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各新基建协同作用,助卫星互联网加速发展

来源:科技日报 发布时间:[2021-03-01]

近年来,我国在遥感测绘、定位导航、科学实验等中高轨道卫星应用领域取得了一系列重大成果,如风云气象卫星、北斗导航卫星、嫦娥探月卫星等,然而低轨卫星互联网这一前沿领域的研究工作仍相对滞后。2020年,卫星互联网被纳入我国新基建范围。在卫星互联网空间段原材料双边市场建设、卫星互联网地面段通信网络间融合运营、卫星互联网用户段通导遥数据共享等方面,进一步激发各类信息网络新基建之间的协同集群作用,将有助于形成行业合力,共同推动卫星互联网高质量发展。

推动卫星互联网空间段原材料双边市场建设

2020年4月,国家发改委首次将卫星互联网与5G、物联网、工业互联网等通信网络基础设施一并纳入新基建范围。然而,各类新基建行业市场之间普遍存在缺乏统筹协调的现象,亟须引起高度重视。

一方面,应加强新基建原材料双边市场重合度。卫星互联网作为系统规模大、通讯容量高、传输延时小的新型通信产业,动辄涉及上百颗低轨卫星太空组网,空间装备的研制环节离不开钛合金、改性电木以及复合陶瓷等上游原材料的供给支撑。据统计,我国星座计划中组网数量在30颗以上的低轨卫星项目已达10余个,项目规划卫星发射总数量达1900余颗。同时,与北斗”“天通一号”“实践十三号等传统中高轨道卫星通信系统不同,低轨单星体积更小而协调复杂度更高,对于微型宇航级芯片、高转换效率电池、大视场星敏感器等高性能元器件的依赖性更强。因此,要增强卫星互联网新基建空间段电子元器件供应能力,同时着力提升金属、非金属和复合材料的上游双边市场重合度。据有关方面预测,在我国新基建工程中2020年度特高压项目可拉动170万吨铝消费,5G基站项目可拉动1.1万吨的铝消费,城际高铁项目可拉动1.08万吨铝消费。上述轻量化项目的陆续实施,势必促进卫星双边市场随之持续扩大,从而降低卫星互联网新基建整体建设成本。

另一方面,应加大卫星周边市场的政策扶持力度。受卫星互联网被纳入新基建范围的影响,火箭发射运载等周边市场迎来爆发式增长。据统计,国内现已注册120余家民营航天公司,一箭多星、海上发射、火箭回收等空间技术研发的商业融资额已近30亿元。同时,地方政府也在项目审批、土地供给以及税收优惠等方面为卫星周边市场开辟绿色通道。例如,四川省在《加快推进新型基础设施建设行动方案(20202022年)》中提出,计划实施星河智能卫星互联网建设重大工程,对促进空间段测控运载研究和带动卫星互联网产业发展,都起到了积极的政策推动作用。加大卫星互联网运载研发领域的新基建政策扶持力度,将有利于提高相关周边基建工程的建设效率。

推动卫星互联网地面段通信网络间融合运营

从产业链的细分市场规模来看,作为整个卫星互联网的中枢环节,地面运营服务业占比最多,约为45.6%。但是卫星互联网与现有地面移动数据网络之间缺乏顶层设计,难以共建共治,两张皮的物理隔离桎梏亟待破除。一方面,在沙漠、海洋、高空等低密度用户接入地域,卫星互联网能够为科考队员、远洋渔民和航空乘客等特定群体提供泛在化的移动通信服务,打造边远地区的卫星+互联网运营模式。另一方面,5G网络在城市、乡镇、村屯等人群密集区域被广泛部署,凭借低资费、大带宽与小体积等商用优势,已经成为各地移动通信新基建的重中之重。例如,吉林省在《新基建761工程实施方案》中,计划到2025年投资839亿元建设5G智能信息网,实现全省县乡镇5G网络覆盖。

因此,加强卫星互联网与5G新基建的融合运营,可谓大势所趋。具体而言,可以从以下几个方面发力:

一是坚持网络一体化架构原则,共同打造地面段的通信运营框架,加快中游地面段与5G网络的星地结合,增进卫星与地面、卫星与卫星、终端与终端之间的通讯拓扑结构耦合性。

二是在卫星互联网的传输层、网络层和数据链路层之间共享5G接口协议,充分复用 5G底层代码、数据结构和编程语言,提高卫星地面段设计、运维和升级的鲁棒性。

三是在中游地面段的跟踪遥测及指令分系统等方面参照5G基站、天线模组和基带芯片等信道标准,从而缩短新基建架设工期和降低地面段运控成本,提高卫星互联网融合运营的通用性。

推动卫星互联网用户段通导遥数据共享

长期以来,卫星数据应用领域具有专星专用的行业特点,形成了卫星用户之间的信息孤岛和业务壁垒,无法满足大数据时代的海量存储、关联分析与数据挖掘等共享需求。未来伴随卫星互联网的日臻完善,通信卫星、导航卫星、遥感卫星三大主流系统之间的互联互通势在必行,从而形成巨量的通导遥用户大数据。例如,大量的中继站通信数据、导航定位数据和遥感光谱数据需要统筹进行相关性分析,以便攫取潜在的卫星信息价值。

因此,应前瞻性地运用大数据新基建来驱动卫星互联网用户段的数据应用开发,新基建的大数据中心工程不但可以为下游用户段实现涵盖采集、传输、存储等通导遥数据源的应用管理闭环,而且能够提供数据清洗、数据挖掘、数据灾备等拓展开发服务,从而带动卫星互联网新基建满足更加丰富多元的数据需求。

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