星地融合提速:卫星互联“助飞”低空经济(附典型企业一览)
星地融合提速:卫星互联“助飞”低空经济(附典型企业一览)
低空经济与卫星互联网的融合发展正成为推动我国数字经济发展的新引擎。从无人机快递到城市空中交通,低空经济的蓬勃发展不仅重塑着社会经济的面貌,也正在快速改变我们的生活方式和商业模式。而卫星互联网的发展正为其插上了腾飞的“翅膀”。
作为连接天地的“无形”桥梁,卫星互联网不仅能够极大地扩展低空经济的覆盖范围与服务能力,更在保障低空活动安全、促进多领域深度融合方面扮演着至关重要的角色。两者之间的深度融合与发展,如同一条无形的纽带,为低空经济的持续繁荣与创新发展提供了强有力的支撑。
低空经济与卫星互联网的疾走
低空经济,这一涵盖距离地面垂直高度1000米以内(视地区特性和实际需求可扩展至3000米以内)空域产生的经济活动,正逐渐展现出其广泛的应用场景和多元的使用主体。
2024年3月5日,政府工作报告首次将低空经济纳入其中,报告提出,大力推进现代化产业体系建设,加快发展新质生产力,积极培育新兴产业和未来产业,积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。
作为战略性新兴产业之一,低空经济科技含量高、创新要素集中,具有产业链条长、应用场景复杂、使用主体多元、涉及部门和领域多等特点以及明显的新质生产力特征,随着政策红利的释放和技术的不断突破,2030年低空经济有望形成万亿级市场规模。
低空经济需要信息通信技术保障,而自“低空经济”诞生之日起,信息通信领域同样将其作为新兴价值场景和下一代技术发展的重要方向。
作为空天信息产业的重要组成部分,卫星互联网以其广覆盖、低时延、高可靠性的特点,为低空经济提供了强大的通信支撑。通过与地面移动通信的深度融合,星地融合通信技术的发展将进一步推动低空经济的普及和应用。
也正因此,各地政府也纷纷出台相关政策,积极推动低空经济的发展。从海南、安徽、四川等地的通用航空专项政策,到深圳、合肥、广州等地的低空经济产业发展规划,各地都在瞄准千亿级产业集群,多措并举打开低空经济市场。据不完全统计,我国已有18个省份将发展低空经济写入2024年地方政府工作报告中,希望依托新技术,拓展新市场,带动地方经济发展,其中也不乏卫星互联网的建设与布局身影。
比如,重庆市人民政府办公厅关于印发《重庆市以卫星互联网为引领的空天信息产业高质量发展行动计划》的通知提出,立足我市卫星互联网先发优势,坚持强基固本、创新驱动、产业集聚,以通导遥融合应用为引擎,加快推进卫星互联网建设应用、北斗规模应用、遥感融合应用,推动空天信息全产业链发展。到2027年,在全国率先构建空天地一体化、通导遥深度融合的空天信息服务体系,成功创建卫星互联网产业创新中心,全面建成北斗和卫星互联网综合应用先行区,引进培育一批科技型龙头企业,开发一批战略性核心产品,突破一批关键核心技术,形成核心产值500亿元规模的空天信息产业集群,成为具有全国影响力的空天信息产业基础设施主阵地、原始创新策源地、产业发展集聚地、应用服务新高地。
低空经济与卫星互联网的融合,不仅解决了通信覆盖的问题,更为低空经济的多元化发展提供了广阔的空间。
摆脱地面通信观念:5G NTN催熟卫星互联网
过去数十年内,在人们不断地追求“更高频谱效率”和“更高传输速率”的过程中,移动通信系统被优化成为一个越来越适于“地面通信信道模型和业务模型”的“地面”通信系统,为个人移动用户和物联网用户提供移动通信服务,而在不断地追求“更高功率效率”和“更高通量”的过程中,卫星通信系统被优化成为一个越来越适于“卫星通信信道模型和业务模型”的“卫星”通信系统,为专业移动用户和专业VSAT用户提供卫星通信服务。
在相关专家看来,地面移动通信拥有数十亿的用户、强大的技术队伍和完备的产业链。但卫星通信目前只有百万级的用户量,并且其参与人员与产业规模也远远低于地面移动通信,这也是卫星通信设备和运营成本高、技术更新慢的一个重要原因。
如何充分利用地面移动通信的产业链,如何把普通移动通信用户发展为卫星通信用户,是运营商面临的两个重要问题,而“星地融合通信”则为这两个问题的解决提供了技术路径。
据悉,星地融合通信网络,是一个星地立体通信网络,由地面网络、临近空间网络和天基网络组成。其中,地面网络主要包括地面蜂窝基站、卫星信关站和核心网;临近空间网络包括无人机和临空接入平台;天基网络主要包括高中低轨卫星通信载荷与平台。星地融合通信网络使用统一的网络架构和标准体制,使用一体化的无线接入、传输和网络技术,使用一体化的星地协同无线资源分配与业务管理,为多种通信设备提供宽带或窄带接入服务,满足天基、空基、海基和陆基用户随时随地通信需要。
中国电信首席专家毕奇认为,低空经济是数字经济的重要组成部分,具有巨大的市场潜力和应用前景,低空领域的碎片化风险并不明显,反而有望为运营商带来双位数的增长。低空经济的发展不仅对通信基础设施提出了新的要求,同时也为运营商提供了前所未有的商业机会。
事实上,因用户群、应用场景、信道环境等方面的不同,无线通信与卫星通信的技术演进相对独立,随着移动通信的不断发展,3GPP对卫星通信的研究在R15 NTN启动,在R17完成第一个版本的标准规范制定,主要在定时关系、时间和频率的补偿、混合自动重传请求(HARQ)机制、移动性管理与切换等方面做了技术优化,以适应卫星通信场景。
5G NTN使得卫星通信能够利用并分享5G的产业链和规模经济效应。5G NTN支持GEO、中轨道(MEO)和LEO场景,基于5G NTN的手机直连卫星方案,利用卫星通信网络与地面5G网络的融合,可以在不受地形地貌的限制和影响下,实现空、天、地、海多维空间的连接,既契合手机更迭周期短的特点,又能满足行业应用需求,也为6G星地融合通信奠定了坚实的基础。
目前,5GNTN网络核心构成要素主要包括网关、馈线链路、服务链路、载体平台、星间链路和用户终端设备,从硬件端来看主要包括芯片、终端模组、网络设备等方面。
其中,作为三大运营商中唯一拥有卫星移动通信牌照的运营商,中国电信已经建设低空智联网,形成的通信、感知、智算一体化的智能低空数字化服务体系;中国联通航美卫星通信产品“领航者相控阵”在上海世博中心2024联通合作伙伴大会正式发布,可应用于我国中低轨卫星通信领域,可满足中国内陆(含港澳台)及部分近海区域接入使用;中国移动正式宣布设立星地融合技术研究所,将整合无线与终端技术研究所、网络与IT技术研究所、基础网络技术研究所的天地一体研发、卫星产品开发等,全面推进空天地一体化技术演进。
作为设备商的代表,中兴通讯NTN产品布局涵盖了从地面基站到星上设备的全链路解决方案,并已完成IOTNTN、NR NTN,高轨,低轨的全面验证;中信科移动以“九万里计划”蓝图与运营商、商业航天、等合作伙伴共同推动全球全域无缝覆盖的星地融合网络的构建。
芯片厂商高通骁龙X80调制解调器及射频系统将AI与5G Advanced性能相结合,首次在5G调制解调器中集成NB-NTN卫星通信、首次面向智能手机支持6Rx、首个下行六载波聚合以及首次面向固定无线接入客户端设备(CPE)支持由AI赋能的毫米波增程通信;联发科MT6825除了支持3GPP R17 NTN标准,还可连接地球同步轨道(GEO)卫星,易于转换为3GPP NTN标准卫星网络使用,允许设备自动接收来自卫星的信息,不同于需要用户手动检查信息的同类解决方案,可提供无缝的卫星通信体验。
终端厂商如荣耀Magic V3在仅9.2mm的机身中,放入了专为折叠屏设计的定制微型化卫星基带。这是目前业界最薄的卫星天线,不仅天线体积节省40%,同时带来行业迄今最快的卫星连接速度。实现低功耗和高性能的要求,全面实现天通卫星语音通话和双向短信收发功能;努比亚Z60S Pro作为一款专门的卫星通讯手机,支持双向发送卫星短信,并可编辑140字符的自由文本,同时连带发送精准位置信息。
共筑星地融合新路
2024年不仅是5G-A大规模部署的元年,更是国内低空经济发展元年,5G-A通感一体技术不仅极大地提升了低空飞行器的跟踪和管理能力,还为实现低空安全监测和黑飞管控提供了有力的技术保障,为低空空域的开放铺平了道路。更令人瞩目的是,低空经济被看作是6G最具潜力的杀手锏应用之一,预示着其在未来通信技术迭代中的核心地位。
然而,低空经济的发展并非一帆风顺。目前,低空通信、感知和导航等保障能力的不足,严重制约了空运的有效管控和服务质量。核心问题在于通感一体化的通信基站建设支撑能力有限,这使得发展卫星互联网成为补足低空经济技术短板的关键。低空经济的发展进程实质上是一次产业的深度转型升级,它要求我们在技术创新、基础设施建设、产业生态构建等多个维度进行全面革新。
其中,技术创新方面,关键核心技术是实现低空经济高质量发展的第一动力。我国虽然在通用航空器产品谱系和无人机产业规模上具有显著优势,但仍需加强专业化创新载体建设,支持高校院所、科研机构和龙头企业围绕低空航空器核心技术开展联合攻关。
完善低空经济产业生态是保障其持续健康发展的坚实基础。制定分层次的人才引培计划、推动产业集群化和跨产业融合化发展、强化低空经济产业发展金融支持力度等举措,将有助于解决当前低空经济产业生态存在的问题,推动其向更高层次发展。
加大行业应用场景示范是低空经济发展的重要途径。通过重点打造典型低空经济产业应用场景、建设数字化、智能化低空融合基础设施、创建国家级低空经济示范区等举措,将进一步拓展低空经济市场,推动其形成成熟、可盈利的商业模式。
无疑,低空经济的发展是一个系统工程,需要政府、企业、科研机构等多方面的共同努力。只有健全低空空域协调机制、加强关键核心技术创新、完善低空经济产业生态、加大行业应用场景示范,才能推动低空经济实现高质量发展。
低空经济的发展不仅仅是一个产业的崛起,更是星地融合新路的探索与实践。在这条新路上,需要产业链各环节的紧密协作,共同筑造一个天地一体、高效协同的低空经济新生态。