国际卫星通信产业现状及发展趋势研究之一：卫星通信产业发展基本情况

apande

【编者按】为了密切跟踪国际卫星通信产业，尤其是美欧俄日等国家的卫星通信产业发展动态，与读者分享国际卫星通信产业的现状、特点、应用及趋势，北京智联空天科技有限公司组织编写了《国际卫星通信产业现状及发展趋势》系列研究文章。

系列文章由《卫星通信产业发展基本情况》、《卫星通信系统运用现状》、《国际卫星通信发展新特点》、《美欧俄卫星通信产业发展现状》、《日本卫星通信产业现状及发展运用》、《卫星通信未来发展趋势》、《对我启示和建议》等7篇组成。系列文章不仅详细地从宏观层面研究全球卫星通信行业主流进程、技术发展、大国最新动向，还着重从微观层面阐述当前日本卫星通信行业的发展现状及场景应用，将日本置于国际背景下与传统大国作一横向比较，多维洞察卫星通信在广播和电信公网以及政府、交通、军事、应急和预警等专网中发挥的重要作用，理性预测行业未来走势。

在文章编写过程中，我们做了大量数据和素材的搜集、梳理、分析和研究工作，去粗取精，去伪存真，力求全面、准确地反映详实、客观情况。由于文章专业性强，个别来源有待进一步辅证，文中难免存在疏漏浅薄之处，敬请读者谅解。

国际卫星通信产业现状及发展趋势研究之一

卫星通信产业发展基本情况

       当前，全球卫星通信产业蓬勃发展，卫星技术持续创新、卫星系统快速更迭、应用服务不断深化、普及范围大大拓展，与地面通信技术领域的升级换代相结合，正引领一场信息基础设施的巨大变革。美欧大国稳步推进军用系统部署，积极开发性能不断增强的商业系统，逐步构建军民融合式分层体系，天地紧密耦合提升作战效能的思路愈发明确。运营商与制造商纷纷着眼新需求、新技术，投资建设性能更强的新卫星。产业内外资本力量纷纷加大关注与投入力度，巨型星座计划层出不穷。未来，全球卫星通信系统商业化程度将不断提高，卫星通信系统向微小化智能化趋势发展，卫星通信仍以卫星广播和固定类业务为主，卫星移动和宽带类业务将迅猛增长。

　　卫星通信是利用卫星作为中继站，通过反射或转发无线电信号，实现两个或多个地球站之间的通信。相比地面移动通信网络，卫星通信利用高、中、低轨卫星可实现广域甚至全球覆盖，能为全球用户提供无差别的通信服务。

一、系统组成

       卫星通信系统一般由空间卫星、网络控制中心站、地面关口站和移动终端站四部分组成，可以划分为空间段和地面段。其中卫星空间段是整个通信系统的核心组成部分，主要包括空间轨道中运行的通信卫星，以及对卫星进行跟踪、遥测及指令的地面测控和监测系统；卫星地面段则以用户主站为主体，包括用户终端、用户终端与用户主站连接的“陆地链路”以及用户主站与“陆地链路”相匹配的接口。

卫星通信系统

二、产业构成

卫星通信产业链涵盖卫星制造、发射服务、地面设备制造、运营与服务等环节。卫星制造，包括卫星及其构件和子系统的制造等。卫星发射，包括卫星发射业务、运载工具制造及其相关子系统的制造等。地面系统制造，包括网络设备和用户设备，其中网络设备包括信关站、网络控制中心、移动终端和甚小口径终端(VSAT)等；用户设备包括直播卫星 (DBS)设备、手持电话、数字音频设备、全球定位系统(GPS)硬件模块。卫星服务应用，包括卫星移动通信(数据、话音)、卫星宽带通信、卫星固定通信(卫星专网、转发器出租、遥感、新闻数据采集等)和卫星广播电视(卫星电视、卫星广播)。

卫星通信产业链

   

三、产业结构规模

一是全球卫星产业收入持续增续增长。美国卫星产业协会（SIA）（SIA）发布2019年《卫星产业状况报告》数据显示，2018年全球航天产业规模为3600亿美元，卫星产业总收入2774亿美元，占全球航天产业规模的77%。

全球航天与卫星产业规模

2014-2018年全球卫星产业收入（单位：亿美元）

2018年卫星服务业收入占据卫星产业最大份额，收入为1265亿美元。卫星服务业包括卫星电视直播、卫星音频广播、卫星宽带、卫星固定通信业务、卫星移动通信业务及对地观测业务。其中，卫星通信收入占卫星服务业收入比重高达98.34%。

2018年卫星服务收入结构

智研咨询发布的《2020-2026年中国卫星通信行业竞争格局分析及投资潜力研究报告》数据显示：全球卫星宽带收入从2009年的10亿美元上涨至2018年的24亿美元，CAGR达到10.2%；全球移动卫星通信从2009年的22亿美元上涨至2018年的41亿美元，CAGR达到7.2%，增长主要来自移动数据业务的增长；全球卫星固定通信收入从2009年的144亿美元上涨至2018年的179亿美元，CAGR仅2.8%。卫星宽带及卫星移动通信业务保持稳定增长，但2018年收入总和仅65亿美元，占整个卫星服务业收入的比例仅5.1%；卫星固定通信服务收入较高，但增速缓慢。

2009-2018年全球卫星移动通信服务及卫星固定通信服务收入及其占比

二是商用通信卫星数量大幅增加。从发射情况看，2018年全球共发射314颗卫星，商业通信卫星占22%，民用/军用通信卫星占4%，通信卫星合计占26%。此外，研究与开发（R&D）卫星占18%，遥感卫星占39%，科研卫星占4%，军事侦察卫星占6%，导航卫星占8%，其他卫星占1%。

2018年发射卫星类型数量占比

其中，2009-2018年为通信卫星快速发展的10年。数据显示，这十年间全球共发射通信卫星491颗，已超过此前发射通信卫星数量的总和。

2009-2018全球通信卫星入轨量

从用途来看，2009-2018年间，新增民用、政府与军用通信卫星数量基本维持不变，商用通信卫星数量大幅增加。

2009-2018年全球通信卫星累计入轨数量（按用途）

从轨道类型看，以LEO作为目标轨道的通信卫星数量迅猛增长。以MEO作为目标轨道的卫星全部来自O3B公司。

2009-2018年全球通信卫星入轨数量/颗（按轨道）

三是卫星通信朝宽带化、个体化、移动化、无缝覆盖发展。随着全球信息物联网、智能化和个性化通信需求的不断增长，卫星通信系统正朝宽带化、个体化、移动化和无缝覆盖方向发展。卫星固定通信业务出现朝移动化方向发展的新趋势，卫星移动通信业务正在不断提高传输速率，朝着宽带化发展，传统的业务划分越来越不明晰，出现不断融合的局面。

四、发展轨迹

卫星通信发展轨迹清晰，基本上是从军用走向民用，从高轨走向低轨。美国军方最早发射地球同步轨道卫星，主要为了满足海军的通信需求，随后租借给民间组织进行海上通信急救服务。上个世纪九十年代，民间组织开始逐步发射自己的民用同步轨道卫星，正式拉开卫星商用化序幕。然而由于同步轨道卫星距离地球表面较远、传输信号较弱，开始有公司提出中低轨道的卫星星座计划，其中代表是“铱星”与“全球星”。通过数十颗中低轨道卫星的联网组成星座，对全球范围进行覆盖。进入21世纪后，随着移动互联网的发展成熟，卫星互联网逐步涌现。各大公司提出巨型星座计划实现对全球互联网的覆盖与支持，卫星星座的规模从数十颗提升到千万颗，并且将卫星的运行轨道从同步轨道降低至300KM，其中代表是“OneWeb”计划与“Starlink”计划。

五、发展现状

自从1965年4月6日世界上第一颗商用通信卫星"晨鸟"发射升空，卫星通信作为一支重要力量登上通信历史的舞台。此后卫星通信迅速发展，在军事和民用领域广泛应用，上世纪70-80年代达到鼎盛时期。90年代后，由于光纤通信和地面蜂窝移动通信的迅速崛起，卫星通信失去传统的国际、国内长途通信和陆地移动通信业务等主要领地。21世纪以来，卫星通信扬长避短，茁壮发展，重新找到自己的位置，与地面通信系统形成相互竞争、互为补充的格局。在军事应用方面，卫星通信成为不可取代的通信方式。在经济、政治和文化方面，卫星通信不仅能有效补充其他通信手段的不足，而且在抢险救灾、处理突发事件的应急通信中大有作为。此外，深空通信的迅速发展极大促进了卫星通信的发展。

六、技术优势与不足

卫星通信作为现代通信不可替代的重要通信手段，优势明显，但也存在不足。

1、优势。

一是覆盖区域大，通信距离远，全国范围内可以共用一颗卫星。

二是具有多址联接特性，即在一个卫星覆盖范围内所有地球站都能利用这颗卫星进行相互通信。

三是机动灵活。可以装载在汽车、轮船、飞机、个人便携等各种载体上，不受地理条件限制，尤其在边远落后的山区、岛屿等地面网络不发达的地方优势明显。

四是频带宽，通信容量大。随着通信技术的发展，卫星工作频率由C、Ku频段向Ka频段发展，单颗卫星的可用带宽从500MHz提高到2GHz，甚至几十GHz。

五是线路稳定、通信质量好。由于卫星通信的电波主要在大气层以外传播，受气候和气象变化影响较小，且只经过一次卫星转送，噪声影响小，通信质量好。

六是成本与距离无关。特别适合远距离通信，其他通信方式无法比拟。

2、不足。

一是卫星发射和星上通信载荷成本高。星上元器件必须采用抗强辐射的宇航级器件，而且LEO、GEO卫星寿命一般分别只有 8 年、15 年左右。

二是卫星链路传输衰减大。要求地面和星上的通信设备具有大功率发射机、高灵敏度接收机和高增益天线。

三是卫星链路传输时延大。GEO卫星与地面之间往返传输时间为239-278ms；在基于中心站的星形网系统中，小站之间进行话音通信必须经双跳链路，传输时延和回波干扰影响话音质量。

（未完待续）