漫谈卫星应用史话和业务运营

漫谈卫星应用史话和业务运营

文 | 谢鹰

1.背 景

今年是中国联通1号卫星地球站开通运营50周年，中国联通拟在卫星地面站开展一系列卫星应用推介会，以纪念卫星通信应用进入中国五十周年。华为Mate60推出卫星通话功能，卫星通信应用从专业市场进入大众消费市场，陆续有很多朋友在咨询卫通通信业务运营相关话题，遂以本期笔者漫谈聊聊卫星通信应用史话和业务运营的话题。

2.卫星通信应用史话

二战后，卫星通信横空出世。1970年，东方红一号卫星成功进入太空，标志我国开始迈入卫星时代。1972年美国总统尼克松访华，带来了两套卫星通信设备，将中美领导人历史性会面第一时间传回美国。尼克松访华结束后，在周总理的指示下，买下了美方带来的卫星地面站（花了100多万美元），并进行技术研究，1973年7月4日，1号卫星地球站开通运营，开始通过太平洋上空的国际卫星，提供国际通信服务。1974年3月25日，2号卫星地球站开始通过印度洋上空的国际卫星，开通对亚、欧、非的国际通信电路，从此开启了我国卫星通信发展的序幕。

1984年，东方红二号卫星同步轨道定位成功，标志着我国开始拥有自己的卫星通信网络，但在容量、性能、寿命等方面，与欧美存在较大差距。1997年，东方红三号卫星发射成功。该卫星采用全三轴姿态稳定技术、双组元统一推进技术、碳纤维复合材料结构等先进技术，达到了国际同类通信卫星的先进水平。

90年代以后，我国卫星通信进入产业化发展阶段，香港成立了亚洲卫星、亚太卫星公司，内地成立了鑫诺卫星公司。2001年，电信行业重组，组建中国卫通通信集团；2008年电信行业重组，网通与联通合并成为新联通，中国卫通一拆为二，卫星资源划归航天科技，卫星运营牌照划至中国电信；2018年，中国卫通（航天科技旗下）重新获得基础电信牌照，中国联通、中国移动和交信集团也陆续获得卫星业务基础运营牌照。

3.卫星应用技术发展

卫星技术进步大大促进了卫星应用的发展，特别是甚小孔径终端（VSAT）出现后，VSAT组网灵活、成本低、应用多、安装操作简单，大大促进了卫星应用普及，摆脱了以往从大型卫星地球站到大型卫星地球站的通信。卫星通信使用的频率也从L频段、S频段、C频段，逐步走向Ku、Ka高频段，也正是Ku、Ka频段在卫星网络中应用，使得VSAT应用走入各行各业。

技术的迭代促使卫星容量从几百兆提升到几个G，通过频率的不断拓展，卫星终端口径也开始越来越小，其应用也越来越灵活。卫星覆盖也从传统大波束覆盖，开始走向高通量卫星点波束覆盖。高通量（High Throughput Satellite简称HTS）卫星通信技术出现，使得卫星容量从几个G提升到上百G甚至到1T量级，也让传统卫星的大波束覆盖，升级到数百个波束覆盖。在不同的波束里，频率、极化方式得到复用，使卫星进入宽带互联网时代。宽带卫星互联网业务应用开始在海洋、航空、陆地等场域应用。

卫星通信设备发展始于地球同步轨道卫星，彼时高轨道卫星（GEO）位于3.6万公里的高空，由于物理距离等客观因素，导致卫星通信的时延问题时常发生。但越来越多的通信业务则提出更高的要求，中轨道卫星（MEO）和低轨道卫星（LEO）星座由此应运而生。

依托5G产学研用的强大优势，我国高通量卫星和低轨道卫星星座得到了快速发展，越来越多移动通信的中坚力量，如华为、中兴、中国联通、中国电信、中国移动等都积极投身于卫星互联网相关行业，移动通信网络从平面走向天地一体化网络的发展趋势明显。

为了满足移动通信天地一体化需要，国际标准化组织3GPP在第17版（Release 17简称Rel-17）中，将卫星网络和技术融入移动通信标准体系，提出了面向非地面网络（NTN）的5G NR，这里的NTN包含GEO同步卫星、MEO中轨卫星、LEO低轨卫星等多种卫星通信形态。

当前，手机与卫星直连大大促进了移动通信网络与卫星网络融合，虽然当前的手机直连卫星尚处于在短消息、语音通讯层面，与5G NTN没有直接联系，但StarLink与T-Mobile携手合作推动下一代LEO星座建设，卫星宽带直连手机或将成为未来移动通信主要发展方向。而这种方案也颠覆了传统移动通信的覆盖解决方案和思路，未来陆地移动通信重点是解决室内和密集城区覆盖和容量问题，而在广覆盖区域则依靠LEO卫星网络直连手机，满足无所不在的移动通信需求，这符合6G时代天地一体化无线泛在网络的发展愿景。

4.卫星业务运营

卫星业务在我国需要持牌照运营，根据《电信业务分类目录（2022年版）》规定，涉及到卫星运营牌照有A13、A23等两种牌照。

A13第一类卫星通信业务，下面分别有A13-1卫星移动通信业务和A13-2卫星固定通信业务，A13运营牌照就是基础电信业务牌照，目前拥有A13卫星运营牌照的公司，国内仅有中国联通（A13-2）、中国移动(A13-2)、中国电信（A13-1/2）、中国卫通(A13-1/2)、中交信通(A13-1/2)等五家。A13-1包含天通、海事等手机终端类业务，比如天通卫星采用了174号段；A13-2包含各类固定、便携卫星业务，比如机载卫星通信业务等。随着华为Mate60卫星通信功能进入消费手机，中国联通、中国移动都在积极申请A13-1牌照，估计很快就能拿到。

A23第二类卫星通信业务，下面分别有A23-1卫星转发器出租和出售业务和A23-2国内甚小口径终端地球站通信业务，国内拥有卫星资源的公司有中国卫通、亚洲卫星（中信卫星）、亚太卫星等三家公司，申请A23牌照要相对容易些，比如A23-2 VSAT牌照国内只少有数十家企业已获得。

卫星业务运营至少要解决三个层面的问题，首先要业务牌照经营许可，其次要完成卫星频率协调，再次要解决网络安全监管，三者缺一不可。

5.笔者感言

华为Mate60的卫星通话功能，将高高在上的卫星通信功能直接面向普通消费终端，给卫星互联网新基建着实添了一把火，将卫星拉下神坛，走向普通大众，特别是卫星直连手机的趋势，使得卫星可以从现在的数万最多几十万用户量级，拓展至上亿用户量级，无论是用户的智能终端，亦或是驾驶的汽车，使用的工具物品，未来都可能用上卫星互联网产品。与5G的融合发展，为卫星互联网未来的规模发展奠定坚实基础。卫星终于从通信发展的边缘角落走入主航道，我们相信卫星互联网必将在不久的将来，与地面移动网络深度融合，6G空天地一体化无线泛在网络时代终将来临。

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