2019年卫星通信研究报告,新一代信息技术产业研究,产业上游,半导体器件1.半导体,2.射频,3.传感器,通信器件4.无线模块,5.光纤光缆,6.光模块7.基站天线,产业中游,通信网络8.核心网,网规网优及解决方案9.SDN/NFV,解决方案,10.网规网优,产业下游,通信应用11.5G通信,12.卫星通信,13.运营商14.室内分布,技术应用15.云计算,16.大数据,17.人工智能18.边缘计算,19.区块链20.AR/VR21.网络安全,行业应用22.物联网,23.智慧城市,24.工业互联网25.车联网,26.自动驾驶27.智能终端,目录一、产业分析 . 04,基本概况系统结构主要特征发展历程应用场景产业结构演进趋势,二、市场分析 . 17,市场规模军用卫星竞争格局民商用卫星竞争格局,三、企业分析 . 23,中国卫星华力创通华讯方舟,一、产业分析,产业分析 | 基本概况,5,图1 卫星通信形成天地互联大系统,基本概况,1. 基本定义：卫星通信是指利用卫星作为中继站转发无线电磁波，以此,来实现两个或多个地球站之间或地球站与航天器之间通信的一种通信,方式。,2. 广义分类：,a. 地球站之间通信；,b. 地球站与空间站之间通信；,c. 空间站之间通信,3. 狭义分类：指地球站之间的通信，主要包括地面、水面和大气层中的,通信终端设备。,产业分析 | 系统结构,系统结构1. 空间段：以通信卫星为主体，包括地面卫星控制中心（SCC）和跟踪、遥测及指令站（TT&C），通过SCC和TT&C站实现对卫星的监控以及故障检修和轨道维护等管理工作；2. 地面段：包括用户访问卫星的转发器及各种地面设备。其中：a. 地球站是地面段的主体，提供与卫星的连接链路，并通过陆地链路与地面网或用户终端相连接，包括卫星电话、卫星电视接收终端、VSAT （甚小口径卫星终端站）、船载或机载动中通等多种类型设备；b. 地球站分为中心站（主地球站）和远端站两类：中心站具有网管和路由的功能，通过网关设备实现与地面网络的协议转换和互联互通；远端站可以与本地局域网相连，也可以是单独的发送接收设备。,图2 一种典型的卫星通信系统网络结构示意图,产业分析 | 主要特征,主要特征,1. 优点：相对于地面光纤通信和地面蜂窝移动通信网络，易于实现,较宽区域的无缝覆盖，且不受地理条件限制，地球站建设快速灵,活，便于实现快速响应；,2. 缺点：以卫星作为中继导致通信链路过长，信号传输损耗和时延,较大，对终端要求较高，通信能力受卫星限制，同样带宽的费用,远高于地面网络通信。,表1 卫星通信系统的优缺点分析,产业分析 | 发展历程,发展历程：卫星通信的发展历程一波三折,1. 理论阶段：卫星通信的理论最早由英国科学家阿瑟·克拉克于,1945年提出；,2. 20世纪60年代：随着通信卫星的发射成功进入到试验验证阶段；,3. 20世纪70-80年代：卫星通信开始实用并逐步走向成熟，其应用,主要面向干线通信，随着VSAT系统的诞生得到高速发展；,4. 20世纪90年代：卫星通信的技术和应用达到新高度，卫星移动通,信技术出现，但由于受到光纤通信和地面蜂窝移动通信发展的影,响和冲击，整个卫星通信市场进入低速增长期，当前主要作为地,面骨干通信网络的补充和备份。,表2 卫星通信发展历程,产业分析 | 应用场景（1/2）,军用场景：信息化战争需求打开军事通信卫星应用空间,1. 卫星通信系统是指挥控制的重要手段，在全球范围内为指挥官提供极,为灵活的信息传递能力，在复杂的战场上快速传送语音、图像、视频,和决策数据，在战略通信、战术通信、保障 海外作战、特别是空中,和海上行动方面，具有不可替代的作用；例如，1991年爆发的海湾战,争， 70-80%的战时信息传输由卫星通信完成，美军及其盟军共运用,了九个系列共23颗通信卫星；,2. 军事卫星通信提供了其他武器系统所依靠的核心基础设施服务。各级,作战部队都依赖军事卫星通信进行空中、海洋和陆上领域的可靠的全,球通信，现代战争对军事通信卫星的依赖性越来越强。,图3 军用卫星图例,产业分析 | 应用场景（2/2）,民商用场景1. 高业务密度地区：一般是指国家、地区骨干网覆盖区域，采用卫星通信的经济性较差，一般只作为地面网故障时的备份；2. 低业务密度地区：使用卫星系统比建设地面网更经济，得到广泛应用；3. “无缝”覆盖场景：随着全球对移动通信和高速数据交换的需求迅速增长，宽带多媒体卫星通信系统和移动卫星通信系统应用领域需求增长，卫星通信要求实现“无缝”；4. 某些类型的业务和应用场合：例如电视直播、视频广播、国际通信等，卫星系统具有一定的优势；在抢险、防灾、救灾、处理突发事件 等应急通信中发挥了重要作用。,图4 卫星通信的主要应用领域,产业链构成1. 上下游组成a. 上游：卫星制造产业，包括卫星制造和卫星发射；b. 下游：卫星应用产业，包括卫星运营和卫星地面设备制造。2. 产业特点a. 军用卫星通信系统随着信息化战争需求正加速建设步伐；b. 空间信息战略意义重大，国家层面持续推进卫星应用产业，政策将带来发展机遇；c. 商用条件成熟，国产卫星通信产业进入快速落地阶段。3. 产业应用：经济、政治、文化等领域，例如电视直播、视频广播、国际通信、抢险、救灾等。,卫星制造卫星发射,产业分析 | 产业结构图5 卫星通信的产业链,卫星运营卫星地面设备制造,上游,下游卫星通信,产业分析 | 演进趋势（1/5）,趋势一：以地球同步轨道为主，中低轨道增加覆盖区域,1. 通信卫星各种轨道优缺点,a. 地球同步轨道（GEO）：覆盖固定区域，覆盖面积大，理论上3颗卫星可,以实现对南北纬75度间区域的覆盖，但无法对高纬度地区提供服务；,b. 低轨卫星（LEO）和中轨卫星（MEO）：信号链路损耗和时延小，对终端,天线增益和发射功率要求不高，但为了确保对特定区域的连续覆盖需要,较多数量的卫星组网。,2. 发展趋势,a. 地球同步轨道：满足多数国家对本国领土及周边地区的覆盖需求，目前,仍是卫星通信系统的主流方案；,b. 低轨/中轨通信卫星：其多星组网方案的系统设计复杂、轨道维护管理费,用高额，并面临地面移动通信网络的竞争，使得当前采用低轨方案的卫,星通信系统数量较少，但未来在军用以及军民两用领域仍拥有广阔的应,用前景，例如，新铱星系统。,表3 通信卫星轨道特点分析,产业分析 | 演进趋势（2/5）趋势二：卫星通信频段由低频段向高频段发展,根据国际电联，卫星通信系统可以使用的频段包括甚高频VHF、特高频UHF、超高频SHF和极高频EHF，迄今实际应用于卫星通信的频段主要在如下几个细分的频,段：UHF频段400/200MHz、频段1.6/1.5GHz、C频段6/4GHz、X频段 8/7GHz、Ku频段14/12GHz、Ka频段30/20GHz。未来，高频段将成为各卫星通信产业制造商和运营商布局和争夺的焦点，发展趋势表现如下：a. 由于空间频率资源受限，Ku和Ka频段将趋于饱和；b. 频率更高的Q频段和V频段正在开发，预计将成为下一代通信卫星的主要发展方向；c. 为了支持更高的传输速率，太赫兹频段（0.1-10THz）也在加紧开发中，可提供超大容量以及10Gbps以上的高速传输。表4 卫星使用无线电频率情况,b. 缺点：增加天线的复杂度，提高技术难度。2. 发展趋势a. 越来越多的通信卫星采用多波束技术以及SDMA技术，突破制约卫星通信发展的带宽问题，例如，1996年发射的 INMARSAT（国际海事卫星组织）第三代卫星（16个点波束）、 Iridium（铱星）系统（48个点波束）；b. 国内星载多波束应用比较少，处于尝试阶段，例如，北斗系列卫星。,图7 多点波束实现区域覆盖示意图,产业分析 | 演进趋势（3/5）图6 收窄波瓣宽度获得更高天线增益趋势三：多点波束技术兴起，突破卫星通信带宽问题1. 多点波束优缺点a. 优点：点波束通过收窄波瓣宽度的方法汇聚能力，提高星载天线增益，并使终端小型化；而多点波束可填满服务区，保证卫星的覆盖范围，即利用空分多址（SDMA）技术使不同区域地球站所发信号在空间互不重叠，实现频率的多重复用，突破了有限的带宽的限制，成倍地扩大了系统的通信容量；,产业分析 | 演进趋势（4/5）,趋势四：多网融合，“卫星+互联网”1. 专网界限逐渐模糊，呈多网融合发展趋势：a. 卫星宽带系统和卫星移动系统通过地面关口站，实现与地面光纤宽带网络和地面蜂窝移动通信网络的融合；例如，2011年欧洲Eutelsat公司运营的Ka-Sat卫星宽带系统和2014年中国电信的“ 4G 移动卫星电话通信网络系统” ；b. 互联网企业布局卫星通信全球WIFI，例如，谷歌相中商业卫星服务领域。2. 卫星宽带系统和卫星移动系统界限逐渐模糊：卫星移动通信系统，传统多定位为窄带系统，采用L波段，如今的新一代系统开始采用Ka波段，向宽带化发展。3. VSAT系统实现灵活快速组网，拓展卫星宽带应用领域：VSAT（甚小口径卫星终端站）系统由一个主站及众多分散设置在各个用户所在地的远端VSAT组成，具有组网灵活、独立性强、成本低、安装方面等优点，可直接为用户、家庭、个人安装到户，提供基本话音、数据和图像传输服务，成为现代卫星通信的一个重要分支。,图8 KA-SAT卫星地球站配置示例图9 VSAT系统示意图,产业分析 | 演进趋势（5/5）,趋势五：美国军用卫星发展的启示,1. 引入商业卫星增加带宽：租用商业卫星为军用卫星通信系统增加弹性。例如，在宽带通,信方面，美军租用国际通信卫星的转发器，补充超出 DSCS 和 WGS 之外的额外带宽能力；,在窄带通信方面，美军租用Iridium公司的服务；美军参与的“沙漠风暴”行动中， 20%,为商用通信卫星，而伊拉克战争中比例上升到80%；,2. 探索激光通信技术提高速率：国际信息系统局在2014年6月与美国激光通信公司签署“合,作研究与发展协议”，联合研发卫星-地面全球混合全光学网络通信技术，提高吞吐量，,预计建成后整个系统将实现4.8Tbit/s的吞吐量，单星上下行通信速率均可达到,200Gbit/s；,3. 增加防护型卫星通信系统保证安全：防护型卫星系统在抗干扰和保密特性上更能适应未,来战争需求，为军队提供稳定可靠的通信链路；第三代 DSCS 系统已经设计增加了抗干,扰的功能，预计未来 EHF 和 SHF 频段将会是军用通信卫星的发展方向。,图10 美国军用卫星图例,二、市场分析,4. 在轨卫星数量：通信卫星的占比最高，这是由于通信卫星的轨道多为地球同步轨道，设计寿命最长可达15年，远高于其他类型的卫星的设计寿命。根据SIA统计，截止到2014年底，全球在轨卫星数量为1261颗，其中，通信卫星的数量占比超过50%， 商用通信卫星的数量占比约为38%左右。,图12 2014年底各用途在轨卫星数量占比情况,市场分析 | 市场规模（1/2）图11 卫星产业增速及各环节营业收入占比情况（单位：十亿美元）卫星通信总市场规模1. 总规模：根据美国卫星工业协会（SIA）统计，2014年全球卫星产业的营业收入规模约为2030 亿美元，增速约为4%，高于全球经济增速2.4%；2. 卫星制造：卫星制造的营业收入规模约为159亿美元，其中通信卫星约为53亿美元，占比约为33%，其中，2014年全球共发射卫星208颗，其中通信卫星为52颗，占比约为25%；3. 卫星应用：收入规模相当于卫星制造的9倍，占据主体地位；,市场分析 | 市场规模（2/2）,卫星通信应用市场规模,1. 卫星运营,a. 2014年全球卫星服务的营业收入约为1229亿美元，约占整个卫星产,业的60.5%，约占卫星应用产业的67.8%；,b. 其中，卫星通信的应用起步较早，且需求旺盛，相比于商业化运营,服务刚刚起步的卫星遥感和以地面设备销售为主的卫星导航，卫星,通信的运营服务收入规模绝对领先，占比高达99% ，形成较为成熟,的商业化模式，例如卫星转发器租赁、电视广播服务、VSAT业务、,卫星移动通信等。,2. 卫星地面设备制造：卫星通信的地面设备制造营业收入规模逐年增加，占,比逐年提升。2014年，全球卫星地面设备制造业的营业收入约583亿美元，,其中卫星通信地面设备营业收入约为272亿美元，占比约为46.7%。,图13 卫星通信运营服务营业收入占比情况（单位：十亿美元）,图14 卫星通信地面设备制造营业收入占比情况（单位：十亿美元）,1. 截止2014年底，共计16个国家和地区拥有军用专用或军民两用通信卫星， 其中美国、俄罗斯和欧洲,2. 从轨道看：,b. HEO轨道：主要为美国军用数据中继与俄罗斯军民两用通信卫星；,处于绝对领先的地位，目前正在积极推进新一代通信卫星的更新换代；,b. “两强”：指俄罗斯和欧洲稳定处于第二集团，俄罗斯卫星数量较多，但性能水平相对较低；欧洲则是仍然坚持各国独立发展的态势，在轨卫星大多部署不久，未来发展也相对稳定。,市场分析 | 军用卫星竞争格局图15 2014年国外军事通信卫星在轨数量分布军用卫星竞争格局：美国规模与技术全球领先,c. LEO轨道：均为俄罗斯卫星，主要面向军用移动通信；图16 卫星通信地面设备制造营业收入占比情况（十亿美元）3. 从国家看（ “一超-两强-多点分散”发展格局）：a. “一超”：指美国，不论是在轨卫星规模、卫星技术水平，还是军用卫星通信系统应用情况都,美国，42颗, 37%,a. GEO轨道：仍是通信卫星应用最为广泛的轨道，除美国和俄罗斯以外，其他所有国家均选择GEO轨道来发展军用通信卫星；俄罗斯，40,颗, 35%,欧洲，15颗, 13%,以色列，4颗, 4%分列前三位。,日本，3颗, 3%,印度，1颗, 1%,韩国，1颗, 1%,其他国家，7,颗, 6%,GEO，77颗, 68%,MEO，8颗, 7%,LEO，28颗, 25%,市场分析 | 民商用卫星竞争格局（1/2）,民商用卫星竞争格局：资源集中在欧美1. 卫星数量：欧美占绝对优势a. 截至2014年底，国外共有641颗通信卫星在轨，其中商用483颗，民用卫星45颗，军用113颗。在轨的528颗民商用卫星中，美国数量最多，共计253颗，欧洲116颗，俄罗斯29颗，日本13颗、印度12颗、其他国家共计105颗；b. GEO卫星占大多数，达到331颗；LEO卫星180颗2012年拥有固定通信卫星公司的国家和地区不到30个，在轨运行的固定广播通信卫星约288颗；c. 欧美公司在全球范围处于垄断地位，国际通信卫星组织和欧洲SES 全球公司拥有卫星117颗，占星源约41%，已成为两个“巨无霸”。2. 卫星制造市场：欧美占绝对优势a. 2014年，共有14个国家、地区和组织成功发射了41颗民商用通信卫星，其中，美国11颗，欧洲12颗，俄罗斯8颗，其他国家共计发射11颗；b. 2014年签订的静地轨道商业通信卫星订单中，美国和欧洲的卫星制造商基本处于垄断地位。,图17 通信卫星占比情况（按用途）图18 民商用通信卫星占比情况（按国家）,市场分析 | 民商用卫星竞争格局（2/2）,民商用卫星竞争格局：电视直播业务占比最高,1. 卫星应用方面综合来看：2014年全球卫星通信应用产业的总收入,规模超过了1400亿美元，相比于2009年的1106亿美元，年复合增,速在5%左右;,2. 卫星通信服务业务来看：,a. 2014年卫星通信服务业实现收入约1213亿美元，增速约为,4%，占卫星通信应用产业总收入的80%以上，处于主体地,位；,b. 卫星通信服务业可分为消费者服务、固定卫星业务、移动,卫星业务三大类；其中，消费者服务行业是卫星通信服务,业总体收入中最大的一部分，占比超过80%，固定业务占,比在 15%左右，移动业务占比相对较小。,图19 2012年全球国家和地区固定通信卫星表（单位：亿美元）,三、企业分析,企业分析 | 中国卫星,中国卫星（小卫星龙头企业）1. 基本介绍：中国东方红卫星股份有限公司（简称：中国卫星）是中国航天科技集团有限公司第五研究院控股的上市公司（SH.600118），是专业从事小卫星及微小卫星研制、,卫星地面应用系统集成、终端设备制造和卫星运营服务的航天高新技术企业。公司注册,资本11.82亿元。2. 主要产品：,a. 宇航系统：卫星研制、宇航零部件研制，包括星、船载导航终端、航天电源系统、航空航天薄膜加热器等产品；,b. 航天技术应用领域 ：大型地面站系统集成、卫星通信应用、卫星导航应用、卫星遥感应用。,3. 经营情况：2018年营业收入75.83亿元，同比增长2.68%，净利润为4.69亿元，同比增长1.96%；毛利率2018年略微上涨至13.63%，净利率逐年下降。,图21 中国卫星毛利率与净利率,63.37,73.85,75.83,20.0010.000.00,30.00,40.00,图20 中国卫星财务数据（亿元）80.0070.0054.4860.0046.6450.00,4.102014,4.442015,4.612016,4.932017,4.692018,营业总收入,净利润,14.758.79,14.168.15,13.517.27,12.956.68,13.636.19,6.004.002.000.00,16.0014.0012.0010.008.00,2014,2015,2016,2017,2018,销售毛利率(%),销售净利率(%),企业分析 | 华力创通,华力创通（拥有卫星通信基带芯片技术）1. 基本介绍：北京华力创通科技股份有限公司（股票代码：300045）成立于2001年6月1,日，是注册于中关村科技园区的高新技术和“双软”认证企业，具备完整的国防军工,准入资质，以及北斗用户终端研发和分理服务资质。华力创通是国内拥有卫星通信基带芯片技术的企业，研发出 HTD1001 国内首颗通导一体化基带处理芯片，是国内仿,真测试和卫星应用领域的领先企业。,2. 主要产品：卫星移动通信、卫星导航、雷达应用、信号采集与存储、通用信号处理平台、航空电子、半实物仿真与综合测试、系统仿真集成、无人平台。,3. 经营情况：,a. 2018年营业收入6.79亿元，同比增长18.94%，净利润为1.19亿元，同比增长45.20%；,b. 毛利率2014-2017年基本持平，2018年有所下降，为44.08%；净利率2015-2018,年持续增长，2018年净利率约为17.58%。,图23 华力创通毛利率与净利率,4.03,4.15,4.19,5.71,6.79,0.42,0.29,0.49,0.82,1.19,0.00,3.002.001.00,5.004.00,图22 华力创通财务数据（亿元）8.007.006.00,2014,2015,2016,2017,2018,营业总收入,净利润,49.31,50.44,48.51,49.29,44.08,10.49,6.94,11.77,14.28,17.58,0.00,30.0020.0010.00,40.00,60.0050.00,2014,2015,2016,2017,2018,销售毛利率(%),销售净利率(%),企业分析 | 华讯方舟图24 华讯方舟财务数据（亿元）,图25 华讯方舟毛利率与净利率,华讯方舟（拥有太赫兹核心知识产权）,1. 基本介绍：华讯方舟科技有限公司（简称“华讯方舟集团”、“华讯科技”）成立于,2007年，总部坐落于最具创新精神的深圳，是一家专注于包括Ku/Ka/ Thz 在内的高,频谱技术研发与应用的国家级高新技术企业，在太赫兹（Thz）领域，拥有多项自主,算法及半导体为基础的核心知识产权，致力于成为全球光电信息超融合综合服务商。,华讯方舟以中国天谷为依托，建有五大生产基地和拥有包括华讯方舟股份（000687.SZ）在内的多家分子公司。,2. 主要产品：卫星、太赫兹、军工、微电子。,3. 经营情况：a. 营业收入由2017年的17.60亿元下降为2018年的15.18亿元，同比下降13.74%，,净利润由2017年的1.26亿元下降为2018年的-4.98亿元，同比下降472.75%；,2015年也出现净利润为负的情况；,b. 毛利率近5年持续上涨，从2014的5.67%上升到2018年的31.64%，净利率出现2次大波动，2015年为-31.09%，2018年由2017年的7.16%降为-32.80%。,7.23,8.78,16.03,17.60,15.18,0.14,1.57,1.26,-10.00,-5.00,5.000.00,10.00,15.00,20.00,2014,2015-2.73,2016,2017,2018-4.98,营业总收入,净利润,9.16,26.73,32.63,31.64,5.672.00,-31.09,9.82,7.16,-32.80,-40.00,-20.00-30.00,-10.00,20.0010.000.00,40.0030.00,2014,2015,2016,2017,2018,销售毛利率(%),销售净利率(%),总 结,研究总结,1. 卫星通信构建天地互联网络，作为地面通信网络补充和备份得到广泛应用，其规模和商业化程度领先卫星产业,2. 卫星通信对空间信息战略意义重大，国家层面持续推进卫星应用产业发展，国产卫星通信产业进入快速落地阶段,3. 军用卫星通信系统的发展顺应信息化战争需求，虽然耗资巨大，但各军事强国仍加速建设步伐,4. 民商用卫星通信向多网融合发展，当前消费服务占比最高，宽带和移动业务是未来发展方向,5. 卫星应用的收入规模远大于卫星制造，占卫星总市场的主体地位,投资建议,1. 卫星通信应用领域，尤其消费服务领域及其终端应用,2. 低轨、高通量卫星通信领域中拥有核心竞争优势的企业,Thanks.,