卫星通信是卫星互联网的重要应用之一，主要指通过或借助卫星进行数据通信，可广泛应用于移动用户、远程操作、及相关前沿应用领域。卫星通信产业链主要涵盖卫星制造、运载发射与地面设备等基础设施建设，及其运营服务。

2022年上半年全球卫星通信产业链形势分析

2022年上半年，随着卫星链系统在实战中的成功应用，全世界越来越重视卫星通信的战略地位和产业建设。世界各国政府和军事力量纷纷出台空战略，形成国际合作。商业卫星通信与军事国防的关系更加直接和密切，低轨道小卫星的部署和应用加快。在全球卫星通信产业链中，垂直产业模式的优势持续驱动行业整合，头部企业的不断扩张不仅加剧了卫星通信的频谱之争，也加速了行业垄断的形成；此外，星地一体化的商业化趋势逐渐显露，空之间的激光通信日趋成熟，将进一步加速卫星通信“无处不在”的全球服务能力的生成。

国家战略法律法规

1.1卫星通信能力加速军民跨界融合。

几十年来，美国国防部一直是商业卫星通信行业的客户，商业卫星互联网为美国军方在世界各地的军事运营商提供了大多数通信。与此同时，美国国防部一直在努力寻找对双方都最有效的采购模式。美军积极整合商业卫星通信优势，制定商业卫星一体化战略，旨在为泰空战争发展高度自动化的指挥控制系统，将其纳入联合作战机制，引领未来作战模式的重大变革。

2022年4月6日，美军Tai 空司令部司令詹姆斯·迪金森将军在Tai 空研讨会媒体吹风会上推出了最新的《Tai 空司令部业务整合战略》。这是美军首次正式发布商业Tai 空一体化战略，试图将商业航天能力融入国防领域。此前，美国航空航天空陆军战略需求、架构和分析办公室还委托兰德公司对美国商业航天空的现有能力和行业进行了全面分析，形成了一份100多页的报告《商业航天空的能力和市场概述》，全面评估了美国商业卫星通信的市场、技术趋势和主要商业公司，旨在建立

6月，美国众议院军事委员会战略力量小组委员会通过的《2023财年国防授权法案》提案明确建议Tai 空陆军更多利用商业卫星数据；美国北方司令部司令格伦·范·赫克(Glenn Van Heck)最近表示，将利用OneWeb和“星链”星座进行极地通信实验，将商业卫星与军事卫星连接起来，共同用于战术和战略通信测试。据估计，相关测试费用约为5000万美元。截至目前，已有多家商业卫星公司与美国政府签署合作，Viasat、SES、Intelsat、Inmarsat、Eutelsat等大公司正在为美国政府提供C、Ku和Ka频段通信服务。

1.2卫星通信网络安全管理的法制化

今年2月，在乌克兰提供卫星互联网服务的ViaSat遭到攻击，导致约3万名终端用户离线，直接切断了乌克兰卫星网络与外界的联系方式，直接损失数千万美元。目前，大多数卫星互联网系统，如Starlink和LeoSat，已经采用或即将采用星间链路技术。“路由”过程中存在“窃取”或“攻击”等安全风险，容易导致信息和数据泄露，或者网络攻击导致数据安全和通信中断。近年来，小卫星数量的激增进一步增加了网络安全风险。除了技术解决方案，世界各国和地区都在加快立法和行业规范，规范卫星通信网络的安全。

美国参议院提出的《卫星网络安全法》是保护商业卫星系统免受网络安全威胁的立法。该法案要求美国网络安全和基础设施安全管理局(CISA)成立“商业卫星系统网络安全信息中心”，为商业卫星所有者和运营商提供网络安全资源，并保护美国工业控制系统和关键基础设施网络等重要行业的卫星通信服务网络免受攻击。该法案虽然没有最终通过，但已经得到了美国卫星工业协会(SIA)和卫星通信行业的广泛支持。

此外，美国网络安全和基础设施安全局(CISA)和联邦调查局(FBI)3月联合发布了一份联合网络安全咨询文件《加强卫星通信网络提供商和客户的网络安全》，提出了缓解卫星通信网络安全的具体措施；4月，美国国家标准与技术研究院(NIST)针对卫星通信地面段网络安全风险管理发布了《卫星地面段:应用网络安全框架确保卫星指挥控制》文件草案，为卫星通信地面段网络安全系统管理提供了指导性框架。

图:2022年2月12日至3月5日Eutelsat的卫星网络连接情况

1.3各国政府出台卫星通信行业管理办法

近年来，许多国家政府通过制定战略性法律法规和设立专门机构，加强了本国卫星通信产业的建设。澳大利亚国防部宣布正式成立Tai 空司令部，并发布“国防Tai 空战略”，整合军用、商用和民用卫星通信资源；韩国计划建立独立的航空航天机构[/k0/]，全面管理民用和军用航空航天项目，重点是通过产业集群管理发展自己的航空航天[/k0/]和卫星通信产业。

产业形势研究与判断

2.1全面垂直整合模式优势强劲，推动行业竞争范式变革

随着卫星互联网技术的进步和大量资金的投入，卫星通信产业链整体呈现出巨大的整合趋势。

在企业运营模式方面，以SpaceX为代表的新兴卫星公司的一体化垂直运营模式显示出极大的行业优势。垂直整合技术开发、基地建设、卫星制造与发射、卫星通信等应用服务。，并推广“卫星即服务”的理念，在加速创新和控制成本的同时，有效促进整颗卫星上下游产业模式和交织。卫星网络的建设打通了产业链，以一体化的商业模式改变了卫星通信行业的竞争格局。

亚马逊也瞄准了垂直整合战略。其“柯伊伯”项目提出在LEO Ka频段打造由3000多颗卫星组成的低时延高通量星座，同时整合其在消费电子领域(Alexa/Kindle)的供应链优势，将卫星通信终端服务与其Prime订阅绑定，从而降低其终端成本。

与行业内新兴企业的垂直整合模式相比，传统大型卫星通信提供商OneWeb采用的是水平整合模式，与其他公司合作构建其星座。例如，与空客户公司合作制造卫星，与海事卫星通信和娱乐系统提供商Intellian技术公司和柯林斯林航空公司合作开发用户终端。

但由于Oneweb缺乏对产业链上游的控制力，相比SpaceX相对完整可控的产业链体系，还缺乏一定的竞争优势。总体而言，在国际竞争和市场需求的刺激下，卫星通信产业的竞争范式趋向于“需求导向、服务导向”的市场逻辑，这也将给产业带来强大的调整力。

2.2卫星通信与5G网络融合的商业价值显现

目前，第五代地面移动通信(5G)在全球范围内迎来了新一轮的发展热潮，也成功进入商用。卫星互联网与地面5G(星地一体化)的融合成为卫星通信行业的新热点。包括3GPP、ITU在内的标准化组织都成立了专门的工作组，研究星地融合的标准化问题。为解决卫星互联网与地面5G的融合问题，国际电信联盟(ITU)提出了星地5G融合的四种应用场景，包括中继到站、小区回程、移动通信和混合组播场景。

正因如此，欧洲局空和日本国家信息通信技术研究所早在2018年和2020年就签署并更新了计划，共同开发卫星通信和5G通信无缝切换的洲际通信能力。2022年初，国际长途5G网络已成功实现5G控制信号、高清4K视频和物联网(IoT)数据的传输，并完成网络传输质量测试；在6月的日欧联合实验中，卫星线路成功融入国际长途5G网络，实现了卫星空与地面的无缝连接，也证明了在洲际范围内部署高分布式可信网络连接的可行性。5月，Inmarsat还完成了其新管弦乐网络的第一阶段测试，将现有的GEO卫星、LEO卫星和地面5G集成为一个全面的解决方案。其专有技术可以在不同频段组合和测试船上的终端设备，预计到2026年将投资1亿美元用于管弦乐建设。

目前，卫星通信与5G网络的融合还处于商用的初级阶段。虽然没有大范围推广，但已经成为行业发展的新焦点。卫星通信运营商和电信公司对更高吞吐量、更广覆盖和动态优先级的需求，很可能继续推动卫星和地面混合通信功能进入无缝、泛在的网络架构，加速卫星通信在6G网络中的深度融合和应用。实现卫星到设备的直接通信还将促进价值链从基础设施运营商向促进商业化的分销提供商转移。这可能是卫星工业历史上最大的市场之一。

2.3卫星物联网产业生态圈成为前沿布局热点

近年来，卫星物联网需求稳步增长。预计到2025年，全球将部署约3030万台卫星物联网设备，年复合增长率近40%，相关市场收入将增长至59亿美元。与地面基础设施相比，卫星的覆盖范围更广。通过卫星物联网传感器和设备的商业化解决方案，可以实现对全球任何地方资产的精确实时跟踪、监控和远程监控。国际大型卫星通信公司开始通过并购整合卫星物联网星座系统，瞄准物联网产业布局，向多个行业开放服务。

早在2021年第三季度，SpaceX就通过收购Swarm Technologies推出了针对物联网优化的卫星星座，并向这家运营商开放了各个行业的物联网市场，比如农业、移动以及偏远地区的各种物联网。此前，Swarm拥有120颗近地轨道小卫星，向物联网设备提供低成本双向全球卫星通信，并已形成“Tai 空蜂群和蝴蝶网关”的技术优势和超低成本的经济优势。此次收购对卫星物联网产业发展意义重大，是市场开始整合并逐渐形成寡头的信号。

紧接着，Viasat在2021年底宣布以73亿美元收购Inmarsat，掀起了卫星物联网行业的“大洗牌”。收购Viasat的重点是Inmarsat的全球L波段频谱以及在此基础上形成的快速增长的物联网市场资源。在收购之前，Inmarsat已经与许多领先的物联网供应商合作，推出了卫星物联网解决方案，包括与沃达丰合作推广蜂窝物联网漫游，与ACT合作组建Inmarsat LoRaWAN网络，与联发科合作实现全球首个5G卫星物联网数据连接。对此，SpaceX作为其最大的竞争对手，于今年6月向美国联邦通信委员会(FCC)提出抗议，试图阻止这项收购。不过，收购程序仍有望在今年下半年完成。收购后，Viasat将在Ka、L和S波段拥有广泛的全球频谱产品组合，以及19颗服务中的卫星，并计划在未来三年内再发射10颗卫星。它还表示，将在新的和现有的快速增长的细分市场和地理区域创造和提供创新的宽带和物联网服务。

2022年5月30日，瑞士纳米卫星物联网运营商Astrocast也通过收购荷兰物联网服务提供商Hiber进一步扩大了垂直运营。作为领先的卫星物联网公司，Hiber的客户已扩展到埃克森美孚、壳牌、石油搜索、NAM和ENI等大型能源公司，并为石油和天然气、农业、林业和矿业等行业的公司提供离网工作场所资产跟踪的卫星物联网服务。今年2月，瑞士推出的Astrocast也成功开发了一种高性价比的商业双向卫星物联网服务，可以将命令发送回地面资产，并形成一些全新的应用如远程管理设备，并计划将其与机器学习和AI解决方案无缝集成，以改善远程管理资产的模式。合并后，不仅将增加美洲L频段频谱的接入，还将大大加强关键技术的R&D能力，进一步深化垂直客户的物联网需求，拓展市场渠道。

图:Swarm卫星布局的蝴蝶结构

企业的重要趋势

3.1头部企业不断扩张，推动行业整合形成垄断

由于许多下一代卫星计划在2023年开始提供服务，其他卫星在发射后将在2026年形成一个完整的星座。预计将会出现容量的商业化和运营商的持续整合。

SpaceX的Starlink是目前世界上最大的卫星互联网星座。2022年5月，美国SpaceX公司用猎鹰9号火箭成功发射了第46批53颗“Starlink”v 1.5卫星。目前，在轨运行的“Starlink”卫星约有2350颗。猎鹰9号每发射60颗卫星，将增加约1Tb的在轨通信容量。SpaceX的下一代“版本2”星座预计将卫星总数增加到40，000颗。

面对新兴公司部署大量卫星对LEO轨道可用容量的压缩，传统卫星运营商也迅速做出反应，宣布了各自的扩张计划。随着越来越多的容量上线，竞争将促进卫星通信市场的整合。

英国通信网络卫星“Oneweb”公司的Oneweb卫星星座是世界上第二大互联网星座，包括新一代和第二代宽带LEO卫星星座通信系统。第一代星座原计划共648颗卫星，目前该项目正在实施中，计划于2022年完成。根据某卫星公司的设计，目前Oneweb星座布局设计包括6372颗LEO卫星和1280颗MEO卫星。根据联邦通信委员会(FCC)的指示，该公司需要在2026年8月前部署至少一半数量的卫星，并在2029年前完成整个“一张网”卫星星座的部署。

虽然亚马逊起步较晚，但它在2022年4月公布了其商业卫星互联网“柯伊伯”发射计划，该计划包括多达83项任务，将使用联合发射联盟(ULA)的Vulcan Centaur火箭和阿丽亚娜航天公司的Ariane[/K0/]。该计划类似于SpaceX的Starlink星座和OneWeb星座，将为北纬56度至南纬56度之间的地区提供低延迟Ka波段宽带互联网服务。预计2026年将发射1618颗卫星，总目标为3236颗卫星。

SES公司计划发射名为O3MPower的新系列卫星，每颗卫星的吞吐量为1Tbps。这些卫星有望达到高达500Mbps的数据速率。第一颗卫星将于2022年初部署，预计该服务将很快提供。

Viasat公司公布了其下一代高通量卫星系列，由三颗卫星组成，每颗卫星的吞吐量为1Tbps。

图:国际运营商卫星通信能力对比。2021年，全球互联网吞吐量达到786 Tbps。资料来源:2022年卫星通信手册

预计到2023年，卫星通信产业理论容量可达97Tbps，其中LEO卫星占83%，MEO卫星占11%，GEO卫星占6%。在此期间，传统卫星运营商在继续扩大容量的同时保持70-90%的高利用率，而新兴卫星运营商由于前期的快速扩张，后期可能主要侧重于提高性能和利用率。在这种情况下，预计2023年总可售容量将达到53Tbps，其中SpaceX占全球市场份额的70%，其次是SES占17%，Viasat/。Starlink有潜力仅通过产能主导卫星互联网行业，但亚马逊的Kuiper进入市场可能会削弱SpaceX的早期优势。

表:全球卫星通信产业能力发展预测

预计到2026年，卫星通信总容量的增长将再次改变卫星通信产业的格局。

Starlink、Kuiper和SES将能够在几年内提供1 Gbps的连接服务。SpaceX预计将把它的星座扩展到近6000颗卫星。亚马逊的柯伊伯项目拥有3000多个运行的低轨卫星星座，可能成为第二大卫星运营商。而SES ViaSat/Inmarsat继续支持他们的多轨道和多频段系统，这可能会让亚马逊在特定的政府和企业客户中占据优势，并从互操作性中受益。Telesat还计划建立一个新的LEO星座，并在进一步扩展的基础上推出低延迟服务。

到2026年，卫星通信行业的总理论容量将达到218 Tbps，其中91%来自LEO，5%来自MEO，4%来自GEO，总可售容量可能达到113 Tbps，其中SpaceX占57%的市场份额，其次是Kuiper占23%，SES占8%。前三大运营商可能提供85%以上的可售容量，其余提供商将进行整合以维持现有的客户群。

表:全球卫星通信行业前三大巨头、可售容量及占比预测(2023/2026)

表:卫星通信运营商比较(2026年)

3.2企业争夺频谱资源“白热化”，Ka频段资源短缺加剧

近年来，随着卫星上网需求的激增和C、Ku频段的接近饱和，Ka频段成为近年来兴起并大量投入使用的高频频段。虽然比Ku频段更易受天气影响，但其工作带宽更大，信号强度更高，天线口径更小，因此具有很好的开发价值。然而，随着卫星星座规模的不断增大，Ka频段频谱的竞争日趋激烈。

图:卫星通信频段示意图

Starlink作为世界上最大的巨型星座，遭到了美国地球静止卫星宽带运营商Viasat的激烈抵制。今年上半年，Viasat呼吁FCC对Starlink光污染进行环境审查，试图延缓Stralink的扩张。然而，SpaceX也不示弱。6月10日，它向FCC提交了一封信，指控Viasat在不满足FCC条件的情况下，使用为非地球静止轨道中的运营商指定的Ka波段频率，因此涉嫌侵犯SpaceX在当前卫星和地面站之间传导通信频率的权利。SpaceX此举也是为了阻止Viasat以73亿美元收购英国卫星运营商Inmarsat的计划。毕竟，一旦收购成功，Viasat将进一步在国际上和多个轨道频段拓展业务。对此，Viasat否认违反FCC规则，并表示仍将在2022年底前完成对Inmarsat的收购。两家公司的频谱之争仍在发酵。

图:在猎鹰9号目前的配置下，SpaceX能够一次发射和部署多达60颗低轨通信卫星

自2021年FCC打开12GHz频段的大门以来，已有多家通信公司提交了使用该频段开展地面5G通信业务的报告和申请。其中，美国的Dish Network卫星广播服务提供商向FCC提出申请，并多次游说使用12GHz频段在地面运营其5G蜂窝网络。然而，在此之前，12GHz频段一直由Starlink独家享有。为此SpaceX在其官网上发布了一份技术分析报告，声称如果Dish Network窃取了12 GHz频谱，将对美国Starlink卫星互联网服务造成严重影响。Starlink客户将在超过77%的时间里遭遇有害干扰，74%的时间里服务完全中断，导致大部分美国客户无法使用卫星链，严重损害下一代卫星服务的可用性。SpaceX也很快向FCC提交了一份文件，表明该公司主要依靠12GHz频段向全美的星链客户提供关键的下行服务，以努力保持现有的频谱优势。

此外，2021年，全球主要卫星运营商美国SpaceX和英国OneWeb之间激烈的频谱战终于落下帷幕。经过长时间的协调，两大巨头终于在2022年6月宣布达成频谱协调计划，该计划将使当前的宽带星座和第二代宽带星座共存，并请求美国联邦通信委员会(FCC)批准其第二代宽带星座计划。协议达成后，SpaceX已被批准在Ku波段为其Starlink网络部署4408颗LEO卫星，并获得发射7500颗V波段卫星的单独授权。该公司还继续向FCC申请批准增加近3万颗卫星，以改善其宽带服务；OneWeb获准在Ku波段使用648颗低地球轨道卫星，并在V波段增加有效载荷，预计其星座规模将增加到约7，000颗卫星。根据Tai 空的分析，目前有2404颗Starlink和427颗OneWeb卫星在轨运行。由此可见，频谱协调达成共识后，将继续加快双方星座的部署进程，加速高级宽带业务的落地，同时占用更多的频段资源。

总的来说，卫星通信的频谱之争已从Ku频段发展到Ka频段，无线电频谱甚高频(EHF)领域的商业竞争也已初步显现。2021年11月，FCC已收到38000份V波段卫星申请。根据业界预期，如果SpaceX继续Starlink的发射节奏，V波段最终用户服务有望在三年内投入使用。

图:卫星通信轨道高度和覆盖区域示意图

3.3 空间激光通信呈现向民用产业转型趋势，集中发力关键技术节点研发与实验

空之间的激光通信具有宽带宽、高数据速率、低功耗的特点，是未来实现大容量星间组网和卫星间大信息量交换的重要手段之一。但由于主要器件的技术难度和成本较高，目前激光通信的技术研发和产业应用更多体现的是国防应用和军事投入的主要特点。但在近期的激光通信产业布局中，出现了商业通信和政府加密网逐渐融合的趋势。随着技术的发展和实践，空之间的激光通信将有效地大大增强全球卫星通信能力。

2022年5月，光学终端供应商CACI国际公司声称已经在军事实验中证明了近地轨道卫星之间的激光通信。这次实验的两颗小卫星是去年由DARPA发射的。这一次，光链路在近40分钟的测试中成功建立，在约100公里的距离内发送和接收了超过200千兆字节的数据。6月14日，诺斯罗普·格鲁曼公司还成功演示了用于军事星座的Mynaric激光终端，包括激光终端的地面演示，电传空中的数据发送和接收，以及使用光链路测试高速加密和解密，特别是商用激光通信与美国政府加密硬件的兼容性。这次“激光星际链路测试”验证了美国开发署(SDA)部署传输层通信网络所需的关键技术。预计SDA传输层通信网络将于2022年通过认证，2024年全面部署。

针对激光通信的关键技术节点，美国私人国防和情报承包商 BlueHalo公司当天承接了美国空军事研究实验室的合同，重点突破“光学抖动控制和精确瞄准”的技术。预计2025年交付激光通信终端和在轨实验地面站，分别演示激光上行和GEO与LEO之间的激光上行。

企业方面，日本索尼美国子公司(SCA)于6月7日宣布成立专门从事Tai 空激光通信业务的索尼Tai 空通信公司(SSC)，建立并推广商用Tai 空激光通信网络。将计划开发、建造和供应它。

图:卫星和Tai 空技术市场图片

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作者纪慧文，辛欣，

编辑郑石

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