导语：近期太空领域热点频出，美国OneWeb公司成功发射首批6颗卫星，SpaceX即将一箭发射首批60颗卫星，标志着航天领域小卫星设计制造技术和“一箭多星”发射技术已取得快速发展，全球低轨宽带卫星项目进入大规模部署阶段。利用低轨卫星+5G构建天地一体化信息网络，正在成为各国科技竞争的新战场。太和智库研究员静雨指出：美国试图在2025年之前利用低轨卫星+5G实现全球网络覆盖，从而在中美的5G竞赛中获取优势；中国迫切需要加速卫星互联网频谱和轨道关键战略资源的申请和储备，完善军民融合发展机制，构建卫星产业生态。
2019年是5G的商用元年，5G的战略目标是将“人与人”之间的连接扩展至“人与人+人与物+物与物”的全空间连接（All-Online Everywhere），从而开启“万物互联”的新时代，全方位的移动宽带覆盖是5G时代的首要任务之一。
卫星通信覆盖面大、部署快、不受地面情况影响，一直被视为特殊地理位置和特殊场合的唯一通信手段。伴随着5G的网络部署和物联网业务的推进，越来越多的垂直行业和政府客户，从实际业务需求出发，要求卫星和地面5G网络合作互补，构筑全球无缝覆盖的一体化信息网络。
2017年卫星行业、电信运营商、高校等机构联合成立了SaT5G（Satellite and Terrestrial Network for 5G）联盟，正在通过一系列的研发和实验摸索卫星通信和5G无缝集成的最佳方案，并将在欧洲进行试用。
2018年国际电信联盟（ITU）成立了Network2030研究组，探索6G的网络需求，卫星地面网络融合是其中一个重要方向。2018年通信标准化组织3GPP通过了非地面网络（NTN: Non-terrestrial networks）的解决方案和路线图，涉及不同轨道或平台类型的卫星，为5G与卫星的融合发展铺平了道路。一方面将促使卫星与地面网络融合合作，以便为5G服务提供所需的关键性能，例如全球覆盖和移动性、服务普遍性以及整体网络可靠性和安全性；另一方面卫星可以从先进的5G能力中受益，通过3GPP标准的应用来降低终端开发、部署和运营成本，卫星互联网在5G时代迎来了重大的战略发展机遇期。
按照卫星轨道高度的不同，通信卫星可以分为：低轨卫星（LEO），轨道高度为500km~2000km；中轨卫星（MEO），轨道高度为2000km~36000km；高轨地球同步卫星（GEO），轨道高度为36000km。其中低轨通信卫星距离地面近、通信时延短、数据传输率高，移动终端重量体积与个人移动设备相差无几，更适合大众市场普及，成为当前产业发展的热点。
随着现代移动通信和电子元器件等技术的飞速发展，制约早期低轨通信卫星系统的技术和成本等问题正在逐步得到解决。一是卫星的设计研制呈现出小型化的发展态势。一方面小卫星的重量轻、体积小、成本低、发射风险小；另一方面越来越多的卫星项目开始使用商业组件，为批量化、规模化制造提供了可能性，这都促使卫星的研制成本大大降低，生产周期大大缩短。例如美国OneWeb宣称每月能够生产约40颗小卫星，SpaceX每颗卫星重量仅为200多公斤。二是火箭发射技术出现了重大技术突破。美国SpaceX的火箭回收利用和“一箭多星”技术极大地拉低了发射成本，增加了有效载荷，提升了经济效益。例如美国OneWeb宣称每次能够发射约36颗小卫星，SpaceX计划发射1箭60星。三是波束成形、抗干扰、抗衰减等通信技术的快速突破，Ku/Ka等高频段的使用，促使卫星接收终端对卫星信号的跟踪更加灵敏、体积更加小巧、重量更加轻巧便携。低功耗宽带化的小型卫星地面接收终端促使低轨宽带卫星系统为大众和企业市场提供规模应用的时机逐渐成熟。
低轨宽带卫星系统的主要应用方向有：政府和企业网络、基站中继、航空机载、海事通信、军事通信等。在军事领域，太空网络已经由支援陆海空作战的辅助战场，转化为比肩并重、相互支援的主战场，掌握卫星互联网就能掌握未来战争的主导权。在网络安全领域，卫星互联网可以向各个国家的手持终端用户跨境提供直接访问境外互联网的服务，规避现有的网络管控措施。在特定的宽带网络接入场景下，卫星互联网可以替代海事卫星等高成本通联手段，为海上、飞机客舱、边远地区等场景提供较低成本的宽带网络接入。
正因为卫星互联网有巨大的战略价值和广阔的应用前景，在政府层面，美国早在奥巴马政府时期就在“先进无线通信研究计划”中提出了推动新一代空天地一体化网络建设的目标。美国、英国等都通过制定国家战略和相应法律，为卫星互联网的发展提供长期政策和资金支持。在产业层面，OneWeb、SpaceX等商业卫星公司通过吸纳社会资本，布局卫星的频谱和轨道资源，不断推进卫星互联网的商业化进程。谷歌、Facebook等大型互联网企业则通过资本投资、战略合作等多种途径加入到卫星互联网的发展浪潮中。
近年来美国、加拿大、中国、俄罗斯、英国等国家的企业纷纷宣布了自己的低轨宽带卫星星座[1]项目计划，在已经公布的低轨通信卫星方案中，卫星的总数量达到2万多颗，其中美国OneWeb的首批6颗商用卫星已经进入轨道，美国SpaceX的Starlink计划卫星总数达到惊人的约1.2万颗，中国的鸿雁和虹云已经发射了试验卫星，全球的低轨宽带卫星项目开始进入大规模部署阶段。
轨道和频谱是通信卫星能够正常运行的先决条件，目前卫星的轨道和频谱资源遵循“先占先得”的原则，所以各国公司推出规模庞大的低轨卫星系统方案，申请储备频率轨位等关键战略资源，并且纷纷加快发射计划，“跑马圈地”抢夺发展先机。
卫星互联网以其日益凸显的国家战略地位、潜在的市场经济价值、稀缺的轨道频谱资源，成为各国战略布局和竞争的焦点。
美国是航天强国，在全球卫星制造和航天发射市场占据绝对优势，并在射频、终端等关键产业环节上占据领先地位。美国正在国家层面推动航天产业的政策制定，试图在频谱共享、卫星安全间距等方面率先出台监管政策并形成标准，抢占先机以影响其他国家和相关国际组织。伴随OneWeb、SpaceX等公司的LEO卫星快速发射组网，美国试图在2025年之前利用低轨卫星+5G实现全球网络覆盖，从而在中美的5G竞赛中获取优势。
欧洲航天局（ESA）确立了“5G卫星计划”，提出了分阶段的标准化行动计划，以确保当前卫星系统、网络和技术向5G的精准融合。欧盟还强制要求“自2022年3月17日起，凡是进入欧洲联盟市场销售的所有智能手机，均应具备接收伽利略（欧盟研制和建立的全球卫星导航定位系统）信号的能力”。
中国“科技创新2030—重大项目”确立了天地一体化信息网络，研究卫星网和移动网天地融合互联互通，并将低轨卫星互联网纳入了实施计划。规划中的新一代天地一体化信息网络，将提供全球覆盖、随遇接入、无感切换、安全可信的通信服务。
在各国公司已经公布的低轨通信卫星方案中，轨道高度十分有限、频段高度集中，甚至出现了不同星座的卫星轨道重叠情况。美国联邦通信委员会（FCC）一方面在国际轨道和频率协调方面做了大量的工作，推动美国民营卫星星座的有序发展，提升技术水平，避免恶意竞争，另一方面也在全力推动美国企业加速卫星发射进度，形成合力抢占全球轨道和频谱资源。我国对频率轨位等关键战略资源的申请和储备落后于美国，截至2018年底全球共有1200多颗在轨的低轨卫星，我国数量占比仅为17%。随着国际卫星网络快速发展和中国用频需求不断增长，我国未来可能将面临无频可用的风险，所以亟需加快卫星网络的储备性方案申报，支持企业进行全球资源申报，利用多种方式及早获取关键资源。
中国高轨卫星具有较好的产业储备，低轨卫星的发展规划已经基本明确，技术研发和产业推进正在积极展开。由于卫星互联网业务涉及频率轨道资源申请、卫星发射、经营许可、信息安全等多个方面，跨部门协调难度很大。而且我国的卫星产业应用起步较晚，产业化水平不高，迫切需要完善军民融合发展机制，相互促进激发产业的创新活力，从科研、制造、运营、服务、应用、融资等多个方面推动产业链各个环节协同发展，构建完善的卫星产业生态。
卫星与地面5G网络的融合互通，涉及频谱、空口技术、网络拓扑结构等多方面复杂因素，需要政府、企业、标准化组织、科研机构等多方参与形成合力。中国的5G产业已经具备较大国际影响力，应当在此基础上积极参与ITU、3GPP等国际标准化组织开展的5G卫星标准制定工作，争取占据5G卫星标准制定的主导权。同时应当考虑与欧盟和俄罗斯在卫星互联网和其他太空领域开展战略合作，积极参与到各类国际项目的合作与标准制定之中，提升我国在卫星互联网领域的国际影响力。
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