6G与卫星互联网行业深度报告：手机直连卫星的当下与未来，实例和技术角度

行业及产业 行业研究/行业深度 证券研究报告 通信 2024 年 09 月 26 日 手机直连卫星的当下与未来：实例和技术角度 看好 ——6G 与卫星互联网行业深度报告 相关研究 《6G 和卫星互联网：24H2 商业化展望——卫星互联网 2024 年春季投资策略》 2024/03/27 《站在星辰大海之始，探卫星互联网商业模式——2023 下半年卫星互联网产业投资策略》 2023/07/02 证券分析师 刘菁菁 A0230522080003 liujj@swsresearch.com 李国盛 A0230521080003 ligs@swsresearch.com 韩强 A0230518060003 hanqiang@swsresearch.com 联系人 刘菁菁 (8621)23297818× liujj@swsresearch.com 本期投资提示： ⚫ 手机直连卫星（DS，Direct-to-Smartphone）商用潜力巨大，北方天空研究所（NSR）将“手机直连卫星”描绘成“卫星通信历史上最大的机会”。短期而言，手机直连卫星能够解决应急通信等专用领域通信需求，远期而言，手机直连是未来 6G 时代实现泛在连接的重要方式。手机直连卫星的愿景由来已久，当前手机直连应用重要性凸显是因为规模化商用在即，此外手机直连卫星贴近广大消费者，是卫星通信应用最重要的 2C 应用场景，因此关注度和讨论度始终较高。 ⚫ 实例角度：手机直连卫星的三种方式，包括定制手机直连、存量手机直连和 NTN 手机直连。未来几年内手机直连卫星的 3 种实现方式将会共存，长期来看大概率会走向基于NTN 标准的技术路线。（一）定制手机直连需要卫星运营商、手机制造商、芯片厂商等多方共同合作研发，并通过共享卫星频率、定制双模手机实现手机直连卫星。目前我国实现手机直连主要采取该路线，且华为等厂商在该领域布局领先，已形成商业化收费。（二）存量手机直连由国外新兴低轨卫星公司主导，SpaceX 已批量发射支持手机直连 DTC 的卫星，并实现与存量手机通信。直连业务将成为 Starlink 重要业务板块，该业务相较于家庭/企业、海事、房车和航空用户的特点在于用户数巨大，单用户付费低（预计年 ARPU 值约 200 元人民币），对其市场空间进行测算，预计该业务在 2035年将形成 1141 亿市场空间。（三）NTN 终端标准是 3GPP 国际标准组织主导的非地面网技术体制，目前在广泛的测试验证阶段。 ⚫ 技术角度：存在的挑战和容量推算。天线增益是影响卫星信号传输的重要指标，也是设计天地链路时的重要参数，相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。天线增益的提高有助于增加无线通信系统的传输距离和可靠性，但也会增加天线的复杂性和成本。针对手机直连卫星，华为公布的容量密度评估结果显示，频率和天线尺寸对容量密度有显著影响，1）同样天线尺寸，频率上升，对应容量密度下降（在 10GHz 以内频率范围性能降低不明显）；2）同样频率，天线面积增加，对应容量密度显著提升。综合理论和测试评估结果，提升手机直连能力的总体方向包括增加卫星组网数量、提升天线尺寸提高增益，控制工作频率，实际业务中还存在多普勒频移、串扰、设备小型化、低成本等种种问题需要综合考虑。 ⚫ 重点关注卫星运营商、星载关键器件、地面终端三大环节厂商。包括：1）卫星运营商：中国电信、中国移动、中国联通、中国星网、上海垣信、中国卫通。手机直连卫星系统可采用卫星移动业务（MSS）工作频段的方案或采用与国际移动通信（IMT）地面运营商共享频率的方案。其中中国星网和上海垣信是我国大型低轨卫星星座的运营商，中国电信、中国移动、中国联通既是传统地面通信运营商，也在积极拓展卫星通信相关业务。2）星载关键器件：通信载荷和相控阵天线的上海瀚讯、信科移动；太阳能电池外延片的乾照光电；核心网的震有科技。3）地面终端：海格通信、华力创通、盟升电子等。 ⚫ 风险提示：1）卫星互联网建设进度存在不确定性；2）低轨卫星单星成本下降幅度可能超预期，挤压部分产业链供应商盈利空间；3）卫星互联网未来商业模式存在不确定性。 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第2页 共25页 简单金融 成就梦想 投资案件 结论和投资分析意见 手机直连卫星（DS，Direct-to-Smartphone）商用潜力巨大，短期而言，手机直连卫星能够解决应急通信等专用领域通信需求，远期而言，手机直连是未来 6G 时代实现泛在连接的重要方式。手机直连卫星的愿景由来已久，当前手机直连应用重要性凸显是因为规模化商用在即，此外手机直连卫星贴近广大消费者，是卫星通信应用最重要的 2C 应用场景，因此关注度和讨论度始终较高。 手机直连卫星的三种方式，包括定制手机直连、存量手机直连和 NTN 手机直连。无论未来手机直连卫星朝哪个方向发展，星地频率共用、星载高增益天线、星载高性能基站、手机终端高增益天线等都是需要解决的关键技术。 重点关注卫星运营商、星载关键器件、地面终端三大环节厂商。包括：1）卫星运营商：中国电信、中国移动、中国联通、中国星网、上海垣信、中国卫通。2）星载关键器件：通信载荷和相控阵天线的上海瀚讯、信科移动；太阳能电池外延片的乾照光电；核心网的震有科技。3）地面终端：海格通信、华力创通、盟升电子等。 原因与逻辑 从技术角度，我们看到天线增益是影响卫星信号传输的重要指标，也是设计天地链路时的重要参数，相同的条件下，增益越高，电波传播的距离越远。天线增益的提高有助于增加无线通信系统的传输距离和可靠性，但也会增加天线的复杂性和成本。 针对手机直连卫星，华为公布的容量密度评估结果显示，频率和天线尺寸对容量密度有显著影响，1）同样天线尺寸，频率上升，对应容量密度下降（在 10GHz 以内频率范围性能降低不明显）；2）同样频率，天线面积增加，对应容量密度显著提升。总体而言，提升手机直连能力的总体方向包括增加卫星组网数量、提升天线尺寸提高增益，控制工作频率，实际业务中还存在多普勒频移、串扰、设备小型化、低成本等问题需要综合考虑。 有别于大众的认识 市场可能认为手机直连卫星商用遥远，我们认为卫星运营商、手机厂商等产业环节已经不约而同重点投入，且已有商业模式显现，以 Starlink 手机直连业务为例可以初步测算 2035 年形成千亿级别市场空间。 市场可能认为手机直连卫星使用场景不足，我们认为手机直连卫星短期解决应急通信等专用领域通信需求，远期是未来 6G 时代实现泛在连接的重要方式。 就产业链环节而言，我们认为手机直连卫星产业链有增量，和整体卫星互联网的核心环节有差异，尤其是实现手机直连要求传统运营商和卫星运营商深度合作、以及要求星载部署超大阵面天线提高波束数量。 行业深度 请务必仔细阅读正文之后的各项信息披露与声明 第3页 共25页 简单金融 成就梦想 1．引言：手机直连卫星为什么重要.......