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2024年通信行业半年度投资策略:gw星座与g60星链进入发射阶段,看好卫星制造核心部件供应商 -j9九游会登陆

1. 上半年通信板块涨幅处于上游位置

通信板块上半年涨幅排名第 6。上半年,a 股投资风格呈现典型的哑铃特征,一方面银行、煤炭、公共事业、 石油石化等红利板块领涨显著;另一方面,市场关注有政策刺激、业绩兑现度高的大市值标的,家用电器、 通信等细分行业表现优异。2024 年年初至 6 月底,申万通信指数累计涨幅 3.7%,在 31 个一级行业中排名 第 6。

上半年,通信板块估值相对稳定。年初至今,通信指数走势可以分为两段:年初至 2 月初,受市场情绪影响, 通信指数走势有所下滑,相比年初最大下跌 18%;2 月初至 6 月底,市场情绪稳中向好,同时海外 ai 产业 突破新进展,openai 发布 sora 视频生成模型,通信指数快速回升,2 月初至 6 月底通信板块涨幅 28.3%。 年初至今,通信板块 pe(ttm)估值区间 19.4x-22.3x,二季度末板块 pe(ttm)估值 21.6x。

通信行业产业链可以划分为运营商主导投资建设的网络和算力产业链,具体包括 ict、光纤光缆、光器件光 模块、idc 等,以及通信网络与行业相结合的融合应用,具体包括物联网、车联网、工业互联网、企业通信、 卫星互联网等。我们看好下半年卫星互联网核心部件制造商投资机会。理由如下:从细分行业角度,2024 年下半年国内 gw 星座与 g60 星链进入正式发射阶段,卫星互联网实现产业化落地,边际变化最为显著。

2. 卫星互联网成为 5g 网络与固定宽带有力竞争者

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,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。 spacex 主导的星链成为当今卫星互联网发展新范式。卫星互联网商业化历程主要分为三个阶段:(1)与地 面通信网络竞争阶段(20 世纪 80 年代~2000 年)。以摩托罗拉公司“铱星”星座为代表的多个卫星星座计划 提出,“铱星”星座通过 66 颗低轨卫星构建一个全球覆盖的卫星通信网。这个阶段主要以提供语音、低速数据、 物联网等服务为主;(2)对地面通信网络补充阶段(2000~2014 年)。以新铱星、全球星为代表,定位主要 是对地面通信系统的补充和延伸;(3)与地面通信网络融合阶段(2014 年至今):以 spacex 等为代表的企 业开始主导新型卫星互联网建设。卫星互联网建设逐渐步入宽带互联网时期,与地面通信系统进行更多的互 补合作、融合发展。

星链宽带服务具有全球覆盖能力,不受国家和地理限制。相比 5g 网络、固定宽带,星链通过部署全球覆盖 的低轨卫星网络,可以为地理位置偏远、传统互联网基础设施覆盖不足的地区提供宽带连接。根据 spacex 公司向美国联邦通信委员会和国际电信联盟提交的申请,“星链”系统组建大致分为 3 个阶段。第 1 阶段,在 550km 高度的 72 个轨道面上部署约 1600 颗卫星,以满足美国本土互联网需求;第 2 阶段,在 540~570km 高度的轨道部署约 2200 颗卫星,拓展高纬度地区覆盖并提高中低纬度地区通信质量;第 3 阶段,在约 350km 高度的轨道部署 2.4 万颗极低轨卫星以及在 500~600km 高度的轨道部署约 4000 颗卫星,实现包括两极地区 在内的全球高速、低延迟通信。

虽然当前“星链”整体网络性能与 5g 网络/固定宽带仍有差距,但星链网络下载速度已经处于较高水平。根据 ookla 公司《2023 年卫星通信性能》报告,在调研的 27 个欧洲国家中,有 14 个国家使用“星链”网络的中位 数下载速度超过 100 mbit/s,有 11 个国家的网速超过该国的固定宽带速度。

3. 卫星互联网新技术:核心网 基站上星,相控阵天线,激光星间链路

3.1 核心网、基站上星是星地融合组网发展方向

星地一体融合组网是未来网络的一项关键技术。imt-2030 推进组在《6g 总体愿景与潜在关键技术白皮书》 中指出,6g 潜在应用场景包括全域覆盖和无线立体的超级连接。地面蜂窝网与高轨卫星网络、中低轨卫星 网络、高空平台在内的空间网络将相互融合,构建全球广域覆盖的空天地一体化三维立体组网,为用户提供 无盲区的宽带移动通信服务。根据 3gpp 的规划,后续 r18 会对卫星接入多连接、核心网上星和星上边缘 计算等卫星与 5g 的融合增强特性进行研究,深入推动 5g 与卫星网络融合演进。 注:非地面网络(ntn)是由卫星通信网络、高空/空中平台网络组成的网络总称。ntn 中的卫星通信网络 包括低地球轨道(leo)、中地球轨道(meo)和地球同步轨道(geo)卫星、高空/空中平台网络包括飞机、 气球和飞艇等。

基站上星是星地一体融合组网发展方向。3gpp r15 明确支持卫星接入作为 5g 系统需求。5g 与卫星接入 兼容发展实现星地一体融合组网,目前有三种模式:(1)卫星回传,卫星作为回传网连接基站和核心网;(2) 透明模式,卫星只做频率转换、数据信令透传;(3)再生模式,基站上星,nr 空口信号星上产生。近几年 手机直连卫星成为卫星互联网重大创新和迭代演进方向,为商业航天带来大规模c端用户和多样化应用场景。 因此,再生模式成为当前主流技术路线,透明模式作为辅助路线。基站上星模式下,卫星既具备基本的射频 收发功能外,还可以解调基带信息,具有星间路由、接入控制和无线资源管理等功能。根据基站上星构成, 可以分为全部基站上星、基站 核心网上星、rru du 上星等多种模式。

5g 核心网上星有助于缩短时延。另一方面,卫星算力和存储资源有限,5g 核心网采用 nfv 架构,控制面 与用户面分离。控制面网元如 smf 与 pcf 等部署在地面信关站上,用于业务控制、资源分配、用户管理和 安全管控;upf 以及 mec 等可以考虑部署在卫星上,其中 upf 网元主要负责用户数据流量的转发。 注:星载核心网组网工作架构:基站通过 n2 接口与地面 5g 核心网相连,并根据接收到的地面 5g 核心网指 示,使用 n2 接口将本地用户面数据路由到部署在卫星上的 upf。卫星上 upf 网元,通过 n6 接口与卫星上 mec 平台相连,实现星上本地用户面数据的路由转发和处理,缩短用户面时延。卫星上 upf 通过 n4 接口 与地面 5g 核心网相连,接收 n4 会话管理指令并进行处理。

3.2 相控阵天线是卫星组网的关键技术之一

相控阵天线是卫星组网的关键技术之一。相比传统雷达,相控阵雷达具有高可靠性、抗干扰能力强等优势。 目前相控阵天线已经普遍应用在卫星通信系统空间段和用户终端,包括星间数据链通信、北斗卫星导航系统、 地面“动中通”通信系统、无人机通信控制系统、地面导航等平台。 相控阵天线原理:相控阵天线通常由大量天线单元组成,这些单元以规则的二维阵列排列。每个天线单元可 以独立地调整发射或接收信号的相位。通过控制每个天线单元的相位差,调整波束的指向角度,从而实现对 目标的准确定位、追踪和扫描。

星链卫星使用相控阵天线技术,配置 4 个相控阵天线和 2 个抛物面天线。星链 4 副相控阵天线的尺寸大概为 0.7m,阵元单元个数约为 240 个,阵元间隔小于 23.6mm,支持对地 ku、ka 频率。

星链卫星相控阵天线采用多通道集成的有源相控阵天线技术。(1)采用跳波束覆盖技术,包含移相器的 8 通 道 8 波束多功能芯片,天线波束和相位扫描功能由多功能芯片实现;(2)相控阵天线采用由内向外逐渐稀布 的方式,采用瓦片式构架,分为 4 层,包括天线阵面层,映射层,多工馈电层和波束形成层;振幅加权由阵 列排列实现。

多波束多通道相控阵天线由功率放大器、低噪声放大器、开关、移相器、多波束芯片等构成。多通道集成是 解决毫米波有源相控阵天线高密度集成的有效途径之一,其基本思想是以 cmos 或 sige 为代表的硅基半导 体工艺为基础,在一个芯片上实现一块 tr 组件的功能。因此,有源相控阵 tr 组件的性能参数直接决定相 控阵雷达系统的作用距离、空间分辨率、接收灵敏度等关键参数。

3.3 激光星间链路有望成为卫星网络核心传输链路

与现有地面光纤网络相比,空间激光器将减少卫星网络延迟。此外,激光通信具备高信道吞吐率、高传输带 宽、强抗干扰能力、高保密性和安全性等优点。

星链通信网络将激光星间链路作为其核心传输链路的方式之一。星链卫星配备 4 个激光卫星链路,以连接到 同一轨道平面的相邻卫星和两个不同轨道平面的两个相邻卫星,太空激光器允许星链卫星直接相互连接。 注:“太空激光”功能的正式名称是“卫星间光链路”,其设计目的是让卫星在轨道上进行通信,直接从一颗 卫星到另一颗卫星提供更快的数据传输,而无需每颗卫星直接从地球上的本地“星链网关”地面站接收数据。

星链激光通信处于试验运营阶段。配备星间链路的卫星可以通过激光通信将数据传输到地球轨道上的另一个 卫星,形成太空中的网状网络。截止 2024 年 1 月底,星链激光通信终端超过 9000 个,每天为客户传输超 过 200 万 gb 数据,峰值吞吐量 5.6tbps。

国内“星网”、“鸿雁”、“虹云”、“行云”以及“天地一体化”星座已经将激光星间链路作为其核心传输链路的 方式之一。国内“行云”系列卫星搭载了由 laserfleet 公司开发的激光通信载荷,并于 2020 年发射成功, 是我国第一次进行低轨卫星星间激光链路技术试验。该激光通信载荷的通信距离大于 3000km,通信速率可 以达到 100mbps。

4. 2024 年卫星互联网保持快速发展趋势

4.1 星链开启“手机直连卫星”计划

2024 年至今,星链开启“手机直连卫星”计划。2023 年 10 月,spacex 推出“星链直连手机”网站页面,并制 定服务推广时间表。spacex 计划 2024 年星链实现全球文本(短信)服务,2025 年实现覆盖全球的语音、 数据和卫星物联网服务。spacex 采取发射新型星链卫星兼容市面主流 lte/4g 协议手机型号,用户无需更 换新机、升级系统或下载特殊应用程序。自 2024 年 1 月至 6 月上旬,spacex 公司利用猎鹰火箭累计发射 手机直连卫星 64 颗。

4.2 国内 gw 星座与 g60 星链进入正式发射阶段

中国星网和上海垣信两大运营商积极发展国内低轨卫星互联网。 中国卫星网络集团有限公(简称“中国星网”)成立于 2021 年 4 月,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,是首家注册落户雄安新区的中央企业。中国星网致力于打造卫星互联 网产业发展的核心力量和组织平台,为用户提供先进、优质、安全、经济的空间网络信息服务,成为具有全 球竞争力的世界一流卫星互联网公司。 gw 星座是中国星网主导的互联网近地轨道卫星计划,包含两个子星座:gw-a59 和 gw-a2 星座。gw 星 座共计规划发射 12992 颗卫星,其中 gw-a59 子星座 6080 颗,分布在 500km 以下的极低轨道;gw-a2 子 星座 6912 颗,分布在 1145km 的近地轨道。根据航天科技集团一院海南商业航天发射场公开披露,星网工 程 2024 年将完成发射任务,开始小批量卫星部署。

垣信卫星“g60 星链”进展迅速。垣信卫星是“g60 星链”计划实施主体。“g60 星链”是一个包含了 12000 多颗组网卫星的巨型星座(一组人造卫星构成的整体系统)。2019 年,垣信卫星完成试验星发射;2023 年, 垣信卫星 odm 厂商格思航天实现首颗批产卫星下线,年产量预计可达 300 颗;2024 年,垣信卫星预计完成 108 颗卫星组网并运营;2027 年,垣信卫星完成一期 1296 颗卫星部署。


(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

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