卫星互联网+5G构建天地一体化信息网络

 　　新基建是以新发展理念为引领，以技术创新为驱动，以信息网络为基础，面向高质量发展需要，提供数字转型、智能升级、融合创新等服务的基础设施体系，主要包括信息、融合和创新基础设施三大方面的内容。

　　2020年4月20日，国家发改委将卫星互联网作为通信网络基础设施的代表之一，纳入信息基础设施的范畴。作为我国信息通信发展的新抓手之一，互联网的集中性布局即将拉开序幕，面对稀缺的轨道空间，我国应从哪方面精准发力？

　　步入宽带互联网时期

　　卫星互联网的发展初期可以追溯到上世纪80年代，在早期发展阶段中，卫星互联网主要以提供语音、低速数据和物联网等服务为主，主要扮演着对地面通信网络的补充和延伸的角色。

　　经过二十余年的发展，目前卫星互联网进入了与地面通信系统互补合作、融合发展的宽带互联网时期。

　　卫星互联网是基于卫星通信的互联网，通过卫星规模组网，构建具备实时处理信息能力的大卫星系统，主要用来提供宽带互联网接入等通信服务。其覆盖范围广，传输时延达几十毫秒级别，与4G网络相当。同时，在建设周期相近的情况下，卫星互联网相比5G基站部署具有一定的成本优势。

　　按照轨道高度划分，卫星星座主要分为低轨、中轨、高轨三类，其中低轨卫星由于传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低，非常适合发展卫星互联网业务。

　　空间资源争夺加剧

　　卫星轨道是一种有限的使用资源，卫星公司需要采取申报的方式向相关机构申请使用资格。目前，国际规则中的轨道资源主要以“先占先得”的方式进行分配，后申报方不能对先申报国家的卫星产生不利干扰；申报者还必须在申报资源后的一段时间内发射卫星，启用所申报的资源，否则预定的资源会失效。

　　低轨卫星星座由众多小卫星组成，当一部分卫星无法工作时，可以发射新的卫星进行补网，不会将整个资源让出。所以在低轨星座领域，资源的竞争非常激烈。

　　截至目前，包括OneWeb、O3b、SpaceX、Telesat等多家国外企业已推出卫星互联网计划。其中SpaceX公司拥有目前最多的商业卫星数量，重点打造的Starlink(星链)计划将在LEO、极低轨分别发射4425、7518颗卫星进行组网，目前已经在轨的卫星数达到482颗。

　　自2017年以来，我国也相继启动了多个卫星星座计划，包括航天科技的鸿雁星座、航天科工的虹云工程、国电高科的天启星座的“天启一号”等。

　　预计到2029年全球近地轨道将部署约5.7万颗低轨卫星，其中美国预计占据80%以上的卫星数量，而我国低轨卫星数目将位列第二。

　　加速天地一体化信息覆盖

　　卫星互联网产业链主要包含了卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营及服务四大环节。随着国内低轨卫星星座部署加快，卫星制造、卫星发射和地面设备环节率先迎来发展机遇。

　　如何进一步降低卫星制造和发射成本、开发高通量卫星、加快地面关口站建设将是未来工作部署的重点。而伴随着组网的形成，卫星运营及服务领域也将得到广阔的发展空间，未来卫星通信将与地面逐步融合，构建天地一体化信息网络。

　　卫星互联网的出现不会与5G等地面网络构成竞争关系。在时延方面，目前的卫星互联网能达到几十毫秒级别的延时，可以与4G网络媲美，但是与网络10毫秒以内的延时相比差距仍然巨大，无法满足自动驾驶、远程医疗等低延时场景应用。

　　而在带宽方面，虽然目前单颗卫星带宽已能达到20Gbps，但与组网卫星数目相比，地面基站数量更加庞大，可满足大规模终端产品的高速网络连接，卫星互联网在海量终端接入方面受到限制。

　　未来卫星互联网的核心应用场景将主要包括偏远地区互联通信、海洋作业、科考宽带、航空宽带和灾难应急通信等，这些地方地面网路架设难度大、成本高，而卫星互联网将可以很好地解决这方面的问题，对地面网络形成重要补充，极大地拓展网络的覆盖范围。

　　注重产业生态建设

　　卫星互联网产业链环节众多，因此发展卫星互联网产业需要从全盘考虑，在卫星制造、卫星组网、卫星发射到卫星运营服务等方面建立上下游产业链的合作伙伴关系，打造良好的产业生态，不断突破产业链核心环节，形成关键技术的自主知识产权。

　　卫星互联网产业建设首先要完成规模组网，前期资本投入较高，后期组网完成才会通过应用服务带来收益；加之目前以SpaceX为代表的卫星互联网企业布局进程加快，未来卫星互联网市场竞争必然更加激烈。

　　因此，政府需要从宏观层面持续予以政策扶持，相关企业要创新商业模式，组网建设工程要循序渐进，逐步拓展市场空间，形成良性发展。与此同时，还要进一步推进相关标准的制定工作，加快天地信息网络融合建设，使互联网与地面网络真正有效地结合起来。