如何实现卫星连接？
　　通信系统作为数字经济底座的核心环节，是新型基础设施建设的重要组成部分，承载着长期建设的重大使命。然而，进入5G建设后周期，地面网络发展空间有限，往空间里拓展是大势所驱。但是，传统卫星通信的应用场景较为局限，唯有实现卫星与智能手机的直连，打通消费者付费的商业模式，才能迸发出更大的市场活力和成长空间。那么，首先如何实现卫星连接？
　　1）使用专用卫星电话。传统卫星通信方式下需要使用专用卫星电话，通过卫星链接到信关站，再接入地面公共网络实现通讯功能。
　　2）引入地面接收设备。基于卫星的通讯协议信号被地面接收设备接收后，通过无线路由器转换成Wi-Fi信号，手机接入上网。
　　3）终端侧增加卫星通信芯片。在手机中单独增加相应的卫星通信芯片，通过特定为卫星频段实现紧急救助的短信功能。
　　4）增加卫星天线增益。使用可折叠巨型相控阵天线，使得卫星发射信号具有很高的指向性和增益能力，实现手机与卫星的直连。
　　手机直连卫星的路径选择、关键技术与商业化进程几何？
　　目前，手机直连卫星的技术路线尚未形成统一，海外巨头苹果和高通采用专有解决方案，此外，StarLink、Lynk Global和ASTSpaceMobile等卫星供应商以及电信运营商也在推出各自的直连模式，这使得市场格局进一步复杂化。我们认为，从网络演进的延续性结合商业模式的可推广性来看，对地面3GPP移动通信体制进行适应性改进增强来实现手机直连卫星将成为主流趋势。5GNTN关键技术包括时频同步、随机接入、HARQ、功率控制、MCS自适应、卫星波束规划和调度等，其使用统一的空中接口，可实现手机通过卫星直接连接到蜂窝网络，构建天地融合网络。目前，进展中的手机直连低轨卫星商业项目主要包括Starlink V2、ASTSpaceMobile、Lynk Global和Omnispace等。
　　手机直连卫星带来哪些增量市场？
　　卫星侧，星载相控阵、星间激光链路以及星上信号处理是载荷价值量最高的部分。星载相控阵拥有可以快速准确改变波束方向的能力，是与地面进行通信的最佳天线，也是提高通信卫星性能、推动其便捷应用的重要方式。从国外项目经验来看，星载相控阵通常上千至上万通道，已经具备规模经济优势。T/R芯片是星载相控阵的核心也是成本占比最高的部分；激光通信具有通信容量大、传输距离远、保密性好、设备体积小等优点，已经成为星际传输不可替代的手段，由于目前仍处于在轨技术验证和应用示范阶段，相应的器件成本较高，与此同时，激光的波束对准是最大的难题，通常一颗通信卫星上需要搭载多套激光通信设备；星上信号处理可以大幅降低卫星星座对地面网络的依赖，从而减少地面信关站的建设数量，尤其适合无法在全球建地面站的国家，信号处理模块主要包含CPU、FPGA、协议栈等软硬一体，初期硬件器件成本和软件研发投入较高。
　　终端侧，卫星通信芯片将贡献最大的增量市场。在卫星专用频段下，手机需要额外增加一块卫星通信芯片，通常是基带射频一体化的SoC芯片，华为Mate50和P60通过此方式实现应急短信功能。iPhone 14则是通过高通的X65调制解调器芯片实现的，X65不仅为iPhone 14提供5G蜂窝网络连接，还可以调用Globalstar卫星使用的Band n53频率；在NTN技术体制下，手机芯片厂商将会推出相应的NTN芯片，联发科在MWC23会展上推出了MT68253GPPNTN芯片组，目前已经应用于摩托罗拉defy 2和CATS75两款智能手机，未来支持卫星通信的手机SoC芯片将会越来越多。
　　投资建议
　　低轨卫星互联网的应用价值在俄乌战争中得到了催熟，长期来看是6G天地一体化核心组成部分。低轨卫星通信跟卫星导航和卫星遥感不同，遥感单颗星就能具备业务能力，北斗几颗到几十颗也能产出经济效益，低轨卫星互联网则需要上至少百颗星组网以后才具有实际的应用价值。因此，低轨卫星互联网跟很长一段时间内的投资机会将聚焦在卫星制造环节，尤其是卫星载荷制造及相关配套企业。其次，手机直连卫星将打开卫星互联网在民用市场的应用空间，带来星载相控阵、星间链路、信号处理以及手机芯片的全新增量市场，华为mate60以及下一代苹果手机发布等都有可能成为板块催化剂，此外，手机直连卫星同时也将给运营商带来C端新市场分成的新机遇。
　　建议关注：
　　1）相控阵：铖昌科技（t/r芯片）、亚光科技（微波器件）
　　2）信号处理：信科移动、创意信息、复旦微电（fpga）
　　3）星间链路：光迅科技（激光器件）、光库科技（调至器）
　　4）手机芯片：华力创通、电科芯片
　　5）其他：普天科技（地面核心网）、震有科技（地面核心网）、天银机电（星敏）、天奥电子（时频）、佳缘科技（加密板卡）
　　风险提示
　　产业相关环节进展不及预期。
　　

研究报告全文：TableIndNameRptType通信行业研究行业专题手机直连卫星带来哪些增量市场行业评级增持主要观点TableIndRank报告日期2023-04-01TableSummary如何实现卫星连接通信系统作为数字经济底座的核心环节是新型基础设施建设的重行业指数与沪深TableChart300走势比较要组成部分承载着长期建设的重大使命然而进入5G建设后36周期地面网络发展空间有限往空间里拓展是大势所驱但是24传统卫星通信的应用场景较为局限唯有实现卫星与智能手机的直11连打通消费者付费的商业模式才能迸发出更大的市场活力和成-24227221022123长空间那么首先如何实现卫星连接-151使用专用卫星电话传统卫星通信方式下需要使用专用卫星电-28通信沪深300话通过卫星链接到信关站再接入地面公共网络实现通讯功能2引入地面接收设备基于卫星的通讯协议信号被地面接收设备分析师TableAuthor陈晶接收后通过无线路由器转换成Wi-Fi信号手机接入上网执业证书号S0010522070001邮箱chenjinghazqcom3终端侧增加卫星通信芯片在手机中单独增加相应的卫星通信分析师张天芯片通过特定为卫星频段实现紧急救助的短信功能执业证书号S00105201100024增加卫星天线增益使用可折叠巨型相控阵天线使得卫星发邮箱zhangtianhazqcom射信号具有很高的指向性和增益能力实现手机与卫星的直连手机直连卫星的路径选择关键技术与商业化进程几何目前手机直连卫星的技术路线尚未形成统一海外巨头苹果和高通采用专有解决方案此外StarLinkLynkGlobal和ASTSpaceMobile等卫星供应商以及电信运营商也在推出各自的直连模式这使得市场格局进一步复杂化我们认为从网络演进的延续性结合商业模式的可推广性来看对地面3GPP移动通信体制进行适应性改进增强来实现手机直连卫星将成为主流趋势5GNTN关键技术包括时频同步随机接入HARQ功率控制MCS自适应卫星波束规划和调度等其使用统一的空中接口可实现手机通过卫星直接连接到蜂窝网络构建天地融合网络目前进展中的手机直连低轨卫星商业项目主要包括StarlinkV2AST相关报告TableReportSpaceMobileLynkGlobal和Omnispace等1国防预算稳中有升军工信息化注入强心剂2023-03-07手机直连卫星带来哪些增量市场2RedCap模组首发物联网迎来催卫星侧星载相控阵星间激光链路以及星上信号处理是载荷价值化2023-03-01量最高的部分星载相控阵拥有可以快速准确改变波束方向的能3智明达2022年业绩快报点评收力是与地面进行通信的最佳天线也是提高通信卫星性能推动入端基本盘仍在利润端或迎来改善其便捷应用的重要方式从国外项目经验来看星载相控阵通常上2023-02-28千至上万通道已经具备规模经济优势TR芯片是星载相控阵的核心也是成本占比最高的部分激光通信具有通信容量大传输距离远保密性好设备体积小等优点已经成为星际传输不可替代的手段由于目前仍处于在轨技术验证和应用示范阶段相应的器敬请参阅末页重要声明及评级说明证券研究报告TableCompanyRptType行业研究件成本较高与此同时激光的波束对准是最大的难题通常一颗通信卫星上需要搭载多套激光通信设备星上信号处理可以大幅降低卫星星座对地面网络的依赖从而减少地面信关站的建设数量尤其适合无法在全球建地面站的国家信号处理模块主要包含CPUFPGA协议栈等软硬一体初期硬件器件成本和软件研发投入较高终端侧卫星通信芯片将贡献最大的增量市场在卫星专用频段下手机需要额外增加一块卫星通信芯片通常是基带射频一体化的SoC芯片华为Mate50和P60通过此方式实现应急短信功能iPhone14则是通过高通的X65调制解调器芯片实现的X65不仅为iPhone14提供5G蜂窝网络连接还可以调用Globalstar卫星使用的Bandn53频率在NTN技术体制下手机芯片厂商将会推出相应的NTN芯片联发科在MWC23会展上推出了MT68253GPPNTN芯片组目前已经应用于摩托罗拉defy2和CATS75两款智能手机未来支持卫星通信的手机SoC芯片将会越来越多投资建议低轨卫星互联网的应用价值在俄乌战争中得到了催熟长期来看是6G天地一体化核心组成部分低轨卫星通信跟卫星导航和卫星遥感不同遥感单颗星就能具备业务能力北斗几颗到几十颗也能产出经济效益低轨卫星互联网则需要上至少百颗星组网以后才具有实际的应用价值因此低轨卫星互联网跟很长一段时间内的投资机会将聚焦在卫星制造环节尤其是卫星载荷制造及相关配套企业其次手机直连卫星将打开卫星互联网在民用市场的应用空间带来星载相控阵星间链路信号处理以及手机芯片的全新增量市场华为mate60以及下一代苹果手机发布等都有可能成为板块催化剂此外手机直连卫星同时也将给运营商带来C端新市场分成的新机遇建议关注1相控阵铖昌科技tr芯片亚光科技微波器件2信号处理信科移动创意信息复旦微电fpga3星间链路光迅科技激光器件光库科技调至器4手机芯片华力创通电科芯片5其他普天科技地面核心网震有科技地面核心网天银机电星敏天奥电子时频佳缘科技加密板卡风险提示产业相关环节进展不及预期敬请参阅末页重要声明及评级说明211证券研究报告TableCompanyRptType行业研究正文目录1如何实现卫星连接52手机直连卫星的路径选择关键技术与商业化进程几何73手机直连卫星带来哪些增量市场94风险提示10敬请参阅末页重要声明及评级说明311证券研究报告TableCompanyRptType行业研究图表目录图表1使用专用卫星电话实现卫星连接5图表2引入地面接收设备实现卫星连接5图表3终端侧增加卫星通信模块实现卫星连接6图表4增加卫星天线增益实现卫星连接6图表53GPPNTN标准化进程路线图7图表6基于透明转发的NTN网络架构7图表7基于再生传输的NTN网络架构7图表8手机直连低轨卫星商业项目进展梳理8图表9增量市场1星载相控阵TR芯片9图表10增量市场2星间激光链路激光器件9图表11增量市场3通信载荷信号处理模块9图表12增量市场4卫星通信芯片射频基带9敬请参阅末页重要声明及评级说明411证券研究报告TableCompanyRptType行业研究1如何实现卫星连接通信系统作为数字经济底座的核心环节是新型基础设施建设的重要组成部分承载着长期建设的重大使命然而进入5G建设后周期地面网络发展空间有限往空间里拓展是大势所驱但是传统卫星通信的应用场景较为局限唯有实现卫星与智能手机的直连打通消费者付费的商业模式才能迸发出更大的市场活力和成长空间那么首先如何实现卫星连接1使用专用卫星电话传统卫星通信方式下需要使用专用卫星电话通过卫星链接到信关站再接入地面公共网络实现通讯功能这种模式通常采用CKuKa等卫星专用通讯频段且专用卫星终端天线较大发射功率较高通常应用在专用领域比较典型的包括天通一号铱星GlobalStar等图表1使用专用卫星电话实现卫星连接资料来源中国联通泛终端技术华安证券研究所2引入地面接收设备这种方式引入了一种像锅一样的地面接收设备手机终端不需要做任何的修改在这种方式下地面接收设备与卫星之间采用KaKu等卫星频段通讯基于卫星的通讯协议信号被地面接收设备接收后通过无线路由器转换成Wi-Fi信号手机再通过Wi-Fi信号接入上网美国SpaceX公司的星链系统V10目前采用这种方法图表2引入地面接收设备实现卫星连接资料来源中国联通泛终端技术华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明511证券研究报告TableCompanyRptType行业研究3终端侧增加卫星通信芯片华为推出的Mate50和P60采用这种方法在手机中单独增加了相应的卫星通信芯片通过特定为卫星频段实现紧急救助的短信功能实现手机直连卫星我们认为在这种方式下卫星通信通常是作为厂家推出新机型的一个卖点和灾备通信手段手机与卫星之间的通信仍然采用非标准化的技术体制并不利于全球化推广图表3终端侧增加卫星通信模块实现卫星连接资料来源中国联通泛终端技术华安证券研究所4增加卫星天线增益这种方式也可以在不改变手机终端的情况下直接使用地面蜂窝频段例如美国初创卫星公司ASTSpaceMobile正在建设全球首个可接入标准4G5G移动终端设备的天基移动网络其使用了一个可折叠的巨型相控阵天线使得卫星发射信号具有很高的指向性和增益能力可以实现手机与卫星的直连我们认为这种改变卫星不改变终端来实现手机直连卫星的方式是最理想的同时也最有利于未来卫星互联网的推广和应用图表4增加卫星天线增益实现卫星连接资料来源中国联通泛终端技术华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明611证券研究报告TableCompanyRptType行业研究2手机直连卫星的路径选择关键技术与商业化进程几何目前手机直连卫星的技术路线尚未形成统一海外巨头苹果和高通采用专有解决方案此外StarLinkLynkGlobal和ASTSpaceMobile等卫星供应商以及电信运营商也在推出各自的直连模式这使得市场格局进一步复杂化我们认为从网络演进的延续性结合商业模式的可推广性来看对地面3GPP移动通信体制进行适应性改进增强来实现手机直连卫星将成为主流趋势图表53GPPNTN标准化进程路线图资料来源星地融合的3GPP标准化进展与6G展望华安证券研究所3GPP从R16起开始进行非地面网络NTN的研究在R17中开始进行具体系统设计5GNTN关键技术包括时频同步随机接入HARQ功率控制MCS自适应卫星波束规划和调度等其使用统一的空中接口可实现手机通过卫星直接连接到蜂窝网络构建天地融合网络包括透明传输和再生传输两种网络架构NTN透明传输中卫星作为信号传输的中继仅转发信号对信号不做任何处理有效载荷重复的波形信号是不变的NTN再生传输是将基站上天在卫星上进行解调解码编码调制等完成全部或部分基站功能再接入地面5G核心网R17NTN技术以透明传输为主解决了卫星通信的基础问题包括时频同步大传输时延和移动性管理等问题而R18NTN基于透明传输进一步做了增强侧重于覆盖增强频段扩展和业务连续性但对再生传输和星间链路的标准化并没有提到日程仍需要时间等待技术的成熟与市场的驱动图表6基于透明转发的NTN网络架构图表7基于再生传输的NTN网络架构资料来源5GNTN关键技术研究与演进展望华安证券研资料来源5GNTN关键技术研究与演进展望华安证券研究究所所敬请参阅末页重要声明及评级说明711证券研究报告TableCompanyRptType行业研究目前进展中的手机直连低轨卫星商业项目主要包括StarlinkV2ASTSpaceMobileLynkGlobal和Omnispace等其中1Starlink项目的二代星包括V2Mini和更大的V2其中V2卫星将额外搭载一个面积25平米的相控阵天线能够直接向手机发送信号但由于Starship尚未准备好目前已由Falcon9将21颗V2Mini送入轨道2ASTSpaceMobile项目旨在构建一个包含16个轨道面243颗卫星的低轨通信星座实现普通智能手机不做任何功能修改即可通过卫星获得4G和5G服务为满足窄波束传输以及波束指向灵活调整需求其在试验星BlueWalker3上搭载了目前尺寸最大的商用星载相控阵天线展开面积达到64平米3LynkGlobal项目由美国LynkGlobal公司发起旨在利用上千颗低轨微小卫星为标准移动手持终端提供全球通信服务目前已完成上千部智能手机接入测试在整体架构上其很可能采用了星上处理技术在太空中部署完整的长期演进LTE网络地面用户接入卫星网络时相当于从地面网络漫游至卫星网络4Omnispace项目由美国Omnispace公司发起也旨在利用非地球同步卫星提供符合3GPP标准的全球5G网络服务其工作频段为3GPP定义的n2562021年在实验室环境下演示了商用5G终端通过为选哪个获取语音和数据服务目前该项目已发射两颗试验星图表8手机直连低轨卫星商业项目进展梳理项目名称StarlinkV2ASTSpaceMobileLynkGlobalOmnispace上行频段1910-1915MHz830-835MHz1GHz以下2GHz下行频段1900-1995MHz845-849MHz1GHz以下2GHz在轨试验卫星数颗0262预计星座规模颗20002431000100星座类型LEOLEOLEOLEOMEO地面移动通信协议地面移动通信协议地面移动通信协议地面移动通信协议协议类型增强增强增强增强预期速率2-4Mbits35Mbits--完成大型相控阵天完成手机和卫星间应用状态预备进行测试-线波束控制测试的接入信令交互支持高速上网透支持短消息业务技术业务特征短消息和语音通话-明转发架构星上处理架构资料来源6G公众号华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明811证券研究报告TableCompanyRptType行业研究3手机直连卫星带来哪些增量市场卫星侧星载相控阵星间激光链路以及星上信号处理是载荷价值量最高的部分星载相控阵拥有可以快速准确改变波束方向的能力是与地面进行通信的最佳天线也是提高通信卫星性能推动其便捷应用的重要方式从国外项目经验来看星载相控阵通常上千至上万通道已经具备规模经济优势TR芯片是星载相控阵的核心也是成本占比最高的部分激光通信具有通信容量大传输距离远保密性好设备体积小等优点已经成为星际传输不可替代的手段由于目前仍处于在轨技术验证和应用示范阶段相应的器件成本较高与此同时激光的波束对准是最大的难题通常一颗通信卫星上需要搭载多套激光通信设备星上信号处理可以大幅降低卫星星座对地面网络的依赖从而减少地面信关站的建设数量尤其适合无法在全球建地面站的国家信号处理模块主要包含CPUFPGA协议栈等软硬一体初期硬件器件成本和软件研发投入较高图表9增量市场1星载相控阵TR芯片图表10增量市场2星间激光链路激光器件资料来源铖昌科技官网华安证券研究所资料来源中国光学官网华安证券研究所图表11增量市场3通信载荷信号处理模块图表12增量市场4卫星通信芯片射频基带资料来源创智联恒官网华安证券研究所资料来源华力智芯官网华安证券研究所敬请参阅末页重要声明及评级说明911证券研究报告TableCompanyRptType行业研究终端侧卫星通信芯片将贡献最大的增量市场在卫星专用频段下手机需要额外增加一块卫星通信芯片通常是基带射频一体化的SoC芯片华为Mate50和P60通过此方式实现应急短信功能iPhone14则是通过高通的X65调制解调器芯片实现的X65不仅为iPhone14提供5G蜂窝网络连接还可以调用Globalstar卫星使用的Bandn53频率在NTN技术体制下手机芯片厂商将会推出相应的NTN芯片联发科在MWC23会展上推出了MT68253GPPNTN芯片组目前已经应用于摩托罗拉defy2和CATS75两款智能手机未来支持卫星通信的手机SoC芯片将会越来越多投资建议低轨卫星互联网的应用价值在俄乌战争中得到了催熟长期来看是6G天地一体化核心组成部分低轨卫星通信跟卫星导航和卫星遥感不同遥感单颗星就能具备业务能力北斗几颗到几十颗也能产出经济效益低轨卫星互联网则需要上至少百颗星组网以后才具有实际的应用价值因此低轨卫星互联网跟很长一段时间内的投资机会将聚焦在卫星制造环节尤其是卫星载荷制造及相关配套企业其次手机直连卫星将打开卫星互联网在民用市场的应用空间带来星载相控阵星间链路信号处理以及手机芯片的全新增量市场华为mate60以及下一代苹果手机发布等都有可能成为板块催化剂建议关注1相控阵铖昌科技tr芯片亚光科技微波器件2信号处理信科移动创意信息复旦微电fpga3星间链路光迅科技激光器件光库科技调至器4手机芯片华力创通电科芯片5其他普天科技地面核心网震有科技地面核心网天银机电星敏天奥电子时频佳缘科技加密板卡4风险提示产业相关环节进展不及预期敬请参阅末页重要声明及评级说明1011证券研究报告TableCompanyRptType行业研究重要声明TableReputation分析师声明本报告署名分析师具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格以勤勉的执业态度专业审慎的研究方法使用合法合规的信息独立客观地出具本报告本报告所采用的数据和信息均来自市场公开信息本人对这些信息的准确性或完整性不做任何保证也不保证所包含的信息和建议不会发生任何变更报告中的信息和意见仅供参考本人过去不曾与现在不与未来也将不会因本报告中的具体推荐意见或观点而直接或间接收任何形式的补偿分析结论不受任何第三方的授意或影响特此声明免责声明华安证券股份有限公司经中国证券监督管理委员会批准已具备证券投资咨询业务资格本报告由华安证券股份有限公司在中华人民共和国不包括香港澳门台湾提供本报告中的信息均来源于合规渠道华安证券研究所力求准确可靠但对这些信息的准确性及完整性均不做任何保证在任何情况下本报告中的信息或表述的意见均不构成对任何人的投资建议在任何情况下本公司本公司员工或者关联机构不承诺投资者一定获利不与投资者分享投资收益也不对任何人因使用本报告中的任何内容所引致的任何损失负任何责任投资者务必注意其据此做出的任何投资决策与本公司本公司员工或者关联机构无关华安证券及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券并进行交易还可能为这些公司提供投资银行服务或其他服务本报告仅向特定客户传送未经华安证券研究所书面授权本研究报告的任何部分均不得以任何方式制作任何形式的拷贝复印件或复制品或再次分发给任何其他人或以任何侵犯本公司版权的其他方式使用如欲引用或转载本文内容务必联络华安证券研究所并获得许可并需注明出处为华安证券研究所且不得对本文进行有悖原意的引用和删改如未经本公司授权私自转载或者转发本报告所引起的一切后果及法律责任由私自转载或转发者承担本公司并保留追究其法律责任的权利投资评级说明TableRankIntroduction以本报告发布之日起6个月内证券或行业指数相对于同期相关证券市场代表性指数的涨跌幅作为基准A股以沪深300指数为基准新三板市场以三板成指针对协议转让标的或三板做市指数针对做市转让标的为基准香港市场以恒生指数为基准美国市场以纳斯达克指数或标普500指数为基准定义如下行业评级体系增持未来6个月的投资收益率领先市场基准指数5以上中性未来6个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5至5减持未来6个月的投资收益率落后市场基准指数5以上公司评级体系买入未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数15以上增持未来6-12个月的投资收益率领先市场基准指数5至15中性未来6-12个月的投资收益率与市场基准指数的变动幅度相差-5至5减持未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数5至15卖出未来6-12个月的投资收益率落后市场基准指数15以上无评级因无法获取必要的资料或者公司面临无法预见结果的重大不确定性事件或者其他原因致使无法给出明确的投资评级敬请参阅末页重要声明及评级说明1111证券研究报告