衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的現(xiàn)狀、機(jī)遇及若干問題

不久前，亞馬遜“柯伊伯”（Kuiper）低軌寬帶星座獲得美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）正式授權(quán)，準(zhǔn)許其使用FSS Ka頻段。FCC審批文件顯示，該星座計劃部署共計3236顆衛(wèi)星。隨后，亞馬遜公司還宣布，將投資100億美元建設(shè)“柯伊伯”低軌通信衛(wèi)星星座。

一方面，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口已至，各國紛紛加快太空戰(zhàn)略資源部署，中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)也迎來了重大的戰(zhàn)略機(jī)遇期；另一方面，頻率軌道原本就屬于稀缺性戰(zhàn)略資源，圍繞其開展的競爭正越演越烈，中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展必須加速。

以下是張世杰教授對于全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)狀、中國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的機(jī)遇等若干問題的洞察。

一、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展現(xiàn)狀

在說明衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場需求之前，需要回顧一下地面網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀。2005年，全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)的滲透率只有16.8%，2019年，全球?qū)拵ЬW(wǎng)絡(luò)滲透率已超一半，為53.6%，在過去十五年間，互聯(lián)網(wǎng)以10%的增長率把全球人口接入網(wǎng)絡(luò)。然而現(xiàn)在，增速急劇下降，這一增長曲線趨于平緩并觸達(dá)瓶頸。目前全球仍有30多億人尚未接入互聯(lián)網(wǎng)，這造成了新的數(shù)字鴻溝和信息貧困。

圖1：全球互聯(lián)網(wǎng)滲透率增速已觸達(dá)瓶頸

原因是什么？目前接入網(wǎng)絡(luò)是靠兩種手段：地下埋的光纖和空中電波，即使用移動通信基站把人接入網(wǎng)絡(luò)。正是由于都依賴地面的原因，在接入53.6%的人口之后，世界范圍內(nèi)其他30億人越來越難以被接入。要接入其他30億人，未來只能靠衛(wèi)星，把手段推向太空。

再進(jìn)一步分析，這30億人在哪？他們分布于地面網(wǎng)絡(luò)比較難以到達(dá)，或者到達(dá)的地方非常昂貴的地區(qū)。因此太空互聯(lián)網(wǎng)作為第三種接入手段被人們寄予厚望。

對于太空互聯(lián)網(wǎng)或者衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，我們并不陌生，以前所用的衛(wèi)星電話及現(xiàn)在收看的電視廣播等都使用到衛(wèi)星。近幾年來，隨著低軌寬帶衛(wèi)星通信的發(fā)展，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)入了人們的視野，也帶來了人們對于寬帶互聯(lián)網(wǎng)的期望。

低軌寬帶互聯(lián)網(wǎng)能帶來什么？或者說，我們希望通過衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)什么？首先人們要能用上網(wǎng)絡(luò)，然后網(wǎng)速要夠快，體驗(yàn)要夠好，還要夠便宜。從這個角度講，和現(xiàn)在的GEO衛(wèi)星相比，低軌寬帶通信衛(wèi)星離地面非常近，具有時延低、通量高且成本低的特點(diǎn)。因此，這幾年，尤其是從2010年之后，低軌寬帶通信星座越來越受到人們的關(guān)注。

圖2：低軌寬帶通信星座優(yōu)勢

其實(shí)作為一種人們交流的手段，衛(wèi)星通信從60年代就開始走入了人們的生活，衛(wèi)星通信當(dāng)時是洲際之間唯一能夠提供的通信手段。那時越洋電話，海底電纜不夠成熟，只能靠衛(wèi)星。隨著地面通信發(fā)展，衛(wèi)星通信也曾經(jīng)歷被邊緣化的過程。

在4G時代，我們很少聽到衛(wèi)星的聲音，此時網(wǎng)絡(luò)基本都是靠地面的手段實(shí)現(xiàn)。如今5G時代已經(jīng)到來，地面的光纖和空中電波已經(jīng)不能滿足人們的需求，人們對于用天的手段提出了需求。也有英國學(xué)者提出，衛(wèi)星+5G就等于6G，這就是對于天基互聯(lián)網(wǎng)或者衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的期望。空天地一體化的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)將成為5G/6G的重要解決方案。

未來的網(wǎng)絡(luò)，一是對于通信容量需求越來越高，二是對覆蓋能力的要求也越來越高。對于地面網(wǎng)絡(luò)而言，覆蓋越靠近城區(qū)覆蓋越好，離城市越遠(yuǎn)覆蓋越有問題，而通過空間的手段互聯(lián)網(wǎng)解決方案，則能以低成本的方式覆蓋更大面積的區(qū)域，同時提供更強(qiáng)的服務(wù)能力和更大的服務(wù)容量，可作為地面的協(xié)同和補(bǔ)充。

圖3：5G網(wǎng)絡(luò)建設(shè)大趨勢下的衛(wèi)星通信需求

正是由于低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，以及人們對它的未來發(fā)展的期望，各個國家都開始紛紛布局。目前，在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，以美國、中國和歐洲為代表的公司和一些企業(yè)已經(jīng)開始布局。OneWeb原來也是在美國運(yùn)營，前不久被英國政府聯(lián)合印度把它收購，成了一家歐洲公司。

圖4：以美、中、歐為代表的航天和互聯(lián)網(wǎng)巨頭爭先布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)

我們所熟知的SpaceX的Starlink，是目前為止經(jīng)過一年發(fā)展的、具備內(nèi)測能力的真實(shí)網(wǎng)絡(luò)，也是發(fā)射了超過650顆衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)。

針對前360顆衛(wèi)星對于地球的覆蓋形成的星座，我們對它進(jìn)行了分析，對應(yīng)到地球就是在北美地區(qū)。Starlink的內(nèi)測基本上也是面向美國的北部用戶來提供。

圖5：Starlink部署進(jìn)展

在內(nèi)部測試的時候，Starlink給大家提供了這個小終端。馬斯克形容是一個UFO插上一個棍就可以接收信號，這個小終端能夠提供60兆的通信速率，也就是說要超過我們4G的通信速率，但是沒有達(dá)到5G的通信速率。因?yàn)檫@個用戶不是在北部測的，所以時斷時續(xù)，甚至掉網(wǎng)。我們看真實(shí)的數(shù)據(jù)，時延58毫秒，通信速率能夠做到249兆。

圖6：Starlink內(nèi)測

到現(xiàn)在為止，這650多顆衛(wèi)星也使馬斯克一躍成為了擁有衛(wèi)星最多的男人。這也促使我們要加速發(fā)展中國的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，加快構(gòu)建自己的系統(tǒng)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是一個新的事物，誰都不知道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)會給我們帶來什么，能促生什么新的應(yīng)用。馬斯克是先給你建一個網(wǎng)，不管這個網(wǎng)是不是符合十年以后的真正的形態(tài)，我先給你提供一個最初級的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，你來試，試完了之后我們再迭代一個新的模式。

總之，未來大的趨勢一定是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，我們建當(dāng)前能夠建的最好的就行了。至于后面應(yīng)用模式是什么，營收是什么，市場是什么，這些問題，我們可以在建的過程中，在提供服務(wù)的過程中逐漸摸索。

二、衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的中國機(jī)遇

接下來我們看一下在中國的機(jī)遇。今年4月份，發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入了新基建。此前在兩會上，也有眾多的兩會代表提出相應(yīng)的建議和提案。

我們看一下衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的市場：衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、衛(wèi)星運(yùn)營、衛(wèi)星服務(wù)和衛(wèi)星地面設(shè)備制造等。這個過程中既包括導(dǎo)航服務(wù)，也包括遙感，同樣也包括衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信服務(wù)。衛(wèi)星通信服務(wù)占據(jù)了絕大部分的衛(wèi)星應(yīng)用的份額，現(xiàn)在也是如此。

圖7：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場需求

未來我們要針對這幾個領(lǐng)域進(jìn)行產(chǎn)業(yè)布局。來看衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的地面產(chǎn)業(yè)，主要有地面終端和應(yīng)用服務(wù)。有人做過預(yù)測，到2022年，我們國家的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)初始具雛形，開始有相應(yīng)的市場。到2028年，整個市場規(guī)模要達(dá)到500億美金的量級。這500億怎么算出來的，我就不給大家介紹基站回傳、航海這一類產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)域了，大家可能都很熟悉。我們看其他兩個領(lǐng)域：

第一個是車聯(lián)網(wǎng)。到2026年，我國私家車保有量將突破2.5億輛，未來，衛(wèi)星通信終端基本上是會作為汽車的高配的部件。按照8%的滲透率來算，安裝衛(wèi)星通信終端的而車輛將突破2000萬輛；按照終端5000元/臺車的價格測算，終端市場規(guī)模將超1000億元，服務(wù)市場規(guī)模將超1500億元。這是我們現(xiàn)在認(rèn)為沒有看到，而未來可能要發(fā)展的一個市場。

圖8：我國車聯(lián)網(wǎng)市場亟待開拓

第二個市場是航空。航空市場應(yīng)用提了很多年，但是現(xiàn)在坐飛機(jī)的上網(wǎng)機(jī)會并不太多，因?yàn)樾l(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)提供的服務(wù)還不夠好。不過我們可以看一下這個市場到底有多大。2019年，全球航班3800萬架次，旅客運(yùn)送45億人次，其中我國6.1億人次。2028年，我國航空互聯(lián)網(wǎng)僅流量收益可達(dá)300億人民幣。

圖9：航空互聯(lián)網(wǎng)市場有望爆發(fā)

上述場景只是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)眾多應(yīng)用場景的一部分，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的未來充滿想象力。這就如同當(dāng)時的智能手機(jī)出來之后，大家都不知道還會出來美團(tuán)和滴滴打車各種應(yīng)用服務(wù)。但是只有智能手機(jī)出來才會促生移動互聯(lián)的出現(xiàn)，移動互聯(lián)網(wǎng)出現(xiàn)才促生了支付寶、滴滴、美團(tuán)這些超級平臺級應(yīng)用。

總體而言，我認(rèn)為，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場景至少有兩類，一個是存量市場，一個是增量市場。另外在傳統(tǒng)意義上認(rèn)為不賺錢的地方，我們能夠把產(chǎn)品做的足夠好情況下，我們認(rèn)為是有可能賺錢的。一個最簡單的例子，就是支付寶，當(dāng)時銀行根本沒有給支付寶生存的空間，政策空間都沒有，但他們就是靠地推，把所有的一千塊錢以下的苦活累活扛下來。他們承包下來每一家繳費(fèi)的地方，把水電煤氣一點(diǎn)一點(diǎn)啃下來。臟活累活人家愿意干，這才形成了今天的支付寶，我們認(rèn)為只要是有用，一定會有賺錢的空間，這就是我們最相信的地方。