1.2 通信网络基础设施提速升级

当前，全球5G网络建设不断扩大，5G商用进程加速。宽带网络用户数量持续增长，各国积极推动千兆光纤网络改造升级。IPv6规模化部署与应用进程稳步推进，用户数量和应用支持率不断攀升。卫星互联网加快商用，各国在该领域积极开展布局。卫星导航越来越受到各国重视，市场竞争力度逐渐增大。

1.2.1 全球5G网络建设进一步加快

1.各国积极布局5G网络商用化建设

当前，全球 5G 网络建设稳步推进，越来越多的国家和地区致力于实现5G商用。截至2021年底，全球有145个国家/地区的487家运营商已投资 5G 网络，包括技术试验、牌照获取、网络规划、部署和开通等。在商用方面，全球已有78个国家和地区的200家运营商推出符合第三代合作伙伴计划（3GPP）标准的商用 5G 网络。其中，187 家运营商已推出5G移动服务，83家运营商推出了符合3GPP标准的5G固定无线接入（FWA）服务[1]。目前，欧洲、亚太、北美等5G的先发地区已基本完成 5G 网络的商用；南亚、东欧、北非、中南美洲等地区也紧随其后进行5G部署和预商用；在撒哈拉以南非洲，绝大部分地区的5G还是空白。此外，全球5G独立组网也取得明显成效，截至2021年底，全球已有20多家电信商推出了5G独立组网，中国和北美推出首批5G独立组网，随后，澳大利亚、日本、韩国、新加坡、泰国、德国和芬兰等国家和地区的市场也推出了商用5G独立组网[2]。

2021年，各国纷纷推出本国5G网络建设战略，加快布局5G生态。2021年，新加坡宣布投入3000万新元推动5G技术的应用及商业化；欧盟委员会发布《2030数字罗盘：欧洲数字十年之路》，目标是到2030年欧洲所有人口密集地区实现5G网络覆盖；法国政府启动5G和未来电信网络技术加速战略，希望通过 5G 技术推进法国向数字应用前沿发展；韩国宣布“5G+融合服务扩散战略”，其5G用户已突破2000万人，并完成了5G网络在85个城市的覆盖。

2.全球5G用户数量迅速增长

得益于各国5G网络的部署加快，全球5G用户数量持续增长。2022年第一季度，全球5G用户增加7000万人，总数达6.2亿人左右，5G人口覆盖率超过 25%[3]。在北美和亚洲东北部，5G 用户的渗透率最高，其次是海湾阿拉伯合作委员会成员国和西欧地区。据爱立信及全球移动通信系统协会（GSMA）预测，到2022年底，全球5G用户数量将突破10亿人。

5G网络部署范围不断扩大、5G用户数量的持续增长以及更多5G服务的涌现，全球移动服务总收入将持续增长。根据 GSMA 数据，2021年全球移动数据流量增长了40%，运营商的总营收约1.08万亿美元。

5G用户数量的增长也带动了移动终端的快速发展。根据GSA数据目前，全球已有180家厂商宣布推出或即将推出5G终端服务。截至2021年底，全球已发布1257款5G终端，超过600款终端支持5G独立接入（Standalone Access，SA）网络。

3.全球5G创新保持活跃

随着 5G 商业化部署不断加快，全球主要技术企业不断加大研究力度，5G标准必要专利的年度声明量逐年攀升。截至2021年底，全球声明的5G标准必要专利超过6.49万件，有效全球专利族超过4.61万项。有效全球专利族数量排名前十位的企业依次是华为、高通、三星、LG、中兴、诺基亚、爱立信、大唐、OPPO 和夏普，其中排名前三位的企业有效全球专利族数量占比分别为14%、9.8%、9.1%[4]。

美国、中国、欧洲依旧是 5G 领域技术创新最活跃的国家和地区。华为、高通、三星、LG和诺基亚在美国专利商标局授权专利族的占比较高；华为、中兴、高通、大唐和诺基亚在中国国家知识产权局授权专利族的占比较高；华为、诺基亚、高通、三星和爱立信在欧洲专利局授权专利族的占比最高。

4.5G技术体系多样化发展

虽然全球在积极布局 5G，但是各国采用的技术体系仍存在一定差异，5G模组成本仍需继续缩减。

从各运营商投资的 5G 频谱来看，n77（3300～4200MHz）和 n78 （3300～3800MHz）是绝对的主流，n257，n258和n261这3个毫米波频段紧随其后，接下来就是 700MHz，2.6GHz，2100MHz，1800MHz等频段。

从组网模式看，非独立接入（NSA）依然是 5G 部署网络的主流，但增长数量渐趋平缓。独立接入（SA）网络部署增长速度正在加快，5G先发地区不断加大5G SA的投资，如北美洲、欧洲、中国、韩国、澳洲等国家和地区。随着组网模式的发展，支持5G SA的终端数量持续快速增长，已超过总体比例的 50%。目前，各主流芯片厂家都有成熟的产品支持NSA和SA双模。此外，得益于SA网络的建设，5G固定无线接入（FWA）服务增长强劲，在提供宽带服务方面发挥着日益重要的作用。

目前，5G 模组尚未形成规模化市场，成本问题受各方关注。5G 模组两大主要成本问题为芯片和外围电路的开发，其中基带芯片占比最高。通信模组外围电路涉及多种芯片、器件的二次设计与集成，兼具标准化和定制化特点，研发成本高。此外，为满足行业需求，5G模组需要承载融合感知、数据处理、人工智能（AI）、操作系统等特殊功能，进一步增加研发成本。截至2021年9月底，全球共发布5G模组产品137款，多数产品尚未实现大规模出货。因此，降低 5G 模组成本是未来产业发展的重要方向之一。

1.2.2 光纤宽带网络占比持续升高

1.各国加快千兆固定宽带网络部署

全球固定宽带网络已经迈入千兆时代，各国积极推动固定宽带网络基础设施建设，实现向千兆网络升级。根据市场调研机构Omdia发布的《2021年光纤发展指数》，2021年，新加坡的光纤到户（Fiber To The Home，FTTH）普及率、移动基站光纤普及率、光纤到户（Fiber To The Premise，FTTP）覆盖率以及下载和上传速度均排名世界第1位，其后依次为韩国、阿联酋、中国和卡塔尔。欧洲国家中在这方面领先的是西班牙和瑞典，世界排名第7位和第8位，其后依次是卢森堡和罗马尼亚。美洲地区国家中在这方面居于首位的是美国，世界排名第18位。

由于各国的固定宽带建设采用的接入方式、技术体系、服务方案差异较大，因此各国的千兆网络发展和呈现出不同特征。中国、新加坡、日本、新西兰、美国等国较早进行万兆无源光网络（10G-PON）端口部署，目前，新加坡的SingTel和Starhub，韩国的KT和SKT，美国的Comcast Cable、AT＆T 和 Verizon 等电信运营商均已制定千兆网络套餐，提供千兆网络接入服务。欧洲国家的光纤网络基础设施建设相对薄弱，例如，德国 95%的固定宽带用户仍采用电缆（VDSL、DSL、Cable）接入方式，法国与英国的光纤用户占比分别为34%和56%。但欧洲也在大力推动千兆网络的发展，欧盟提出，到2030年实现千兆网络覆盖所有欧洲家庭。

2.全球固定宽带用户数量稳步增加

随着各国加快宽带网络建设，全球固定宽带用户数量稳步增加。Point Topic数据显示，截至2021年底，全球固定宽带连接数增长1.5%，达到12.7亿人；FTTH/B在固定宽带用户总数中的份额达到62.5%，高速和超高速有线宽带连接份额为18%。根据Omdia公布的数据，预计到2022年全球千兆宽带签约用户数量将跃升至5000万人，比2020年底的2400万人增加一倍多。其中，500 Mb/s～1 Gb/s宽带用户数量占比将从2020年的15%增加到2022年的21%。

值得注意的是，虽然全球固定宽带网络用户逐年增加，但是非洲等欠发达地区的宽带普及率仍然较低，网络服务领域的“数字鸿沟”问题仍需得到重视。

3.国际海底光缆建设成就显著

互联网的快速发展以及数字经济的持续增长，带动国际带宽需求迅猛增长。跨国数据传输促进了国际海底光缆的建设，全球 95%以上的国际数据传输任务由跨洋海底光缆承担。目前，世界上约有400条海底光缆，总长度超过了120万千米，可绕地球30圈。当前国际海底光缆建设技术主要由欧盟、美国和日本把持，日本电气（NEC）、美国SubCom和法国阿尔卡特海底网络等公司垄断了全球大部分海底光缆的建设工程。

1.2.3 IPv6用户数量和部署率稳步上升

当前，全球正在进行以数字化、智能化为特征的第四次工业革命，万物互联是第四次工业革命的重要特征，巨量的IP地址是万物互联的基础。因此，推进IPv6规模部署及应用，是全球产业向数字化转型升级的必然选择。总体来看，全球IPv6部署依然保持着良好的发展势头，绝大多数国家正积极部署IPv6。在网络基础设施方面，2021年，全球有2100万个以上的拥有AAAA记录的域名，占总域名数量的8.2%，比2020年增加了2.3%，活跃的边界网关协议（BGP）路由条目达到了135298个，同比增长了约50%。在网站方面，全球网站IPv6支持度为19.4%，比2020年提高了3%。在互联网应用基础设施方面，全球排名前十的CDN提供商对IPv6的支持度为100%。在网络产品方面，截至2021年8月，全球IPv6 Ready Logo的颁发总量超过2745个，中国在这方面的颁发总量排名世界第1 位，其次是美国、日本、韩国。在认证的设备类型中，路由器、交换机设备认证较多，各类安全产品以及家庭网关类终端产品的IPv6认证数量也迎来较大增长[5]。

1.2.4 各国加速布局卫星互联网

1.主要国家的卫星互联网

卫星互联网具有强大的市场发展潜能以及重要的社会效益，鉴于频率和轨道资源稀缺，越来越多的国家开始布局卫星互联网，其战略地位日益凸显。其中，低轨道卫星互联网成为全球竞争焦点。低轨道卫星在上下行传输时延、跨星间时延、链路损耗、系统可靠性以及制造成本等方面显著优于高轨道卫星，但是，由于地球低轨道卫星容量有限，抢占低轨道空间资源成为各国重要发展目标。

美国已经建成全球规模最大的卫星互联网。截至2022年4月，美国太空探索技术公司（SpaceX）已向国际电信联盟（ITU）提出4.2万颗低轨道卫星发射计划申请，累计发射超过2400颗卫星，成为全球已部署卫星最多的低轨道卫星系统，即“星链”系统。目前，“星链”系统正为20 个国家的约 14 万用户提供服务。根据网速测试机构 Ookla 公布的数据，尽管SpaceX旗下的卫星互联网服务刚刚完成测试，但在15个国家的平均下载速度已经超过100Mb/s。

俄罗斯已计划部署卫星互联网。2022年4月，俄罗斯政府宣布批准联邦项目“Sphere”。该计划将于 2023—2028 年进行部署，包括各种用途的数百颗卫星。其中约600颗是通信、导航和地球遥感卫星，主要用于提供地球遥感、导航、广播和宽带互联网接入服务，同时传输数据，以及提供物联网等多项技术服务。

欧盟也在着手打造欧洲自主的卫星互联网。2022年2月，欧盟委员会发布声明，计划推出总成本约60亿欧元的卫星互联网项目“安全连接（Secured Connectivity）”，用于构建基于空间的安全通信系统。该项目计划 2023 年开始实施，2025 年开始启动首批在轨量子加密服务和测试，2028年欧盟将给出应对中美两国卫星互联网的替代方案。

2.全球加快卫星互联网技术标准研制

卫星泛在覆盖和地面基站热点区域覆盖具有天然融合、优势互补的特性，推动两者标准兼容成为卫星通信的主要方向。当前，以各大国际联盟组织为主体，在全球积极开展卫星互联网相关技术标准的研究与制定。国际电信联盟（ITU）通过“将卫星系统整合到下一代接入技术中的关键因素”研究，对 5G 卫星网络的应用场景、网络结构、关键技术等内容进行分析和定义，并开启针对卫星物联网的“Sat-M2M/IoT”议题研究。第三代合作伙伴计划（3GPP）标准组织已将卫星接入技术列为5G多种接入技术（NTN）之一，面向 R16 版本，启动NTN 技术标准的可行性研究；面向R17版本，启动NTN技术规范的制定工作。

3.卫星互联网技术创新活跃

近年来，全球卫星互联网技术创新活跃，专利申请数量持续增加。从专利总量来看，截至 2022 年 1 月，美国卫星应用专利申请数量达到96255件，占全球卫星应用专利总申请数量的36.37%，成为全球卫星应用第一大技术来源国；排名第2位的是中国，中国的卫星应用专利申请数量占全球卫星应用专利总申请数量的27.05%；排名第3位的是日本，日本卫星应用专利申请数量占全球卫星应用专利总申请量数的16.32%。韩国与欧洲专利局的卫星应用专利申请数量分别排名第4位和第5位，但是与排名前三位国家的卫星应用专利申请量相比差距均较大。

从整体发展趋势来看，中国卫星应用专利申请数量快速增长，从2018年起反超美国，成为全球卫星应用行业每年专利申请数量最多的国家。2021 年，中国卫星应用专利申请数量达到 9546 件。除中国外，美国和日本卫星应用专利申请趋势基本一致，均呈现先上升后下降的整体趋势，并且申请数量明显高于韩国和欧洲专利局，后两者近年的年度卫星应用专利申请量变化相对较小。

从申请主体的排名来看，截至2022年1月，日本索尼公司累计的卫星应用专利申请数量达到3468件，排名全球第1。美国高通公司的卫星应用专利申请数量达到3163件，排名全球第2。全球卫星应用专利申请数量排名第3位和第4位的公司分别为韩国三星和中国华为，分别为3073件和2075件。目前，全球卫星应用专利申请数量排名前十的申请主体主要在G06F3与H04W4细分领域布局相关技术。排名前十的卫星应用专利市场价值均超过1500万美元。

4.全球卫星互联网产业加速发展

卫星互联网市场前景广阔。全球近30亿人尚未接入互联网，卫星与地面蜂窝联合组网，有望以更低成本实现广覆盖。当前，全球卫星互联网产业发展势头良好，卫星发射数量不断提高。从区域分布来看，美国卫星发射数量遥遥领先，短期内将继续保持领先优势，欧洲、中国的卫星发射数量也逐年增长。从卫星用户分布看，商业卫星占比近 70%。卫星商业化程度的不断提高，将推动市场规模实现突破，促进相关产业收入逐年增高。目前，地面设备制造业收入占比达到 50%，与卫星服务业共同推动卫星互联网产业发展。此外，随着新兴技术的不断创新，卫星发射成本将持续降低，推动卫星互联网产业快速发展。3D打印、柔性制造等先进制造技术降低了卫星研发与生产成本，一箭多星、火箭回收等技术使得卫星发射成本大幅度降低。

1.2.5 全球卫星导航市场迎来快速发展期

1.全球卫星导航市场规模逐年扩大

全球卫星导航市场广阔。根据欧盟航天计划机构（EUSPA）发布的《2022年“地球观测”和“全球卫星导航系统”的市场报告）》，2021年，全球卫星导航系统（GNSS）的市场规模为1989亿欧元，较2019年增长31.98%；其中，服务收入为 1505 亿欧元，占比超过 75%，设备收入为484亿欧元EUSPA预计，全球GNSS设备出货量将由2021年的18亿台/年增长至2031年的25亿台/年；总保有量将从2021年的65亿台增长至2031年的106亿台；GNSS市场规模由2021年的1989亿欧元增长至2031年的4920亿欧元，年均复合增速为9.2%。

亚太地区GNSS市场规模最大。根据EUSPA报告，2021年全球GNSS市场按地区划分，规模最大的为亚太地区，其次为北美洲、欧盟地区，这3个地区的GNSS市场规模分别为772亿欧元、476亿欧元和395亿欧元，占比分别为39%、24%和20%。EUSPA预测，到2031年，亚太地区、北美洲、欧盟地区仍为全球GNSS市场规模前三大地区，亚太地区市场份额持续增长，而北美洲、欧盟地区的市场份额有所下降；在所有地区中，非洲及中东地区在2021—2031年的GNSS市场规模年均复合增速最高，为13.90%，亚太地区、南美洲及加勒比地区、俄罗斯及其他非欧盟成员国的GNSS市场规模年均复合增速均在10%左右，而北美洲和欧盟地区的年均复合增速仅为7%左右。

2.各国加快升级卫星导航基础设施建设

美国全球定位系统（GPS）已经服务多年，产业体系完备。当前，美国正在积极推进“GPS现代化”计划，旨在未来30年内持续保持美国卫星导航系统的优势地位。2021年，美国发布《太空政策7号令》（Space Policy Directive-7），强调必须不断改进和维护GPS及其增强系统，增强其补充备用能力，提升定位、导航和授时（PNT）服务弹性，以满足其在军事、民用、商业及科学发展方面的诉求。目前，美国已完成5颗第三代GPS卫星发射。

俄罗斯计划发射新型导航卫星，并加强与中国合作。目前，俄罗斯格洛纳斯系统的卫星星座包括 27 颗卫星，其中“格洛纳斯-M”24 颗，“格洛纳斯-K”3颗。俄罗斯计划2022年发射第一颗“格洛纳斯-K2”卫星，为用户提供更加准确的定位服务，提供更多的导航信号。2021 年 12 月，俄罗斯国家航天集团和中国卫星导航系统委员会签署《2021—2025年中俄卫星导航领域合作路线图》，2022 年 2 月，中俄双方签署《中国卫星导航系统委员会（中华人民共和国）与俄罗斯国家航天集团（俄罗斯联邦）关于北斗和“格洛纳斯”全球卫星导航系统时间互操作的合作协议》，将进一步扩大和深化中俄卫星导航领域的长期合作。

欧盟的“伽利略”（Galileo）卫星导航系统开始全面运营。2021 年12 月，“伽利略”卫星导航系统成功进行第11 次发射，已部署28 颗卫星，计划在2022—2025年继续进行4次发射，完成“伽利略”卫星导航系统第一代卫星的发射，增加星座弹性，提升全面运营能力。此外，欧盟委员会（EC）已与泰雷兹阿莱尼亚宇航（Thales Alenia Space）公司、空中客车防御和太空（Airbus Defence＆Space）公司分别签署了一份涉及6颗卫星的新合同。这12颗卫星将成为欧盟“伽利略”卫星导航系统的第二代卫星（G2），其中的第一颗卫星计划在2024年底发射升空。该项目负责人表示这些卫星能够有效改善伽利略卫星定位系统信号的准确性和鲁棒性，并认为“这将是未来10年发展军事及安全用途的关键”。

英国寻求独立的PNT计划。早在2020年，英国航天局便推出了“天基PNT计划（SBPP）”，探索研究可替代GPS或“伽利略”卫星导航系统方案。此外，英国航天局正在资助一个测试项目——英国天基增强系统（UK SBAS），目标是增强英国脱欧后在PNT领域的能力，可以将地面定位精度从几米提升到几厘米。

日本增强区域卫星的导航能力。日本准天顶卫星系统（QZSS）属于区域增强型卫星导航系统，由4颗卫星组网。2021年10月，日本成功发射一颗QZSS补网星QZS-1R，将替代星座中的第一颗卫星。日本政府计划于2023年左右在目前星座的基础上增加3颗卫星，组成由7颗卫星构成的系统，从而建立更安全的定位、导航和授时服务，广泛覆盖亚太地区。

韩国计划在2035年前建成区域导航系统。2021年11月，韩国总理审议批准了“韩国卫星导航系统（KPS）研发项目推进计划”等一系列航天计划。根据该项计划，韩国将投入约 3.7 万亿韩元（约合 200 亿元人民币），KPS将在2035年前建成，由3颗静止轨道卫星和4颗椭圆轨道卫星组成，能够在距首尔1000 km半径的区域提供独立的定位和导航信号，服务区域的定位误差小于1m。

印度发布卫星导航政策草案。2021年7月，印度航天部（DOS）发布《2021度印度卫星导航政策》草案，旨在通过制定全面和可操作性的国家政策，指导政府有效开发、运行和维护自主控制的卫星导航系统及其增强系统，进一步推进其“自力更生”计划的实施。