报告出品方：浙商证券

以下为报告原文节选

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1 卫星互联网是未来重要的战略储备

卫星互联网主要是指以卫星为接入手段的互联网宽带服务模式，它属于新基建中的信息基础设施。地面网络靠基站通信，卫星互联网则是基于卫星通信技术接入互联网，好比将地面的基站搬到了太空中，每一颗卫星就是一个移动的基站。

1.1 卫星互联网由多颗卫星及其链路共同组成

卫星互联网是由卫星及其链路共同组成的多层立体通信网络，多颗卫星通过卫星链路互联在一起构成空间通信网络，每颗卫星成为其中的一个交换节点，使通信信号能不依赖于地面通信网络进行传输，具备移动通信、信号处理、数据存储、交换路由、宽带接入的能力。

传统卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波，从而实现两个或多个地球站之间的通信。传统的卫星通信系统包括通信和保障通信的全部设备，一般由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成。

1.2 低轨道卫星是当前主流的卫星互联网实现手段

根据通信卫星运行轨道高度的不同，可分为高轨道、中轨道和低轨道卫星三类。

高轨道（GEO）覆盖广，但时延较高。高轨道卫星的轨道在赤道上方距离地面约 3.6万公里处的对地静止轨道。高轨道卫星覆盖的地区固定，且覆盖面积较大，一颗卫星可覆盖整个半球，因此可相对方便地实现宽带通信。但高轨卫星轨道距离地球较远，相当于需要从地球表面发信号到 3.6 万公里外，再加上信号处理等环节，运行时会存在明显时延，对时效要求高的应用则无法满足需求。此类代表卫星有北美卫星移动通信系统和海事卫星移动系统等。

中轨道（MEO）可实现全球通信覆盖和有效频率复用。中轨道卫星属于非同步地球卫星，主要与地面互联网有机结合，实现与地面互联互通，实时传输各类数据；此外中轨道卫星也可作为卫星导航系统使用。然而，其主要缺点是所需部署的卫星数量较大，星间组网和控制切换比较复杂，投资高、风险大。代表卫星有 Inmarsat-P、北斗定位系统卫星等。

低轨道（LEO）时延低、损耗小、数量多，但系统结构复杂，操作、控制、管理有一定难度。低轨道卫星一般是指由多个低轨道卫星构成的，可以实时进行信息处理的大型卫星网络系统，当前主要应用在探测、导航、测绘和手机通信等领域，由于低轨道卫星轨道高度低，所以容易获得目标物高分辨图像，同时传输链路时延低，路径损耗小。代表卫星有“铱星”系统、“全球星”系统、卫星通信网络系统等。

低轨道卫星系统是目前最新、最有前途的卫星互联网移动通信系统，可以真正实现全球覆盖。低轨道卫星主要由卫星星座、地球站、系统控制中心、网络控制中心和用户单元等五大部分组成。运行时可将地球外空间划分为若干个轨道平面，同一轨道平面内布置多颗卫星。通信链路将不同轨道平面、同一轨道平面内的卫星联结起来，形成结构一体化的大型卫星网络平台，在地球表面形成蜂窝状网格化服务区，服务区内的用户可以随时随地接入卫星系统。

行业趋势：高通量卫星向高频段发展。目前低轨卫星的工作频段多为 C、Ku、Ka 频段，未来有可能使用 Q/V 高频段。卫星网络需要更高的数据速率、更强的带宽接入能力。目前多数高通量卫星均采用 C、Ku、Ka 通信频段，频段资源已接近饱和。随着频率协调难度日益加大以及对通信容量和带宽需求的大幅增加，国际商业通信卫星正逐步向更高频段发展。

为满足未来大带宽的需求，具备大带宽、大容量、窄波束和低成本等优势的 Q/V 等频段（带宽可达 5GHz）是未来的技术发展趋势。且此类高频段处于起步发展阶段，对于我国卫星互联网实现弯道超车具有积极意义。

C 频段：频率 4-8GHz，主要用于卫星通信、全时卫星电视网络或原始卫星馈送。

C 频段使用比较早，频率低，相对其它频段遭受地面微波等干扰的几率大，雨衰远小于 Ku/Ka 频段，更适合对通信质量有严格要求的业务，比如电视、广播等。

Ku 频段：频率 12-18GHz，频率高、增益也高，天线尺寸较小，相对来说受地面干扰影响小，因此特别适合做动中通、静中通等移动应急通信业务、卫星新闻采集 SNG 及 DTH 业务。

Ka 频段：频率 27-40GHz，特点类似于 Ku 频段，雨衰更大，但可用频段带宽也更大，可为高速卫星通信、千兆比特级宽带数字传输、HDTV、卫星新闻采集 SNG及个人卫星通信等新业务提供新的手段。

Q/V 频段：频率 30-300GHz，属于毫米波，是极高频（EHF）频谱，具有波长短、波束较窄、波束旁瓣小、干扰源少、可用带宽超过 10GHz、可进行多波束设计等特点，因此 Q/V 频段通信具有定向性强、保密性高、信号传输稳定等优点。

1.3 频谱资源“先登先占”卫星互联网战略意义凸显

卫星频率和轨道资源国际竞争激烈，遵循“先登先占”原则。卫星频率和轨道资源是全人类共有的、稀缺的战略资源，世界各国必须按照国际电信联盟的《组织法》《无线电规则》等，遵循“先登先占”原则，先发国家发射的低轨道卫星将会抢占更多轨道资源，对其他国家卫星互联网发展带来挑战。由于卫星轨道和频谱资源有限，卫星互联网还关乎到国家安全和空间主动权，具有重要的战略意义。

卫星互联网建设关乎国家安全，也是国家综合实力的重要体现。卫星互联网在军事、商用等多个领域应用，其传输信息的保密性、安全性尤为重要。发展卫星互联网体现了一个国家卫星制造能力和发射水平，也是未来打造空天地网络基础设施，实现智慧航空、智慧海洋、智慧农业的重要抓手，逐步成为各国开展重大科学基础研究的重要平台设施。

卫星互联网与地面通信形成优势互补，有望成为 6G 网络的重要组成部分。根据国际电信联盟（ITU）统计分析，2023 年全球个人用户的互联网普及率为 67%，约有 54 亿人使用互联网服务，但仍有 26 亿人（约 33%）无法使用互联网。卫星互联网作为一种重要的通信手段，与 5G 等移动通信技术并非对立而是不断融合，构建起空天地海一体化通信网络。此外，卫星互联网是各国抢抓 6G 发展先机的重要手段，是 6G 网络架构重要环节，有望开启并引领下一轮通信板块基础设施建设，成为实现 6G 泛在通信愿景的重要支撑。

卫星互联网是陆海空天一体化信息网络的重要一环。卫星互联网与地面通信系统的融合，正逐步构建覆盖空天地一体化的网络体系，打造向地面和空中终端提供宽带互联网接入服务的新型基础设施。多种空间服务能力的融合应用，有助于提升对全球突发事件应急处置能力，促进天基信息商业化服务产业的发展，这是支撑我国实现制信息权的基础。

2 全球卫星通信网技术逐步明晰，进入跑马圈地阶段

2.1 卫星互联网历经三代发展，发展中低轨卫星网络成为当下共识

广义范畴下，自 20 世纪 80 年代末至今，全球卫星互联网发展已有 30 多年的历史，可划分为三个发展阶段。截至目前，全球卫星互联网发展定位已经明确为“与地面通信形成互补融合的无缝隙通信网络”，低轨通信星座在历经了 21 世纪初的 “没落”之后，凭借广覆盖、低延时、高速率与低成本等优势成为当下国际主流技术路线，典型的参与者包括一网（Oneweb）、低轨星（LeoSat）、星链（Starlink）等。

第一阶段（20 世纪 80 年代~2000 年）：与地面通信网络竞争阶段。以摩托罗拉公司“铱星”星座为代表的多个卫星星座计划提出，“铱星”星座通过 66 颗低轨卫星构建一个全球覆盖的卫星通信网。这个阶段主要以提供语音、低速数据、物联网等服务为主。但由于市场定位不明，建设成本太高，研发周期过长，大多数卫星项目以失败告终。

第二阶段：（2000~2014 年）对地面通信网络进行补充。以新铱星、全球星和轨道通信公司为代表，定位主要是对地面通信系统的补充和延伸。由于投入成本更低、市场定位更契合实际，具有一定的市场竞争力，但卫星部署规模较为有限。

第三阶段（2014 年至今）卫星与地面通信网络相融合。以一网公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)等为代表的企业开始主导新型卫星互联网星座建设。卫星互联网与地面通信系统进行更多的互补合作、融合发展。卫星工作频段进一步提高，向着高通量方向持续发展，卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。

2.2 各国加快卫星互联网战略布局，美国先发优势明显

ITU 奉行的基本原则是“先登先占，先占永得”，面对相对有限的频率轨道资源和动辄数千颗的卫星星座部署规模，国内外头部企业通过大量的多元化合作和持续性项目融资，竞相布局各自的卫星互联网生态圈，以便抢占太空互联网宽带接入的新入口。2019 年以来，主要发达国家大幅增加卫星发射数量，加紧卫星通信网络建设投资计划出台。

其中以 Starlink 为代表，美国占据先发优势。根据 ITU 的测算，近地轨道卫星总容量约为 6 万颗，按照当前 SpaceX、亚马逊、Astra 和波音公司的计划，美国将占据卫星互联网90%以上的空间，其中仅“星链”就占据了超四成的空域。截止 2023 年 1 月，全球在轨卫星共超过 6700 颗，其中低轨卫星为 5938 颗，占比约 88.39%。当前，全球有 7 个百星以上规模的低轨卫星星座，其中 Starlink 超过 5000 颗，几乎占据了低轨卫星数量的三分之二。

2.3 高低轨技术融合是未来的发展方向之一

系统容量效率低和成本问题是当下低轨卫星的主要问题。基于宽带高通量、低延时的要求，低轨卫星的优势明显优于高轨卫星，但考虑到卫星发射成本，以及低轨卫星在轨生命周期较短等因素,高轨卫星在利用效率和有效单位成本方面优势较为明显。

GEO 高通量卫星和低轨互联网星座的网络架构基本相同，具备融合的基础。LEO 终端天线本身具有良好的卫星跟踪性能和多星多波束收发能力，可以根据路径选择调整终端接收和发射参数，在调制解调器内通过集成多个模块或一体化设计，实现对高、低轨的体制与协议的兼容。

例如，英国“OneWeb”卫星星座由 6372 颗 1200km 高度近地轨道(LEO)卫星和 1280 颗8500km 高度的中地球轨道卫星构成，这些卫星使用 V 波段，用于构建全球覆盖卫星星座网络。

3 中国卫星互联网建设进入加速期

卫星互联网是与 5G、北斗和高分等同样重要的国家基础设施，其建设事关国家网络强国、航天强国战略的实施以及数字经济的发展。近年来，国内“虹云”、“鸿雁”、“天象”“银河”相继发射验证星，步入大规模部署阶段。

2020 年为我国卫星互联网建设元年。为有序推进卫星互联网建设，国家先后出台了多项相关政策和指导意见。在 2020 年启动的新基建计划中，卫星互联网首次被纳入通信网络基础设施范畴。2021 年 3 月，我国“十四五规划和 2035 远景目标”再次明确提出了要建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施。为集中力量，快速突破低轨卫星互联网建设中的关键技术和频轨资源等瓶颈问题，2021 年 4 月 28 日，中国卫星网络集团有限公司正式揭牌，成为我国第五家电信运营商。中国星网的成立具有服务国家重大战略、保障安全通信、深化军民应用结合、促进经济社会发展、带动卫星产业发展等多方面的意义。

新基建计划实施以来，北京、上海、广东、四川、湖南等地纷纷出台相关产业政策，支持卫星通信等空基信息产业发展。2021 年 1 月，北京市出台《北京市支持卫星网络产业发展的若干措施》，提出打造科技创新新高地等 8 个方面 26 项任务和 3 项工作保障措施。

按照轨道高度不同，卫星可分为低轨道卫星、中轨道卫星和高轨道卫星。不同轨道高度有其不同的特征和用途。其中，高轨道卫星位于距地面 35,786km 的地球同步静止轨道，存在较长传输时延和较大的链路损耗，可用于通信、导航、气象观测等；中轨道卫星的轨道高度介于 2,000 和 35,786km 之间；低轨道卫星的轨道高度低于 2,000km，具备传输时延、覆盖范围、链路损耗、功率较小的特征，可用于对地观测、测地、通信等。

3.1 高轨卫星国内竞争

北斗导航系统是我国最大、覆盖范围最广、性能要求最高的卫星导航系统。经过多年发展，北斗系统已成为面向全球用户提供全天候、全天时、高精度定位、导航与授时服务的重要新型基础设施。北斗系统由空间段、运控段和用户段三部分组成：空间段包括地球静止轨道(GEO)卫星、倾斜地球同步轨道(GSO)卫星和中圆地球轨道(MEO)卫星三种卫星类型；运控段包括主控站、注入站、监测站等超过 30 个地面站；用户段包括北斗终端、兼容其他导航系统的终端、相关应用服务系统等。

北斗系统实施“三步走”发展战略，机制体系、速度规模等不断实现新突破。1994 年，中国开始研制发展独立自主的卫星导航系统，至 2000 年底建成北斗一号系统，采用有源定位体制服务中国，成为世界上第三个拥有卫星导航系统的国家。2012 年，建成北斗二号系统，面向亚太地区提供无源定位服务。2015 年 3 月，首颗北斗三号系统试验卫星发射。2017年 11 月，完成北斗三号系统首批 2 颗中圆地球轨道卫星在轨部署，北斗系统全球组网按下快进键。2018 年 12 月，完成 19 颗卫星基本星座部署。2020 年 6 月，由 24 颗中圆地球轨道卫星、3 颗地球静止轨道卫星和 3 颗倾斜地球同步轨道卫星组成的完整星座完成部署。2020年 7 月，北斗三号系统正式开通全球服务。天通一号卫星移动通信系统是我国首个自主研制和应用的卫星移动通信系统。天通一号卫星由中国航天科技集团五院研制，其卫星、芯片、终端、信关站等全系统自主研发，填补了国内自主移动通信系统的技术空白。卫星移动通信系统主要由用户终端、地面站和卫星三部分组成。用户终端是指手机、调制解调器等通信设备，它们通过无线电波将信号发送到地面站。地面站负责与用户终端进行通信，并将信号转发给卫星。卫星接收到信号后，再将信号转发给目标地点的地面站，最后再通过地面站与目标用户终端进行通信。

天通系统能够提供稳定可靠、安全保密的卫星移动通信，填补现有陆地通信无法覆盖的区域。除了在应急通信方面能够实现灾难救援、海上救助和偏远地带救援，通信卫星还能在公共通信方面，实现远程教育、远程医疗、广播和直播等功能；商业通信方面，能够为科考、勘探等高端商业用户提供互联网接入、个人移动通信等业务。天通一号共有三颗卫星：2016 年天通一号 01 星发射升空，主要覆盖中国及周边地区，2020 年天通一号 02 星发射升空，主要覆盖印度洋、亚洲、非洲一带一路沿线。2021 年天通一号 03 星发射升空，主要覆盖太平洋等一带一路沿线区域。

3.2 低轨卫星国内竞争

星链计划为目前全球规划规模最大、发射数量最多的低轨星座。“星链”是由美国 SpaceX公司 2014 年提出的低轨互联网星座计划，通过发射卫星构建的网络，为全球范围内的人们提供高速、可靠的互联网连接，解决偏远地区互联网接入困难的问题。Starlink 到 2023 年 5月为止，已发射超过 4000 颗低轨卫星。星链卫星已基本覆盖欧美及其盟友，中国以及俄罗斯以及中亚部分国家未实现覆盖。

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