全球衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

朱貴偉（北京空間科技信息研究所）

□□與全球衛(wèi)星通信服務(wù)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)相似，全球衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)依然保持小幅增長(zhǎng)趨勢(shì)，2010年的服務(wù)收入達(dá)到了23億美元。近年來，低軌通信衛(wèi)星星座進(jìn)入了更新?lián)Q代時(shí)期，地球靜止軌道通信衛(wèi)星運(yùn)營商也在部署新的計(jì)劃，以應(yīng)對(duì)不斷變化的用戶需求，搶占市場(chǎng)先機(jī)。看似平穩(wěn)的發(fā)展趨勢(shì)下暗流涌動(dòng)，其中有多個(gè)熱點(diǎn)問題和趨勢(shì)值得我們深入研究和思考。

1 全球產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

衛(wèi)星移動(dòng)通信（MSS）是指以地面移動(dòng)終端（特別是小型通信終端，含手機(jī)）為服務(wù)對(duì)象的衛(wèi)星通信。它在移動(dòng)地球站和通信衛(wèi)星之間建立無線電通信鏈路，包括星間和星地鏈路。傳統(tǒng)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)一般使用國際電信聯(lián)盟（ITU）分配的L和S頻段進(jìn)行用戶通信，提供話音和中低速率數(shù)據(jù)服務(wù)，常見應(yīng)用包括手持衛(wèi)星電話、衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字業(yè)務(wù)、固定資產(chǎn)跟蹤、數(shù)據(jù)采集等等。此外，移動(dòng)VSAT也是一種提供衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)的方式，目前對(duì)傳統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)形成了一定沖擊。

作為一項(xiàng)重要的移動(dòng)通信技術(shù)，衛(wèi)星移動(dòng)通信具有覆蓋區(qū)域大、組網(wǎng)靈活、廣播組播特性等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)施依賴程度低，適用于作戰(zhàn)指揮控制或救災(zāi)應(yīng)急通信，但是由于技術(shù)和市場(chǎng)原因，與衛(wèi)星固定通信和衛(wèi)星廣播相比，衛(wèi)星移動(dòng)通信的市場(chǎng)要小很多，整個(gè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的起伏也較大。

2010年，全球衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)產(chǎn)值達(dá)到了1003億美元，較2009年增長(zhǎng)9%。而衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)產(chǎn)值僅為23億美元（包括基礎(chǔ)服務(wù)和增值服務(wù)），較2009年增長(zhǎng)了5%。其中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)仍占產(chǎn)業(yè)收入主導(dǎo)地位，占總收入的3/4，是衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，而話音業(yè)務(wù)收入則持續(xù)下降，較2009年收入降低了9%。這也反映了市場(chǎng)需求向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)方向發(fā)展的趨勢(shì)。

從基礎(chǔ)業(yè)務(wù)角度來看，2010年衛(wèi)星移動(dòng)通信運(yùn)營商總收入為13.8億美元，較2009年增長(zhǎng)8.8%。根據(jù)歐洲咨詢公司的預(yù)測(cè)，未來10年基礎(chǔ)業(yè)務(wù)，即容量批發(fā)業(yè)務(wù)的收入將以年均7%的速度增長(zhǎng)，到2020年達(dá)到22億美元。其主要驅(qū)動(dòng)因素包括移動(dòng)寬帶服務(wù)、縱向市場(chǎng)發(fā)展、新興地區(qū)性需求，以及下一代星座支持新的業(yè)務(wù)等等。

在地面終端方面，2010年衛(wèi)星移動(dòng)通信在用終端達(dá)到了210萬臺(tái)，包括寬帶移動(dòng)終端、手持設(shè)備、機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）設(shè)備等。其中手持設(shè)備終端成本較高，主要面向?qū)I(yè)用戶，預(yù)計(jì)在2020年將達(dá)到100萬臺(tái)。M2M設(shè)備主要面向縱向市場(chǎng)，利用大量的終端部署來實(shí)現(xiàn)服務(wù)收入，預(yù)計(jì)2020年終端數(shù)量將達(dá)到600萬臺(tái)，但是純?cè)O(shè)備銷售收入將會(huì)逐年下降。寬帶市場(chǎng)將是未來衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，在移動(dòng)VSAT的競(jìng)爭(zhēng)下，預(yù)計(jì)2020年衛(wèi)星移動(dòng)通信寬帶終端數(shù)量將達(dá)到27萬臺(tái)，可產(chǎn)生10億美元的服務(wù)收入。

總體來看，全球衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值遠(yuǎn)低于衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（FSS）和衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)（BSS）產(chǎn)業(yè)，而且市場(chǎng)波動(dòng)較大。在地面無線通信網(wǎng)絡(luò)的強(qiáng)勢(shì)沖擊下，衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)規(guī)模有限，僅在地面網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)或無法覆蓋的地區(qū)具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力，例如邊遠(yuǎn)地區(qū)、航空和航海市場(chǎng)。同時(shí)，在新興移動(dòng)VSAT的競(jìng)爭(zhēng)下，未來衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展仍有一定的不確定性。

2 運(yùn)營商的發(fā)展?fàn)顩r

盡管市場(chǎng)規(guī)模有限，但是衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)覆蓋范圍廣泛，涉及到國家安全、社稷民生和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的眾多方面，因此市場(chǎng)活動(dòng)的參與者也很多。從事經(jīng)營性活動(dòng)的主體主要包括移動(dòng)通信衛(wèi)星運(yùn)營商、服務(wù)提供商/分銷商，以及用戶終端設(shè)備制造商。其他主體還包括銀行和投資商、衛(wèi)星制造商、發(fā)射服務(wù)商、空間及政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)等。

從產(chǎn)業(yè)鏈角度來看，服務(wù)提供商和用戶終端設(shè)備制造商處于產(chǎn)業(yè)鏈的下游，直接面向用戶，是整個(gè)產(chǎn)業(yè)收入的入口。衛(wèi)星運(yùn)營商則處在產(chǎn)業(yè)鏈的上游，屬于基礎(chǔ)電信業(yè)務(wù)運(yùn)營商，并不直接面向用戶，而是采取容量批發(fā)的模式，通過二級(jí)服務(wù)提供商來贏得收入。從整個(gè)衛(wèi)星服務(wù)業(yè)來看，一般直接面向用戶服務(wù)的產(chǎn)業(yè)收入占的比重較高，但是對(duì)于衛(wèi)星移動(dòng)通信則有所不同，容量批發(fā)收入與直接面向用戶的服務(wù)收入相持平，這是由于衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的特殊結(jié)構(gòu)造成的。

從整體上來看，衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)是衛(wèi)星運(yùn)營商批發(fā)容量；服務(wù)提供商開展增值服務(wù)，進(jìn)行服務(wù)分銷；用戶終端設(shè)備制造商通過與衛(wèi)星運(yùn)營商合作，進(jìn)行終端設(shè)備營銷。由于衛(wèi)星移動(dòng)產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的特殊性，以及縱向市場(chǎng)在整個(gè)產(chǎn)業(yè)中的重要性，各大衛(wèi)星運(yùn)營商的成本結(jié)構(gòu)區(qū)別較大，具體的分銷模型也不相同。從而決定了衛(wèi)星移動(dòng)運(yùn)營商在整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的地位。

以銥通信公司為例，2010年底，銥通信公司共發(fā)展了71家服務(wù)提供商、158家增值服務(wù)提供商、53家增值服務(wù)制造商和36家增值服務(wù)開發(fā)商，構(gòu)成了巨大的分銷網(wǎng)絡(luò)，覆蓋陸地、海洋、航空多個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域。銥通信公司負(fù)責(zé)分銷商的管理，提供相關(guān)支持服務(wù)，例如，終端銷售、戰(zhàn)略規(guī)劃、培訓(xùn)和用戶支持等服務(wù)。而分銷商向銥通信公司采購容量和終端設(shè)備，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件和硬件集成，面向特定縱向市場(chǎng)進(jìn)行營銷，從而也擴(kuò)大了銥通信衛(wèi)星系統(tǒng)的用戶群。

國際移動(dòng)衛(wèi)星公司、軌道通信公司和光平方公司等均采取這種模型，而用戶終端設(shè)備的研發(fā)也由第三方來完成。例如，軌道通信公司針對(duì)不同的縱向市場(chǎng)，與多家設(shè)備制造商都建立了合作關(guān)系。衛(wèi)星運(yùn)營商在其中的作用僅為終端通信標(biāo)準(zhǔn)的制定和終端性能的鑒定及認(rèn)證。巨大的分銷網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致服務(wù)提供商之間的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈，市場(chǎng)格局千變?nèi)f化，收購兼并事件時(shí)有發(fā)生。

目前，衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)主要有6大衛(wèi)星運(yùn)營商，包括國際移動(dòng)衛(wèi)星公司、銥通信公司、瑟拉亞公司、全球星公司、軌道通信公司和光平方公司。其中前3家運(yùn)營商的基礎(chǔ)服務(wù)收入占整個(gè)產(chǎn)業(yè)的90%。

國際移動(dòng)衛(wèi)星公司目前正在開發(fā)第5代國際移動(dòng)衛(wèi)星星座，2010年8月，國際移動(dòng)衛(wèi)星公司售予美國波音公司一份價(jià)值10億美元的合同，建造3顆第5代國際移動(dòng)衛(wèi)星。這3顆衛(wèi)星都將位于地球靜止軌道，組網(wǎng)覆蓋全球。每顆衛(wèi)星都將攜帶89臺(tái)Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，預(yù)計(jì)于2014年發(fā)射。利用星上多點(diǎn)波束提供高數(shù)據(jù)率全球高速移動(dòng)寬帶業(yè)務(wù)，支持下一代全球業(yè)務(wù)—“全球快訊”（Global Xpress），與新興移動(dòng)VSAT相抗衡?！叭蚩煊崱睂⑻峁┤驘o縫覆蓋和無與倫比的移動(dòng)寬帶，其最高速率達(dá)到50Mbit/s，而用戶終端只有iPad大小。

全球六大衛(wèi)星移動(dòng)通信運(yùn)營商基本情況比較

“阿爾法衛(wèi)星”模型

此外，國際移動(dòng)衛(wèi)星公司還積極參與歐洲的阿爾法平臺(tái)（Alphabus）計(jì)劃，利用2012年發(fā)射的“阿爾法衛(wèi)星”（Alphasat），增強(qiáng)核心L頻段業(yè)務(wù)，覆蓋歐洲、非洲、中東和亞洲部分地區(qū)。

成功確保資金之后，銥通信、全球星公司和軌道通信公司等低軌衛(wèi)星運(yùn)營商也都相繼開展了下一代星座的部署計(jì)劃。自2007年公布下一代星座計(jì)劃以來，下一代銥通信目前已處在研制過程中，除了對(duì)原有服務(wù)進(jìn)行增強(qiáng)以外，銥通信積極尋求商機(jī)，與美軍合作開展集成GPS（iGPS）、網(wǎng)絡(luò)銥通信服務(wù)，提供有效載荷搭載服務(wù)，拓展航空自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)（AIS）市場(chǎng)。

全球星公司第二代處在發(fā)射過程中，衛(wèi)星仍將采用彎管式透明轉(zhuǎn)發(fā)器，采用高通公司的CDMA空中接口，星座計(jì)劃服役至2025年。作為M2M領(lǐng)域的專家，軌道通信公司的第二代衛(wèi)星不僅對(duì)原有服務(wù)進(jìn)行了增強(qiáng)，而且第二代衛(wèi)星都將攜帶AIS載荷，面向美國政府用戶提供海事艦船跟蹤監(jiān)控服務(wù)。

3 未來熱點(diǎn)問題

隨著衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)主要收入從話音向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)過渡，衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域呈現(xiàn)出以下幾個(gè)方面的發(fā)展趨勢(shì)：

· 運(yùn)營商積極發(fā)展下一代移動(dòng)通信衛(wèi)星，以提升數(shù)據(jù)速率、擴(kuò)展覆蓋為目標(biāo)增強(qiáng)衛(wèi)星能力；

· 頻譜資源依舊緊張，推行新的系統(tǒng)在頻譜資源方面阻力很大，導(dǎo)致系統(tǒng)部署成本驟增；

· Ka頻段移動(dòng)VSAT的引入導(dǎo)致衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)更加激烈，移動(dòng)VSAT和傳統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信之間的區(qū)別日益淡化；

· 星地網(wǎng)絡(luò)融合趨勢(shì)依然繼續(xù)，多家公司繼續(xù)發(fā)展星地融合網(wǎng)絡(luò)；

· 在下一代星座的部署過程中，融資是系統(tǒng)能否成功部署的關(guān)鍵。

對(duì)于靜止軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星，技術(shù)進(jìn)步是推動(dòng)市場(chǎng)發(fā)展的重要手段。而以地面輔助組件（ATC）為基礎(chǔ)，發(fā)展天地融合網(wǎng)絡(luò)成為衛(wèi)星移動(dòng)通信運(yùn)營商的重要發(fā)展途徑之一。2010年，美國對(duì)沖基金公司哈賓杰（Harbinger）收購了天地（SkyTerra）公司，成立了光平方公司公司，利用原公司的空間段資源和頻率資源，再鋪設(shè)地面LTE網(wǎng)絡(luò)，共同組成天地融合的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)由天基網(wǎng)和地基網(wǎng)組成，通過ATC實(shí)現(xiàn)無縫連接，為零售商、有線和無線通信服務(wù)提供商、有線電視運(yùn)營商、設(shè)備制造商、內(nèi)容提供商等多種用戶提供無線寬帶連接。這將是歷史上首次天地網(wǎng)絡(luò)的無線寬帶容量批發(fā)服務(wù)的實(shí)踐，受到美國多家電信公司的吹捧。隨著天地衛(wèi)星-1（SkyTerra-1）的成功發(fā)射，光平方公司也已開始容量預(yù)售，簽署合作協(xié)議，擴(kuò)張分銷網(wǎng)絡(luò)。

在此背后的推動(dòng)技術(shù)之一就是星載大天線與多點(diǎn)波束技術(shù)，通過大功率、多點(diǎn)波束等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)頻分復(fù)用，緩解L、S頻段擁擠的現(xiàn)狀。國際移動(dòng)衛(wèi)星-4衛(wèi)星的星載反射器天線口徑12m，可產(chǎn)生228個(gè)點(diǎn)波束；瑟拉亞-2， 3的星載反射器天線口徑為12.25m，也可產(chǎn)生200多個(gè)點(diǎn)波束；地網(wǎng)星-1（Terrastar-1）的星載反射器天線口徑為18m，可產(chǎn)生500多個(gè)點(diǎn)波束；而2010年底發(fā)射的天地衛(wèi)星-1的星載反射器天線口徑達(dá)到22m，刷新了商業(yè)通信衛(wèi)星天線口徑的記錄，同時(shí)也能產(chǎn)生500多個(gè)點(diǎn)波束。

對(duì)于低軌星座運(yùn)營商，較低的利潤(rùn)率無法支撐星座更新?lián)Q代所需的成本，尋找融資渠道和合作伙伴就成為未來發(fā)展的關(guān)鍵，由此也產(chǎn)生了許多新的市場(chǎng)機(jī)遇。其中最引人注目的就是有效載荷搭載。

出于財(cái)政和項(xiàng)目進(jìn)度等方面的原因，利用商業(yè)衛(wèi)星平臺(tái)搭載有效載荷逐漸成為商業(yè)衛(wèi)星通信領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。這種方式既可以共同承擔(dān)發(fā)射成本，還可以縮短衛(wèi)星研制到交付服務(wù)的周期。而衛(wèi)星移動(dòng)通信運(yùn)營商也適時(shí)的抓住了這一商機(jī)。

天地衛(wèi)星-1

銥通信公司加入了“有效載荷搭載聯(lián)盟”，利用下一代銥通信作為搭載平臺(tái)，尋求商機(jī)，除了搭載氣象載荷外，還積極向美國政府兜售搭載機(jī)遇，在爭(zhēng)取客戶的同時(shí)，分?jǐn)傂l(wèi)星成本。國際移動(dòng)衛(wèi)星公司加入了歐洲航天局（ESA）著名的阿爾發(fā)衛(wèi)星計(jì)劃，利用先進(jìn)的阿爾法平臺(tái)，增強(qiáng)歐亞非地球L頻段服務(wù)。該星還將攜帶多種技術(shù)試驗(yàn)載荷。軌道通信公司在這方面起步較早，在2008年第一代補(bǔ)網(wǎng)衛(wèi)星上就已經(jīng)搭載了美國海岸警衛(wèi)隊(duì)的試驗(yàn)載荷，既降低了衛(wèi)星的資金投入，又吸引了未來的客戶。

雖然有效載荷搭載具有多個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)也存在諸多問題，涉及到用戶、衛(wèi)星制造商、衛(wèi)星運(yùn)營商等多個(gè)方面，必須解決技術(shù)問題、資金分配、衛(wèi)星管理等難題，并不是輕而易舉的事情。但是，風(fēng)險(xiǎn)往往與機(jī)遇并存，只要有商機(jī)，就會(huì)有人去追尋，2011年有效載荷搭載聯(lián)盟的成立就驗(yàn)證了這一點(diǎn)。關(guān)于衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的未來發(fā)展，我們拭目以待?！?/p>