卫星通信行业研究报告.docx

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1、卫星通信行业研究报告一、概念卫星通信是一种通过卫星系统传输信息的通信方式。它利用地面设备与位于太空轨道上的卫星进行通信，实现广域覆盖、远距离传输和全球联通。卫星通信的应用领域广泛，包括广播电视、移动通信、互联网接入、军事通信等。二、种类卫星按轨道高度可以分为以下几种主要类型：(一)地球同步轨道通信卫星：位于地球上方约3.6万公里处，以与地球自转同步的速度运行，提供固定的覆盖范围，适用于广播、电视、互联网接入等应用。同步轨道卫星覆盖面广，但是频谱的利用率却比较低。因为电磁波传输距离比较远，因此信号时延也比较大，达到250ms,远超地球表面基站之间的传输时延。(二)中地轨(MediUmEarthO

2、rbit,MEO)卫星通信：是一种卫星通信系统，其中通信卫星位于地球同步轨道(GeostationaryEarthOrbit,GEO)和低地轨(LoWEarthOrbit,LEO)之间的中等高度轨道，通常在距离地球表面约8,000至20,000公里的高度范围内运行。这种轨道的卫星系统具有一些独特的特点和应用领域：(1)延迟和带宽平衡：相对于LEo系统，MEO卫星系统的轨道距离较高，因此信号传输延迟较高，但仍低于GEo卫星系统。这使得MEO系统在延迟和带宽之间提供了一种平衡,适用于需要中等延迟和带宽的应用。全球覆盖：MEO卫星系统通常包括多颗卫星，分布在不同轨道上，可以提供全球覆盖。这对于覆盖偏

3、远地区、海上和高纬度地区的通信至关重要。导航卫星：一些著名的MEO卫星系统包括全球定位系统(GPS)和伽利略,它们提供高精度的全球导航和位置服务。这些系统的MEO卫星用于传输导航信号，以支持GPS接收器等设备的定位。(4)广播和电视传输：MEO卫星系统也用于广播和电视传输，它们可以通过覆盖广阔的地理区域来传输电视信号和广播节目。军事通信：MEO卫星系统在军事通信和情报传输领域具有重要作用，因为它们提供了可靠的通信和位置信息服务。(三)中低地轨(LowEarthOrbit,LEO)卫星通信是一种卫星通信系统，其中通信卫星位于距离地球表面相对较低的轨道上,通常在数百至数千公里的高度范围内运行，知名

4、的LEO卫星通信项目包括SPaCeX的Starlink、英国公司OneWeb和亚马逊的Kuiper中国星网。与传统的地球同步轨道卫星通信(GeOStatiOnaryEarthOrbit,GEO)不同，LEO卫星通信系统的轨道更接近地球表面,这带来了一些重要的优势和特点：(1)低延迟通信：由于LEO卫星的轨道距离较低，信号传输的时间较短，因此LEO卫星通信具有更低的信号传输延迟。这使得LEO卫星系统特别适用于需要实时通信的应用，如在线游戏、视频通话和远程操作。高带宽：LEO卫星系统通常提供更高的带宽，因为它们可以使用更高频段的电波，并且通信信号不需要穿越大气层。这使得LEO卫星通信在处理大容量数

5、据、高清视频流和互联网接入等高带宽需求时非常有用。全球覆盖：由于LEO卫星系统的轨道多为极地轨道，它们可以提供全球覆盖，包括偏远地区和高纬度地区。这使得LEO卫星通信在为全球范围内的用户提供通信服务时具有显著的优势。卫星网络：LEO卫星通信系统通常采用卫星网络拓扑,由多颗卫星组成卫星星座，它们之间可以进行卫星之间的信号中继和路由。这种网络结构具有冗余性，能够提供更高的可靠性和稳定性。可扩展性：LEo卫星通信系统相对容易扩展，可以通过增加卫星数量来增加网络容量，以满足不断增长的通信需求应对空间垃圾：由于LEo轨道较低，有助于减少太空垃圾的积累，因为废弃的卫星通常会在较短时间内重新进入大气层而燃烧

6、。卫星通信按照带宽可分为宽带通信和窄带通信。根据国际电信联盟(ITU)的频段划分标准，卫星通信常使用L(l-2GHz)S(2-4GHz)、C(4-8GHz)、X(8-12GHz)、Ku(12-18GHz)、K(18-27GHz)Ka(27-40GHz)等波段的电磁波。窄带通信以L/S/C频段为主，主要分布在GEO轨道，由于其传输速率低、雨衰小的特点，主要用于电视、广播和物联网应用；宽带通信以Ku/Ka频段为主，传输速率可达上百Mbs,因此可以满足高速数据传输的互联网多媒体应用需求。为了满足日益增加的频率轨道资源需求，目前行业已着手开发Q(36-46GHz)、V(46-56GHz)等更高的频段资

7、源。*3：卫星通信频段的划分ITUIEEE,WGHz应用场景UHF0.3-1UltraHighFrequency(UHF)L1-2电视、空间遥测、雷达导航、点对点通信、移动通信S2-3S3*4C4-8SuperHighFrequency(SHF)XKu8-1212-18微波接力,卫星和空间通信、雷达K18-27Ka27-40Q33-50ExtremelyHighFrequency(EHF)V50-75雷达、Wt波接力、射电天文学W75100资料来源：卫星互联网组网技术研究王同、申志伟.朱肖曼等),中信证券研究部三、产业链卫星通信是一个复杂的产业，涉及多个领域和环节，包括卫星制造、发射、地面站建

8、设和运营等。（一）频率颁发：卫星频谱的分配情况和难易程度因地区、频段、国际规定和需求而异。国际电信联盟（ITU）负责协调全球的无线电频谱分配。ITU将频段分配给不同的卫星通信用途，如卫星广播、卫星互联网、导航等。过去四十年中，不到5个国家拥有和控制着全世界90%的GEO轨位C和Ku频段。全球主要国家均采取批量申报的方式锁定优势轨位及频率资源，波音、空客、亚马逊、GOogIe、FaCeboOk等企业均在ITU申报了大量的卫星频轨资源。按照目前先到先得（7年内必须启用）的原则，100o公里以下的轨道资源很可能在几年之后被星链计划抢占大半。2021年4月底，中国卫星网络集团公司揭牌成立，代表国家统筹

9、卫星互联网的建设。目前能够单独使用、实现全球覆盖的L、S、C频段资源几乎殆尽。（二）上游零部件：卫星平台和有效载荷约各占整星成本50%o卫星平台包括结构与热控、姿态与轨道控制、电源与供配电、测控和数据管理等分系统，是实现卫星基本功能的主要组成，其中：D卫星结构和热控分系统成本约占整星的5%-10%o2）姿态与轨道控制分系统起到卫星姿态、轨位控制功能，包括星敏感器、太阳敏感器、磁力矩器、动量轮、推进器等部件，约占整星成本30%.40%。3）测控与数据传输、数据管理系统约占整星成本10%15%左右。有效载荷是实现卫星设计功能的仪器和设备，根据卫星任务不同分为通信、导航、遥感或科学研究载荷，通常有效

10、载荷约占整星成本50%左右。（三）卫星制造：（1）卫星设计和研发：包括卫星的结构、通信负载、电子系统等设计和开发。卫星制造：制造卫星的物理构件，包括卫星的外壳、太阳能电池板、电子元件等。（3）卫星集成和测试：将各个部件组装在一起，并进行严格的测试以确保卫星正常运行。（四）卫星发射：（1）运载火箭制造和发射：制造和发射卫星的火箭，通常由政府或私营公司提供。卫星发射服务：提供发射服务的公司，协助客户将卫星送入指定的轨道。对于目前主流的液体火箭来说，在结构上的成本主要分为动力系统、电气系统、结构、地面系统这四个部分。其中动力系统占火箭整体成本的70%,其次电气系统占15%、结构约占8%、地面系统约占

11、7%。（五）卫星地面站：地面设备在卫星产业链成本占比达到45%,价值量占比较高。贫：地面段环节固定地面站天线系统发射系统ii (0K大功率放大器Ir.1馈源设备匚一赢富 m*:.,jw*凄济三奔M基带设备也发射波合成g 射频芯手不谈匚二二 口-浊波器 iS自动功率控制电函H话器用户终端基带芯片控制设籍监视设备，马.郭 M.竣g来源：赛迪顾问，浙商证券研究所地面站建设：建设用于与卫星通信的地面站，包括天线、通信设备、数据处理设备等。地面站运营：操作和维护地面站，确保与卫星的稳定通信。(3)卫星通信服务提供商。卫星运营商：拥有和运营卫星的公司，提供通信服务给客户。卫星通信设备供应商：提供卫星终端设

12、备，如卫星电话、卫星调制解调器等。(六)卫星通信用户：用户端主要包括卫星运营和应用服务。卫星运营一般分为空间段卫星运营服务和地面段卫星应用服务两部分。空间段卫星运营服务主要是通信、导航及遥感等各类卫星转发器租赁业务。地面段卫星应用运营服务主要包括专用通信网络、空间信息供给、定位路线规划等应用解决方案，各类卫星互联网定制化服务以及软件系统应用服务等。应用一般可分为卫星移动通信业务、卫星固定通信业务和卫星中继业务。从终端应用分布来看：2C端场景包括：车联网、手机直连卫星，偏远地区家庭宽带等；2B端场景包括：机船宽带通信、全球企业专网等；2G端场景包括：应急通信保障体系等。从产业链来看：包括卫星通信

13、运营方以及相关硬件设备提供方，运营商包含中国电信等；硬件设备提供方包括：盟升电子、华力创通等。（七）卫星通信服务：语音和数据通信：提供电话、互联网、电子邮件等通信服务。卫星广播和电视：通过卫星传输电视信号和广播内容。科学研究和地球观测：卫星用于科学研究、气象监测、地球观测等领域。卫星维护和运行：监控和维护卫星，确保其稳定运行。卫星更新和替换：随着技术的发展，卫星可能需要更新或替换。卫星通信产业链中的每个环节都是相互关联的，协同合作以提供可靠的卫星通信服务。该产业在国际范围内有许多参与者，包括政府机构、私营企业和国际组织，以满足不同领域和需求的通信和数据传输需求。四、发展历史卫星通信的历史可以追

14、溯到20世纪中叶。最早的卫星通信试验可以追溯到1960年代，随着技术的不断发展，卫星通信逐渐成为全球通信的重要方式。1990年代和2000年代见证了卫星通信技术的迅速进步，特别是LEO和MEO卫星通信系统的兴起，使卫星通信变得更加普及。五、行业现状卫星通信行业目前呈现以下特点：全球覆盖：卫星通信系统提供了全球性覆盖，特别适用于偏远地区、海上和军事通信。带宽增加：随着技术的进步，卫星通信系统的带宽不断增加，满足了高带宽应用的需求，如高清卫星电视、卫星互联网和移动通信。竞争加剧：卫星通信领域的竞争激烈，有多家国际卫星运营商和技术公司参与竞争，同时新兴企业也在不断涌现。六、市场规模卫星通信市场规模庞

15、大。全球卫星通信市场在未来几年内预计将持续增长，受益于全球通信需求的增加、卫星技术的改进以及新兴应用的兴起。2020年我国卫星通信市场规模达到723亿元，预计2023年这个数字将超过900亿元。据EUrOCOnSU13卫星通信服务收入中，数据服务产生的收入将快速增长(预计2031年提升到514亿美元)，而包括卫星电视广播在内的视频业务将出现萎缩预计到2031年将失去2600万DTH用户和8500个卫星电视频道。根据Euroconsult数据,预计到2030年,全球高通量卫星的容量将以28%的复合增速增长，其中消费者宽带接入的细分市场有望占全球容量增长的近60%o(2)海事卫星通信应用于包括商船、客船、渡轮和休闲船、渔船以及海上油气平台等场景。相较于陆地、机载等场景仍可以使用部分地面网络，海事运输，尤其是远洋运输对于卫星通信具有刚需。用于接收卫星信号的天线位于飞机顶部，通过卫星网络实现上网。以GoGo卫星系统为例，包括卫星天线、机载服务器、Kandu（用来控制天线移动）、Modman（用来转换信号）以及内部Wi-Fi接入点。