新基建是以新發(fā)展理念為引領,以技術創(chuàng)新為驅動,以信息網絡為基礎,面向高質量發(fā)展需要,提供數(shù)字轉型、智能升級、融合創(chuàng)新等服務的基礎設施體系,主要包括信息基礎設施、融合基礎設施和創(chuàng)新基礎設施三大方面的內容。
2020年4月,國家發(fā)改委將衛(wèi)星互聯(lián)網作為通信網絡基礎設施的代表之一,納入新基建信息基礎設施的范疇。作為我國信息通信發(fā)展的新抓手之一,衛(wèi)星互聯(lián)網的集中性布局即將拉開序幕,面對稀缺的軌道空間,我國應從哪方面精準發(fā)力?
步入寬帶互聯(lián)網時期
衛(wèi)星互聯(lián)網的發(fā)展初期可以追溯到上世紀80年代,在早期發(fā)展階段中,衛(wèi)星互聯(lián)網主要以提供語音、低速數(shù)據(jù)和物聯(lián)網等服務為主,主要扮演著對地面通信網絡的補充和延伸的角色。
經過二十余年的發(fā)展,目前衛(wèi)星互聯(lián)網進入了與地面通信系統(tǒng)互補合作、融合發(fā)展的寬帶互聯(lián)網時期。
衛(wèi)星互聯(lián)網是基于衛(wèi)星通信的互聯(lián)網,通過衛(wèi)星規(guī)模組網,構建具備實時處理信息能力的大衛(wèi)星系統(tǒng),主要用來提供寬帶互聯(lián)網接入等通信服務。其覆蓋范圍廣,傳輸時延達幾十毫秒級別,與4G網絡相當。同時,在建設周期相近的情況下,衛(wèi)星互聯(lián)網相比5G基站部署具有一定的成本優(yōu)勢。
按照軌道高度劃分,衛(wèi)星星座主要分為低軌、中軌、高軌三類,其中低軌衛(wèi)星由于傳輸時延小、鏈路損耗低、發(fā)射靈活、應用場景豐富、整體制造成本低,非常適合發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網業(yè)務。
空間資源爭奪加劇
衛(wèi)星軌道是一種有限的使用資源,衛(wèi)星公司需要采取申報的方式向相關機構申請使用資格。目前,國際規(guī)則中的軌道資源主要以“先占先得”的方式進行分配,后申報方不能對先申報國家的衛(wèi)星產生不利干擾;申報者還必須在申報資源后的一段時間內發(fā)射衛(wèi)星,啟用所申報的資源,否則預定的資源會失效。
低軌衛(wèi)星星座由眾多小衛(wèi)星組成,當一部分衛(wèi)星無法工作時,可以發(fā)射新的衛(wèi)星進行補網,不會將整個資源讓出。所以在低軌星座領域,資源的競爭非常激烈。
截至目前,包括OneWeb、O3b、SpaceX、Telesat等多家國外企業(yè)已推出衛(wèi)星互聯(lián)網計劃。其中Space X公司擁有目前最多的商業(yè)衛(wèi)星數(shù)量,重點打造的Starlink(星鏈)計劃將在LEO、極低軌分別發(fā)射4425、7518顆衛(wèi)星進行組網,目前已經在軌的衛(wèi)星數(shù)達到482顆。
自2017年以來,我國也相繼啟動了多個衛(wèi)星星座計劃,包括航天科技的鴻雁星座、航天科工的虹云工程、國電高科的天啟星座的“天啟一號”等。
預計到2029年全球近地軌道將部署約5.7萬顆低軌衛(wèi)星,其中美國預計占據(jù)80%以上的衛(wèi)星數(shù)量,而我國低軌衛(wèi)星數(shù)目將位列第二。
加速天地一體化信息覆蓋
衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)鏈主要包含了衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設備、衛(wèi)星運營及服務四大環(huán)節(jié)。隨著國內低軌衛(wèi)星星座部署加快,衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射和地面設備環(huán)節(jié)率先迎來發(fā)展機遇。
如何進一步降低衛(wèi)星制造和發(fā)射成本、開發(fā)高通量衛(wèi)星、加快地面關口站建設將是未來工作部署的重點。而伴隨著組網的形成,衛(wèi)星運營及服務領域也將得到廣闊的發(fā)展空間,未來衛(wèi)星通信將與地面5G逐步融合,構建天地一體化信息網絡。
衛(wèi)星互聯(lián)網的出現(xiàn)不會與5G等地面網絡構成競爭關系。在時延方面,目前的衛(wèi)星互聯(lián)網能達到幾十毫秒級別的延時,可以與4G網絡媲美,但是與5G網絡10毫秒以內的延時相比差距仍然巨大,無法滿足自動駕駛、遠程醫(yī)療等低延時場景應用。
而在帶寬方面,雖然目前單顆衛(wèi)星帶寬已能達到20Gbps,但與組網衛(wèi)星數(shù)目相比,地面基站數(shù)量更加龐大,可滿足大規(guī)模終端產品的高速網絡連接,衛(wèi)星互聯(lián)網在海量終端接入方面受到限制。
未來衛(wèi)星互聯(lián)網的核心應用場景將主要包括偏遠地區(qū)互聯(lián)通信、海洋作業(yè)、科考寬帶、航空寬帶和災難應急通信等,這些地方地面網路架設難度大、成本高,而衛(wèi)星互聯(lián)網將可以很好地解決這方面的問題,對地面網絡形成重要補充,極大地拓展網絡的覆蓋范圍。
責任編輯:tzh
注重產業(yè)生態(tài)建設
衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)鏈環(huán)節(jié)眾多,因此發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)需要從全盤考慮,在衛(wèi)星制造、衛(wèi)星組網、衛(wèi)星發(fā)射到衛(wèi)星運營服務等方面建立上下游產業(yè)鏈的合作伙伴關系,打造良好的產業(yè)生態(tài),不斷突破產業(yè)鏈核心環(huán)節(jié),形成關鍵技術的自主知識產權。
衛(wèi)星互聯(lián)網產業(yè)建設首先要完成規(guī)模組網,前期資本投入較高,后期組網完成才會通過應用服務帶來收益;加之目前以SpaceX為代表的衛(wèi)星互聯(lián)網企業(yè)布局進程加快,未來衛(wèi)星互聯(lián)網市場競爭必然更加激烈。
因此,政府需要從宏觀層面持續(xù)予以政策扶持,相關企業(yè)要創(chuàng)新商業(yè)模式,組網建設工程要循序漸進,逐步拓展市場空間,形成良性發(fā)展。與此同時,還要進一步推進相關標準的制定工作,加快天地信息網絡融合建設,使衛(wèi)星互聯(lián)網與地面網絡真正有效地結合起來。帶寬需求以及存儲成本降低了多達80%。
責任編輯:tzh
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