随着卫星在当今世界发挥愈来愈重要的作用,卫星相关资源也日益受到重视。谁掌握着卫星稀缺资源?本文将从通信频谱资源、低轨卫星轨道资源、发射场、通信专营权四个角度分析当前世界的局势。

通信频谱资源

 目前,全世界的卫星的轨道和频率均由联合国的国际电信联盟(ITU)统一管理。任何企业要想运行商业卫星,都必须由所在国家的电信主管部门向ITU提出申请,经ITU审议后再由本国主管部门通知批准发放频谱。

根据2019年ITU年度太空报告数据库,截止2019年末,全球正在申报和已投入使用的非对地静止卫星网络(NGSO, Non-geostationary satellite Network)共计1144个,其中美国272个,排名第一,中国为142个,约为美国的1/2。其中,已投入使用或已确定日期投入使用的NGSO卫星网络665个,美国为157个,中国为81个,法国为75个,前三国家占据了近半数。

图表: 各国已向ITU申报的NGSO卫星网络数量(2019A)
各国已向ITU申报的NGSO卫星网络数量(2019A)

从ITU网站卫星网络申请数据来看,截止2021年3月21日,全球卫星网络申请非对地静止卫星网络共计1335个,其中中国284个,美国283个(数据来源于ITU,仅供参考)。卫星频率资源是一种稀缺的“不可再生资源”,Starlink、亚马逊等国外科技巨头加速星座部署计划,也是在积极争夺稀缺的卫星通信频率与轨道资源。

数据来源于ITU e-submission of SNF,仅供参考

低轨卫星轨道资源

 据不完全统计,当前全球发布低轨卫星星座建设计划的公司多达近三十家,其主要项目如表1所示。低轨通信卫星网络领域大体呈现出“美国主导、其他航天国家加速跟进”的国际竞争态势。

国家推出时间项目运营商计划数量轨道高度(km)频段提供服务总投资(美元)
美国1987IridiumIridium66780L/LA窄带通信
互联网(二代)
超过50亿
美国1990Orbcom
m
Orbcom
m
36780~835VHF非实时窄带
物联网(二代)
超过5亿
美国1995GlobalstarGlobalstar481389L/S窄带通信
互联网(二代)
33亿
美国2015OnewebOneweb19801200Ku/Ka宽带通信
高速互联网
预计70亿
美国2015StarlinkSpaceX4409
|37518
550/111
0~1325
|328~580
Ku/Ka
|V
宽带通信
高速互联网 6G
预计超300亿
美国2015LeoSatLeoSat1081400Ka宽带通信
高速互联网
预计35亿
美国2016Boeing波音29561200V先进通信
高速互联网
预计52亿
美国2019Kuiper亚马逊3236590~630Ka宽带通信
互联网
预计超100亿
俄罗斯2016YalinyYaliny135600Ku/Ka互联网预计6.25亿
俄罗斯2018Sphere俄航天集团638通导遥融合
互联网
预计超68.67亿
中国2016鸿雁中国航天科技3241100L/Ka宽带通信
互联网
一期29亿
中国2018虹云中国航天科工1561040Ka宽带通信
互联网
预计14亿
中国2018银河Galaxy中国银河航天1000500~1200Q/V/Ka宽带通信
5G
加拿大2017TelesatTelesat2981000~1248Ka宽带通信
互联网
预计31.3亿
加拿大2018Kepler亚马逊140520~600Ku/KaM2M 物联网
韩国2015Samsung三星46001400~1500V高速互联网预计38.3亿
印度2019SpaceNetAstrome198高速互联网
表1 全球低轨卫星通信系统计划概况
资料来源:世界科技研究与发展 ,作者吴奇龙,龙坤

目前,美国在这一领域完成“抢滩登陆”,已经率先部署了数百颗低轨通信卫星,其中以“星链计划”(Starlink)进展最快。该计划于2015年1月由太空探索技术公司(SpaceX)创始人埃隆马斯克(ElonMusk)提出,拟于2019~2024年间发射约1.2万颗卫星构建一个多层覆盖的巨大星座,以提供实时、高速、廉价的卫星互联网服务,2019年这一计划又扩增至4.2万颗。

俄罗斯继承了前苏联在航天领域的雄厚基础,尤其是航天发动机和运载火箭技术先进可靠,长期占据国际卫星发射市场的最大份额。在卫星发展领域,俄罗斯一直秉持“国家主导、军用为先”的发展原则,但由于受西方制裁而在航天领域投入不足,难以全面发展。在《2016—2025年联邦航天计划》中,俄罗斯将通信卫星列为优先发展方向,并开始着力增加民用卫星数量,拓展商业市场。早在2010年,俄罗斯就计划构建由48颗卫星组成的太空互联网,由“信使”卫星系统公司负责研发。目前,“下一代信使”低轨通信卫星系统的设计工作已经启动。2018年7月,普京将其“球体”(Sphere)计划列入国家航天专项计划,以对标美国OneWeb和Starlink,积极布局和发展自己的商业低轨星座。该计划融合了“马拉松”低轨物联网、“赛艇”互联网接入卫星、“信使”通信卫星、GLONASS导航卫星、对地观测卫星等系统,旨在打造多功能一体化的低轨卫星集群,要求在2028年前完成部署。

中国虽然在低轨卫星通信领域刚刚起步,但发展“后势”较足。2016年国务院发布的“十三五”国家信息化规划明确提出构建“天地一体的网络空间”重大工程项目,以满足基础建设、区域协调、大众消费等多样化需求。中国航天科技集团和中国航天科工集团分别推出“鸿雁”系统和“虹云”工程。前者计划分两期建成:一期由60余颗骨干卫星构成,优先提供全球移动通信和重点地区的宽带互联网业务;二期拓展近300颗补网卫星,将宽带业务拓展至全球。后者以互联网接入为基础功能,能为全球用户提供通信、导航、遥感一体化综合服务。2018年12月,“虹云”和“鸿雁”首星相继成功发射,标志着我国低轨宽带通信卫星系统建设迈出实质性一步。除此之外,自2015年后迅速发展的中国民营航天企业,近几年不仅实现了民营卫星和运载火箭的相继突破,以银河航天、九天微星为首的一批初创公司也相继提出了自己的低轨卫星星座计划。2020年4月,中国将卫星互联网纳入“新基建”范畴。可以预见,下一步中国低轨卫星通信网络的建设还将提速。

加拿大Telesat公司星座于2017年11月被FCC批准进入美国市场,其卫星携带具有直接辐射阵列(Direct Radiating Array,DRA)的高级数字载荷,平均单颗卫星效率是Starlink卫星的4倍,同时积极保持与美国防部的合作,参与美军项目。韩国三星公司在该领域也不甘寂寞,提出打造继Starlink外数量最多的低轨卫星星座计划。印度Astrome公司则试图凭借其单颗卫星高达180Gbps容量的毫米波通信专利技术打开全球新兴经济体的卫星通信市场,计划2020年进行太空测试。而就在2020年7月2日,印度电信巨头Bharti公司与英国政府各出资5亿美元(各占45﹪股份,剩余10﹪属于空客等原有投资人)收购了宣布破产的OneWeb公司,下步将为印度市场提供服务。除此之外,瑞士的Astrocast、荷兰的Hiber、法国的Kinéis、印度的Vestaspace等多家初创公司和欧洲通信卫星公司(Eutelsat)均在谋求建设符合市场需求、由数十颗左右小卫星构建的低轨物联网小型星座。

若全球低轨卫星通信网络项目均能得以实施,未来五年会有5万余颗低轨卫星入轨,地球1500km以下的近地轨道将进入一个前所未有的拥挤状态,优质轨道资源难成体系。但比轨道更紧张的则是频谱资源,如表2所示,能够单独使用、实现全球覆盖的L、S、C频段资源几乎殆尽,目前集中使用的Ku、Ka频段同样是GEO宽带卫星的主用频段,同时星座之间还要留出一定频率间隔防止相互干扰,协调难度大。而C、Ka频段要面对5G网络的激烈争夺,Q/V频段也已被巨头企业提前布局。很多“星网”(本文指低轨卫星通信网络)项目担负着为其本国“占频保轨”的职责,基于国际电信联盟(International Telecommunication Union,ITU)“在有效时限内先占先得”的新分配原则,运营商须在2年内发射10%的卫星,5年内发射50%,7年内全部部署完成,若未按时达到要求,则被视为放弃相应的资源所有权。参与各方势必加速卫星发射进程,锁定轨道和频谱资源,竞争将愈加激烈。

发射场

目前已经建立的各大洲发射场如下:

非洲

亚洲

非洲

北美

南美

大洋洲

海上

 通信专营权

电信运营商,简单地说,就是指提供通信服务公司。固定电话、移动电话和互联网接入,都属于通信服务。

中国

中国移动、中国电信、中国联通、中国广播电视网络有限公司

美国

排名第一的是AT&T

排名第二的是Verizon(威瑞森)。Verizon公司是由美国两家原地区贝尔运营公司——大西洋贝尔和Nynex合并建立BellAtlantic后,又在2000年6月30日与独立电话公司GTE合并而成的。

排名第三的是T-Mobile,是德意志电信(Deutsche Telekom)旗下在美国的移动通信业务。

然后是Sprint Nextel(斯普林特)。Sprint是美国第四大移动运营商,成立于1938年,前身是1899年创办的Brown电话公司,当时是堪萨斯州的一家小型地方电话公司。目前,Sprint公司已成为全球性的通信公司,主要提供长途通信、本地业务和移动通信业务。

英国

沃达丰(Vodafone),成立于1984年(成立时间并不算长)。它是跨国性的移动电话运营商。总部设在英国波克夏郡的纽布利(newbury)。沃达丰是全球最大的移动通信运营商之一,在全球27个国家均有投资。其网络直接覆盖26个国家,并在另外31个国家与其合作伙伴一起提供网络服务。

英国电信(集团),全称British Telecom,简称BT,原为英国国营电信公用事业,由英国邮政总局管理。1981年10月1日脱离英国皇家邮政,变成独立的国营事业。英国电信是一家上市公司,也是欧洲主要的电信运营商之一。其主要的业务包括本地、本国和国际电信业务、高质量的宽带与互联网产品和服务及IT解决方案。

O2,是西班牙Telefonica旗下的公司。O2公司是在2001年从英国最大电信公司BT分离出来的,是欧洲第六大电信公司,它位于英格兰的斯劳市,有15000名职员,在英国、爱尔兰和德国拥有2460万用户。

俄罗斯

有三大电信运营商,分别是:

МТС(Мобильные ТелеСистемы),公司成立于1993年,主要业务覆盖移动通讯,宽带服务等领域。

Beeline(Билайн),成立于1993年,属于VimpelCom公司。

MegaFon(Мегафон),成立于1993年,主要业务覆盖移动通讯,宽带服务等领域。

韩国

也有三大企业,分别是SK电讯、KTF和LGT。

SKT:SK电讯,排名第一,拥有大约50%的市场份额。其前身是成立于1984年的韩国移动通信(KMT)。1994年,SK集团开始参与KMT的经营,并成为最大的股东,1997年,KMT正式改名为SK Telecom(SK电讯)。

KTF:KTF(Korea Telecom Freetel)成立于1997年,是韩国第二大电信运营商,约占30%的市场份额。KTF也是韩国首家WCDMA无线运营商,属于后起之秀。LGT:LGT是韩国第三大运营商,约占不到20%的市场份额。

日本

NTT Docomo。NTT(日本电信电话公社),是日本最早开始研发,运营电讯服务的企业,早在1868年开始运营东京和横滨间的电信服务。在贝尔发明电话机的第二年1877年,着手电话机的国产化,是日本首屈一指的通讯大企业。1968年以运营移动传呼服务为契机,成立NTT子会社NTT Docomo,寓意do communications over the mobile network。Docomo的优势在于NTT雄厚背景的支持,所以在基站的建设,信号强度,通话质量和手机服务上就优于其他对手。但是在日本提到移动运营商比较的话,普通日本国民对于Docomo的第一印象就是信号和周边服务都很好,同时话费比较昂贵。

Softbank(SoftBank Corp.),大名鼎鼎的软银,由传奇人物孙正义于1981年成立。主要经营移动通信,固定电话,棒球队,风投,Internet关联等业务,是日本罕见的Top-Down型(自上而下)经营方式。在风投方面,颇多成功,阿里巴巴就是它投的。

AU By KDDI。前身是日本移动通讯(IDO)和DDI Cellular两大Group,2001年10月由KDDI合并成立au by KDDI。

剩下其它的,就是eMobile和WILLCOM之类的小运营商了。

中国香港

中国台湾

台湾地区的电信运营商主要是中华电信、台湾大哥大、远传电信、威宝电信、亚太电信。主要是前三家占据较大份额。

印度

印度目前最大的电信运营商是Bharti Airtel(巴帝电信);紧随其后的是沃达丰;其次是Idea CellularReliance Jio排在第四位。

新加坡

  • 新加坡电信(Singtel,亚洲最大的跨国运营商之一)
  • 新加坡移动运营第一通(MobileOne)
  • 星和(StarHub)

泰国

AIS(Advanced Info Service Plc. ,旗下品牌1-2 call卡)

DTAC(Total Access Communication Public Company Limited,旗下品牌Happy卡)

TrueMove(旗下品牌truemove卡)

印度尼西亚

  • Telkom
  • Indosat
  • 巴克莱电信(PT Bakrie Telecom )

其它运营商

西班牙的Telefónica

荷兰的KPN

南非的MTN集团

参考资料

https://mp.weixin.qq.com/s/guPoV7raBchi9hvbsAYvsA

https://mp.weixin.qq.com/s/JFLPF5I5J_YFL7PCTVH70g

https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_rocket_launch_sites

https://www.zhihu.com/question/22143268/answer/210001684

By QI

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