打响太空圈地战，我们走到哪一步了？_风闻

文/观察未来科技

5G的发展如火如荼。5G构建起万物互联的核心基础能力，带来了更快更好的网络通信，肩负起赋能各行各业的历史使命。而在5G应用火热的另一边，卫星互联网也正以追赶之势走向人类的现实生活。

基于卫星独具优势的高覆盖能力，卫星互联网已然成为未来互联网发展的必然方向。今年以来，航天卫星的概念也在持续升温，市场对近地轨道资源的争夺越发激烈，太空圈地战，已经正式开始。

通向未来互联网

随着互联网和移动互联网的发展，卫星通信开始进入卫星互联网时代。而所谓卫星互联网，就是指人们直接通过卫星来访问互联网。人们只要通过计算机卫星调制解调器、卫星天线和卫星配合便可接入互联网。

互联网上的信息在数据中心进行一系列处理后，进入卫星地面站，由地面主站发往卫星。远端的用户，无论是集体用户还是个体用户，都可以通过卫星信道获取需要的信息。另外，卫星也可以将用户所需的内容推送到用户的硬盘上，这一切也可以通过卫星互联网的运营商来实现。

卫星接入不受地域限制，真正实现了互联网的无缝接入。要知道，国内的5G技术发展已经非常快速，5G基站基本覆盖各大城市及乡镇县城地区，4G基站的覆盖面则更广。但即便如此，4G/5G网络都只能覆盖全球20%左右的范围，更大的区域如海洋、沙漠、森林等都是“信息荒原”，一旦踏足这些区域，手机信号再强也会丧失打电话、发短信的能力。

实际上，从全球信息化建设来看，主干网得到了足够重视和大规模投入，带宽有了极大提高，可以说网络的主干已经为承载各种宽带业务做好了准备。但“最后一公里”——从骨干网到网络用户端之间的接入**，由于不同的情况，而****发展相对滞后，带宽较低，已成为互联网的“瓶颈”。**当前，“最后一公里”问题正得到越来越多人的重视，而只有解决好“最后一公里”问题，互联网才有可能达到“高速、互动、个性化”的最终目标。

目前全球的互联网数据主要通过地下或水下光缆传输，光缆铺设成本高，覆盖范围小是限制互联网发展的主要原因，**因此，****要真正实现5G的万物互联愿景，还需要借助可以真正实现全球覆盖的卫星互联网。**卫星通信覆盖范围大、通信距离远的特点，使其在大区域、稀路由、无缝隙移动通信方面有其他通信方式无法比拟的优势。

一方面，卫星通信可以实现用户在任何时间、任何地点高速地从互联网获取信息，并能对环境和物体进行信息监测和数据采集，满足物联网发展需求。另一方面，卫星通信是地面通信网的有益补充。将通信卫星网络与地面网络相互融合，形成天地一体化信息网络，可以实现全球通信无缝覆盖，弥补现有地面互联网网络的覆盖盲点，满足偏远、分散地区以及空中、海上用户的联网需求。

**可以说，****卫星互联网对于多媒体通信、信息服务和互联网本身都具有极其重要的意义。**卫星互联网既是互联网的延伸和补充，又是互联网的强化系统，它的出现加快了通信多媒体化、个性化服务的进程。

并且，作为一种新的网络系统和信息服务，卫星互联网具有VSAT、ISP音视频广播等多种属性，它横跨了电信、互联网和广播电视三大行业，是促进三网融合的重要力量。卫星互联网不仅将有望成为5G乃至6G时代实现全球卫星通信网络覆盖的重要解决方案，还有望成为航天、通信、互联网产业融合发展的重要趋势和战略制高点。 

为什么要争夺低轨道？

在通向卫星互联网的过程中，最重要的，其实就是卫星低轨道资源的争夺。要知道，相较于高轨卫星的卫星数量较少的特点，尽管单颗卫星的覆盖面积较广，但也存在单颗卫星发生损坏即影响整个卫星通信系统的正常运作的可能；而低轨通信卫星数量众多，呈现网状化结构，即使个别卫星出现问题，整个网络也仍然可以继续提供可靠的、连续的通信服务，是卫星互联网发展的必然趋势。

**而根据应用场景及业务领域的差异，低轨通信卫星又可分为窄带移动通信及宽带互联网通信（高通量卫星通信系统）。**其中，窄带移动通信工作频段集中在L（1-2GHz）、S（2-4GHz）频段，以中低速率的传统手持移动通信及部分物联网服务为主。宽带互联网通信（高通量卫星通信系统）工作频段集中在Ku（12-18GHz）、Ka（26.5-40GHz）频段，可支持高速率的互联网数据传输。高通量卫星通信有效弥补了低频段移动通信星座宽带支持能力的不足，全球低轨卫星也经历了由窄带移动通信向宽带互联网的迭代发展历程。

**目前，主流的低轨卫星的组网形式有星型组网（以OneWeb星座为代表）及网状组网（以Starlink星座为代表）两种代表模式。**星型组网方式又被称为“天星地网”。卫星将作为连通用户终端与网关总站的通道，卫星间不设星间链路，通过网关总站接入地面通信网络，借助分布全球的地面站实现全球网络服务。

网状组网方式又被称为“天星天网”。卫星将作为网络传输节点，卫星间架设星间链路，用户可以直接接入卫星互联网络而无需经过地面网络系统。其通信系统可降低对地面网络的依赖度，可灵活进行路由选择及网络管理，地面站数目更少且无需在他国部署地面站，因此，地面段的复杂度及投资成本明显较低。相比星型组网，网状组网缩短了传输延时，但同时提高了对用户终端的设备要求。

**尤其值得一提的是，空间轨道资源和频谱资源具有稀缺性，已然成为一种重要战略资源。**低轨卫星频率集中于C频段（4-8GHz）、Ku频段（12-18GHz）和Ka频段（26.5-40GHz），其中Ka频段速率更高，主要用于高通量卫星。而Ka频段雨衰现象较为严重，以至于各国开始向更高频段的Q、V进行开发，卫星通信从低频段向高频段发展已成为大趋势。

目前TU对于卫星频段轨道规划遵循“先登先占”原则，在频段轨道有限但组网卫星数量庞大的情形下，频率与轨道成为稀缺战略资源。

在频道与轨道成为稀缺战略资源的背景下，各国将卫星互联网建设上升为国家战略，推动卫星互联网组网计划。美国政府于2016年提出了宣布投资5000万美元的创新基金，用于推动小卫星发展。俄罗斯发布向国内偏远地区、远离陆地的岛屿提供卫星互联网覆盖的计划。就我国来看，“十三五”期间，以航天科技、航天科工为首的央企分别提出了自己的卫星互联网计划，并发射了试验星。 

打响太空圈地战

当前，基于频轨资源稀缺和商业潜力，卫星互联网已成为各国关注焦点。空间轨道和频段作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件，已经成为各国卫星企业争相抢占战略资源，而不仅仅是商业的竞争。1997-2019年间，全球共发射低轨通信卫星343颗，其中美国发射数量遥遥领先共计230颗，占全球数量的67.05%，俄罗斯、中国、阿根廷、加拿大、英国紧随其后。

据Acumen报告，2021年北美卫星互联网市场占全球32%，亚太地区卫星互联网市场在2022至2030年间将达21%的复合年增长态势。据美国国际金融公司摩根预测，到2040年卫星互联网将占全球太空经济的二分之一，在特定情况下，可能会达到70%。根据北方天空研究的预测，到2030年卫星通信将成为全球太空经济中最大的单一部分，整个太空市场将达到1.25亿万美元的累计收入。

**马斯克的星链计划称得上是目前世界上最宏伟的卫星互联网计划。**星链计划是由美国SpaceX公司提出的低轨道卫星互联网星座系统。该系统由不同高度的卫星星座和若干地面站组成，系统建成后，将由4.2万颗低轨卫星组成的星座为全球卫星覆盖区域提供高速的互联网接入服务。截止2021年年底，SpaceX 已经发射了1944颗星链卫星。

去年俄乌冲突中美国星链（Starlink）的表现让民用商业领域的卫星互联网的军事价值急剧凸显，反卫星武器在目前武器装备逐渐科技化网络化的背景下变得日益重要。在俄罗斯摧毁中断了乌克兰地面通信服务的情况下，美国SpaceX创始人马斯克（Musk）于2022年2月6日宣布星链（Starlink）开始布局乌克兰，很快为乌克兰部队提供了卫星互联网服务，实现对外联系。这次“实战演练”不仅让马斯克名声大噪，也让世界各国认识到星链的战略意义。星链（Starlink）是在俄乌冲突期间唯一一家在乌克兰部分地区启动并运行的非俄罗斯通信系统。

今年2月2日，美国SpaceX公司一枚重复使用5次的猎鹰9号火箭从佛罗里达州的肯尼迪航天中心发射升空，发射了53颗星链卫星，这是40小时内的第二次星链发射任务，目前SpaceX 已经发射了近4千颗星链卫星。

对于我国来说，2018年，鸿雁、虹云、行云工程纷纷亮相，标志着我国新型卫星互联网布局启动。2018年，我国全年卫星发射 39次，首次超越美国成为全球单一年度发射次数最多的国家。2019年我国完成卫星发射34次，依旧占据全球首位。今年2月3日，国资委网站公布消息，海南省文昌市海南商业发射场于近日举行一号工位设备安装开工仪式，发射场自2022年7月开工，建设周期19个月，有望于2024年实现常态化发射，有效落实国家对于商业航天发射场建设的总体要求。2月23日，我国首颗超百Gbps容量的高通量卫星——中星26号发射成功，标志着我国开启了卫星互联网应用服务新时代。

**不过，从制造、发射成本方面，美国成本优势明显，国内商用卫星仍需奋起直追。**根据《2018中国商业航天产业投资报告》，估计我国商业卫星制造成本约为 376万美元/颗，发射成本约为470万美元/颗；而根据《THE FUTURE OF THE SPACE INDUSTRY》，美国卫星制造成本已下降至 100 万美元左右/颗，重量更小的卫星制造成本甚至可以降至 15万美元。

当然，近年来，国防科工局、国家航天局、工信部等密集出台相关支持性政策文件，在短、中、长期时间内，也都积极部署着卫星通信产业的发展、促进“天地一体化”通信发展；同时鼓励和引导民间资本进入卫星空间领域。

说到底，全球互联网市场仍存在庞大的空白区域，而卫星互联网就是连接这些“信息孤岛”的最佳选择。未来的很长一段时间，各国争夺太空主导权都将聚焦于争夺地球轨道的控制权。Jamestown基金会认为，由于低地轨道卫星互联网星座的巨大军事国防潜力，未来卫星互联网与5G、6G和物联网等技术很有可能走向整合，并使战场网络信息系统朝着“空间-地面一体化的三维结构”转变。

太空之大，也容纳着人们古旧的梦想，卫星互联网开启的大航天时代，将是比大航海时代更加波澜壮阔的伟大时代。而就目前来说，卫星通信之争，也是轨道资源之争，人类的未来必然是从地面互联走向天地共建，现在，太空圈地战，已经正式开始。