【研報】通信行業專題報告：北斗系統將全球組網衛星通信進入新階段-20200102[38頁].pdf

1、 通信通信行業專題行業專題報告報告 請務必閱讀正文之后的免責聲明請務必閱讀正文之后的免責聲明 渤海證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格渤海證券股份有限公司具備證券投資咨詢業務資格 1 of 38 北斗系統將全球組網，衛星通信進入新階段北斗系統將全球組網，衛星通信進入新階段 通信行業專題報告通信行業專題報告 專題研究小組成員專題研究小組成員： 徐勇 2020 年 1 月 2 日 投資要點：投資要點： 北斗導航系統將實現全面組網，產業鏈發展進入新階段北斗導航系統將實現全面組網，產業鏈發展進入新階段 目前，北斗三號全球系統組網收官階段，明年上半年完成全部組網，可以提 供全天候、全天時、高精度的定

2、位、導航和授時服務，對于交通運輸、農林 漁業、氣象預報等領域將產生顯著經濟和社會效益，同時也改變著人們的生 活。北斗產業鏈是國家戰略新興產業，從元器件供應商、產品制造商到集成 商運營商，將隨著市場規模的擴大逐步向深層次發展，并由此產生龍頭企業。 同時伴隨著北斗衛星導航產業進入全球服務，北斗衛星應用與物聯網、大數 據、云計算相融合，將拓展出更加廣闊的市場空間，衛星導航市場將呈現爆 發式增長的局面。 低軌衛星移動通信系統將迎來爆發期低軌衛星移動通信系統將迎來爆發期 近年來，低軌衛星移動通信在技術突破和應用需求增強的促進下，形成了快 速發展的趨勢。由于低軌道衛星重量輕，衛星數量大，覆蓋范圍廣，研發迭

3、 代周期短，成本低廉，便于組網。低軌衛星通信系統組成的星座可以實現真 正的全球覆來保證無線通信系統的質量和高可靠性。同時多址、點波束、頻 率復用等技術已經為低軌道衛星移動通信提供了技術保障。目前國外的星鏈 計劃和OneWeb星座、 國內的鴻雁星座和虹云星座都已經正式進入實施階段， 一旦完成部署，可滿足全球寬帶互聯網用戶的規?；尤胄枨?，也可滿足應 急通信、傳感器數據采集以及工業物聯網、無人化設備遠程遙控等對信息交 互實時性要求較高的應用需求，從而構建以衛星通信為基礎的太空互聯網。 5G 的增強演進來自于高通量衛星系統的支持的增強演進來自于高通量衛星系統的支持 高通量衛星使用 Ka 頻段，多點波

4、束、頻率復用、高波束增益，通信總容量 達 20Gbps，超過了之前所有研制的通信衛星容量的總和，實現與地面網絡 的融合互通，為運營商提供了回程服務、基站拉遠等服務，成為 5G 時代的 衛星寬帶業務和船載、機載、車載衛星通信業務的主要實現方式。在 3GPP.R16 標準中，已經制定了針對衛星網絡應用的 10 個通信場景，這將在 5G 網絡建成后，進一步促進衛星通信在未來通信網路中的重要地位?；?5G 網絡和高通量衛星通信這種形式組網的天地一體化網絡， 已經具備泛在覆 蓋、降低地面網絡依賴、提高網絡彈性等特點。用戶將能夠在任意時間、地 點透明地享受來自于地面網絡/天基網絡的融合服務，用戶可以使用

5、現有的智 能手機和平板電腦訪問衛星網絡，從而產生更加的優質的應用體驗，以此也 給當前衛星產業鏈上下游的衛星制造、火箭制造、廣播電視、通信行業及其 他行業用戶帶來新的發展機遇。 風險提示風險提示: 北斗應用推廣不及預期；衛星通信市場拓展不及預期。 行行 業業 研研 究究 證證 券券 研研 究究 報報 告告 專專 題題 報報 告告 專題研究小組專題研究小組 徐勇 SACNO S1150516060001 010-68104602 子行業評級子行業評級 通信運營 中性 電信服務 中性 設備與服務 看好 重點品種推薦重點品種推薦 通信通信行業專題行業專題報告報告 請務必閱讀正文之后的免責聲明請務必閱讀

6、正文之后的免責聲明 2 of 38 目 錄 1. 北斗導航系統北斗導航系統 . 4 1.1 北斗導航系統概述北斗導航系統概述 . 4 1.2 北斗導航系統組成與特色技術北斗導航系統組成與特色技術 . 6 1.2.1 北斗導航系統組成北斗導航系統組成 . 7 1.2.2 北斗導航系統終端定位技術北斗導航系統終端定位技術 . 8 1.2.3 北斗導航地基北斗導航地基/星基增強定位技術星基增強定位技術 . 9 1.2.4 北斗短報文技術北斗短報文技術 . 9 1.2.5 重中之重的“原子鐘”重中之重的“原子鐘” . 10 1.3 北斗導航系統的進展北斗導航系統的進展 . 11 1.4 北斗導航系統提

7、供的多種服務北斗導航系統提供的多種服務 . 12 1.5 北斗導航系統產業鏈和應用產業化北斗導航系統產業鏈和應用產業化 . 13 1.5.1 基礎產品及設施基礎產品及設施 . 13 1.5.2 行業應用行業應用 . 16 1.5.3 大眾應用大眾應用 . 17 1.6 北斗導航系統發展趨勢北斗導航系統發展趨勢 . 18 2. 低軌衛星移動通信低軌衛星移動通信 . 18 2.1 低軌道衛星移動通信系統特點低軌道衛星移動通信系統特點 . 19 2.2 低軌道衛星移動通信系統實例低軌道衛星移動通信系統實例 . 19 2.3 低軌道衛星移動通信系統產業生態低軌道衛星移動通信系統產業生態 . 22 2.

8、4 低軌道衛星物聯網應用低軌道衛星物聯網應用 . 23 3. 高通量衛星高通量衛星與與 5G 的融合的融合 . 25 3.1 高通量衛星通信系統高通量衛星通信系統 . 25 3.2 通信衛星行業發展趨勢通信衛星行業發展趨勢 . 27 3.3 衛星通信系統與衛星通信系統與 5G 的融合的融合 . 28 4. 衛星通信產業鏈及相關上市公司衛星通信產業鏈及相關上市公司 . 30 4.1 衛星行業發展趨勢衛星行業發展趨勢 . 30 4.2 衛星通信相關公司衛星通信相關公司 . 31 4.2.1 北斗星通北斗星通 . 31 4.2.2 海格通信海格通信 . 31 4.2.3 中國衛通中國衛通 . 32

9、4.2.4 振芯科技振芯科技 . 33 4.2.5 中國衛星中國衛星 . 33 4.2.6 華測導航華測導航 . 34 通信通信行業專題行業專題報告報告 請務必閱讀正文之后的免責聲明請務必閱讀正文之后的免責聲明 3 of 38 圖 目 錄 圖圖 1 1：北斗一號，二號和三號系統：北斗一號，二號和三號系統 . 4 圖圖 2 2：北斗導航系統星歷星座圖（：北斗導航系統星歷星座圖（20192019- -1212- -3030） . 5 圖圖 3 3：20132013- -20202020 年我國衛星導航與位置服務產業總產值及預測年我國衛星導航與位置服務產業總產值及預測 . 6 圖圖 4 4：北斗導航

10、系統空間段設備：北斗導航系統空間段設備 . 7 圖圖 5 5：北斗導航系統地面段的設備：北斗導航系統地面段的設備 . 7 圖圖 6 6：北斗導航系統用戶段的設備：北斗導航系統用戶段的設備 . 7 圖圖 7 7：北斗：北斗 GEOGEO 衛星和北斗衛星和北斗 MEOMEO 衛星衛星 . 8 圖圖 8 8：差分：差分 BDSBDS 系統數據鏈數據流程系統數據鏈數據流程 . 8 圖圖 9 9：A A- -BDSBDS 定位方案定位方案 . 9 圖圖 1010：星載氫原子鐘：星載氫原子鐘 . 10 圖圖 1111：北斗衛星導航標準單點定位精度（數據采樣間隔為：北斗衛星導航標準單點定位精度（數據采樣間隔

11、為 30s30s） . 13 圖圖 1212：北斗衛星導航空間信號測距誤差：北斗衛星導航空間信號測距誤差 . 13 圖圖 1313：全球：全球 GNSSGNSS 產業市場份額分布產業市場份額分布 . 13 圖圖 1414：UC6226 UC6226 超小尺寸低功耗芯片超小尺寸低功耗芯片 . 14 圖圖 1515：UC6226 UC6226 車規級高性能芯片車規級高性能芯片 . 14 圖圖 1616：D D- -HelixHelix 天線天線 . 14 圖圖 1717：3D3D 基準站天線基準站天線 . 14 圖圖 1818：UR4B0 UR4B0 四系統多頻高精度接收機四系統多頻高精度接收機

12、. 15 圖圖 1919：T300 GNSST300 GNSS 接收機接收機 . 15 圖圖 2020：北斗地基增強系統基準站：北斗地基增強系統基準站 . 15 圖圖 2121：低軌道衛星星座示意圖：低軌道衛星星座示意圖 . 19 圖圖 2222：太空探索公司星鏈項目衛星：太空探索公司星鏈項目衛星 . 20 圖圖 2323：OneWebOneWeb 衛星效果圖衛星效果圖 . 20 圖圖 2424：鴻雁衛星星座通信系統：鴻雁衛星星座通信系統 . 21 圖圖 2525：OneWebOneWeb 構建的衛星通信生態構建的衛星通信生態 . 23 圖圖 2626：OneWebOneWeb 衛星制造工廠衛

13、星制造工廠 . 23 圖圖 2727：天啟星座通信系統：天啟星座通信系統 . 24 圖圖 2828：我國衛星通信系統發展歷程：我國衛星通信系統發展歷程 . 25 圖圖 2929：中星：中星 1616 號衛星移動通信系統號衛星移動通信系統 . 26 圖圖 3030：5G5G 網絡中非地面網絡架構網絡中非地面網絡架構 . 28 圖圖 3131：3GPP3GPP 的的 4 4 種星地融合的網絡架構種星地融合的網絡架構 . 29 表 目 錄 表表 1 1：2020 2020 年北斗系統計劃提供的服務類型年北斗系統計劃提供的服務類型 . 12 通信通信行業專題行業專題報告報告 請務必閱讀正文之后的免責聲

14、明請務必閱讀正文之后的免責聲明 4 of 38 1. 北斗導航系統北斗導航系統 1.1 北斗導航系統概述北斗導航系統概述 為了發展衛星導航產業，將其定位、導航和授時等功能用于服務經濟社會發展和 民生改善，提高全球衛星導航系統的綜合應用效益，我國自上世紀九十年代啟動 北斗系統研制工作，在經歷了 25 年的研究與發展，目前已經基本建成了北斗衛 星導航系統（BDS） ，免費為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、測 速和授時服務。 。 隨著北斗系統在移動通信領域的建設和發展， 相關產品已廣泛應 用于社會各個領域，逐步滲透到人類社會生產和人們生活的方方面面，同時對于 保障國家安全、促進經濟社會的發

15、展、提高我國的國際地位等諸多方面，都具有 十分重大和特殊的意義。 北斗導航系統按照“三步走”發展戰略，先有源后無源，先區域后全球，先后建 成北斗一號、北斗二號、北斗三號系統。這三個系統建設過程如下： 圖圖 1 1：北北斗一號斗一號，二號二號和和三號三號系統系統 資料來源：中國衛星導航系統管理辦公室 渤海證券 （1）建設北斗一號系統：1994 年，啟動北斗一號系統工程建設；2000 年，發 射 2 顆地球靜止軌道衛星，建成系統并投入使用，采用有源定位體制，為中國用 戶提供定位、授時、廣域差分和短報文通信服務；2003 年，發射第 3 顆地球靜 止軌道衛星，進一步增強系統性能。 （2）建設北斗二號

16、系統：2004 年，啟動北斗二號系統工程建設；2012 年，完 成 14 顆衛星（5 顆地球靜止軌道衛星、5 顆傾斜地球同步軌道衛星和 4 顆中圓 地球軌道衛星）發射組網。北斗二號系統在兼容北斗一號系統技術體制基礎上， 增加無源定位體制，為亞太地區用戶提供定位、測速、授時和短報文通信服務。 （3） 建設北斗三號系統： 2009 年啟動北斗三號系統建設； 2020 年將完成 30 顆 通信通信行業專題行業專題報告報告 請務必閱讀正文之后的免責聲明請務必閱讀正文之后的免責聲明 5 of 38 衛星發射組網，全面建成北斗三號系統。北斗三號系統繼承有源服務和無源服務 兩種技術體制， 為全球用戶提供定位

17、導航授時、 全球短報文通信和國際搜救服務， 同時可為中國及周邊地區用戶提供星基增強、地基增強、精密單點定位和區域短 報文通信等服務。特別指出的是 2019 年 12 月 16 日，第五十二、五十三顆北斗 三號導航衛星發射成功后，所有中圓地球軌道衛星全部發射完畢，標志著北斗三 號全球系統核心星座部署完成，為實現全球組網奠定堅實基礎。北斗三號系統將 向全球用戶提供基本導航、短報文通信、星基增強、國際搜救、精密單點定位服 務等業務。 此外中國還計劃 2035 年，以北斗系統為核心，建設完善更加泛在、更加融合、 更加智能的國家綜合定位導航授時體系。 圖圖 2 2：北斗導航系統星北斗導航系統星歷星座歷星

18、座圖（圖（2 2019019- -1212- -3030） 資料來源：中國衛星導航系統管理辦公室測試評估研究中心 渤海證券 建成后的北斗系統快速形成區域服務能力，并逐步擴展為全球服務的中國特色發 展路徑，其具有以下特點：一是空間段采用三種軌道衛星組成的混合星座，與其 他衛星導航系統相比高軌衛星更多，抗遮擋能力強，尤其在低緯度地區性能優勢 更為明顯。二是提供多個頻點的導航信號，能夠通過多頻信號組合使用等方式提 高服務精度。三是創新融合了導航與通信功能，具備定位導航授時、星基增強、 地基增強、精密單點定位、短報文通信和國際搜救等多種服務能力。 在北斗導航系統建設過程中，政府積極推進中華人民共和國衛

19、星導航條例立 法進程，保障衛星導航產業健康、快速、持續發展，并發布國家衛星導航產業 中長期發展規劃 ， 從國家層面對衛星導航產業長期發展進行總體部署， 提供國家 宏觀政策指導。發改委、科技部、工信部等各部委以及國內各個省市也出臺了一 系列推動北斗系統應用的政策文件和具體舉措。正因為北斗導航系統的重要的戰 略性意義，北斗也快速與移動通信、云計算、物聯網、工業互聯網、大數據和區 通信通信行業專題行業專題報告報告 請務必閱讀正文之后的免責聲明請務必閱讀正文之后的免責聲明 6 of 38 塊鏈等技術的相互融合，實現了北斗衛星導航系統相關產業規模也迅速壯大。我 國衛星導航與位置服務企業已達 14000

20、家， 從業人員超過 50 萬人，形成珠三角、 京津冀、長三角、鄂豫湘、川陜渝五大產業區域，截至 2019 年年底，申請累計 7 萬件， 位居全球第一。 同時， 北斗高精度產品目前已出口至 90 多個國家和地區， 為全球科技、經濟和社會發展做出貢獻。 中國衛星導航與位置服務產業發展白皮書(2019)顯示，2018 年中國衛星導航 與位置服務產業總體產值達 3016 億元，較 2017 年增長 18.3%。與衛星導航技 術研發和應用直接相關的，包括芯片、器件、算法、軟件、導航數據、終端設備、 基礎設施等在內的產業核心產值達 1069 億元，占總產值的 35.44%，北斗對產業 的核心產值貢獻率達

21、80%，由衛星導航衍生帶動形成的關聯產值達 1947 億元。 同時國家衛星導航產業中長期發展規劃提出，到 2020 年，我國衛星導航產 業規模將超過 4000 億元。北斗衛星導航系統及其兼容產品將在國民經濟重要行 業和關鍵領域得到廣泛應用，在大眾消費市場逐步推廣普及，對國內衛星導航應 用市場的貢獻率達到 60%。 圖圖 3 3：20132013- -20202020 年我國衛星導航與位置服務產業總產值及預測年我國衛星導航與位置服務產業總產值及預測 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 2013年2014年2015年2016年2017年2018年2020年 衛星導航與位置服務產業總產值 資料來源：中國衛星導航定位協會 渤海證券 1.2 北斗導航系統組成北斗導航系統組成與特色技術與特色技術 北斗衛星導航系統（BDS）是中國自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統，是 為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航、授時和短報文通信服務 的