中国通信学会-全球卫星通信产业发展前沿报告（2019年）26页_1mb

全球卫星通信产业发展前沿报告（2019年）总结

核心内容概述

本报告分析了2019年全球卫星通信产业的发展趋势、技术热点以及我国在该领域的现状和未来发展方向。卫星通信作为信息基础设施的重要组成部分，正从传统通信向卫星互联网阶段演进，与5G、6G等新一代通信技术深度融合，推动行业向更高效、更灵活、更广泛应用的方向发展。

主要观点与关键信息

全球发展态势

• GEO HTS（高轨高通量卫星）：向大容量、小型化和星座化方向发展，已部署超过150颗，单星容量可达1Tbps，成本显著降低，接近地面宽带网络水平。
• NGSO HTS（中低轨高通量卫星）：开始大规模部署，代表性的星座包括OneWeb、SpaceX Starlink、O3b等。OneWeb和SpaceX的LEO星座计划分别部署数千颗卫星，覆盖全球。
• 软件定义技术：赋予通信卫星更高的灵活性，可动态调整覆盖、带宽、频率等参数，成为运营商标配。
• EHF、太赫兹、激光通信：提供更大带宽容量，其中太赫兹通信理论速度可达1Tbps，适合卫星通信。
• 小卫星制造与发射：推动卫星制造和发射业升级，采用COTS组件、3D打印、模块化设计等，实现低成本、高效率生产。
• 卫星互联网与5G融合：取得实质进展，主要应用于内容投递、基站中继、移动平台接入等，支持多种技术如MEC、组播、缓存等。
• 电调控平板天线（ESA）：成为移动通信的关键技术，具备小尺寸、低功耗、快速波束切换等优势，推动终端小型化和普及。
• 通导结合：通信与导航融合应用，提升定位精度和服务能力，如ADS-B、AIS等技术用于交通监视和跟踪。
• 中继通信：成为新的业务类型，用于数据传输、空间资产管理等，商业化服务逐步展开。
• 在轨服务：通过卫星维修、碎片处理等手段延长卫星寿命，未来将涉及部件回收等新领域。

我国发展现状

• 综合实力进入国际前列：具备研制100—1000Gbps超大容量HTS的能力，已发射多颗商用通信卫星，覆盖全球75%以上的国家和地区。
• 低轨星座建设积极：多家单位参与，如鸿雁1号、虹云1号等实验星，部分企业已开始提供商业服务。
• 有效载荷技术突破：亚太6C卫星代表我国在灵活载荷、高功率、多路数转发器等技术上的领先。
• 终端天线制造市场活跃：国内民营企业在动中通、静中通、平板天线等领域表现突出，部分产品打入国际市场。

技术预见

• 轨道发展：高中低轨卫星将在天地一体化信息网络中各司其职，GEO适合覆盖，LEO适合低延时，MEO则介于两者之间。
• 业务拓展：卫星互联网将在视频广播、内容投递、宽带接入、移动平台接入等领域发挥重要作用。
• 数字载荷：软件定义技术将成为提升卫星效费比、适应市场需求变化的关键。
• 星地融合：5G新技术如MIMO、NOMA、SDN、NFV等将促进卫星互联网与地面网络的融合。
• 太赫兹应用：将在未来6G通信和天地一体化信息网络中发挥关键作用。
• 频率与空间环境挑战：频率冲突、干扰、碰撞风险等问题日益突出，需加强人工智能在频率管理、轨道预测、碰撞避免中的应用。
• 平板天线发展：低成本、低功耗、跨频段的电调控平板天线将成趋势，广泛应用于6G网络。

工程难题

• 频率资源获取：成为我国NGSO星座发展最大瓶颈，需加强ITU规则研究和国际合作。
• LEO星座运行：面临频率干扰、多普勒频移、移动性管理等挑战。
• LEO星座结构：需解决“天星地网”与“天星天网”两种模式下的地缘部署和星际链路技术问题。
• LEO卫星制造：需采用流水线方式批量生产，提升成本控制和全球运营能力。

政策建议

• 加强天地一体化信息网络的整体规划，推动高中低轨卫星融合发展。
• 综合利用频轨资源，提升卫星载荷灵活性和互联网智能化水平。
• 加大平板天线、超材料等技术研究与应用力度。
• 重视NGSO星座运营中的空间碎片处理和卫星通信网络安全问题。
• 推广卫星通信在“宽带中国”、普遍服务和机载通信中的应用。
• 开展商业化高清、超高清和区域卫星直播电视服务。

总结

全球卫星通信产业正经历快速变革，从传统通信向卫星互联网阶段演进，与5G、6G等技术融合，推动行业向更高效、更灵活、更广泛的方向发展。我国在该领域已取得显著进展，但仍有提升空间。未来需加强技术、体制和机制创新，以应对频率、轨道、制造和运营等多方面的挑战，实现卫星通信的可持续发展。