构筑天地一体融合通信发展新格局

发稿时间: 2023-12-28 09:20 来源:中国电信业 作者: 黄娅 温馨 韩笑 高一维 郝芸霞 2023-12-28
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当前,天地一体融合网络已成为6G发展的共识,移动通信与卫星通信产业正在不断地深度融合,低轨卫星技术和市场优势凸显。近年来,国外科技巨头也纷纷部署卫星互联网星座进入卫星通信市场,在实现全球互联网覆盖的同时服务于各领域创新应用。面对主要大国低轨星座的加速部署,我国聚集已有优质卫星资源,于2021年4月成立中国星网公司,打造卫星互联网国家队,承担国家空间安全及卫星互联网重任,带动国内天地一体融合通信快速发展。随着国内外地面运营商加快入局卫星通信产业,有利于快速推进天地一体融合通信产业的商用进程,更大程度地丰富应用服务。地面运营商应胸怀“国之大者”,紧跟发展趋势不断探索更多创新的商业模式以积极应对落地挑战,助力构筑天地一体融合发展新格局。

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天地一体融合通信发展趋势 PEST分析

政策分析(P)

国际方面,全球主要大国航天政策进一步开放,制定多项产业政策扶持先进天地一体融合通信建设,并加速推动部署,天地一体化网络的重要性日益凸显。如美国FCC出台SCS新规则,批准使用地面通信频谱运营卫星促进卫星和地面网络的融合。

国内方面,天地一体作为国家战略要求,多部委频繁出台相应政策推动产业发展,多个城市先后将卫星互联网列为重点产业工程,加强其与5G、物联网等技术的贯通融合,催生天地一体新业态。

经济分析(E)

随着低轨卫星发射数量的不断增加,卫星互联网消费市场也在不断扩大,知名咨询机构预测全球卫星互联网市场规模到2030年有望超450亿美元。投资作为拉动经济的三驾马车之一,在当前形势下作用更加凸显。发改委提出要适度超前部署数字基础设施,建设高低协同的卫星通信系统,加速推动卫星互联网发展。基础设施的适度超前部署对经济拉动具有乘数效应,据专家测算,每投入1元的新型基础设施建设,将带来5元的经济拉动作用。

社会分析(S)

发展天地一体融合通信业务能够解决地面通信覆盖不足、应急场景通信等问题,具有极其重要的战略和经济意义。融合通信网络有望推进卫星物联网、社交媒体平台、卫星消费级终端的发展,挖掘出互联网长尾市场的生态潜力,让通信网络更广更自由,惠及更多细分场景的人们需求。随着华为Mate 60 Pro首次实现消费级手机的卫星通话功能,主流终端厂商加快布局消费智能终端直连卫星已是大势所趋。

技术分析(T)

当前商用和在研的卫星与地面蜂窝融合多种技术路线并存,主要有卫星中继、私有体制手机直连卫星以及标准化体制手机直连等方式。天地一体融合网络架构是6G的核心方向之一,被ITU列为七大关键网络需求之一,是技术演进的必然趋势。AI、区块链等技术为空天地开放融合、解决复杂异构与数据传输安全等问题提供了解决途径,网络技术的发展将进一步满足未来网络全时全域全空通信和网络互联互通的需求。

天地一体融合通信商业模式分析

伴随着海外低轨卫星通信的崛起,其商业落地正不断加速,处于卫星产业链末端的运营和服务将会挖掘出巨大的价值。传统地面运营商旨在与卫星运营商深度合作,以地面通信网络为依托、卫星通信网络为拓展,实现互惠共赢,共同推进天地一体融合通信业务快速发展。从地面运营商角度看,当前国内外主要的商业运营模式有如下四类。

分销合作模式

这种模式下,地面运营商租用卫星运营商的网络,利用自身的营销渠道来为最终用户提供天地一体化的服务,并承担市场营销、服务分销和计费等一系列运营相关职责。比如英国BT和OneWeb签订分销合作协议,用OneWeb星座补充其现有的接入技术,为BT能够在地面网络难以服务的区域拓展业务;日本KDDI与SpaceX公司建立合作关系,在日本面向个人和行业客户提供星链服务。

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图1 分销合作模式关系图

资源置换模式

这种模式下,地面运营商通过自身特有资源与卫星运营商置换,建立合作关系并可快速实现为本网用户提供卫星服务。随着FCC发布的SCS新规则进一步促进了地面和卫星网络的融合,各国运营商利用频谱资源置换的方式频出。比如美国AT&T将自身的地面通信频谱租赁给AST用于卫星直连存量手机的通信,并签署协议规定AST的卫星不会在AT&T的地面蜂窝覆盖范围的地区工作,其借助卫星网络作为蜂窝移动网络的一个补充选项,在推出初期,这项服务将仅限于应急响应以打通FirstNet网络和改善偏远地区覆盖。

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图2 资源置换模式关系图

资本投资模式

这种模式属于共建实体的紧耦合模式,可通过资本投资实现利益共享和风险共担。以资本为纽带促进双方形成彼此信任的长期联系与合作关系,将技术优势不断扩展为规模经济优势,从而获得收益与回报。比如印度移动网络运营商Bharti Global以5亿美元收购OneWeb公司并资助其商业运作的全面重启。可以预测未来在天地一体产业不断成熟后,将会有更多的地面运营商通过资本投资方式入局。

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图3 资本投资模式关系图

ICT集成模式

这种模式下,地面运营商为卫星运营商提供地面ICT集成服务,获取相关收入。卫星运营商打通运营全链条,管理和运营所有网络设施,直接面向消费者提供服务并收取相关费用。比如Starlink在美国推出的星链产品,中国卫通公司具有国家基础电信业务经营许可证,可为政企客户提供一体化的专属服务。

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图4 ICT集成模式关系图

天地一体融合通信商业落地的挑战与建议

落地挑战

国外低轨卫星与地面蜂窝网络正加速融合,未来天地一体融合通信网络将进一步高速发展,应用领域和业务场景将不断丰富,推动产业发展进入快车道。但是,当前天地一体融合通信的商业落地还面临着多重挑战。

一是商业模式还处于前期探索阶段,技术突破、产业协同、运营模式等问题突出。一方面由于地面通信和卫星通信的协议、硬件等存在不兼容,导致成熟的地面蜂窝网络产业链无法被卫星通信网络复用,卫星产业商业化规模发展还存在投资回报周期长、风险高等挑战。另一方面当前的天地一体融合通信大多仍然是应急类刚需型业务,尚未形成能带来可观收益的规模化商用场景。

二是全球无缝覆盖的融合网络运行将给服务监管带来一定影响,这与传统针对卫星或地面网络单独进行管辖不同,其监管将更为复杂。不仅涉及对本国卫星、传输介质和天地融合网络的监管,还要解决各国的业务监管政策不同、网络频段不同,在涉及漫出通信等方面与国外通信监管政策协调等问题。当前在缺乏大量实践的背景下,各国因技术限制和国家利益暂未形成有关主权在外空行使的完整机制。

对策建议

天地一体融合通信的规模化商业落地将是一项相当复杂的工程,不仅需要国内外和产业政策扶持,还需要跨领域、跨环节、各方深度协同。要始终立足于国家要求和人民需要,要尽力争取政策、产业和社会支持,走出一条有中国特色的天地一体商业模式创新之路。

一是运用战略思维观大势,争取相关政策支持,准确预判风险并积极应对。一方面积极跟踪国内外和产业监管政策,对政策合规性开展专门研究,形成完备理论支撑并积极发声,提出有利于产业发展的政策。另一方面要加强产业政策协同机制的完善以改善当前卫星通信业务准入限制较为严格等情况;还要加强监测技术和监管能力的补齐,快速构建天地一体网络安全保障体系,以应对规模化商用带来的国家安全问题。

二是积极贯通天地一体产业链上下游企业,协同分工定位,共同推动产业健康持续发展。一方面体系化开展关键技术验证、融合探索分场景的试验论证,加强前瞻研究布局,实现核心技术突破。另一方面进行国际和行业标准化推进、输出专利成果等,积极引导并推动国内天地一体产业链发展,并形成该领域的技术沉淀和领先优势。


天地一体信息产业是新一轮科技产业变革的制高点、是未来大国博弈的新焦点,全球范围内都在积极布局。天地一体融合通信的目标是实现终端一体化、场景泛在、业务体验一致性的立体式全场景融合新服务。基于3GPP体制的手机直连卫星技术将更快推动卫星和地面通信网络的融合,促进一个全新生态系统的构建。卫星网络作为地面网络的补充,是实现未来6G天地一体全域覆盖愿景的必经之路,也是实现空天海一体化战略的重要手段。6G技术将以低轨卫星为发展契机,探索新的应用场景,开拓更多利于产业发展的商业模式,以适配新兴蓝海市场的拓展。

作者单位:中国联通研究院

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