卫星互联网项目可行性研究报告新基建

卫星互联网项目可行性研究报告-新基建政策支持,未来蓝海市场广阔

1、低轨卫星加速建设,协同5G与地面通信互补融合

1.1卫星互联网纳入新基建,未来蓝海无限。

卫星互联网是基于卫星通信的互联网,通过一定数量的卫星形成规模组网,从而辐射全球,构建具备实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络。卫星通信与移动通信、地面光通信一样作为现代通信的重要方式之一,具有低延时、低成本、广覆盖、宽带化等优点。

年4月,卫星互联网首次作为重要的信息基础设施被纳入国家新基建政策支持的重点方向。信息基础设施主要是指新一代技术演化生成的基础设施,比如,以5G、物联网、工业互联网、卫星互联网为代表的通信网络基础设施,以人工智能、云计算、区块链等为代表的新技术基础设施,以数据中心、智能计算中心为代表的算力基础设施等。我们认为,卫星互联网被纳入新基建范畴会为我国商业航天领域带来广阔的发展机遇,未来蓝海无限。

卫星互联网的发展历史可以追溯到上世纪80年代,至今已发展近30年,主要经历段以星链(Starlink)、OneWeb等计划为代表,定位于与地面通信互补合作、融合发展的宽带互联网时期。

低轨卫星互联网演进阶段

第一阶段:企图替代地面通信网络阶段(20世纪80年代-年)。典型代表有美国摩托罗拉公司提出的铱星星座、美国劳拉等联合提出的全球星系统,轨道通信公司提出的轨道通信系统等。这个阶段主要以提供语音、低速数据、物联网等服务为主,后来随着地面通信系统快速发展,卫星互联网由于市场定位错误、技术复杂度高、投资过大、研发周期长及系统能力弱等多方面原因,在与地面通信网络的竞争中宣告失败。

第二阶段:卫星成为地面通信网络的补充阶段(-年)。上一代三大星座纷纷推出第二代计划,焕发出了新的生机。以新铱星、全球星和轨道通信公司为代表,第二代星座系统在卫星数量、单星质量、功率等方面都进行了优化提升。这个阶段的主要定位是对地面通信系统的补充和延伸,同时也在极端条件下向航空、航海等用户提供移动通信服务。

第三阶段:卫星与地面通信网络融合阶段(年至今)。这个阶段随着运载火箭、材料工艺、毫米波通讯等技术的创新与进步,以一网公司(OneWeb)、太空探索公司(SpaceX)等为代表的企业开始主导新型卫星互联网星座建设。卫星互联网与地面通信系统开始进行更多的互补合作、融合发展,向着高通量方向持续升级,卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期。

1.2卫星互联网优势突出,与5G网络相辅相成

卫星互联网具有低时延、低成本、广覆盖、网速快的优点。

1)低时延:与传统光缆传输对比,卫星通讯的速度非常接近光速的理论值,比现在主流的光缆连接的解决方案相差近1/3的光速,能够达到几十毫秒级别的较低延迟,这在对时延较为敏感的行业具有重要的现实意义。据专业的市场研究机构TABB评估,在金融交易中,交易处理时间比竞争对手慢5ms,将损失1%的利润,慢10ms则损失扩大到10%,每1ms的时延将造成4百万美元损失。同时据模拟分析,伦敦-纽约线路采用Starlink卫星可比地面光纤快15ms,而这毫厘之间的通信时延领先将会为金融行业带来非常可观的收益。

2)低成本:光缆的铺设不仅仅是光缆本身的成本,还得考虑到海底和陆地的部署、维护、运营,尤其是考虑到一些偏远的国家和地区。而与地面5G基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比,卫星的研发制造成本低而且可控,软件定义技术还可以进一步延长在轨卫星的使用寿命,整体建设成本低于地面通信设施。另外,现在部分偏远地

区和特殊场景下的互联网接入用户仍依靠传统的卫星连接,资费非常昂贵,比如国泰航空中上网套餐资费为10美元/小时,地中海邮轮中最便宜的上网套餐价格为10欧元/60分钟。而如果想要享用星链(Starlink)提供的互联网信号,只需要购买一个带有小天线的Wi-Fi路由器终端美元,然后每月支付99美元的月租费,这个价格分摊到多个用户后,将会使单个互联网接入用户所支付的资费大幅度降低。

3)广覆盖:卫星互联网的最终目的在于接入更多没有接入互联网服务的用户,并非是要取代现有的基于陆地和海底光缆的网络基础架构。从移动用户覆盖面积来看,目前全球移动用户数已超过80亿,服务的人口覆盖率约为70%,但受制于技术和经济成本等因素,只覆盖了约20%的陆地面积,小于6%的地球表面积,空白区域较大;从人口宽带普及率来看,年中美人口宽带普及率分别为31%和40%,还有过半的人口未实现宽带普及,未来发展空间巨大。与5G相比,卫星互联网可以为这些身处偏远和落后地区的互联网用户提供服务,也能够在极端条件下向航空、航海等特殊用户提供移动通信服务,实现全球宽带无缝通信。

4)网速快:高通量卫星技术日渐成熟,高频段、多点波束和频率复用等技术的使用显著提升了卫星通信能力,降低了单位带宽成本,能满足高信息速率业务的需求,极大的扩展了应用场景。星链(Starlink)的理论带宽为1Gbps,而5G的带宽能够达到1-2Gbps,在带宽方面,5G具有相对优势。目前Starlink提供的下载速度均在30Mbps以上,最高甚至能达到60Mbps;上传速度波动较大,也基本能保证在10Mbps上下,这意味着用户不仅可以流畅观看超高清视频,同时还可玩网络对战游戏。虽然星链网速和5G的网速还是有一定的差距,但是与4G网络速率相比差距已经不大。

综上,5G和低轨卫星通信不会相互替代,在未来会是互补融合的合作关系。首先,5G在带宽和时延方面具有明显优势,但因5G的频谱效率较高,为bit/s/Hz,导致其信号覆盖范围相应较小,基站建设量巨大;而以星链为代表的低轨卫星通讯能够在覆盖空间和场景等方面弥补目前存在的空白区域,我们认为两者在未来将会是互补融合、相辅相成的合作关系。

2、卫星互联网市场广阔,各国进入建设快车道

轨道和频段是不可再生的战略资源,各国竞争趋于白热化。国际电信联盟(ITU)规定在轨道和频段资源获取上遵循先占永得原则,先发国家具有显著优势;此外,目前全球低轨卫星发射数量逐渐增加,预计到年,总计约有颗卫星将部署于地球近地轨道,轨位空间十分紧缺。空间轨道和频段作为能够满足通信卫星正常运行的先决条件,已经成为各国卫星企业争相抢占的重点资源,行业竞争可能不仅仅是商业上的竞争,还有国防战略层面的竞争。

年全球近地轨道卫星布局及占比

核心应用场景广泛,商业化具有较大发展空间。传统地面通信骨干网受限于铺设成本、技术攻克等因素,仅覆盖了约20%的陆地面积,在互联网渗透率低的区域进行延伸普及存在现实障碍。而卫星互联网突破了地面基站的固定连接方式,通过太空基站动态覆盖的连接方式,包括星地互联和星星互联,实现全球连接。卫星互联网的覆盖范围和成本优势明显,可以应用于偏远地区通信、海洋作业及科考宽带、航空宽带和灾难应急通道等行业,作为地面移动通信的有效补充。

以航空互联网为例,截至年底,仅有15家航空公司架飞机为旅客提供客舱网络服务,其中9家航空公司架飞机实现地空互联,为万次旅客提供空中接入互联网服务,占全年旅客吞吐量的6%,未来发展潜力巨大。根据艾瑞咨询预测,如果未来卫星互联网技术成功运用,8年中国航空互联网流量收入可达亿人民币。

-年中国民航运输机场旅客吞吐量(单位:亿人次)

-8年中国航空互联网流量收入预测(单位:亿元)

助力消除信息孤岛,打造天地一体化通信能力。据ITU统计,年全球互联网用户数首次突破40亿大关,达到41.03亿人,互联网渗透率上升到53.60%,但全球互联网市场仍存在庞大的空白区域,涉及30亿人口未能实现互联网覆盖。尤其是非洲、亚洲等欠发达和偏远地区的互联网用户渗透率还处于比较低的水平,这些地区人群的收入水平较低,不足以支撑成本较为昂贵的地面互联网基础设施建设。因此凭借低轨卫星广覆盖、低成本的竞争优势,我们认为卫星互联网是连接这些信息孤岛的最佳选择,未来市场潜力广阔。

-年全球互联网用户数及其渗透率(单位:亿人;%)

年全球各地区互联网用户数量及渗透率(单位:百万人;%)

卫星互联网在人口密度低、光纤铺设成本高的特殊地区及航空邮轮等特殊场景中优势明显,未来主要面向B端用户。卫星互联网的应用需要新的终端设备支持,若用户规模较小,则每个用户承担的资费就会较为昂贵,卫星通信与现有的4G及5G地面网络相比竞争力还是较弱,因此我们认为卫星互联网目前主要针对的还是航空航海、政府企业等B端用户应用场景。

互联网海外市场初成规模,群雄逐鹿低轨卫星市场

低轨卫星竞相发展,各国力争进入全球第一梯队。从国家维度来看,美国卫星产业发展遥遥领先,相关技术和法律法规体系成熟,在轨卫星数量占据了全球的半壁江山;欧洲大力整合相关资源,完善通信卫星体系,助力欧洲实现天地一体化发展;俄罗斯坚守自身传统发展战略,在发射大量军用通信卫星的同时,也在大力拓展低轨通信卫星星座新市场。

卫星互联网项目可行性研究报告编制大纲

第一章总论

1.1卫星互联网项目背景

1.2可行性研究结论

1.3主要技术经济指标表

第二章项目背景与投资的必要性

2.1卫星互联网项目提出的背景

2.2投资的必要性

第三章市场分析

3.1项目产品所属行业分析

3.2产品的竞争力分析

3.3营销策略

3.4市场分析结论

第四章建设条件与厂址选择

4.1建设场址地理位置

4.2场址建设条件

4.3主要原辅材料供应

第五章工程技术方案

5.1项目组成

5.2生产技术方案

5.3设备方案

5.4工程方案

第六章总图运输与公用辅助工程

6.1总图运输

6.2场内外运输

6.3公用辅助工程

第七章节能

7.1用能标准和节能规范

7.2能耗状况和能耗指标分析

7.3节能措施

7.4节水措施

7.5节约土地

第八章环境保护

8.1环境保护执行标准

8.2环境和生态现状

8.3主要污染源及污染物

8.4环境保护措施

8.5环境监测与环保机构

8.6公众参与

8.7环境影响评价

第九章劳动安全卫生及消防

9.1劳动安全卫生

9.2消防安全

第十章组织机构与人力资源配置

10.1组织机构

10.2人力资源配置

10.3项目管理

第十一章项目管理及实施进度

11.1项目建设管理

11.2项目监理

11.3项目建设工期及进度安排

第十二章投资估算与资金筹措

12.1投资估算

12.2资金筹措

12.3投资使用计划

12.4投资估算表

第十三章工程招标方案

13.1总则

13.2项目采用的招标程序

13.3招标内容

13.4招标基本情况表

第十四章财务评价

14.1财务评价依据及范围

14.2基础数据及参数选取

14.3财务效益与费用估算

14.4财务分析

14.5不确定性分析

14.6财务评价结论

第十五章项目风险分析

15.1风险因素的识别

15.2风险评估

15.3风险对策研究

第十六章结论与建议

16.1结论

16.2建议

附表:

关联报告:

卫星互联网项目申请报告

卫星互联网项目建议书

卫星互联网项目商业计划书

卫星互联网项目资金申请报告

卫星互联网项目节能评估报告

卫星互联网行业市场研究报告

卫星互联网项目PPP可行性研究报告

卫星互联网项目PPP物有所值评价报告

卫星互联网项目PPP财政承受能力论证报告

卫星互联网项目资金筹措和融资平衡方案



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