大数跨境

以产业化、商业化思维,建设领先全球的手机直连卫星系统

以产业化、商业化思维,建设领先全球的手机直连卫星系统 摇光星雁
2024-11-02
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2024年10月24日,摇光星雁于中国卫星应用大会发表“以产业化、商业化思维,建设领先全球的手机直连卫星系统”主题演讲,演讲全文如下:
在过去一年里,“手机直连卫星”这个词已经成为了卫星互联网、商业航天领域的热门词汇,大家普遍共识天地一体融合通信是卫星互联网的必然趋势和最终目标。以美国SpaceX、AST为代表的多家航天和地面移动通信领域企业陆续开始推出手机直连卫星技术验证和初期组网工作。SpaceX自2023年12月获得美国FCC批准后,与地面移动运营商T-Moble合作,至今已发射超200颗DTC卫星。2024年3月,马斯克发布了一项速度测试,使用一部未经改装的三星安卓手机直连星链卫星,传输60兆的文件,能够达到15-17Mbps的速率。5月22日,SpaceX两名员工展示了手机直连卫星视频聊天功能。
至此,我们更清晰的看到,建设与地面4G/5G/6G频率相邻、体制兼容、终端一体的低轨“手机直连卫星系统”已是大势所趋。手机、汽车、无人机等终端设备通过使用一体化芯片,连接地面通信网络的同时,可实现直连(低轨)卫星星座;同一终端使用相同的通信体制,相邻频率,将过去割裂的地面移动通信和空中卫星通信两大系统有效、无缝连接,真正实现了天地一体的融合通信。

当技术和商业两个层面同时承认这种“天地一体”时,本质上是产业发展根本性假设前提的修正,是双重“范式转移”,天地一体的发展趋势意味着产业格局将发生重大变化。
我们认为:在新范式下,手机直连卫星系统应定位于建设“开放型全球空间铁塔”。上游与商业航天及通信行业紧密合作,打造技术合作开放型平台,而不是“闭门造车”;下游应与全球电信运营商、其他类型运营服务商合作运营,为其提供空间接入能力,并通过运营商将各类终端用户直接导入系统,将C端的运营权全部交给运营商,顺利实现与地面网络有机融合。
未来世界并不缺少一家新的卫星通信运营商,但时代急盼出现一家全球性基础设施能力提供商,专业定位为全球各类运营商提供空间接入的技术能力,间接通过运营商触达所有的地面终端用户。

建设一套领先全球、直达各类终端的手机直连卫星系统,本质上需要兼顾“市场化运作”和“保证数据信息绝对安全”这两大基本前提。中国传统航天是国家主导下的国家工程建设,体制内航天单位承担着研制“国之重器”和维护战略安全稳定等重要任务,为我国商业航天的发展打下了坚实的基础。
然而,手机直连卫星系统建设是兼备高度商业化和高度资源型特征的复杂工程。高度商业化意味着手机直连卫星系统必须保持技术持续迭代能力,是一套能够快速响应市场的商业系统;高度资源化意味着建设手机直连卫星系统紧密关系到地面频率协调等核心工作,事关国家“新基建”建设和国家安全问题,需要保证数据信息的绝对安全。
因此,核心定位于商业系统的手机直连卫星系统,本质上应由国家引导,撬动社会资本,最终逐步进化为市场化运行、混合所有制的全球性信息基础设施。

基于从产业发展趋势、产业格局变化和产业核心矛盾点的三大判断,我们来看当前卫星互联网产业现状。
提到卫星互联网,不得不先说SpaceX这一行业标杆。正如前面所说,自去年12月,面对这一新范式,SpaceX“星链一代”系统正在向“星链二代”系统转型,也就是手机直连卫星系统。基于已发射超7000颗的“星链一代”系统的建设基础,SpaceX具有全球最领先的火箭发射及卫星制造能力,在发射效率、系统组网能力、综合成本等方面“遥遥领先”。
然而,“星链”在转型及技术变革中,从商业运营角度看也逐步体现出先发劣势,其本质原因我们分析认为:
第一,SpaceX面临商业模式变化的冲击。“星链一代”为自主运营,为C端用户提供直接服务;“星链二代”走向天地一体融合,需要利用地面电信运营商的S频段,和地面电信运营商联合验证、共同运营。这种角色转变对SpaceX和地面运营商都提出了挑战,目前看来谈判进展并不顺利,双方矛盾较为突出。
第二,天地融合通信的技术变革对美国通信产业链带来了更大挑战。“星链一代”系统的通信体制和技术无法延续至“二代系统”,供应链垂直整合模式也并不适用。“星链”公布的直连手机业务仅适配于现有LTE体制手机,技术无法一步到位,无法满足5G/6G天地网络融合的一体化移动通信网络架构的设计要求。
尽管“星链”转型存在一定的困难,但SpaceX目前充分利用了试验验证及发射组网审批迅速、工程建设成熟等优势,通过快速迭代、试错改进的市场化机制,未来1-2年内有望弥补其现有通信体制的缺陷,并逐步理顺与地面运营商之间的商业关系,将“星链”系统迅速迭代为覆盖全球、直达终端的手机直连卫星系统。在这一范式转移中SpaceX依然有可能保持其领先优势,我们判断未来五到十年内,全球市场仍以存量LTE手机为主,SpaceX的技术路线有利于其快速建立市场,为现有LTE手机提供天地融合通信功能。
同时,我们也看到美国支持了多家公司开展手机直连卫星系统试验及建设工作,AST、Lynk等美国市场化公司也都通过“与运营商合作,专业化建设”模式,开展手机直连卫星系统的研发和建设工作,与SpaceX展开了有一定差异、但大方向相近的竞争,意图抢占全球存量手机直连卫星的市场。

回到国内。中国相比美国,产业链更加完整,中国建设手机直连卫星系统的核心壁垒和障碍并不在中国商业航天及通信产业链,真正的堵点是缺少手机直连卫星系统的市场化建设及投资的总体单位。
手机直连卫星系统出生即自带全球性属性,必须具备“走出去”的能力,在全球范围内展开竞争,完成频率落地、商业谈判及运营合作等工作。这一核心属性意味着市场化总体单位需要从市场化机制设立、跨领域顶尖团队组建、股东选择及股权架构设计、产业定位等多角度出发考虑,使得建设的手机直连卫星系统具备“走出去”的坚实基础。我们始终不能割裂国内与国外两大市场,更不能对走出去的实质性障碍视而不见。具备“全球覆盖,直达全类型移动终端”能力的系统建设方案是在全球进行市场化竞争中唯一可行的方向。
市场化总体单位必须明确产业定位及与上下游的关系,以建设“开放型全球空间铁塔”为核心目标。上游产业链开放,不断吸纳融合关键先进技术,快速迭代;下游与地面移动运营商、各应用方合作运营,在全球任何地区不直接面向C端用户。这是不可违背的产业客观规律,长期看不是政策、利益、体系所能改变的。

基于以上对产业的认知和核心判断,摇光星雁应运而生。我们对此次范式转移的精准分析,提前预判,领先启动了相关工作,2023年年初组织技术团队,调研手机直连卫星产业链,完成总体方案设计和论证,并率先提出手机直连卫星是卫星互联网发展必然方向这一判断。2023年9月,公司率先向工信部无线电管理局申报手机直连卫星频轨网络资料及完整试验系统方案的单位,紧接着2023年10月,SpaceX星链官方宣布将全新推出星链直连LTE手机业务,自此全球手机直连卫星产业进入了全新发展时期。

摇光星雁明确定位于手机直连卫星系统建设,自成立之初,在团队组建、技术路线及产业链选择方面均以此为前提,目标明确,不存在任何历史包袱。公司计划建设2颗卫星组成的手机直连卫星“熊猫”试验系统,试验验证后,计划建设一期试运行1122颗,未来共计4488颗卫星组成的低轨宽带卫星星座“熊猫星座”,推动实现全球覆盖、面向各种移动终端、与地面通信网络融合且优势互补的双体制、多频段兼容的手机直连卫星互联网系统,满足国内外互联网、物联网、车联网等多元化商用需求。
公司秉承市场化发展思路,定位于新基建工程建设总体单位,上游产业链开放,下游与地面运营商、各应用方合作运营。

作为国内唯一一家提出设计多体制、多频点兼容手机直连卫星系统的公司,摇光星雁战略目标是“为全球运营商提供技术、成本最有竞争力的手机直连卫星解决方案”,熊猫系统既能直接面向现有2G、4G、5G普通手机提供卫星通信功能,也能用于下一代5G/6G天地一体手机。
公司判断5G/6G天地一体通信的发展窗口期为5-10年,不仅需要超前谋划,提前布局系统设计,充分发挥中国5G/6G通信产业链优势,也需要充分兼顾国内外天地一体通信市场需求现状,具备在海外市场中的竞争优势,通过系统级融合使手机直连卫星系统成为5G/6G体系下的有机组成部分。因此,公司采用“LTE及3GPP 5G NTN多体制、多频点”架构设计了手机直连卫星总体方案,使得组网系统具备天地融合通信功能体制兼容性,既能兼容现有S频段在全球的主流2G、4G、5G存量手机,也兼容下一代5G/6G天地一体手机。

摇光星雁基于对手机直连卫星这一新范式转移的提前预判,启动了研发、申请和建设工作,公司坚信通过分阶段实施,可在风险可控前提下摸索出一条适合中国国情的信息基础设施建设运营道路。摇光星雁将始终以“产业化、商业化”思维,保证“国家绝对控制”,沿着“服务国家战略下市场化运作”的进化之路继续前进。

商业航天是人类群体权力、意志、工具投放疆域的又一次重大拓展。未来30年内,商业活动将向以300-1200公里为主的近地轨道迅速扩展,人类社会的军事、政治、文化也将随之深刻改变。历史上可与之类比的事件就是大禹治水、大航海运动。而“商业化+产业化”是商业航天最强大的引擎,只有坚守“商业化”与“产业化”原则,资本、技术、人才和文化才能有效积累与传承,中国才能在这场“商业航天”大航海时代勇立潮头!


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