卫星互联网是解决地球网络覆盖问题必不可少的一环,但长期以来都是一个小众概念。自2022年下半年开始,苹果、华为相继发售带卫星通信功能的手机后,成功点燃了各方的热情,把卫星通信的概念引入大众消费市场,行业发展形势也发生了显著变化。
关注度大幅提升。主要国家的政府和行业组织、消费者都非常关心卫星互联网的发展和应用,但侧重点各不相同。发达国家政府主要是运营企业监管、频谱轨道等资源分配以及太空垃圾、设备间相互影响等。欠发达国家和地区主要从完善网络覆盖发展数字经济的角度,希望开通卫星互联网服务。行业组织关注资源分配利用、标准制定和技术突破等。大多数消费者为尝鲜而关注。
技术创新活跃。卫星互联网的技术创新,既包括原有技术的优化比如缩减卫星尺寸、重量等,也有空地通信技术和标准的创新,特别是NTN技术备受重视,有望与5G、6G技术融合发展,借助现有网络基础设施,发挥卫星的广覆盖和应急等关键作用。除了网络本身,手机终端的研发也取得了积极进展,比如高通公司研发了212S调制解调器和9205S调制解调器,AST Space-Mobile首次通过卫星实现5G网络通话,其他手机厂商也在设法将卫星通信芯片体积做小、功能做大。
卫星互联网的运营继续面临严峻挑战。欧洲通信卫星公司和一网卫星公司已完成合并,Viasat完成收购Inmarsat,EchoStar也完成了对Dish Network的收购,说明一方面大家认为卫星互联网有较大发展潜力,另一方面其本身的发展面临融资、收入、通信质量等多方面的严峻考验。以目前运营最成功、卫星数量最多的星链公司为例,2022年营收为14亿美元,高于前一年的2.22亿美元,远远低于其2015年的预测。星链当时预估2022年营收近120亿美元、营业利益70亿美元,实现程度约10%。
公司运营分化非常严重。目前,除了较为成熟的高轨运营商如铱星,以及如火如荼发展的星链,还有一些长期预热但尚无投入时间表的公司,比如贝佐斯的柯伊伯计划。成熟的高轨卫星星座的好处是覆盖广泛、可用性强,缺点也很明显,只能提供低速连接,或者可供民用的资源少,费用高昂。低轨星座是卫星互联网最具发展想象力的部分,但投入巨大,目前市场空间十分有限,而且受到国际关系等各方面的约束,势必在各公司间引发激烈的竞争,运营效益难以估计。
依据国外卫星互联网当下面临的现实情况,预计该产业发展继续围绕以下几个热点展开。
首先是继续大幅降低成本。包括降低卫星和火箭的生产制造成本、维护成本,延长它们的使用寿命,以及更加便捷地进行软件方面的优化,完善标准,优化监管服务;也要降低各个终端的成本,让卫星通信从营销卖点转为实用配套,如在平衡质量和效益的过程中实现制造从航空级向民用级降档,真正完善地球通信覆盖,提高网络质量。Euroconsult公司发布的报告显示,卫星市场60%是导航应用,通信只占38%。结合商业成本看,偏小的市场空间和激烈的竞争可能继续在行业内引发兼并重组甚至不同星座间资源共享的情况。最终的结果应该体现为网络的广泛可用和消费者负担的显著降低。
其次是大力培育消费市场。这是一项复杂的大工程,不单纯是通信技术的进步,也涵盖了文化扫盲、落后地区能源保障、廉价且灵活高效的可再生能源设备推广、终端可负担和国际扶贫等诸多工作,需要企业、政府、组织、个人的全方位参与。ITU的报告显示,全球仍有33%的人无法接入互联网,低收入国家仅27%的人能够接入互联网,这不单纯是技术层面的问题,也不是加大补贴力度就可以快速解决的问题,看似广大的卫星互联网市场有效空间实则偏小,开发程度非常低,市场培育需要长时间的准备和努力。
再次是技术创新强度加大。在苹果公司2022年在手机中加入通过卫星发送紧急短信的功能后,消费者对卫星通信的热情就持续不退,各个主流手机厂商已将卫星通信能力作为高端手机的一个标配,也促使卫星通信以更快步伐走向民用,包括测试中的手机直连卫星功能、设备散热和辐射,以及NTN网络通信实验和标准制定等。特别是星间链路技术的研发,对卫星互联网的发展将起到巨大的助推作用。尽管技术创新应用过程中牵涉大量的细节和各类资源的协调,但预计比以往更快地取得实质性突破。
最后是行业管理能力备受考验。卫星互联网从狭小领域走向大众后,影响面扩大,原有的监管体系受到冲击,从卫星的生产制造到废弃销毁,以及Ka波段等频谱资源、近地轨道资源的分配和卫星调度,再到星座对气象观测的负面影响等,都考验着监管者的协调能力和智慧。
此外,鉴于绝大多数用户基本用不到卫星互联网功能,相关模块的成本如何以及是否人人都需要为一个不常用的服务买单也值得研究。像欧盟这样厉行节约,为减少电子垃圾连充电规格都要勒令统一的市场,是否会要求终端厂商分别生产含卫星通信功能和不含卫星通信功能的手机?
总体看,国外卫星互联网发展将继续受益于社会的普遍参与,但其使用价值的充分发挥仍然有非常长的路要走。