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冯凡旋 2025-05-14 中国足球 2024 人已围观

“卫星通信在全球大多数地区的资费已经接近传统蜂窝网络⑪,同时成本还在不断下降中⑧。未来⑦,随着低轨卫星发射数量的增加▓,以及商用卫星网络的逐步成型⑦。地面终端将加速部署⑲,并呈现指数级的爆发①。”Qorvo中国区销售总监黄靖称⑨。

另一方面①,从国家布局上看⑰,全球各国都在积极布局卫星网络❶,尤其是低轨的卫星互联网⑥。我国2025年政府工作报告中指出①,培育壮大新兴产业⑭、未来产业❸,深入推进战略性新兴产业融合集群发展❶,开展新技术新产品新场景大规模应用示范行动⑬,推动商业航天⑳、低空经济等新兴产业安全健康发展⑬。

卫星通信能做到“无死角”通信

卫星通信可以看作是地面网络的一个补充⑳,如今地面网络覆盖的面积尚未过半⑯,对于沙漠⑬、山区④、海洋等大部分地区④,都未能覆盖4G/5G信号或者光纤网络⑭,而卫星网络③,无论是高轨还是低轨⑲,都可以覆盖到这些地面网络未能触及的地方④。

对此⑩,黄靖也表示⑧,众所周知④,对没有地面网络覆盖⑫,或者比较偏远的地方❷,比如沙漠▓、高山⑥、海洋等网络的“无人区”⑯,借助卫星通信的方式是一个最好的方法③,“这些没有网络覆盖的地方⑫,占地面积可能达到地球总面积的80%⑧。”黄靖指出⑮。

尤其是随着近年来国家大力推进低空经济发展③,卫星通信作为关键基础设施的重要性日益凸显④。当前低空经济基础设施建设不仅需要依托4G/5G地面网络⑨,还必须构建卫星互联网这一重要补充系统⑤。从实际通信网络覆盖情况来看⑤,我国仍存在大量4G⑲、5G信号未覆盖区域②,而低空飞行器的安全运行又必须确保全程通信畅通①。卫星互联网凭借其全域覆盖特性④,能够有效填补地面网络的信号盲区避免因通信中断导致的飞行安全隐患⑥。这种天地协同的通信架构⑦,已成为低空经济基础设施体系中重要的“拼图”④。

比如⑨,在使用无人机完成县域快递投送的过程中❸,当飞行器飞过山岳或野外树林时⑦,有很多地方是4G▓、5G信号没有覆盖的地方④,在这些地方就需要通过切换信号▓,利用卫星互联网对无人机进行操控⑳。此时⑲,无人机就相当于一个卫星互联网的终端▓,可用于接收卫星信号⑬。

另一方面▓,卫星通信其实并不是一个新概念①,早在20世纪60年代❷,高轨卫星通信就开始被使用⑰,早期典型系统包括国际通信卫星组织的系列卫星❸,主要用于跨洋电话和电视转播⑰。例如▓,1965年Intelsat I首次实现跨大西洋商业通信⑦,带宽仅240路电话⑧,却开启了全球卫星通信时代⑰。

中国高轨卫星通信起步于20世纪80年代⑨,2000年后加速发展⑮。2016年天通一号01星发射⑧,标志着我国自主卫星移动通信系统诞生⑦,支持语音⑩、短信和窄带数据服务④,填补了军民应急通信空白③。2024年⑧,中国成功发射互联网高轨卫星⑬,实现全球覆盖与每秒500G的超高速传输③,其安全性和稳定性成为关键优势❷。

只不过⑮,由于高轨卫星无论是发射成本④、卫星制造成本等都极高⑩,所以彼时仅限于在国家国防▓、科研等领域有着极小范围的应用①。不过⑦,随着低轨卫星的诞生及普及⑱,总体成本逐渐下降②,覆盖面积得以扩大⑤,才让这种“无死角”的通信方式开始了商业化的进程⑰。对此④,黄靖表示③,低轨卫星的快速发展⑰,在降低成本的同时④,也带来了大通量的卫星交互体验⑤。

与原先高轨卫星窄带数据传输④,大多用于应急通信不同的是⑤,低轨卫星通信接收模式的改变⑤,让它能适应宽带②、大容量的数据传输⑤,“低轨卫星的数据流交互❷,不再像原先那样低⑤,而是可以提供大容量的交互⑨,从本质上改变了整个卫星通信的‘面貌’⑨,让卫星通信走进C端用户成为可能②,后续市场需求潜力巨大④。”黄靖强调道⑦。

降本⑪、降体积⑱、提升性能是关键

虽然低轨卫星的出现②,让卫星通信的商业化之路愈发清晰③,也让C端用户享受“无死角”通信成为可能⑩,但从当下低轨卫星应用成本上看⑪,仍然处于一个较高的水平⑥,而这个成本上的差距⑲,在中国尤为明显⑥。

对此⑪,黄靖指出▓,中国因为原本的地面网络基础设施建设超前①,所以用户使用地面网络的费用远低于国际水平⑫,这也就造成了国内来看⑯,卫星通信与地面网络通信的费用差额比较大②,“中国在基建方面的优势有目共睹③,无论是蜂窝网络③,还是光纤⑪,都处于国际领先水平❸,这也导致了国内网络资费远低于国际平均值⑨,”黄靖进一步指出⑱,“这也拉大了地面网络资费与卫星通信资费的差距②。”

不过⑮,站在全球视角上看⑤,目前卫星通信的资费水平与地面网络资费水平差距已经逐渐缩小⑮,“卫星通信在全球大多数地区的资费已经接近传统蜂窝网络⑦,同时成本还在不断下降中⑩。未来▓,随着低轨卫星发射数量的增加⑱,以及商用卫星网络的逐步成型⑥。地面终端将加速部署④,并呈现指数级的爆发▓。”黄靖如是说⑰。

另一方面⑫,卫星互联网的建设需要巨量的资金投入▓,是全球通信基础设施⑬。我国的巨型卫星互联网建设都是由国家进行主导建设的⑭。卫星互联网的建设需要解放思想⑬,不能按照传统高轨卫星“万无一失”的建设理念⑭。由于卫星互联网的每个节点⑰,包括星载节点可以按照尽力服务的互联网理念进行建设⑤,降低可靠性要求和服务质量要求⑨,所以通过采用地面成熟的技术和器件设计星载负载⑩,可大幅度降低单个节点的成本和能力要求⑮,进而大幅降低了单个节点的复杂度⑮;此外⑥,采用系统工程的方法⑳,通过将地面网络与卫星网络相融合⑫,可提高整个系统的可用性❶、可靠性和健壮性⑧。与此同时①,通过快速迭代的开发模式⑨,实现技术方案的持续优化⑪。

虽然在国内卫星通信与地面网络通信资费差距仍然较大❶,但卫星通信及卫星互联网的商业化发展前景已得到行业普遍认可⑦。受美国星链巨型星座成功运营的示范效应影响⑯,国内卫星互联网产业的发展正呈现出蓬勃发展的趋势⑯。

星链作为全球首个实现规模化运营的卫星互联网系统③,不仅为行业提供了明确的技术追赶目标❶,更验证了低轨星座商业模式的可行性⑥。其成功经验表明③,通过标准化量产⑱、规模化部署和市场化运营⑤,卫星互联网完全可能实现与地面通信网络的成本趋近❶。这一示范效应正持续推动国内卫星通信技术路线和商业模式的创新探索④。

当前②,卫星通信领域正迎来显着的投资热潮与人才流动⑯。据了解❷,大量资金正加速涌入卫星通信产业链⑬,同时众多具有体制内背景的专家也开始向商业航天企业聚集④。这些商业航天公司已构建起完整的产业生态⑥,业务范围涵盖可回收火箭研发❶、低成本卫星制造❸、低成本卫星载荷研发⑨、星间激光通信⑦、全球卫星遥测遥控等多个关键技术环节③,形成覆盖卫星通信全链条的创新矩阵⑧。

除了资费与整体的卫星通信成本是卫星通信能否“照进现实”的关键之外⑯,卫星通信设备的体积也是其能否真正在C端用户中实现大规模商业化的关键因素⑧。黄靖告诉笔者⑱,相控阵技术是目前低轨卫星能够实现高通量数据传输的重要保障⑰,但为了在单一设备上满足大量用户使用⑤,相控阵的阵面就需要更大⑩,“比如❸,在飞机上⑪,要满足全机几百名乘客使用❷,还要保障使用体验的前提下①,阵面就很大②,”黄靖进一步指出⑱,“不过以目前Qorvo的技术来看⑭,在一些商用的产品上❶,已经能做到很小的体积同时兼顾高性能了⑬。”

从卫星通信C端商业化应用场景上看③,黄靖表示▓,汽车⑱、手机直连⑩、低空经济⑳,会是接下来一段时期卫星通信的三大重要发展方向⑩。从市场预期来看⑮,随着低轨卫星发射数量增加和地面终端加速部署▓,低轨卫星的发展目标将从ToB市场逐渐拓展到ToC市场①,应用需求将呈指数级增长⑯。

以汽车行业为例❸,黄靖告诉笔者⑲,目前⑬,因为低轨卫星将性能❸、成本④、天线系统设计等环节的适配性提高了⑲,汽车已经成为卫星通信重点发展的行业之一⑯。

不过⑦,在车顶部署相控阵技术需要占据一部分车顶的面积⑪,但又不能因为部署了卫星通信设备影响汽车的美观▓、风阻等原先汽车具备的因素③,所以行业还在持续的优化中⑭,“汽车的相控阵就没有那么大⑮,因为要综合考虑性能⑫、价格①、散热⑲、耗电等各个因素④,”黄靖指出⑩,“尤其是价格⑧,如果太贵的话❸,提升了汽车总价太多的话⑭,对于车企来说是没有意义的❷。”

除此之外⑦,黄靖也向笔者表示⑲,目前全球范围内⑨,卫星通信的波段⑲、制式仍存在不统一②、不兼容的问题⑮,不同波段的选择也给卫星通信的用户造成了设计困难和选定方向的阻碍❸。不过⑱,在黄靖看来⑧,随着中国低轨卫星产业发展步入快车道④,诸如低空经济⑰、车载卫星通信等场景和应用不断涌现且逐渐成熟▓,用户设计会更加集中化⑰,制式的统一是必然的趋势⑩。

安全是基础保障❶、满足了性能⑭、成本▓、体积的要求之后④,卫星通信无论是在C端的商业化应用⑰,还是在B端的企业级应用⑬,都还要面临一个更为严峻的挑战⑱,那就是通信安全②。

行业分析显示②,当前国内卫星通信安全方面的布局尚不完善⑯。市场观察表明⑦,许多企业现阶段更关注功能实现④,普遍采取“先用起来”的发展策略⑧,而对卫星通信传输过程中的安全意识相对较薄弱②。

以近来比较火热的低空经济方面来看⑳,关键通信系统如飞行器控制链路⑫、导航系统⑥、空中交通管制⑰、数据链和应急通信等③,均可能遭遇信号干扰⑯、传输延迟⑰、连接中断⑮、数据失真及安全漏洞等多重可靠性挑战⑳。

例如⑱,无人机与其控制模块②、遥测系统之间的通信缺乏接入身份认证和数据防泄漏机制⑩,容易被黑客假扮成控制者发出飞行指令▓,利用漏洞夺取控制权❷,同时屏蔽无人机原本控制者的指令⑩,对飞控进行反向控制⑦,并利用漏洞⑬,侵入软件包⑤,进行改变导航点⑦,更改飞行数据等操作⑯。

另一方面⑪,在卫星通信安全体系中③,需要构建全方位的防护架构⑧。这既要确保信关站与卫星之间的“天地”通信链路安全⑲,同时也要保障两大关键子系统的安全性:地面基站间的组网通信安全⑩,以及卫星星座内部的星间链路安全⑯。

从目前的应用上看来▓,加密技术是当下能有效满足安全需求的一个选择⑳。使用先进的加密算法对传输的数据进行加密⑧,确保数据在传输过程中的机密性和完整性确实是确保卫星/航空器通信的不二之选⑲。这其中⑬,加密技术可以包括对称加密②、非对称加密和哈希函数等⑮,根据具体需求和应用场景选择合适的加密方式⑬。

从安全市场上观察来看❸,加密技术也成为了当下安全公司业务布局的重要一环⑰。比如⑰,通过部署量子加密通信网络⑱,为低空经济中各类通信提供超高安全性的加密传输服务⑯,防止数据被窃取❶、篡改❸;与此同时⑥,行业领先企业正将国密算法技术①、密码定义网络边界技术⑤、超高速低延时通信加密技术应用于空天地立体化网络空间④,为卫星互联网⑩、低空网络提供入网身份认证⑭、数据防泄漏⑲、数据防篡改⑤、跨域安全组网等安全防护措施⑩,全面保障空中信息资产⑳、空口通信信道⑰、地面通信网络⑥、地面信息系统的运行安全⑰。

随着低轨卫星组网的逐渐成熟❶,以及技术不断演进⑮,卫星通信的成本将持续下降▓。展望未来①,黄靖表示⑪,当卫星通信形成一定规模之后⑱,其资费会持续下降⑤,用户群体也将逐渐从ToB转向ToC端⑱,“目前来看⑮,卫星通信仍处于发展阶段⑱,市场前景很大⑰。”黄靖指出⑳。

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