天通一号卫星03星背后，是广阔的卫星移动通信市场
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2021-01-20 20:43
2021年1月20日0时25分，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心点火升空，随后将天通一号03星送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。此次任务打响了2021年宇航领域的开局之战，开启了中国航天“十四五”发展新征程。
图源丨中国航天科技集团
具体而言，天通一号卫星移动通信系统将为中国及周边、中东、非洲等相关地区，以及太平洋、印度洋大部分海域用户，提供全天候、全天时、稳定可靠的话音、短消息和数据等移动通信服务，提升我国卫星通信服务水平和应急通信保障能力。
图源丨中国航天科技集团
01
卫星通信市场究竟多大？
①终端市场
据工信部统计，截至 2020 年7月末，我国地面移动通信用户达到15.97亿户，4G用户超过12.88 亿户。
按照一般的测算方式，卫星移动通信用户数一般取地面移动通信系统用户数总量的 0.2-1%，以最低值计算，我国的卫星移动通信市场的潜在用户数也将达到319.4万户。按占该市场的1/3计算，保守估计直接使用卫星移动系统的活跃用户数量可超过100万户，按照一户一台测算，个人直接使用的卫星手持移动通信终端需求为100万台。
图源丨中国航天科技集团
②卫星移动通信服务市场
截至2019年12月25日，天通一号通信卫星语音年卡销量649张，套餐费及服务费合计1700 元；数据年卡销量205张，套餐费及服务费合计3900元。参考卫星移动通信地面设备用户数量，2025年我国卫星移动通信服务市场可以达到 40.69 亿元。
总的来说，在未来多个卫星星座即将完成部署的大好背景下，卫星产业市场中卫星服务市场的占比将逐步提升，而卫星移动通信服务市场将会迎来更激烈的竞争。
02
卫星通信发展趋势
卫星通信应用主要由卫星移动通信设备及大众消费通信、卫星固定通信及卫星移动通信为代表的运营服务组成。
从当前我国的卫星通信星座的部署工作来看，我国的商用卫星通信，短期内会主要通过GEO轨道的高通量卫星来满足市场需求较少、盈利模式不清晰的市场业务。从长远来看，未来中长期卫星通信将会向高性价比的高通量卫星以及中低轨卫星网路组网技术融合发展，实现中低轨高通量卫星通信组网。同时结合 5G 移动通信网络的落地，卫星通信在 5G，甚至是 6G（地面无线与卫星通信集成）的融合应用也有望被卫星通信运营商视为开辟新业务的重要方向。
基于此布局，卫星通信地面系统、终端设备及运营将会有新的技术发展趋势。
①卫星通信地面系统
卫星通信地面系统作为卫星通信网与国际互联网的接口设施，其终端设备主要包括射频和基带部分的集成。
基带设备方面，主要由调制和解调设备、系统时钟单元、中频分配单元、切换开关、关口站服务器以及与地面互联网之间的接口设备等构成。目前，为了支撑高通量卫星通信系统的高速率链路，基带设备需要采用更先进的技术以提高频率利用率、极端特殊场景的适应性和对大数量用户组网的支撑能力。
射频系统方面，主要由卫星终端射频系统由大口径天线、上变频器（BUC）、HPA 安装、低噪声放大器（LNA）等组成。其核心任务是提高发射和接收增益，同时研究小型化便携天线，以适应未来个人用户的需求。通过采用新材料和工艺，在不断提升性能的同时，也有效降低天线的制造成本。目前，一个重要的技术发展方向即成本低，并且散热少从而使系统更容易稳定的液晶相控阵卫星天线终端。
②通信终端
通信终端的研制思路应当设计以互联网为基础的网络应用方案，而不是传统卫星的网状网或星状网的思路，终端的能力成为整个应用的核心，既要在高频率段上降低成本，同时在吞吐能力上要有所提升。具体包括以氮化镓管芯为基础的Ka频段宽带功放模块等关键部件的集成化以及宽角扫描技术，以及研制支持超过100Mbps IP数据吞吐的高度集成调制解调器。
③运营模式
传统的运营模式，产业的利润主要来源于流量费用。随着我国通信业不断提速降费的大趋势，运营商和中间环节服务商需要探索转变为更加开放的卫星运营方式。包括卫星运营商在提供带宽等物理资源外，同时向服务提供商提供系统能力的服务，在这种模式下，卫星运营商通过合理的资源管理和动态调配，可以为远大于封闭模式下数量的服务商提供通信能力，也增加了运营商的利润。
文章素材来源：央视网、中关村蓝海军民融合产业促进会
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