中国6G通信技术研发取得重要突破

2023年6月12日-22日,国际电信联盟(ITU)无线电通信部门5D工作组(ITU-R WP5D)第44次会议在瑞士日内瓦召开,如期完成了《IMT面向2030及未来发展的框架和总体目标建议书》。

这一建议书提出了6G系统将应实现包容性、泛在连接、可持续性、创新、安全性、隐私性和弹性、标准化和互操作、互通性等七大目标。

6G 将实现人、机、物的连接,实现物理世界和虚拟世界的连接,同时,有望将感知和人工智能等能力融合到网络中,成为承载新用户、赋能新应用的新型数字基础设施。6G用户和应用将呈现泛在智能、泛在计算、沉浸式多媒体和多感官通信、数字孪生和扩展世界、智能工业、数字医疗与健康、泛在连接、感知和通信的融合、可持续性等9大趋势。

从6G发展时间表来看,国际电信联盟工作组会议明确了2023年底前6G早期研究的时间表,第三代合作伙伴项目(3GPP)提出于2023年开启对于6G的研发,并将在2025年下半年开始对6G技术进行标准化,2028年下半年生产6G设备产品,2030年正式进入6G商用时代。

6月30日,在国际电信联盟无线电局卫星研究组第二工作组(ITU-R SG4 WP4B,以下简称“WP4B”)全会上,中国信息通信研究院牵头,联合中信科移动通信技术股份有限公司、上海微小卫星工程中心等单位立项的《卫星国际移动通信(IMT)未来技术趋势》正式获得通过,这是国际电信联盟无线电局(ITU-R)立项的首个面向6G卫星的研究项目,标志着面向未来的星地融合技术标准化工作取得了新的重大进展。

中国6G通信技术研发取得重要突破

《卫星IMT未来技术趋势》的立项通过,标志着6G卫星通信技术国际标准化工作方面取得了新的重大突破,是我国通信科研人员对国际标准化研究的重要贡献,为未来的卫星通信技术标准的发展奠定了重要基础。

现如今大家知晓的北斗系统已经是北斗三号系统,可实现全球服务,而始建于1994年的北斗一号系统还只能给中国用户提供定位、授时、广域差分和短报文通信服务,二号系统到2012年完成建设,可以对亚太地区提供服务。

随着卫星增加,通讯能力大大加强,从一次只能发送120个汉字,到如今可以发送1000个汉字。

根据我在星火上找到的资料显示:卫星组网的通讯能力与卫星数量有关,但并不是卫星数量越多,通讯能力就越强。通过信道复用,卫星越多能够提供的数据传输容量越大,每个用户能使用的带宽越大。例如,星链传输速率最高达 649 Mbps,但这只是一颗卫星提供的通信速率,4.2万颗卫星,就可以为全球提供高达27000000M的通信容量,在干扰条件下估计可以提供4000000M以上的通信能力。

国外马斯克的“星链”大家知道的吧,该计划最终运营4.2万颗的多轨道卫星星座,遍布各个中低轨,因此相对于传统数颗至数十颗卫星星座可以提供更好的带宽。

有人可能会问,北斗卫星厉害还是马斯克的“星链”厉害?技术上当然北斗卫星厉害,毕竟是高轨道卫星,但星链虽然是低柜卫星,但是如果最终组网成功,在应用上又会好于北斗卫星。

低轨卫星并不是对高轨卫星替代,而是互补。低轨卫星传输时延小、链路损耗低、发射灵活、应用场景丰富、整体制造成本低,非常适合卫星互联网通信业务的发展。

大致的优点如下:

中国6G通信技术研发取得重要突破

中国也有自己的星链计划。

毕竟低轨资源有限,业界统计低轨空间只能容纳6万颗卫星。国际电信联盟卫星频率及轨道使用权采用“先登先占”原则。

你不快点发,别人就占用了,今后搞不好又受制于人,因此低轨卫星发射势在必行。若目前已经获批的通信星座全数建设完毕,地球低轨的有限资源将所剩无几。

而且建设这个低轨卫星也不是说就你想建设就行,你需要向国际的专门的机构ITU申请,根据ITU要求,提交申请后的7年内必须发射第一颗卫星,9年内必须发射总数的10%,12年内必须发射总数的50%,14年内必须全部发射完成。

因此低轨卫星的产业的成熟和格局定调也就是这十年。

2021年4月26日,中国卫星网络集团有限公司成立,该公司是中央批准成立的唯一一家从事卫星互联网设计建设运营的国有重要骨干企业。也被外界誉为中国版“星链”。

2020年9月,中国以”GW”公司名义向ITU提交星座频谱申请,计划发射卫星总数量达到了12998颗,并将它们逐渐构成一张星网。

我国星网卫星发射基地位于海岸文昌市东郊镇,2022年7月正式开工建设,目前主题结构已经封顶,预计年底前1号工位竣工,第一个卫星预计将在2024年上半年发射,我国发射星网卫星有望进入快车道。

既然低轨卫星争斗火热,那我们就一定会好奇如何进行投资选择呢?

美国的星链计划单颗卫星成本约为50万美元,我国长光卫星研制中的第四代亚米级卫星,重量在20KG,目标成本是不超过400万元,根据华金证券的推测,规模化以后单价有望降至百万级,国内12998颗的量最低带动的产值也只有13亿的样子。

所以卫星制造业不是投资的重点方向,不够性感。

而若想看透卫星航天领域必须要弄懂马斯克的SpaceX商业蓝图:

第一步:构建进入空间能力,实现发射服务商业闭环。就是可回收的航天发射服务。

第二步:快速部署巨型星座、载人太空旅游等,实现大航天商业化;

第三步:推动太空产业化与火星移民,研发星舰完全重复使用运载火箭,打造点对点地面航班化运输。

中国6G通信技术研发取得重要突破

有了这个宏伟蓝图以后我们才能在有些时候比如炒概念的时候能够给出足够的勇气和与格局。

我们不妨通过美国卫星产业协会(SIA)2022年7月发布的《卫星产业状况报告》,2021年全球卫星产业总收入达到2790美元,该市场规模包含卫星服务业、地面卫星设备业、卫星制造业、卫星发射业四大板块,分别占比约为42%、51%、5%、2%。

中国6G通信技术研发取得重要突破

上游天线和基带处理是通信荷载的核心部件:

华力创通:公司专注于卫星导航、卫星通信和卫星 互联网等领域的融合应用发展。基于自主研发的卫星导航和卫 星通信的核心芯片技术,形成“芯片+模块+终端+平台+系统解 决方案”的较全产业链格局,在卫星移动通信领域,公司拥有自主研发的基于我国天通 卫星通信系统的卫星通信基带芯片,并根据不同应用场景研制 了天通通信终端。

创意信息:推动卫星互联网标准演进,前瞻布局6G卫星通信前景可期。公司和多家卫星制造商、卫星载荷总体单位开展合作,2022年5G业务收入2,297.5万元(+54.1%)。近期公司子公司创智联恒正式成为中国通信标准化协会(CCSA)全权会员,公司在卫星互联网标准领域的影响力显著提升。国务院“十四五”数字经济发展规划中提出,加大6G技术研发支持力度推动卫星互联网建设,公司低轨卫星通信将会向6G演进,成长空间可期。

信科移动:公司作为国内 IMT-2030(6G)推进组的核心力量,参 与承担了“宽带通信与新型网络”专项、“多模态网络与通信”专 项等方向的多项 6G 课题。 目前,通信学术界、产业界以及标准组织已开始启动 6G 愿 景、需求和技术上的研究,6G 发展尚处于早期阶段,3GPP 6G 技术预研与国际标准化预计 2025 年后启动,2030 年前后实现商用。

中游地面设备是空地通信的“桥梁”,终端造价与速率相关

铖昌科技:公司提前布局卫星互联网领域,充分发挥技术创新优 势,率先完成了星载及地面用模拟波束赋形芯片的迭代定 型,成功推出全套解决方案,研制的多通道多波束幅相多 功能芯片为代表的 T/R 芯片,在集成度、功耗、噪声系数 等关键性能上具备一定的领先优势。

卫星服务业

中国卫通:是我国唯一拥有自主化商用通信广播卫星资源的基础电信运营企业,是航天科技集团从事卫星运营服务业的核心专业子公司。

地面设备:

震有科技:公司是国内首个卫星核心网供应商。2019年,震有科技承建天通一号卫星核心网并顺利开通,成为国内首个卫星核心网建设并成功商用的供应商。公司是全球为数不多的拥有大容量核心网技术的通信公司。公司主业以海外核心网与专网为主。

盟升电子:公司卫星导航产品主要面向导弹等武器装备市场,公司是国内少数几家自主掌握导航天线、微波变频、信号与信息处理等环节核心技术的厂商之一。

华测导航:公司是国内高精度卫星导航定位领域龙头,北斗系统与行业应用加速融合、高精定位技术迭代优化、多源融合定位技术的发展等多向驱动高精度定位市场快速增长。深耕于建筑与基建、地理空间信息、资源与公共事业、机器人与自动驾驶四大板块。

星网宇达:卫星通信业务核心稳固,低轨卫星、系统集成研发设计能力显著提升。公司“动中通”天线拥有较强的核心竞争力,产品在多个军兵种装备中定型。此外,公司2022年完成了十余个系统集成保障项目,并参与了新一代卫星网络建设方案论证,多项设计指标行业领先。公司具备从核心部件到整机的研发生产能力,未来有望持续带动业绩增长。公司深耕军事试训领域,形成了最为齐全的无人靶机产品谱系,在无人机总体、无人机飞控、无人机编队等方向具备较好的技术积累。

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