文/杨波
整理/赵家禾
大家好，首先做个自我介绍，我叫杨波，是银河航天的解决方案总监。非常荣幸能跟大家一起聊聊卫星互联网如何与航天行业结合。其实我们中国和美国在太空及各个新兴产业，都有一些直面的相关竞争。
我们银河航天致力于低轨卫星互联网的整体解决方案，就是打造包括卫星和地面系统，以及整个定位系统的长远应用。同时我们也在加快技术创新，为国家的整体的卫星互联网经济战略贡献自己的一份力量。
那么今天我的主题是低轨卫星互联网进展与5G融合应用的探索和实践。
大家对公共网络、互联网4G、5G可能会比较熟悉，更多对卫星通信的认识还是有所局限。但实际上随着卫星技术发展和新兴产业的进一步领域延伸，卫星互联网已经逐步走入大众市场。
国际上卫星互联网的代表是Starlink，它目前已经把卫星互联网做到足够和地面光纤网相比拟。所以目前卫星互联网这个概念已经从以前的单一通信场景，逐步成长到可以落地，可以为相关行业和用户提供实在的通讯服务。同时逐步地和行业做深度融合，从城市迈向海洋、太空等目前地网不能到达的区域。因此从卫星互联网的发展来看，其实是有一个很大的用户土壤。
从最新数据报告来看， 2021年全球的互联网用户是46.46亿左右，但整体普及率并未达到60%。所以现在还有将近40%的人口没有互联网连接，相当于还有将近30亿量级的人口在期待互联网提供更便捷的应用场景。
再从互联网渗透率来看，其实目前新用户的增长也遇到了瓶颈， 2005年到2019年14年来整体增长率是在10%左右；虽然10年整体的市盈率翻了一倍，但是从目前这几年来看，互联网整体的市盈率已经偏低。
这有以下几个原因，第一是地网本身受制于地理化机能。在城市和郊区还能以光纤覆盖，但在其他的像非洲、南美等区域，其实缺乏比较好的地面光纤网络环境。而卫星互联网在未来就可以很大地拓展一些地网目前不能达到的区域。同时从发展史来看，原先总是使用有线从局部向全面覆盖。但有线在每一代的通信领域发展周期都会遇到瓶颈，所以最后那一段需要用无线去覆盖。
举个例子，英特网发展起来之后，在后期就是靠移动网络、手机去把这最后一段补齐了。所以说无线和有线连接其实是满足人类连接诉求的两个终极手段。两者相结合，才能完全满足用户的全域实时覆盖。
目前来看，巨量的通信需求市场以及互联网金融市场由于地理条件限制或者是其他因素，会造成部分用户难以触及。那么卫星互联网就是要解决两端的一些矛盾，让巨量的市场同时克服地理因素或者其他因素。 同时卫星互联网可以大幅地提升网络覆盖的有效性，成为从地面网络的有效补充，弥合互联网发展的鸿沟。
这也是SpaceX、亚马逊等国际巨头，致力于卫星互联网建设的一个重要原因：未来的卫星互联网发展是一个很大的蓝海市场。
那么低轨卫星互联网和传统的卫星互联网相比，也有着自己的基本优势。
其实传统的卫星通信10年前就已经逐步有相关技术的落地，特别是目前高轨通信在各行各业都有相关应用。但高轨由于受制于轨道、单体总量以及覆盖面问题，在带宽以及成本方面其实是有缺陷的，这也导致其很难去做拓展或者满足用户需求。
而低轨把轨道从36,000公里压缩到几百公里，传输时延大大降低，从 600~700毫秒压缩到30毫秒左右，完全可以满足一些通信场景。终端通信速率也已经达到百兆集以上，目前传统的高轨基本还是10兆左右的量级，成本也较高。低轨星座由于轨道特性和规模优势，通信成本可以降得比较低。
未来的低轨卫星我们逐步会向4G和5G靠拢，对用户来说，卫星互联网其实和地面网络一样，形成一个城区和郊区互相融合切换的态势，发挥卫星互联网在低时延高通量和低成本的优势，为用户提供高质量解决方案。
刚刚提到的卫星互联网，其实也关乎到各个国家的信息安全建设问题，就以马斯克的SpaceX来说，星链系统目前在美洲和欧洲都已经有相关的落地，同时像OneWeb以及亚马逊的系统，都已经开始争相布局。
去年4月，中国卫星网络集团有限公司（以下简称中国星网）正式成立，对卫星互联网产业乃至中国航天科技的发展产生深远影响。以中国星网为支柱，紧密凝聚民营企业、高校等多方产学研主体，有望形成中国卫星互联网产业发展的新型举国体制，提升中国卫星互联网产业发展的国际核心竞争力。
银河航天主要是以国内低轨卫星互联网的整体系统为主要切入点，为大陆卫星互联网建设提供相应的解决方案与对应产品，助力大陆卫星互联网建设。
下面我想对国际上几个比较知名的低轨星座做简单介绍。以Starlink为例，目前已经发射了超过2000个卫星，并在美国、欧洲以及澳大利亚等传统欧美国家和地区中已经拥有了将近20万的用户群体。整体而言Starlink在全球卫星互联网应用领域都算已经走在了前列。
我们通过公开信息了解到，它单终端的下载的速率基本上是200兆左右，高的能达到400多兆，已经能和欧美、澳大利亚等一些地区的固网相比；上传速率是4兆左右，整体表现非常好。
再从它整体终端和用户产品化的路径上来看，一套终端以前是490美元，最近因为通胀的问题售价提高到了589美元。然后资费从原来的99美元提升到了110美元，其实完全可以满足北美地区以及欧洲人群的网络需求。所以说其实Starlink的用户定位就是农村以及欧美部分偏远地区的家庭网络接入。
那么对于OneWeb来说，其实更偏向传统集中采购组网。OneWeb目前已经发射了228颗卫星，基本上覆盖了3个国家，整个速率Starlink类似，但因为地面站受限，路由的路径更长，所以时延相比也会长一些。
随着网络功能的健全，低轨卫星互联网在未来的时延也会逐步降到30毫秒以下的量级，远优于传统高轨通信。
国内基本上从2018年就已经开始逐步去做一些努力，包括虹云和鸿雁的发射；再到2020年1月份银河航天首发星发射。包括2020年4月卫星互联网纳入新基建也作为了国家未来基础设施的一个重要方向。去年4月份，中国卫星网络集团有限公司成立，拉开了国家卫星互联网产业加速落地的新序幕。
今年3月，银河航天成功发射了大陆首次批量研制的六颗低轨宽带通信卫星，这批卫星在轨与银河航天首发星共同组成大陆首个低轨宽带通信试验星座，并构建星地融合5G试验网络“小蜘蛛网”，迈出了积极的一步。
刚才提到现在欧美基本已经进入大众部署和全球落地商业服务的阶段，逐步开始做一些商业闭环的尝试。而国内目前还处在星座系统认证和技术研发攻关，以及实验系统建设这个领域，所以还是有一部分差距的，当然，我们发挥民营航天的灵活优势将有助于大陆卫星互联网建设，来追赶低轨卫星互联网的热潮。
我们主要致力于研发国际先进的低轨星座，提供整套从卫星到地面、并强调低成本和高新能力的扩大化解决方案。因为只要发挥航天加卫星互联网结合的优势，确实可以把目前高成本的卫星通信手段，逐步转变为未来可以和地面互联网深度融合的高性价比天地一体宽带通信服务。
目前银河航天整体有超过300人， 70%以上都是研发人员，是致力于将航天和互联网结合的一个团队。是大陆航天以及卫星互联网领域的第一只独角兽企业。那么银河航天从18年成立之后，只用了一年半时间就制造了大陆第一颗通信容量达到48Gbps，单星通信容量能够对标Starlink的低轨宽带卫星；而且是全球首套Q/V/Ka频段的低轨宽带通信载荷。
实测下，在手机端我们达到了380Mbps的下载速度和90Mbps以上的上传能力，已经超过了Starlink在终端侧的能力体现，这也是我们对标国际先进技术水平的一个阶段性成果。同时这还是全球首个Q/V/Ka频段的低轨宽带实验星，也因此获得国内外广泛关注。
除了卫星，地面也要有一套系统去配合，所以终端侧我们也研发了相关的一些低轨的Ka频段终端来支撑相关应用的示范。同时逐步向未来低轨卫星应用中那些低成本的、高性能轻便的用户需要，去做一些相关尝试。
2020年我们还第一次实现了低轨宽带的互联网通信，验证了在微信语音视频场景，低轨卫星+5G获得了和地网5G一样的体验效果。同时因为未来低轨卫星互联网会作为地面的补充，所以我们在山区及海边以及一些偏远地区，也很好地验证了低轨卫星互联网技术手段的可靠性和宽带利用率。
除了做一些技术验证和关键性能摸索之外，我们还在2021年2月份第一次将卫星作为试用产品推向了公众。当时我们在情人节发起活动，利用低轨的卫星转发祝福短信，加上微博的各项互动，也获得了8000w+的阅读量和过万的讨论度。
其实卫星互联网到了这个阶段，已经开始和行业和大众的需求进行融合。在未来很长一段时间里，我们都会逐步把卫星互联网和B、C端用户做一个打磨，牵引整个系统的升级和优化。
刚刚提到我们未来要和5G做业务结合，其实这是有很多的技术门槛要跨过的，包括我们也是第一次把5G和卫星互联网结合，在传统的应用场景做一些应用演示。基本上采用这种5G体制后,终端就可以达到900兆以上的速率，说明了低轨卫星互联网未来和5G的深入整合有着很好的前景。
同时我们陆陆续续做了差不多七八百次的实验，前期主要是面向星地系统能力和行业技术的一些探索，后续逐步把这种这些能力作为一些场景的融合应用。 包括我们的星地融合通信，5G专网和低轨的融合，完全可以共同发挥两者的优势，给用户提供各种各样的专业解决方案。
我们去年就做了第一个尝试，通过5G+卫星为冬奥提供电力保障服务，并基于此和北京电力联通共同荣获了2020年工信部“绽放杯”行业虚拟专网赛道一等奖。可以看出这是未来5g非常重要的应用方式，也是得到业内认可的一种形态。
这种方式在6G时代还可以继续深化。未来6G低轨将会是不可忽视的一个力量，相当于提供一个广域的发展手段。刚刚提到我们用首发星做了行业验证和关键技术研发的尝试。而今年3月份，我们把首发星积累的研制能力和产业链结合起来，形成一个批产能力。也是大陆第一次有了首个实际行业验证的低轨实验网络。
基于以上的能力，银河航天一直为整个行业链提供了相关的开发平台，也支撑了相关国产企业的技术研发和技术认证，包括一些系统架构验证和终端研制与功能性能验证。后续我们会把这个平台和行业做相关的融合，希望把自己的系统能力和行业伙伴做一个分享，推动大陆卫星互联网快速发展，立足于国家战略，为国家低轨卫星互联网发展提供一些力量。
刚才提到卫星互联网与5G融合，因为本身5G和卫星都属于新基建的范畴，两者间其实是可以天地一体的。除此之外，其实目前地网在5G领域也有一定的瓶颈，对于工业互联来说，5G还不那么成熟。
主要在一些西部地区和一带一路沿线，还有海上等重要工业环境，如果利用传统地网模式进行覆盖再提供行业服务，成本很高。而不依赖地面环境，采用天基覆盖手段，则可以很大程度上降低建设成本和运维成本。
5G和卫星互联网结合的架构可以最大程度形成一个不依赖地面网络的快速专网环境。整体的5G卫星互联网的整体应用模式也是和它架构有着深入关系的，采用不同的网络组织架构可以对工业领域做到广义覆盖，提供一个不同以往的高效连接方式。所以未来的整个低轨卫星互联网，目标是要弥合全球数字鸿沟的。
但这次我们和国外不同，我们要把5G技术纳入进来，体现大陆5G产业的优势，真正实现这种全球背景下的天基泛在无限互联。
例如特种行业的运营专线领域、安全加密通信、移动的航空领域以及车联网，还有海上的游轮通信，都能形成对特殊领域场景及人群的一种低成本的解决方案。比如说大陆的第一岛链的数据采集，就会有一个专门的数据保障网络。
其实卫星互联网未来会把5G能力推向目前地网所不能及的地方，这就对是不同业内应用场景带来的一些变革。以上就是我的一些分享，谢谢大家。