人工智能专题：面向天地一体的卫星互联网创新应用场景白皮书

今天分享的是人工智能系列深度研究报告：《人工智能专题：面向天地一体的卫星互联网创新应用场景白皮书》。

（报告出品方：中移智库）

报告共计：25页

来源：人工智能学派

卫星互联网成为下一代信息技术竞争新高地

发展卫星互联网对于国家网络主权和国家安全具有战略意义，成为各国在海洋、太空、军事等领域推动国家战略的重要手段。卫星的轨道和频率已成为稀缺的战略资源，国际竞争愈发激烈。国际电联（ITU）规定，近地卫星轨道和频率分配采取“先登先占”方式。通信卫星用的低轨频率、轨道容量有限，以欧美为代表的卫星互联网企业，已经申请数万颗卫星频轨资源，如美国商业航天公司 SpaceX 为星链（Starlink）申请并计划发射 4.2 万颗卫星，截至 2024 年 1 月已经完成超 5500 颗卫星的发射，占据了 500km-600km 高度的优势轨道资源。目前，传统卫星通信服务商 Viasat 等和新锐航天企业 SpaceX 以及谷歌等互联网巨头，均已争先布局卫星互联网赛道。同时，面向天地一体化融合通信发展需求，以中国移动为代表的全球各大通信运营商也开始布局天地融合通信的技术研发。

卫星互联网产业发展环境持续向好

各国积极出台利好政策，卫星互联网发展迎来新机遇。2023 年美国 FCC 通过太空的补充覆盖（SCS,Supplemental Coverage from Space)新规则的提案，用卫星来补充地面移动网络覆盖，为手机直连卫星提供政策支持。2022 年沙特阿拉伯通信和信息技术委员会（CITC）发布了全球首个非地面网络（NTN）监管框架，将 NTN 监管分为“空间电台”、“NTN 网络服务”、“NTN 电信服务”三个环节进行监管，并简化了提供卫星服务的许可程序。

卫星互联网核心技术不断突破

从全球范围看，随着“卫星平台组件模块化、系列化”“低功耗大口径折展天线”“火箭发射一箭多星”与“可回收发射”等卫星制造与发射技术的不断成熟，卫星互联网的建设成本大幅下降，降低了卫星互联网的进入门槛和系统验证及建设成本。如 Starlink 已做到最高一箭 143 星，其单颗卫星的制造费用也从百万美元降至数十万美元，并实现大规模标准化量产。高通量卫星技术利用高频段、多点波束和频率复用等技术显著提升了卫星通信的能力，能提供传统卫星数十倍甚至上百倍的容量，从不到 10Gbit/s 提升到几十 Gbit/s 甚至上百 Gbit/s，平均速率已基本与 4G 持平1，将为用户提供更丰富的应用场景和更完善的通信保障。手机直连卫星技术的快速发展也为卫星互联网发展打开新格局，极大促进了地面移动通信网络与卫星网络的融合。2023 年，中国移动联合合作伙伴完成了 5G IoT NTN 手机直连高轨卫星验证与 NR-NTN 手机直连低轨卫星实验室模拟验证，将加速推动卫星互联网走向大众消费的进程。

卫星互联网用户需求逐步释放

随着万物互联新时代的到来，用户对通信的需求已从互联速度提升，逐步向互联时间缩短、互联空间扩大等领域全面拓展。现有的通信网络无法满足山区、沙漠、海洋和天空等人迹罕至地方的覆盖需求，也无法进一步满足对时延敏感的金融交易等业务的需求。同时，虚拟现实、自动驾驶和物联网等新兴产业也对通信容量和延迟提出了新要求。为满足这些需求，天地一体化网络技术崭露头角，卫星互联网的需求端将迎来爆发增长。卫星互联网的目标用户包括全球每年约 40 亿人次的航空员工和旅客、3000 万人次的航海员工和旅客、1.5 亿-3 亿左右的偏远地区富裕阶层、数亿人次的户外探险者等3。未来随着卫星性能的提升，将与地面通信网络协同，以更加普惠的方式为更多用户提供更丰富多元的网络服务。

卫星互联网发展愿景

伴随卫星互联网技术的不断演进与需求的进一步释放，未来卫星互联网将围绕着“1+N+X”的理念逐步蓬勃发展。其中，“1”即卫星互联网与地面网络深度融合形成的天地一体网络；“N”即拓展接入天地一体网络的 N 个行业终端与个人移动终端，促进卫星互联网与行业融合；“X”即汇聚多元数据、打通多维技术能力，延伸服务内容与生态边界，深化卫星互联网与各行各业的融合共建，赋能个人、行业、社会数智化发展，构筑协同一体的共建共荣卫星互联网生态。