【原】卫星互联网来了——详解中国卫通高通量卫星应用前景

太空与网络 2020-11-04

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今年4月12日，我国第一颗高通量卫星中星16号成功发射。作为我国首颗应用Ka频段多波束宽带通信系统的卫星，其通信总容量达20Gbps以上，超过我国此前所有通信卫星容量的总和。

卫星通信及相关各领域，都对中国卫通这颗通信卫星的应用前景寄予了厚望，期待它能够成为中国卫星通信行业再出发的起点。

那么，高通量卫星究竟有哪些具体的应用场景及潜在市场？

7月12日，中国互联网高层年会上，中国卫通集团公司宽带卫星系统应用部副总经理毛孝峰发表了题为《卫星互联网来了》的演讲，对上述问题作出了解答。

毛孝峰表示，目前光纤宽带网和移动宽带网已经覆盖了绝大多数场景及用户，但是网络覆盖仍旧有空缺，如航空、海上，偏远农村、牧区、沙漠等。中国卫通构建的天地一体化网络将起到光纤网络和移动互联网的补充作用，为特定地区和行业提供网络连接。基于高通量卫星的天地一体化网络将在农村宽带接入、大交通宽带接入、临时通信、政府和企业专网、电信基站中继、万物互联六大领域具有广泛的应用空间。

以下为毛孝峰演讲实录，由《卫星与网络》整理编辑。

谢谢，我先自我介绍一下，我是中国卫通宽带部的毛孝峰。今天我演讲的主题是“卫星互联网来了”，这个主题正好体现了这次大会所提倡的“广连接、新活力、融实业”。

要让中国的每个角落都能用上互联网

在中国数十年的电信发展过程中，我们可以看到，中国目前在世界互联网基础设施建设中的格局十分强大。先看光纤宽带网，就光纤到村这一点来说，工信部的目标是在今年年底之前完成90%的光纤到村，也就是说我们还有10%的行政村缺乏光纤连接。而行政村之外，中国还有更多的自然村没法连接到光纤网络里面来。再看移动互联网，目前，中国移动互联网的移动基站覆盖率大概是国土面积的60%，也就是说，在中国国土面积内，还有40%的空间是没有移动网络覆盖的。

换句话说，目前两大网络光纤宽带网和移动宽带网，已经给中国所有的网民提供了很多服务，但我们还有一些网络覆盖不到的空缺，例如空中、海上、牧区、沙漠，包括我们现在乘坐的高铁等。这些区域需要的，是近两年大家都在讨论的热点：机载Wi-Fi，高铁Wi-Fi和海洋Wi-Fi。这些区域的网络覆盖，用我们地面网的光纤是很难达到的，移动网也不行。例如在海上，移动网在近海30海里之内还有信号，之外就没有了。

就我国的强国战略来看，这些空间都必须要有网络连接。那么这个问题应该怎么解决呢？

现在的常规网络有三个，地面光纤互联网，移动互联网，以及目前国际上比较热的卫星互联网。最近几年来，国际上一些互联网大咖，像Facebook，google都在构思建立一个覆盖全球的卫星互联网。而我们中国也正在进行这方面的工作。

中国卫通，构建天地一体的卫星宽带网络

在地球的外围围绕着很多卫星，我们可以把这卫星分为三个层次：第一层叫低轨卫星，分布在离地面200~2000公里的卫星轨道；第二层是中轨卫星，距离地面约2000~20000公里；第三层就是更高的高轨卫星，一般指离地36000公里的同步轨道卫星。中国卫通目前所做的工作，就是利用这些卫星的特点和应用能力，为中国互联网的全面覆盖做些事情。这就回到了我们今天所要讲的主题——卫星互联网。

我首先介绍一下我们中国卫通的一个大概情况。中国卫通是个央企，是肩负着我国通信、广播卫星运营的主导企业。我们有15颗卫星，覆盖了中国整个国土面积和海洋领域，可以为全中国提供通信、广播和宽带服务。

中国卫通卫星资源图

尽管这些卫星我们在日常生活中并不太关注，但它们确确实实地在为大家提供服务。包括目前广播卫星、通信卫星、宽带卫星，这些都构成了我们国家整个卫星通信体系很重要的一个基础。

在今年的4月12号，中国卫通发射了我国首颗宽带卫星，中星16号。这颗卫星的发射基本上改变了中国通信卫星整个行业的格局。可以说，从此中国进入了宽带卫星的时代。这颗卫星定位在东经110.5度，通信容量是20Gbps，这是一个非常大的数量级，意味着这颗卫星可以向全中国提供宽带网络服务。中星16号在技术上取得了突破，卫星采用了和地面移动网一样的蜂窝技术，实现了整个频率的多次复用，网络的带宽和容量数倍增加，可以服务几十万甚至几百万的用户，网络可以覆盖中国整个国土面积。

我国Ka卫星覆盖图

我们第一颗宽带卫星主要覆盖以大陆为主的地区，同时包括近海的部分海洋区域。这样，地面网无法覆盖的国土区域，都可以通过卫星实现宽带化。这个网络不仅仅只有卫星，而是构成了一个天地一体的卫星宽带网络，除了卫星网络，还有用户终端，可以在飞机上、船上、或者是家庭用户，通过用户终端，将卫星网络连接到我们现在常用的宽带网络里面去。这个天地一体的卫星宽带网络，可以把以前无法连接到互联网的所有终端，包括家庭、个人，全部实现宽带互联网化。

这个构想我们准备了大概五六年，今年终于基本实现了。天地一体的网络有别于我们常见的地面宽带网络，可能会给整个行业带来一种新的连接方式。

卫星网络的应用空间十分广泛

天地一体网络是一个全新的平台。我们可以这样理解，地面光纤网和地面移动网络能够做到的事情，卫星网络全都可以实现。而卫星网络更有优势的就是具有更大的覆盖区域、更快捷的建设方式，可以在一个平台上实现各种应用。

我国的光纤宽带、移动宽带已经处于世界领先的地位，而卫星互联网作为一种新兴的网络方式，是对光纤互联网、移动互联网很好的补充。那些地面光纤网络和移动网络都不能到达的区域，连接卫星是一个很好的解决方案。就目前来说，卫星网络可能在全国的光纤网络、移动网络之外只占据几个百分点的覆盖率，但是因为中国国土面积广阔，网络的应用领域极为广泛，在此基础上，即使只有几个百分点，市场发展空间也是极大的。

我们现在通过卫星技术已经能够使每个端站、每个家庭实现40~150Mbps的下行带宽，上行带宽可以到12Mbps。这已经满足了中国绝大部分家庭、企业的上网需求了。完全可以解决那些普通网络服务难以覆盖的，如一些农村、牧区、沙漠和海岛等地区的网络连接问题。

下面介绍一下，卫星连接互联网的几种潜在的应用模式。

第一类，宽带接入。具体以农村网络应用为例，中国目前有超过60万个行政村，超过180万个自然村，但是按照目前工信部统计的结果来看，有至少10万以上的村庄无法接入宽带。而且中国的农村家庭分布是比较分散的，即使在一个村子里面，农户也是分散居住的。而这网络连接的最后一公里，用光纤来实现非常困难。有些地方因为地理环境的原因、连接方式的原因，光纤很难进入家庭，但是卫星终端可以非常方便地连接每个家庭、每个用户。

中国目前大概有5亿个电视家庭用户，按照广电总局的统计，其中有超过1亿的卫星直播电视用户，而这些卫星直播电视用户主要分布在农村。我们可以想象一下，这1亿直播用户没有有线电视，只能通过卫星来收看电视，这其中如果有千分之一、百分之一的用户转换成为卫星宽带用户，那是什么数量级？千分之一就是十万户，百分之一就是百万户……可以说卫星互联网的成长空间是非常巨大的。我国幅员辽阔，整个覆盖区域内到底有多少潜在用户，十分值得探讨。

此外，卫星网络对于农村教育应用的作用更大。我们一直在和教育部做一个工作，如何帮助农村的教学点和学校实现宽带接入，我们现在知道大概有5万农村教学点无法接入任何网络，还有许多的学校虽然能连接网络，但网络质量不稳定，而且一旦出现故障，维修时间非常长。而卫星由于是单点接入，接入模式非常快捷方便，有利于实现全国所有学校都能上网的目标。

第二类，大交通宽带接入。这一应用可能最近非常火热，例如大家都很关注在飞机上能不能上网，中国卫通从2006年就开始做这方面的尝试，大约在2012年开始逐渐开始实现这一应用。国内现在有些飞机已经装上了卫星终端，实现了宽带上网。

从2016年的统计数据来看，我们国内的民航飞机大约有3000架，每天飞行的班次超过12000班次，每天承载的乘客超过130万，每年有将近5亿的乘客将飞机作为必要的交通工具。但是在这个交通工具的使用过程中，是没有网络的。我国的互联网网民已经非常适应甚至于依赖互联网了，在飞机上两、三小时甚至更长时间无法接入网络是很煎熬的。为了解决乘客的这些需求，现在各大航空公司都在尝试用卫星来做互联网接入。一旦接入卫星网络，所有在地面上进行的网络营销、网络应用都可以无缝地搬移到飞机上，而且由于飞机上的网络出口是单一的，商业运作空间是非常值得期待的。

此外，卫星网络还能应用在高铁和船舶上。中国每年高铁差不多有十几亿的客运量，规模非常庞大。中国有100万艘以上的船舶，目前各种类型的远洋船只都无法接入常规地面互联网。而我们可以和地面网形成一个很好的互补，为高铁和船舶提供良好网络服务。这些应用可以给一些行业带来很好的想象空间。

第三类，网络临时应用。临时应用主要是指一些应急通信，比如说救灾，这个非常常见，此外，对互联网企业来讲，像一些视频直播企业，由于4G网是共享网络，使用4G网可能会出现卡顿，那么完全可以另辟蹊径，用卫星带来一个更好的专用带宽，它目前已经实现了APP预约和网络WEB预约的模式，随时随地都可以开通网络，而且带宽是有保证的。这对我们互联网应用企业是非常关键的。对于一些热爱出游、探险的人来说，在野外没有网络是很痛苦的，采用卫星宽带的临时上网服务，可以快速建立网络连接，开通临时热点，同样能够驰骋网络。

第四类，政府和企业专网。这类应用适合于垂直管理的网络，如政府、企业的专网。我们最近听说，像阿里、京东都在做一个计划，要在农村开超过百万个实体店。这些实体店用什么来连接，可以用光纤可以用4G，但是我不相信这一百万个营业网点能够全部快速用光纤连接进去，而卫星可能是一个更好的选择方案。所以对很多的互联网企业来说，要去农村做这个应用和实体网络的话，可以优先考虑连接卫星网络。

第五类，是给一些电信企业做基站互联。我们知道很多基站都是用光纤来连接的。但是也有不少基站所处的位置，由于地理原因、网络条件原因等无法用光纤来连接，或者光纤连接的成本异常的高。那么这个时候卫星就是一个非常好的解决方案。目前我们的卫星宽带可以为4G基站实现150Mbps的连接，能满足所有基站的应用需求，可以保证基站内所有用户的互联网接入。同时技术的升级，能够克服一些信道时延带来的弊端。

第六类，就是时下全球都非常流行的万物互联。现在各种仪器设备连接都是属于窄带连接，我们国家也在推广像IoT、M2M等应用，未来的应用连接可能更多的数据需要实时上传，当数据上传越来越多，以前都是M，现在是G，未来是T、P，甚至是EB的模式。而且很多数据点都是无人值守的，如何上传？用什么网络来传？卫星是一个非常好的解决方案。它能够解决现在地面网络无法到达，无法快速连接的问题。