卫星互联网产业研究.docx

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1、卫星互联网产业研究1.苹果入场，低轨卫星通讯将成为2023年电子业一大关键趋势DigitaITrendS预测iPhone13的硬件规格可支持低轨卫星通讯。我们看好iPhone布局的低轨卫星通讯将在2023年加速带动相关服务与零部件出货量成长。iPhone13或支持低轨卫星通讯功能。如苹果实现卫星通讯软件功能，消费者则可在无4G/5G覆盖范围内仍然可以通话+传讯。1 .Digita1TrendS指出，iPhone13采用高通X60基带芯片以支持卫星通讯功能。2 .高通与全球星合作紧密，2023年2月高通宣布其将在未来的X65基带芯片支援全球的53频段，通过为53提供全球5G频段支持。其他智能手机

2、品牌若想提供支援卫星通讯的机型，须等到2023年采用X65基带芯片。全球星认为其潜在的设备生态系统将显著扩展。如果苹果将要在iPhone13上提供卫星通讯功能，预判其极有可能合作的厂商为全球星。3 .总结以上两点可以得出，苹果与全球星在卫星通讯的合作存在潜在可能性，低轨卫星通讯将成为2023年电子业一大关键趋势。我们预测消费者可直接在iPhone13上通过运营商的服务使用全球星的卫星通讯服务。2.卫星互联网：千亿美元市场，实现天地融合，万物互联的突破性技术2.1. 互联网发展历程：从“人与人”互联到天地融合万物互联互联网发展历程从1)4G“人与人”互联，到2)5G“人与人、人与物和物与物”互联

3、，到3)卫星互联网+5G天地融合无缝隙通信网络。卫星通信和5G基站两者在信号覆盖上形成良好互补。低轨卫星互联网的带宽和时延特性可以很好地承载5G基站业务。互联网自诞生之日起，作为基础设施一直不断改变人们，特别是由4G时代的“人与人”互联进入5G时代的“人与人、人与物和物与物”互联，愈发渗透并影响人们的生活，通过改变人们的生活状态和生活方式，带来巨大的经济、政治与军事影响。目前，因为建设成本和市场消费能力等原因，世界上仍有超过一半的人无法享受到互联网。发展卫星互联网，迎接6G时代，是实现天地融合万物互联的关键。2. 2.竞争优势：广覆盖、低时延、宽带化、低成本及推动物联网快速发展1 .广覆盖：对

4、公众用户而言，存在“陆海空”全域覆盖的盲点问题，卫星互联网提供全域的无缝覆盖。星座通信距离远，在卫星波束覆盖区域内，通信距离高达13000公里；部署在低空轨道的卫星互联网星座可以轻松地实现“陆海空”全域的无缝覆盖。2 .低延时：对商业用户而言，存在全球范围长距离传输的时延问题，卫星互联网极大减少传输时延，对于金融交易等对低时延有强烈需求的场景尤为重要：在金融电子交易中，交易处理时间（包括电脑系统处理及网络传输时间）比竞争对手慢5毫秒，将损失1%的利润）。以Star1ink这个部署在340公里轨道高度的互联网星座为例，走StarIink的卫星会多出一段上下行星链的延迟，而走地面光缆的速度大概是真

5、空光通信的2/3o也就是说，即使是平原直线，只要信号源距离超过1400公里，理论上都是StarIink占优势。例如，从北京访问杭州、深圳、香港的网站都算是访问偏远地区，Star1ink比起地面网络延迟更短，更占优势。3 .低成本：与地面5G基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比，具有显著成本优势。现代小卫星研发制造成本低。同时软件定义技术又可以进一步延长在轨卫星使用寿命。在航天飞机时代，将卫星发射到太空的成本约为每磅24,800美元。发射一颗重量4吨的小型通信卫星的成本接近2亿美元。如今，SPaCeX的StarIink卫星重量仅有约500磅（227千克）。可重复使用的设计和低廉的制造成本，意味着

6、我们可以通过火箭一次性发射几十颗卫星，从而大幅降低成本。4 .宽带化：宽带承载能力大幅提升。在卫星通信方面，随着卫星通信带宽从百MbPS提升至Gbps,带宽承载能力大幅提升。5 .推动物联网（车联网）快速发展，真正实现万物互联随着4G、5G技术的进步和应用，大大推动了物联网的发展，城市物联网往往借助传统的地面移动通信系统建立，但是，若在偏远地区实现物联网，卫星移动通信系统是更有效的途径。物联网很大程度上受制于通信基础设施的发展，目前的三种通信方式：地面有线网、地面无线网和卫星通信网。地面通信网其覆盖能力受限；我国80%以上的陆地和95%以上的海洋面积的无地面网络覆盖。卫星物联网的应用场景非常丰

7、富，如野生动物保护，对于濒危动物、珍稀鸟禽的定位监控、生理状况采集是非常有效的保护手段，能够防止偷猎，并且及时发现和救助遇险动物；自然灾害防治，森林防火、地质灾害、水灾旱灾预警，通过部署携带卫星终端的数据采集设备，可在无人值守的情况下自主预警；另外，环境监测、畜牧养殖渔业、无人机远程控制等可以很好地应用到卫星物联网。2.3.对标客户：为偏远地区、航海航空及低时延交易需求者提供全覆盖及高速服务1 .地面网络未通或欠发达地区的人口是最大潜在市场WeAreSocia1估计，在2023年3月以前的12个月里，近3亿人首次上网，其中大多数新用户生活在发展中经济体。截至，2023年3月，全球仍然有40%的

8、人未联网。2 .航空通信。目前世界上有2万架民航客机在运行（未来20年数量还要加倍），保守估计美国有20万架私人飞机。在这些飞机上安装相应的天线，就可以基于卫星互联网为乘坐这些航班的乘客提供机舱高速上网。3 .航海通信。卫星互联网航海通信主要针对型邮轮与大型货轮。目前世界上有300400艘大型邮轮（载客量超过1000人），大型货轮的数量暂未统计,但量级也是以万计算的。在这些船舶上安装相应天线，就可以基于卫星互联网为乘坐这些船舶的乘客提供船舱高速上网。4 .海岛及边远地区通信。在全球范围内，很多小型海岛和私人岛屿如果购买StarIink卫星网络服务，其开销将会比铺设、维护海底光缆的费用低得多对于

9、地面公众移动/固定宽带网络难以覆盖的偏远地区，可以为其提供基于卫星互联网的通信服务。5 .高频量化交易。由于光纤的限制，全球各大外汇交易市场虽然交易的是同一批“产品”（比如EURUSD货币对、USDCHF货币对、DAX差价合约等），但是价格不是同步变动的。比如纽交所与港交所、伦交所物理距离极远，虽然有专用的光缆连接，但依然有近100毫秒的延迟。Star1ink的星间通信真空光速要比光纤内的光速高一些，能减少几十毫秒的误差。对于一秒内能成交上百笔的高频交易程序来说，这是非常有利的。在各交易所间打时间差，获利极大。Star1ink一旦部署，全球交易所、主要外汇交易商或流动性提供商都必然购买它的服务

10、，主要的金融机构和投行也不能例外，甚至一些比较富裕的个人交易者也会考虑购买。2.4.卫星互联网产业链：地面设备+卫星运营服务占比过九成卫星运营服务和地面设备制造业是全球卫星产业收入的重要组成部分，2019年二者占比90.7%o卫星互联网产业链主要涵盖卫星制造、卫星发射、地面基站及终端设备、卫星运营服务等环节。卫星制造包括卫星母体制造、星上载荷制造,其中星上载荷主要包括执行特定卫星任务的仪器、设备或分系统等。卫星发射服务主要包括发射场服务和火箭研制两部分。地面基站及终端设备主要包括地球站设备制造、网络设备制造、终端设备制造。卫星运营服务主要包括卫星电视直播、卫星音频广播、卫星宽带、卫星固定通信业

11、务、卫星移动通信业务、对地观测业务等。占比90%以上的地面设备及卫星运营服务产业链拆分：地面设备：主要包括固定地面站、移动式地面站（静中通、动中通等）以及用户终端。固定地面站包括天线系统、发射系统、接收系统、信道终端系统、控制分系统、电源系统以及卫星测控站和卫星运控中心等；移动站主要由集成式天线、调制解调器和其它设备构成；用户终端包含设备上游关键零部件及下游终端设备。卫星运营及服务：主要包含卫星移动通信服务、宽带广播服务以及卫星固定服务等。占比7%的卫星制造，百亿美元产值新蓝海。卫星主要由卫星平台、卫星载荷组成，其中卫星平台方为总装单位，即甲方的一级供应商。其余如火箭发射、火箭配套、卫星载荷等

12、由产业链多家国企、民企共同构成。2. 5.商业卫星产业快速发展依托FPGA等核心芯片技术演进商业卫星产业要发展，终端接收设备必须先行，尤其是地面接收终端设备有望受益。当前，国内从事卫星终端通信设备业务的公司主要有海卫通、凯瑞得、中国电子54所等，但卫星通信地面硬件设备还是以海外公司为主并占有市场较大份额。卫星的制造、发射、通信、导航，都需要关键的芯片技术参与。与传统卫星不同，商用卫星更强调商用性，追求更低廉的发射成本、更小的尺寸以及更容易制造，这些特性有助于提高潜在运行的经济性。所以商用卫星在选择芯片时，更希望是体积更小、质量更好、成本又较优的芯片。高性能信号链产品广泛用于全球航空航天市场，对

13、于商用卫星也发挥着至关重要的作用。此外高频收发器平台技术在卫星通信频段中可以实现更高的选择率，利用其小尺寸和低功耗的特性，可将收发器的整体尺寸缩小到一个数量级，为解决下一代卫星通信的难题提供解决方案和实例。基于FPGA的小卫星通信系统在轨可重构技术，实现了小卫星在轨功能重构与更新。小卫星体积功耗较小，且需要在复杂多变、环境恶劣的空间环境中连续稳定地工作数年，为了适应复杂的太空环境，完成空间探测、通信等任务，小卫星电子设备的FPGA平台就要能够按照需求更新、修改其网表逻辑与软件内容。重构技术为小卫星精简电子系统以及在轨功能维护更新提供了新的技术思路。小卫星重构平台数字基带模块主要由FPGA和DS

14、P组成，FPGA为信号处理主体,实现编码译码、调制解调等处理。3.市场展望：海外市场受“数字鸿沟“驱动，我国受物联网需求+有限轨道资源驱动3.1. 全球市场：近50亿的潜在用户数千亿美元的未来市场预计2019到2025年，全球卫星产业收入至少翻倍。随着太空空间探索的逐步深入，国内外就卫星互联网纷纷展开部署，2019年全球卫星产业总收入为2860亿美元，同比增长3.20%o预计2025年前，卫星互联网产值可达5600亿8500亿美元。市场潜在用户或接近50亿。卫星互联网的市场规模研判卫星互联网的目标群体包括41亿人次的航空员工和旅客、3000万人次的航海员工和旅客、约占偏远地区30亿人口5%10

15、%（1.5亿3亿人）的富裕阶层、3亿人次左右户外旅行探险者等。美国发射卫星颗数未来占比超九成，中国厚积薄发。细分国家来看，预计到2029年全球将在地球近地轨道部署总计约57000颗低轨卫星。其中美国将部署50,000颗占比87.7%,中国将加快布局，预计到2019年部署1900颗占比3.3%o3.2. 国际市场：”数字鸿沟”为主要驱动力，加速带动市场需求3. 2.1.移动宽带普及率未过半，卫星互联网是弥合“数字鸿沟”的最佳手段数字鸿沟指在信息时代工具拥有者和未曾拥有者之间存在的鸿沟。数字鸿沟所体现的差距现象，不仅存在于信息技术的开发领域，也广泛存在于信息技术的应用领域，并且不着痕迹地渗透在人们

16、的经济、政治、教育和社会生活的方方面面。由于对信息和网络技术的拥有程度、应用程度以及创新能力的差别，处于鸿沟不幸的一边成为“信息穷人”，就意味着很少有机会参与到以信息化为基础的新经济当中，也很少有条件体验到在线的教育、培训、购物、娱乐和交往,其与“信息富人”之间的信息落差，将导致贫富两极分化趋势的不断加大。全球平均移动宽带人口普及率48%,我国占比已达到98%,除去中国后全球平均移动宽带普及率更低，可见海外数字鸿沟凸显，而卫星互联网是弥合数字鸿沟的最佳手段。从世界范围看，卫星通信和地面网络，是解决电信普遍服务问题的两种主要通达手段。从统计学分布特点看，地面网络建设成本与人口分布高度正相关，并且随着通信距离增加而呈现非线性式的增长，除了适用于城市地区以外，也适用于网络建设总成本目标能够覆盖住的距离城市较近的农村地区。而卫星网络建设成本不会随着地理距离的增长而增加，这种成本距离特点就决定了