文/楊波
整理/趙家禾
大家好，首先做個自我介紹，我叫楊波，是銀河航天的解決方案總監。非常榮幸能跟大家一起聊聊衛星網際網路如何與航天行業結合。其實我們中國和美國在太空及各個新興産業，都有一些直面的相關競争。
我們銀河航天緻力于低軌衛星網際網路的整體解決方案，就是打造包括衛星和地面系統，以及整個定位系統的長遠應用。同時我們也在加快技術創新，為國家的整體的衛星網際網路經濟戰略貢獻自己的一份力量。
那麼今天我的主題是低軌衛星網際網路進展與5G融合應用的探索和實踐。
大家對公共網絡、網際網路4G、5G可能會比較熟悉，更多對衛星通信的認識還是有所局限。但實際上随着衛星技術發展和新興産業的進一步領域延伸，衛星網際網路已經逐漸走入大衆市場。
國際上衛星網際網路的代表是Starlink，它目前已經把衛星網際網路做到足夠和地面光纖網相比拟。是以目前衛星網際網路這個概念已經從以前的單一通信場景，逐漸成長到可以落地，可以為相關行業和使用者提供實在的通訊服務。同時逐漸地和行業做深度融合，從城市邁向海洋、太空等目前地網不能到達的區域。是以從衛星網際網路的發展來看，其實是有一個很大的使用者土壤。
從最新資料報告來看， 2021年全球的網際網路使用者是46.46億左右，但整體普及率并未達到60%。是以現在還有将近40%的人口沒有網際網路連接配接，相當于還有将近30億量級的人口在期待網際網路提供更便捷的應用場景。
再從網際網路滲透率來看，其實目前新使用者的增長也遇到了瓶頸， 2005年到2019年14年來整體增長率是在10%左右；雖然10年整體的市盈率翻了一倍，但是從目前這幾年來看，網際網路整體的市盈率已經偏低。
這有以下幾個原因，第一是地網本身受制于地理化機能。在城市和郊區還能以光纖覆寫，但在其他的像非洲、南美等區域，其實缺乏比較好的地面光纖網絡環境。而衛星網際網路在未來就可以很大地拓展一些地網目前不能達到的區域。同時從發展史來看，原先總是使用有線從局部向全面覆寫。但有線在每一代的通信領域發展周期都會遇到瓶頸，是以最後那一段需要用無線去覆寫。
舉個例子，英特網發展起來之後，在後期就是靠移動網絡、手機去把這最後一段補齊了。是以說無線和有線連接配接其實是滿足人類連接配接訴求的兩個終極手段。兩者相結合，才能完全滿足使用者的全域實時覆寫。
目前來看，巨量的通信需求市場以及網際網路金融市場由于地理條件限制或者是其他因素，會造成部分使用者難以觸及。那麼衛星網際網路就是要解決兩端的一些沖突，讓巨量的市場同時克服地理因素或者其他因素。 同時衛星網際網路可以大幅地提升網絡覆寫的有效性，成為從地面網絡的有效補充，彌合網際網路發展的鴻溝。
這也是SpaceX、亞馬遜等國際巨頭，緻力于衛星網際網路建設的一個重要原因：未來的衛星網際網路發展是一個很大的藍海市場。
那麼低軌衛星網際網路和傳統的衛星網際網路相比，也有着自己的基本優勢。
其實傳統的衛星通信10年前就已經逐漸有相關技術的落地，特别是目前高軌通信在各行各業都有相關應用。但高軌由于受制于軌道、單體總量以及覆寫面問題，在帶寬以及成本方面其實是有缺陷的，這也導緻其很難去做拓展或者滿足使用者需求。
而低軌把軌道從36,000公裡壓縮到幾百公裡，傳輸時延大大降低，從 600~700毫秒壓縮到30毫秒左右，完全可以滿足一些通信場景。終端通信速率也已經達到百兆集以上，目前傳統的高軌基本還是10兆左右的量級，成本也較高。低軌星座由于軌道特性和規模優勢，通信成本可以降得比較低。
未來的低軌衛星我們逐漸會向4G和5G靠攏，對使用者來說，衛星網際網路其實和地面網絡一樣，形成一個城區和郊區互相融合切換的态勢，發揮衛星網際網路在低延遲時間高通量和低成本的優勢，為使用者提供高品質解決方案。
剛剛提到的衛星網際網路，其實也關乎到各個國家的資訊安全建設問題，就以馬斯克的SpaceX來說，星鍊系統目前在美洲和歐洲都已經有相關的落地，同時像OneWeb以及亞馬遜的系統，都已經開始争相布局。
去年4月，中國衛星網絡集團有限公司（以下簡稱中國星網）正式成立，對衛星網際網路産業乃至中國航天科技的發展産生深遠影響。以中國星網為支柱，緊密凝聚民營企業、高校等多方産學研主體，有望形成中國衛星網際網路産業發展的新型舉國體制，提升中國衛星網際網路産業發展的國際核心競争力。
銀河航天主要是以國内低軌衛星網際網路的整體系統為主要切入點，為大陸衛星網際網路建設提供相應的解決方案與對應産品，助力大陸衛星網際網路建設。
下面我想對國際上幾個比較知名的低軌星座做簡單介紹。以Starlink為例，目前已經發射了超過2000個衛星，并在美國、歐洲以及澳洲等傳統歐美國家和地區中已經擁有了将近20萬的使用者群體。整體而言Starlink在全球衛星網際網路應用領域都算已經走在了前列。
我們通過公開資訊了解到，它單終端的下載下傳的速率基本上是200兆左右，高的能達到400多兆，已經能和歐美、澳洲等一些地區的固網相比；上傳速率是4兆左右，整體表現非常好。
再從它整體終端和使用者産品化的路徑上來看，一套終端以前是490美元，最近因為通脹的問題售價提高到了589美元。然後資費從原來的99美元提升到了110美元，其實完全可以滿足北美地區以及歐洲人群的網絡需求。是以說其實Starlink的使用者定位就是農村以及歐美部分偏遠地區的家庭網絡接入。
那麼對于OneWeb來說，其實更偏向傳統集中采購組網。OneWeb目前已經發射了228顆衛星，基本上覆寫了3個國家，整個速率Starlink類似，但因為地面站受限，路由的路徑更長，是以時延相比也會長一些。
随着網絡功能的健全，低軌衛星網際網路在未來的時延也會逐漸降到30毫秒以下的量級，遠優于傳統高軌通信。
國内基本上從2018年就已經開始逐漸去做一些努力，包括虹雲和鴻雁的發射；再到2020年1月份銀河航天首發星發射。包括2020年4月衛星網際網路納入新基建也作為了國家未來基礎設施的一個重要方向。去年4月份，中國衛星網絡集團有限公司成立，拉開了國家衛星網際網路産業加速落地的新序幕。
今年3月，銀河航天成功發射了大陸首次批量研制的六顆低軌寬帶通信衛星，這批衛星在軌與銀河航天首發星共同組成大陸首個低軌寬帶通信試驗星座，并建構星地融合5G試驗網絡“小蜘蛛網”，邁出了積極的一步。
剛才提到現在歐美基本已經進入大衆部署和全球落地商業服務的階段，逐漸開始做一些商業閉環的嘗試。而國内目前還處在星座系統認證和技術研發攻關，以及實驗系統建設這個領域，是以還是有一部分差距的，當然，我們發揮民營航天的靈活優勢将有助于大陸衛星網際網路建設，來追趕低軌衛星網際網路的熱潮。
我們主要緻力于研發國際先進的低軌星座，提供整套從衛星到地面、并強調低成本和高新能力的擴大化解決方案。因為隻要發揮航天加衛星網際網路結合的優勢，确實可以把目前高成本的衛星通信手段，逐漸轉變為未來可以和地面網際網路深度融合的高成本效益天地一體寬帶通信服務。
目前銀河航天整體有超過300人， 70%以上都是研發人員，是緻力于将航天和網際網路結合的一個團隊。是大陸航天以及衛星網際網路領域的第一隻獨角獸企業。那麼銀河航天從18年成立之後，隻用了一年半時間就制造了大陸第一顆通信容量達到48Gbps，單星通信容量能夠對标Starlink的低軌寬帶衛星；而且是全球首套Q/V/Ka頻段的低軌寬帶通信載荷。
實測下，在手機端我們達到了380Mbps的下載下傳速度和90Mbps以上的上傳能力，已經超過了Starlink在終端側的能力展現，這也是我們對标國際先進技術水準的一個階段性成果。同時這還是全球首個Q/V/Ka頻段的低軌寬帶實驗星，也是以獲得國内外廣泛關注。
除了衛星，地面也要有一套系統去配合，是以終端側我們也研發了相關的一些低軌的Ka頻段終端來支撐相關應用的示範。同時逐漸向未來低軌衛星應用中那些低成本的、高性能輕便的使用者需要，去做一些相關嘗試。
2020年我們還第一次實作了低軌寬帶的網際網路通信，驗證了在微信語音視訊場景，低軌衛星+5G獲得了和地網5G一樣的體驗效果。同時因為未來低軌衛星網際網路會作為地面的補充，是以我們在山區及海邊以及一些偏遠地區，也很好地驗證了低軌衛星網際網路技術手段的可靠性和寬帶使用率。
除了做一些技術驗證和關鍵性能摸索之外，我們還在2021年2月份第一次将衛星作為試用産品推向了公衆。當時我們在情人節發起活動，利用低軌的衛星轉發祝福短信，加上微網誌的各項互動，也獲得了8000w+的閱讀量和過萬的讨論度。
其實衛星網際網路到了這個階段，已經開始和行業和大衆的需求進行融合。在未來很長一段時間裡，我們都會逐漸把衛星網際網路和B、C端使用者做一個打磨，牽引整個系統的更新和優化。
剛剛提到我們未來要和5G做業務結合，其實這是有很多的技術門檻要跨過的，包括我們也是第一次把5G和衛星網際網路結合，在傳統的應用場景做一些應用示範。基本上采用這種5G體制後,終端就可以達到900兆以上的速率，說明了低軌衛星網際網路未來和5G的深入整合有着很好的前景。
同時我們陸陸續續做了差不多七八百次的實驗，前期主要是面向星地系統能力和行業技術的一些探索，後續逐漸把這種這些能力作為一些場景的融合應用。 包括我們的星地融合通信，5G專網和低軌的融合，完全可以共同發揮兩者的優勢，給使用者提供各種各樣的專業解決方案。
我們去年就做了第一個嘗試，通過5G+衛星為冬奧提供電力保障服務，并基于此和北京電力聯通共同榮獲了2020年工信部“綻放杯”行業虛拟專網賽道一等獎。可以看出這是未來5g非常重要的應用方式，也是得到業内認可的一種形态。
這種方式在6G時代還可以繼續深化。未來6G低軌将會是不可忽視的一個力量，相當于提供一個廣域的發展手段。剛剛提到我們用首發星做了行業驗證和關鍵技術研發的嘗試。而今年3月份，我們把首發星積累的研制能力和産業鍊結合起來，形成一個批産能力。也是大陸第一次有了首個實際行業驗證的低軌實驗網絡。
基于以上的能力，銀河航天一直為整個行業鍊提供了相關的開發平台，也支撐了相關國産企業的技術研發和技術認證，包括一些系統架構驗證和終端研制與功能性能驗證。後續我們會把這個平台和行業做相關的融合，希望把自己的系統能力和行業夥伴做一個分享，推動大陸衛星網際網路快速發展，立足于國家戰略，為國家低軌衛星網際網路發展提供一些力量。
剛才提到衛星網際網路與5G融合，因為本身5G和衛星都屬于新基建的範疇，兩者間其實是可以天地一體的。除此之外，其實目前地網在5G領域也有一定的瓶頸，對于工業互聯來說，5G還不那麼成熟。
主要在一些西部地區和一帶一路沿線，還有海上等重要工業環境，如果利用傳統地網模式進行覆寫再提供行業服務，成本很高。而不依賴地面環境，采用天基覆寫手段，則可以很大程度上降低建設成本和運維成本。
5G和衛星網際網路結合的架構可以最大程度形成一個不依賴地面網絡的快速專網環境。整體的5G衛星網際網路的整體應用模式也是和它架構有着深入關系的，采用不同的網絡組織架構可以對工業領域做到廣義覆寫，提供一個不同以往的高效連接配接方式。是以未來的整個低軌衛星網際網路，目标是要彌合全球數字鴻溝的。
但這次我們和國外不同，我們要把5G技術納入進來，展現大陸5G産業的優勢，真正實作這種全球背景下的天基泛在無限互聯。
例如特種行業的營運專線領域、安全加密通信、移動的航空領域以及車聯網，還有海上的遊輪通信，都能形成對特殊領域場景及人群的一種低成本的解決方案。比如說大陸的第一島鍊的資料采集，就會有一個專門的資料保障網絡。
其實衛星網際網路未來會把5G能力推向目前地網所不能及的地方，這就對是不同業内應用場景帶來的一些變革。以上就是我的一些分享，謝謝大家。