新基建下卫星互联网产业链布局及机遇分析

目录

一、低轨卫星互联星座--5G之补充，6G之初探 (6)

1.1、卫星互联网历经三代升级，与地面通信的关系从竞争走向互补 (6)

1.2、新一代卫星互联网星座如何定义，有哪些优势？ (7)

1.3、高低轨卫星各具优势，二者协同组网是实现天地融合通信的重要手段及趋势 (9)

1.4、卫星互联网具有不可替代的覆盖优势，是5G之补充，6G之初探 (10)

二、各国加速卫星互联网部署进度，行业进入导入期，布局正当时 (12)

2.1、轨道及频率是各国布局和竞争的焦点，也是争取先发优势的核心要素 (12)

2.2、技术推动各环节降本增效，我国卫星互联网技术能力完备 (13)

2.3、互联网卫星海外市场初成规模，百舸争流开启商业化进程 (13)

2.4、卫星互联网上升为国家的战略工程，国家力量自上而下加快组网进程 (16)

三、卫星互联网产业链完善，各环节迎来全新机遇 (19)

3.1、卫星互联网产业链分为四大环节，价值分布呈现金字塔结构 (19)

3.2、卫星制造环节：技术壁垒最高，组网前期优先受益卫星发射增量需求 (19)

3.3、火箭发射环节：运载及发射能力位居世界前列，技术成熟推动成本降低 (22)

3.4、地面设备环节：民营参与者数量可观，利润占比不断提升 (23)

3.5、运营服务环节：具有明显的牌照壁垒，准入门槛较高 (24)

四、卫星互联网下游应用市场巨大，尚处蓝海 (25)

图表目录

图表 1 卫星互联网经历了由移动通信星座向高通量宽带通信星座的演化 (6)

图表 2 卫星通信系统的组成及结构图 (8)

图表 3 星形组网方式示意图(设有星间链路) (8)

图表 4 网状组网方式示意图（不设星间链路） (8)

图表 5 卫星轨道分类 (9)

图表 6 高低轨卫星与地面之间的传输距离对比 (9)

图表7 卫星常用轨道示意图 (9)

图表8 GEO卫星及LEO卫星通信系统优劣比较 (10)

图表9 与5G融合的低轨星座网络架构示意图 (11)

图表10 6G融合高中低轨卫星通信与地面移动通信的全球泛在覆盖 (11)

图表11 常见频段的频率范围、可用带宽及业务场景 (12)

图表12 国外部分低轨通信卫星频谱及数量统计 (12)

图表13 OneWeb曾计划用720颗卫星实现组网计划 (14)

图表14 OneWeb产业合作伙伴众多，生态完善 (14)

图表15 StarLink计划发射1.2万颗卫星实现全球覆盖 (15)

图表16 StarLink发射节奏预测 (15)

图表17 四大典型星座参数对比 (15)

图表18 2014-2020年国家相关推动政策 (16)

图表19 我国头部商业航天企业融资情况 (17)

图表20 我国主要卫星星座计划 (18)

图表21 卫星互联网产业链包括四大环节 (19)

图表22 卫星产业链各环节市场规模占比 (19)

图表23 世界卫星通信产业链价值“金字塔”模型 (19)

图表24 通信卫星由卫星平台及有效载荷两大系统构成 (20)

图表25 StarLink单星上的4块相控阵平板天线 (21)

图表26 南京网络通讯与安全紫金山实验室宣布CMOS毫米波全集成4通道相控阵芯片研制成功 (21)

图表27 猎鹰9号火箭具备“一箭60星”的运载能力 (22)

图表28 长征六号火箭已可实现“一箭20星” (22)

图表29 OneWeb系统Clewiston关口站天线部署 (23)

图表30 中电科39所研制的Ka及Ku频段天线 (23)

图表31 卫星移动通信终端 (24)

图表32 卫星便携通信终端 (24)

图表33 StarLink的碟形卫星终端 (24)

图表34 中国电科基于Ka频段民航应用的相控阵天线 (24)

图表35 低轨卫星在物联网领域的典型应用场景 (25)

图表36 物联网专用低轨道卫星系统框架 (25)

图表37 中国首架Ka宽带高速卫星互联网飞机待起航 (26)

图表38 高速互联网飞机实现国内首次空中直播 (26)

图表39 成都军区某通信团紧急架设卫星电话 (26)

图表40 中国电信西南区应急通信演练在曲靖举行 (26)

图表41 卫星与自动驾驶综合解决方案 (27)

图表42 和而泰近年营业收入及增速 (28)

图表43 和而泰近年归母净利润及增速 (28)

一、低轨卫星互联星座--5G之补充，6G之初探

1.1、卫星互联网历经三代升级，与地面通信的关系从竞争走向互补

卫星互联网的发展探索始于20世纪80年代末期，至今经过了三阶段的迭代升级。从服务内容上看，卫星互联网由传统中低速话音、数据、窄带物联网服务为主的星座系统，迭代成为可提供高速率、低延时、容纳海量互联网数据服务的宽带星座系统；从市场定位上看，由最初与地面通信系统的竞争替代，逐步转变为相互补充、竞合协同关系；从技术上看，高通量趋势下，新一代卫星互联网采用Ku、Ka、V等较高频段，且平台技术逐步成熟，通过定制化、规模化、集成化的生产方式显著降低卫星制造成本；从建设主体上看，前二代卫星互联网主要参与者为摩托罗拉等电信企业，在新一代卫星互联网的建设中，SpaceX、OneWeb等高科技企业纷纷入局，电信运营商也由竞争对手转变成为产业链中的重要合作伙伴。

图表 1 卫星互联网经历了由移动通信星座向高通量宽带通信星座的演化

资料来源：肖永伟等《低轨通信星座发展的思考》，华创证券

1）第一代卫星系统（C、L、S频段）以话音及物联网服务为主，定位为全面替代地面通信系统：

20世纪80年代末期为低轨卫星互联网的初探阶段。典型代表为美国摩托罗拉公司提出的“铱星”系统、美国劳拉及高通公司联合提倡的“全球星”系统、轨道通信公司提出的“轨道通信”系统。“铱星”于1996年开始试验发射，由6条轨道、66颗卫星组成，可提供终端移动通话、寻呼等功能，其核心突破在于：①基于星间链路组网，具备星上处理能力，可不依赖关口站实现端到端通信；②是第一个采用LEO近地轨道的星座，缩短用户链路降低时延；③采用了多波束技术，大大提升了信道容量。“铱星”系统是相当完备且成功的组网雏形。

那时，卫星通信与地面通信的关系在于竞争。地面移动通信终端便宜、资费低、体积轻小，快速占领市场。卫星通信虽然可以解决传统移动通信覆盖范围局限的痛点，然而卫星通信的通话质量难以与地面通信解决方案抗衡。铱星公司出现亏损，最终破产。同样，具备48颗卫星的“全球星”系统、支持物联网服务的“轨道通信”系统也因前期投入成本高、收入回报较低等原因宣告失败。

2）第二代卫星系统（C、L、S、Ka频段）升级带宽、拓展综合服务，扭转市场定位，与地面通信系统平行共存：

2010年前后，上一代三大星座纷纷推出第二代计划，且在卫星数量、单星质量、功率等方面进行了优化提升。第二代“铱星”系统升级话音及数据业务，带宽从原有2.4kbps提升到1.5Mbps，通过Ka频段提供高速数据服务，便携式