华为Mate 60 Pro卫星通话，揭开空天一体通信时代序幕

文章来源：芯闻路1号

华为8月29日悄然推出的Mate 60 Pro手机成为全球首款集成了卫星通话功能的手机终端，开启了手机与卫星直连的新时代，让卫星电话从小众用户群体拓展到了大众消费群体。

众所周知，卫星要实现双向通信是比较困难的，因为卫星离地面很远，从手机发射信号到卫星的难度非常大。但此次华为成功地将卫星通信设备做得很小，放进了手机，可以说是一次技术的突破。

根据公开信息显示，Mate 60 Pro搭载了卫星通信基带和射频芯片，可以提供双向卫星语音通话功能。 它搭配的是中国自研的天通卫星系统，同时支持北斗卫星定位系统，可以通过天通卫星来拨打和接听卫星电话，也能利用卫星发送短信，再加上北斗卫星定位，等于提供了双卫星通信功能，领先苹果的iPhone15仅能够通过卫星发送紧急救援短信。

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卫星通信将成为智能手机的新卖点

所谓卫星通信，就是将基站放在外太空，其实3GPP在第17版5G通信标准中，就开始讨论卫星通信功能了。但卫星通信真正纳入标准并实用化，应该会要到2024年推出的第19版白皮书。

目前的无线通信主要分为两种，一种是地面网络通信（TN, Terrestrial Networks）和非地面网络（Non-Terrestrial Networks）。非地面网络指的就是卫星通信，在5G时代，非地面网络与地面网络开始整合，6G时代将会实现融合。

由于卫星通信的便捷性和全球覆盖特性，它将会成为新的发展方向，其存在的意义在于，一是可以作为移动通信的补充，因为时间、成本，或者是地理环境的限制，很多国家和地区至今都无法达到全覆盖，卫星通信的加入有望实现全覆盖；二是作为战略资源，在受灾基站受损，通信中断的情况下，仍然能够实现通信，这有点类似当年的北斗导航系统建设。

这几年智能手机创新乏力，除了处理器的常规升级外，大家已经“卷”摄影多年，如今卫星通信或将成为智能手机的新卖点。 据悉，除了华为，今年上半年，魅族、中兴等厂商也官宣了在卫星通信上的进展。星纪魅族与时空道宇开发了多模卫星通信芯片—— 魅族天问S1 ，支持连接高轨道和低轨道卫星，可做到自定义长文字和语音的双向收发。

紫光展锐在今年7月份推出的首颗卫星通信SoC芯片 V8821 ，已经与中国电信、中国移动、中兴通讯、vivo、移远通信、是德科技、鹏鹄物宇、佰才邦等行业伙伴完成了5G NTN数据传输、短消息、通话、位置共享等多种功能和性能测试。vivo在今年MWC上海展的合作伙伴展台上，展示了卫星通信样机，可实现5G NTN直连卫星通信。

在国外，美国电信运营商AT&T赞助的一家蜂窝网络卫星公司AST SpaceMobile于2023年9月8日在夏威夷毛伊岛一个没有蜂窝网络覆盖的地区拨打卫星电话，接收者使用三星 Galaxy S22手机在西班牙马德里接通了这通电话。AST SpaceMobile 利用其低地球轨道测试卫星 BlueWalker 3（BW3），再借助 AT&T 的 5G 频谱将蜂窝信号发送到目的地。

目前华为采用的是高轨道卫星实现的卫星通话，未来预计会向低轨卫星发展，低轨道可以提供更高的带宽和信号质量，但需要增加地面站的数量和改造。

国内研究所投入国产卫星通信的时间比较长，下游终端厂商去年或者今年才开始投入到卫星通信技术当中，预计今年往后的2~3年，下游终端厂商，特别是消费类电子公司比如华为、荣耀、OPPO、vivo，小米等会将卫星通信功能作为其产品的主要卖点来进行推广。

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卫星通信类型及Mate 60 Pro卫星通信详情

目前的卫星通信主要分为同步轨道卫星、中轨道卫星、低轨道卫星等几种。

同步轨道卫星 （GEO：Geostationary Earth Orbit）：距离地面35,786千米，与地球同步运转的卫星，传送距离较远，延迟时间约为250ms，由于高度够高，只需要3颗卫星就可以覆盖大部分地区。

中轨道卫星 （MEO: Medium Earth Orbit）：距离地面2,000千米到35,786千米之间的轨道，延迟时间约100ms，目前主要是导航卫星使用，大约需要20颗卫星才能覆盖大部分地区。

低轨道卫星 （LEO, Low Earth Orbit）：距离地面2,000千米以下的轨道，延迟时间约20ms，目前大多数是观测卫星、量测卫星、通信卫星使用，距离地面2,000千米需要5,000颗卫星，距离地面500千米，需要10,000颗卫星才能覆盖大部分地区。Space X公司的星链计划卫星高度约400千米，因此需要12,000颗卫星。

华为使用的天通卫星属于同步轨道卫星， 2016年开始发射，到目前只有3颗卫星，覆盖范围包括亚洲17个国家，与部分非洲地区，目前同时最多可支持约5000个语音通道，目前已经开放约11万用户，由于同时最多可以支持语音通道数量有限，因此，仍然只适合做为紧急使用，不适合平常使用。

据悉，天通卫星系统的语音数据传输率只有1.2~2.4Kbps，而早期的二代移动通信GSM900的语音数据传输为9.6Kbps，GSM1800的语音数据传输速率是14.4Kbps，明显声音的品质有很大的差异。

数据传输分为窄频通讯9.6Kbps和宽频通讯384Kbps，大约是早期的第2.5代移动通话GPRS的速度，因此，目前的Mate 60 Pro在数据传输方面的实用性并不高。

根据目前的拆解情况，Mate 60 基带芯片供应商为华力创通，型号HTD1010，售价7美元；卫星通信的射频芯片供应商为海格通信子公司广州润芯，型号RX6003，售价3美元。大部分的芯片都能实现国产，只需要少量国外供应商的芯片元件，即可实现S频段信号接收、发射，以及与北斗卫星通信功能。

以前天通卫星所使用的手机必须外接一根很粗的天线，才能连接到3.5万千米上空的同步轨道卫星，但华为手机明显没有外露的天线，体现了华为的设计实力。

根据目前不少用户对Mate 60 Pro的卫星通话测试，其声音有些失真，代表它的语音经过了大量的压缩，数据传输率很低，也代表了使用卫星通话其实效果并不好。而且只要手机转一个位置，就接收不到信号，必须对准特定的位置才能发送接收卫星信号，也代表把卫星通信放到一般智能手机中，又要求天线不能外露，其实困难度是非常高的。 因此，这部手机最大的特色是其卫星相关的射频元件设计。

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卫星通信的未来发展

其实，今年以来，工信部已经多次提到了6G&卫星通信相关布局，比如：

• 2023年2月6日：将卫星互联网设备等纳入进网许可管理；

• 2023年3月1日：前瞻布局下一代互联网等前沿领域，全面推进6G技术研发；

• 2023年4月20日：推动6G、光通信、量子通信等关键核心技术加速突破；

• 2023年6月28日：工信部率先在全球划分6G频段；

• 2023年9月8日：建设5G-A/6G，卫星互联网等新型网络，满足元宇宙应用需求；

• 2023年9月14日，前瞻谋划6G、手机直连卫星等新技术新应用频谱政策。

工信部在9月份再次提到了前瞻谋划6G&卫星通信，中国电信卫星通信公司大幅增资，注册资本由约1.16亿元增至约5.68亿元，增幅389.54%；此前，中国移动发布了1.4亿元的超级基站卫星网升级工程项目招标，中国联通、中国广电也都在卫星通信领域由相似产品。

图：采用6G卫星网络增强sidelink用户的覆盖（来源：OPPO 6G白皮书）

可以说，卫星互联网正成为全球竞争新战场，卫星频率和轨道资源需按照“先登先占”的原则协调分配，卫星频段资源呈现稀缺性。卫星互联网在多个领域具有巨大战略价值，卫星互联网是实现偏远地区网络覆盖的最佳方案；卫星通信在未来6G多种通信方式互联互通的愿景下将带来更丰富的应用场景；Starlink在俄乌冲突的使用证明低轨通信在信息化战场中具有重要战略价值。

未来，在6G时代，空天通信将会是必然趋势，而华为Mate 60 Pro提供的窄带互联通话能力，来开了基于卫星互联网的空天地一体化通信大时代的序幕!

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