卫星互联网行业深度报告天似穹庐,笼盖四野

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（报告出品方/作者：民生证券，马天诣、崔若瑜）

1通信技术迭代见证社会变迁，6G接棒引领未来

1.1移动通信技术历经五代，引领社会生活深刻变革

广义的通信即信息的传输，人类社会活动中各类信息的传递和交换都属于通信，如古代使用的烽火台、驿马传令等，历经社会的发展与科技的变革，现代社会的信息传输方式主要以移动通信为主，传播的形式包括文字、语音、图像、视频等。移动通信发展至今已历经五代，迭代历程见证社会生活体验跃迁。现代社会移动通信的发展已从“交流信息、简单通话”发展至如今“低延时、高可靠、大容量”的第五代通信技术，每一代的区隔在于技术革新、标准演进及应用领域：1G移动通信基于模拟技术，可支持语音业务，但容量有限、通话质量不高、不支持漫游及数据业务；2G以数字语音传输为核心，有效提升了语音质量和网络容量，引入用于文本信息的存储和转发、数据分组交换的业务，以欧洲全球移动通信系统（GSM）、美国数字式高级移动电话系统（D-AMPS）、日本公用数字蜂窝（PDC）及IS-95码分多址（CDMA）为代表；3G具有频率效率高、基站覆盖范围大、同频复用和跨小区软切换等优点，较2G新增图像传输、视频流传输及互联网浏览等移动互联网业务；此后年苹果公司推出第一款iPhone手机，标志智能手机诞生，助推3G向4G演进，4G新增提供移动带宽服务，应用领域包括移动互联网、游戏、HDTV、视频会议、云服务等；自年开始，5G逐渐部署，5G网络架构的设计兼顾实现高效的信息交互、功能平台划分更合理的统一的端到端网络的系统设计，目标是实现灵活和安全的组网。

5G技术发展着力推动重点产业数字化转型进程。5G是培育数字经济发展的重要新型基础设施，开启了网络通信技术从消费互联网向产业互联网发展的趋势，推动了重点产业“5G+”的数字化转型，开拓了5G+AICDE（人工智能、物联网、云计算、大数据、边缘计算）的融合技术创新，为数字经济的发展奠定了基础，同时也正在逐步向工业制造、交通运输、医疗等诸多领域渗透和普及。

5G的蓬勃发展带来了新的机遇，同时当前存在投资成本较高、刚需场景较少等问题，影响5G在垂直行业的大规模落地应用，且5G的网络性能尚不能满足产业数字孪生等全部需求，在网络覆盖层面仍不能实现部分地区的数字化普及，痛点仍存。

1.26G有望接棒5G，助力“泛在连接，万物智联”

6G性能较5G全方位提升，覆盖范围进一步扩展。5G峰值速率为10～20Gbit/s，而6G的峰值速率可达Gbit/s～1Tbit/s，提升效果约在10~倍；6G的时延指标大约为0.1ms，是5G的十分之一；同时6G具有超高可靠性，中断概率小于百万分之一。对于超大规模的连接场景，例如智慧城市群、智能工厂等，需要同时支持超海量的无线节点，6G最大连接密度需达到每平方千米亿个连接的级别；面对未来不断发展的能源消费压力，6G需要尽可能地提高网络能效。从覆盖范围上6G不再局限于地面，而是实现地面、卫星和机载网络的无缝连接，定位精度层面6G也可实现物联网设备高精度定位，同时6G将和人工智能、机器学习深度融合，实现智能传感、智能定位、智能资源分配、智能接口切换等。

6G有望接棒5G，助力“泛在连接，万物智联”。6G是实现万物智联的关键底层技术，既是国际战略竞争的核心领域，也是数字经济创新发展的核心技术，对新一轮技术创新和产业变革至关重要。数字经济的加速发展需要新一代网络技术的支持。一方面在消费侧，此前4G的发展带动了移动互联网的飞速普及，直播/短视频带货等成为当下主流引领消费的创新应用，5G在C端国民级应用尚在培育，而后续伴随着信息消费规模的不断扩张，消费的进一步升级也需要6G的进一步演绎，或将通过推动新型终端、沉浸式内容等产业链的发展催生数字消费第二增长曲线。另一方面在供给侧，需要6G深化行业应用效能，释放数字经济驱动力，协助传统行业降本增效。对于+的中国来说，以信息技术为主导的“三新”（新产业、新业态、新模式）经济将不断拉动GDP增长，成为带动全国经济高质量发展的主力军。根据牛津经济研究院分析称数字技术投资每增加一美元，可撬动GDP增长20美元，并且数字技术投资的平均回报率是非数字技术的6.7倍。未来数智生产力的快速发展需要6G与算力网络、大数据等技术深度融合，共同推动新型信息基础设施的泛在部署，催生新型经济生态。

制造业的持续转型升级对6G提出新的需求。海量工业数据的实时采集，需要6G与物联网深度融合，通过构建工业数字孪生系统，使工业设计制造虚实结合以提升智慧工厂的生产效率。智能化工业控制系统需要6G提供低时延、超可靠的网络。智能机器人监测需要6G提供超高数据密度和基于边缘的计算能力。服务业规模增长需要6G与数字技术的拉动，催生更多创新应用，丰富数字化服务、数字金融、孪生医疗、全息教育、元宇宙媒体交互等服务业新场景，满足更多人群、更多领域的数字生活服务需求，推动服务业纵深发展。6G网络有望拓宽网络覆盖范围，及5G之所不能及。提升网络覆盖率是对6G的核心要求之一，可以让网络信号触达所有边远地区及欠发达地区，同时提升网络的可用性和易用性，提供所有人可无障碍获取、可靠且安全的数字通信技术和服务，为所有人提供平等网络接入条件，推动数字化成果以更公平的方式惠及普罗大众。

当前全球国际组织已纷纷启动6G相关工作，频谱需求有望于年确立。目前全球国际组织已纷纷启动6G相关工作，其中最早的是ITU-T（国际电联电信标准化部门）。年2月ITU基本明确6G标准工作计划，年3月启动了6G愿景和技术趋势的研究，预计将有望于年6月完成，内容将包含面向年及未来的IMT系统整体目标，如应用场景、主要系统能力等。预计年年底的世界无线电通信大会将讨论6G频谱需求，年年底的WRC将完成6G频谱分配。年3GPP将开启对6G的研究，或将于年开始6G的标准化工作。3GPP6G技术预研与国际标准化预计于年后启动。面向-年ITU6G标准评估窗口，3GPP预计需要在-年（即R19窗口）正式启动6G标准需求、结构与空口技术的可行性研究工作，并最快在-年（即R20窗口）完成6G空口标准技术规范制定工作。此前3GPP在-年完成R17与R18的5G演进标准制定，同时将于年开启对6G的研究，于年下半年开始对6G的标准化展开工作（完成6G标准的时间节点在年上半年），年下半年将会有6G设备产品问世。年3月，全球5G标准的第三个版本3GPPRelease17功能冻结。从3GPPR18开始，将进入到5G增强技术（5G-Advanced）的演进周期，为6G技术做准备。

全球各主要经济体已开始明确6G研发目标计划。年4-6月，日本相继发布全球首个以6G作为国家发展目标的6G综合战略计划纲要和路线图，提出年要实现6G关键技术突破，年应用6G。年8月，韩国发布《引领6G时代的未来移动通信研发战略》，重点布局了6G国际标准，强化产业生态系统建设，旨在确保5G之后韩国成为全球首个6G商用国家，并明确了五个试点领域：数字医疗、沉浸式内容、自动驾驶汽车、智慧城市和智慧工厂。欧盟委员会年发布报告《全面工业战略的基础》，明确提出要大量投资6G技术。

中国IMT-（6G）推进组的6G业务、愿景与使能技术的研究和验证将与ITU-R的6G标准工作计划保持同步。据IMT预计-年中国也将完成6G系统与频谱的研究、测试和系统试验。

2空天地海一体化势在必行，卫星互联网星辰大海

2.1卫星互联网：6G网络架构新增核心环节

6G网络架构相较于此前技术体系，最深刻的变革之一在于从传统的地面接入向空天地海全方位多维度接入的转变。6G所具有的网络架构具有支持多种异构网络智能互联融合的能力以动态满足复杂多样的场景和业务需求，整体网络架构需要支持天基、空基、地基多种接入方式，固定、移动、卫星多种连接类型，个人、家庭、行业多种服务类型，并实现网络侧的多接入、多连接、多服务融合。

卫星互联网即利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电信号，从而实现两个或多个地球站之间的通信联结。卫星互联网通过一定数量的卫星形成规模组网，从而辐射全球，构建具备实时信息处理的大卫星系统，是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络。卫星互联网是继有线互联、无线互联之后的第三代互联网基础设施革命。

卫星通信优势主要体现在低时延、低成本、广覆盖、宽带化。目前主流通信手段是依托中继站进行信息传输，对地面基站数量要求较高，需考虑地形、用户密度等因素，5G时代下中继站覆盖区域小于4G，铺设密度要求更高；光纤通信方式，光纤本身成本低，但是光纤铺设及维护成本较高，对铺设环境要求较高。卫星通信脱离地面，受地形、移动速度、自然灾害等问题影响较小，虽然因远距离传输信号衰减较大，但优势体现在能够实现最大18km通信距离、覆盖范围大、系统维护费用较低、容灾性较高等方面。

“新基建”将卫星互联网建设定义为算力技术设施中核心环节之一。年4月，卫星互联网被国家发改委划定为“新基建”信息基础设施之一，卫星互联网与5G、物联网、工业互联网一并列为新基建中的通信网络基础设施。在卫星互联网空间段原材料双边市场建设、卫星互联网地面段通信网络间融合运营、卫星互联网用户段“通导遥”数据共享等方面，进一步激发各类信息网络“新基建”之间的协同集群作用，将有助于形成行业合力，共同推动卫星互联网高质量发展。这标志着年成为我国卫星互联网建设元年，并预计其将成为贯穿“十四五”的重要投资阵地。

国家多部委提出明确指引，多政策出台扶持卫星互联网产业发展。其监管单位为工信部，同时受到国防科技部门、财政部、发改委等部门监督。年以来国家相关部门出台多项关于卫星互联网的支持政策，顶层设计上，《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出加快空间互联网的部署；《“十四五”信息通信行业发展规划》提出推动高轨卫星和中低轨卫星协调发展，推进卫星通信系统与地面信息通信系统深度融合，初步形成覆盖全球、天地一体的信息网络；各省市层面，多项扶持商业航天行业发展的规划陆续发布。这些政策推动卫星互联网规模化应用及商业化服务，行业有望实现跨越式发展。

2.2大国发展与安全之基，空天地海全域覆盖势在必行

当前我国基于卫星互联网着力打造空天地海一体化通信体系。空天地海一体化网络是以地面网络为基础，以空间网络为延伸，覆盖太空、天空、陆地、海洋等自然空间，为天基（卫星通信网络）、空基（飞机、热气球、无人机等通信网络）、陆基（地面蜂窝网络）、海基（海洋水下无线通信及近海沿岸无线网络）等各类用户的活动提供信息保障的基础设施，目标是扩展通信的覆盖广度和深度，即在传统蜂窝网网络的基础上分别与卫星通信和深海远洋通信（水下通信）深度融合。

我们认为空天地海一体化通信系统的建设是民用通信系统进一步发展，以及大国发展与安全战略下的必然选择。

2.2.1地面通信高质量补充，有望解决“覆盖率+传输速率”痛点

卫星互联网可作为地面基站与光纤光缆的有效补充，覆盖传统通信所难以触及的地域和场景。当前通信方式多依赖基站与光纤光缆，但覆盖区域存在盲点痛点仍存。根据铖昌科技招股说明书援引InternetWorldStats的统计数据，截至年12月31日，全球互联网人数覆盖率仅64.2%，其中非洲地区仅43%的人能够使用互联网。从全球地理环境维度来看，传统地面通信网络在海洋、沙漠、山区等偏远环境下铺设难度大、运营成本高，大部分地区依然存在大量盲点区域未被移为通信服务覆盖。通信骨干网络在人口与互联网渗透率低的地区实现全球互联难度较大，体现在缺乏基础设施，如能源网络、光纤骨干网；在人口密度低的地区，运营商投入产出比较低，难以盈利；受固有特性限制，5G/6G的基站铺设密度需求远高于传统3G/4G网络，全面铺设成本过高，短期范围内基本只能保障城市覆盖。

通信卫星可以简单分为高轨卫星和低轨卫星，能够做到各区域/地形无差覆盖。高轨卫星覆盖面广，最少三颗卫星便可辐射到整个地球，单星设计容量较大，容量效率非常高，所需关口站少；低轨卫星相对高轨覆盖能力较弱，但是可以通过星座实现全球覆盖，同时时延更低、链路损耗更小。高低轨联合组网，进行互补，优势显著。

卫星互联网减少传输时延，满足低延时敏感应用场景需求。在长距离传输的情形下，低轨卫星传输跳数相比地面光纤网络更少，能减少几十毫秒的误差，对于进行高频量化交易的金融交易所、外汇交易商、投行、个人等具有极大优势。除此之外，VR/AR、视频会议、云游戏、云支付等云端业务同样对低时延的卫星通信具有较高需求。以星链为例，马斯克称Starlink通过新卫星进行激光数据传输，比光纤快约40%，SpaceX的互联网服务可以以英里/秒的速度传输数据，真空中的光速是英里/秒，Starlink的真空数据传输速度大约相当于光速的97%。当自然灾害来临时，短暂的网络中断可能酿成较大的经济损失和人员伤亡，而如果受灾现场通信设备被毁，通过卫星互联网提供的高速备份链路，形成稳定的网络环境，可以实现图像、数据、语音的实时传输，为指挥中心科学决策提供及时、可靠、准确的信息。

2.2.2信息化建设是大国发展与安全的必然选择

军工信息化是当代战争的“神经网络”。大力发展信息化建设逐步成为全球各国军力建设的共识，围绕C4ISR体系为核心的现代化军事体系是为各国提升军事信息化水平的关键：集指挥（Command）、控制（Control）、通信（Communication）、计算机（Computer）以及情报（Intelligence）、监视（Surveillance）与侦察（Reconnaissance）功能于一体的高度集成的现代军事信息控制体系平台。其中，通信系统承担着所有人员、计算机与武器（系统）之间信息传递的“神经网络”角色，是信息化的底座和基石。

全球C4ISR市场逐年增长，我国也将军工信息化建设列为重要发展方向。据新思界产业研究中心出具的《年全球及中国C4ISR系统产业深度研究报告》显示，全球C4ISR系统产业市场规模将从年的亿美元增长到年的亿美元，复合年增长率为7.8%。据WIND数据显示，我国国防支出已由年的0.6万亿元增长至年的1.38万亿元，每年均逐步走高，~年CAGR达8.6%；近年来我国国防支出在我国公共财政支出的占比逐步提升，已由年的5.1%提升至年的5.6%。“十四五”规划中也明确指出要将军工信息化建设列为重点发展对象，我们认为后续伴随我国国防支出继续提升叠加军工信息化重视程度增强，我国军工信息化支出有望进一步提升。

在军工通信中卫星互联网扮演重要角色。低轨卫星通信网络在全球通信和互联网接入、5G、物联网、太空军事能力应用等方面极具潜力，是商业航天技术和主要大国太空和军事战略博弈的必争之地。以全球军事强国美国为参考，美国近年来积极参与和布局低轨卫星通信网络，其背后有明显的军事意图和考量。年底，美国空军1架C-12侦察机使用“星链”数据下行速度达到兆/秒，是美军现行通信标准5兆/秒速度的倍。一旦高弹性抗毁的巨型低轨卫星通信网络部署完成，将极大拓展战场实时信息交互和指挥控制能力，或彻底改变信息化战争模式。除潜藏的较大的军事价值外，先行者还将掌握对全球信息的上游规则制定权。根据美国太空发展局（SDA）构想的下一代太空体系架构，巨型低轨通信卫星星座将作为整个太空信息获取的底层传输层，成为服务于太空信息的基础网络，将深刻影响未来国家信息安全格局。卫星互联网时代将给国家信息主权及监管带来严峻挑战，建立自主可控的低轨卫星通信网络十分必要。

卫星轨道属稀缺资源，“先登先占+先占永得”原则下各主要经济体卫星互联网建设进程提速。轨道和频段是稀缺资源，亦是卫星互联网组网建设的瓶颈环节。地球近地轨道约可容纳6万颗卫星，且当前Ku、Ka频段逐渐饱和。当前国际卫星频率及轨道使用权采用“先登先占”竞争方式获取，同时若发射的卫星寿命到期可重新发射进行补充，造成“先占永得”的局面，如能抢占先机则能在后续竞争中优势尽显。

美国、加拿大、俄罗斯、日本等国纷纷制定产业利好政策，加快低轨卫星互联网部署，抢占轨道资源。由于卫星轨道和频谱资源十分有限，世界各国已充分意识到近地轨道和频谱资源的战略价值，以及低轨卫星通信系统的商业价值，近年来悄然开展卫星发射争夺战。据目前国外已公布的低轨通信方案中，卫星轨道高度主要集中在0~km，频段主要集中在Ka、Ku和V频段。SpaceX在年推出StarLink计划，计划发射约1.2万颗通信卫星，频段为Ka、Ku和V，系统将用于为全球个人用户、商业用户、机构用户、政府和专业用户提供各种宽带和通讯服务，建成后星座总容量将达到8-10Tb/s。年5月27日，SpaceX完成第29批星链卫星发射，至此，StarLink计划已累计发射颗卫星。英国通信公司Oneweb推出Oneweb星座计划，初始星座将由颗Ku波段卫星组成，第二、三阶段将发射颗V波段卫星。据中国电子科技集团第五十四研究所发布的《非静止轨道宽带通信星座频率轨道资源全球态势综述》，截至年1月17日，全球中轨、低轨卫星通信星座数量共计达到37个，共涉及至少12个国家30家企业，计划发射卫星总数已超3.4万颗。

2.3卫星互联网未来可期，成长空间广阔

卫星产业链主要包括卫星研制、卫星发射、地面设备、卫星运营等环节。从产业链上下游划分，卫星制造环节作为前端率先发展。类比地面基站通信，产业首先在制造端起势，如5G基站建设，逐步发展到运营侧，建议首先