手机直连卫星 | 手机卫星通信距离普及还有多远？

“5W（whoever、wherever、whenever、whomever、whatever）”是我国移动通信的发展目标，即任何人可在任何时候、任何地方与任何人进行任何形式的通信。如今，我国拥有全球最大的移动通信网络，实现了95%以上的人口覆盖，但“任何地方（wherever）”这一目标，从1G发展到5G仍然没有实现。

在高山、草原、森林、沙漠等地域建设基站的成本高、难度大，自然存在信号盲区。那么，如何建设一张不受地理环境限制、覆盖全球的通信网络，真正实现移动通信的广覆盖？答案就是“卫星通信”。

当前，5G网络进入成熟的商用阶段，已经满足了用户的绝大部分需求；而卫星通信还处于发展初期，如果继续走此前专用、封闭的发展路线，想要实现规模应用和商业化则还有很长的路要走。不过，二者的融合却有望成为行业的新热点。

“站得高，看得远”，布局卫星通信正当时

“站得高，看得远”。身处太空的卫星，拥有极强的覆盖能力，它可以利用有限的空间资源轻松实现广域信号覆盖，不管底下的大地是繁华还是贫瘠，是平原还是戈壁，都能把信号“毫无偏见”地洒满大地。

其实，卫星通信早已在传统卫星电话上应用，主要用于远洋渔业、野外科考等特殊领域。但卫星电话往往配有天线，外形笨重、通信费用昂贵，因此日常生活中并不普及。与传统的手机通信技术不同，卫星通信技术不需要手机连接到基站，而是通过卫星实现通信。卫星通信目前有两种实现方式：一种是卫星电话连接卫星，实现与其他电话通信，传统卫星电话就是如此；另一种是通过NTN（Non Terrestrial Network，非地面网络）技术，卫星直接向地面提供5G连接服务，实现手机之间互相通信。

“普通手机直连卫星模式，将彻底颠覆传统移动通信的覆盖规划思路。未来地面移动网络的建设仅需关注用户密集区域容量的需求和覆盖，以及室内覆盖问题；而广袤的地域和空间，容量和覆盖依靠LEO 5G卫星就可以解决。相比于传统地面移动网络覆盖建设模式，网络建设成本将大幅度降低。”联通航美网络有限公司副总裁谢鹰说道。

据了解，卫星通信技术不仅可以为资源勘探、森林防火、抢险救灾、探险旅游、野生动物保护等应用场景提供有力支持，而且能为深山、森林、沙漠、草原、戈壁等未被地面通信网络深度覆盖的地区送去“生命信号”。对于经济欠发达地区，卫星通信还可以提供快速且廉价的互联网接入服务，有效帮助当地提振经济活力，消灭“数字鸿沟”。

与此同时，“5G+卫星网络”为设备提供了一种更加可靠的远程通信方式，满足了“无所不在”的移动通信需求，这符合6G时代天地一体化无线泛在网络的发展愿景。中国信息通信科技集因副总经理陈山枝曾表明，6G将建立空、天、地、海泛在的移动通信网络。未来，6G将实现标准制式、终端、网络架构、平台、频率、资源管理六个方面的融合，一种通信体制同时包括地面移动通信及卫星移动通信。

然而，根据国际电信联盟（ITU）的规定，卫星的频率及轨道使用权采用“先登先占”的竞争方式来获取。在全球日益紧张的卫星竞争局面之下，我国也一直在紧锣密鼓地研究、布局近地卫星互联系统，比如航天科技集团研发的“鸿雁”星座、航天科工集团研发的“虹云”星座。如今，专注于卫星互联网通信的中国卫星网络集团也成立了，中国近地卫星系统进入加速发展阶段。

依托5G“产学研用”的强大优势，我国高通量卫星和低轨道卫星星座得到了快速发展，越来越多移动通信的中坚力量（如华为、中兴、中国联通、中国电信、中国移动等）都积极投身于卫星互联网相关行业，移动通信网络从平面走向天地一体化的发展趋势明显。

运营商相继发力，卫星和蜂窝产业实现“双向奔赴”

卫星与手机直连大大促进了移动通信网络与卫星网络的融合，“手机直连卫星”业务是卫星公司和移动运营商合作推出，通过移动运营商拥有的地面频谱，而不是专用卫星频率提供相关功能。因此，国内外主要卫星公司正在该领域推动与移动运营商的合作。

近日，GSA（全球移动供应商协会）发布报告称：截至2023年7月底，42个国家和地区的移动运营商与卫星供应商之间，确定了70个公开宣布的合作伙伴关系。其中，有4个合作伙伴关系正在评估、测试或试验“手机直连卫星”技术，另有16个合作伙伴关系计划推出“手机直连卫星”应用。

在中国，四大运营商均已开展相关业务探索，其中目前已商用卫星通信服务的运营商仅有中国电信。

中国电信的卫星通话业务依托于“天通一号”卫星系统实现，作为天通卫星通信唯一运营服务商，使用1740号段的手机号码作为业务号码。天通卫星移动通信系统与地面移动通信系统共同构成移动通信网络，实现了我国领土、领海的全面覆盖，并扩展到西亚、中亚、东南亚以及太平洋、印度洋等海域。2018年3月，中国电信天通卫星业务开始试商用，并于2020年正式商用。数据显示，截至2022年底，其用户规模已突破11万户。而中国电信有关“手机直连卫星”的服务，除已推出针对华为Mate 60 Pro的“手机直连卫星”新业务外，还有卫星移动通信业务和“天地翼卡”业务。

中国移动积极落实国家战略任务，以“低轨为主、高轨为先、中轨探索”的思路布局卫星互联网，作为地面通信网络的有效补充。中国移动积极加强与卫星运营商在共建共享、互联互通、网络融合和应用协同等方向的技术交流和联合攻关，并与终端厂商探索推进“手机直连卫星”业务合作。2022月8月，中国移动完成全球首个运营商5G NTN技术外场验证，支持双向语音对讲和文字消息传输，全面验证手机直连高轨卫星落地能力，有力提振产业信心。今年5月，中国移动研究院携手OPPO、中兴通讯、是德科技（Keysight）等产业合作伙伴共同完成5G手机直连卫星的实验室测试验证，验证了5G手机直连卫星技术落地能力。

中国联通在卫星通信领域积极进行技术积累，以现有卫星资源和技术能力为基础，依托国家项目、公司核心技术攻关，开展了一系列技术试验，自2020年以来已开展星地融合频率研究、多轨道多链路“卫星+5G”网络融合技术研究、星地融合物联网研究和应用、“5G+卫星互联网”网络融合研究和应用、面向6G的空天地网络泛在业务研究等技术研究和试验。近日，中国联通研究院携手中兴通讯、是德科技共同完成了NR-NTN低轨卫星实验室业务验证，首次验证了话音和可视电话业务在手机直连低轨卫星场景下的性能，再次证明了手机直连低轨卫星通信的技术可行性，为向公众用户推广卫星通信提供了业务示范。

中国广电也正与多家卫星通信企业交流合作卫星直连方面的技术工作。中国广电密切关注5G NTN和5G ATG技术发展，一方面，由于“手机直连卫星”可为应急通信补盲，并为应急广播提供新的传输渠道；另一方面，地空互联可以有效提升应对空中突发事件的应急处置能力和空防安全水平。

产业链逐步成熟，开启“手机直连卫星”时代

除运营商以外，地面网络设备商和终端芯片厂商积极开展“智能手机直连卫星”创新尝试，但目前市场上支持“手机直连卫星”的机型并不多。GSA报告显示，目前仅苹果、华为、摩托罗拉和中兴通讯等手机厂商推出了兼容手机产品，其中苹果和华为支持“手机直连卫星”功能的机型最多。如苹果公司与GlobalStar合作，为iPhone 14系列、15系列提供紧急SOS技术；高通也宣布与铱星合作，为智能手机提供卫星服务；华为Mate60系列手机已基于高轨卫星实现卫星短报文及语音业务。

中国信通院华东分院院长廖运发表示，根据目前最先进的华为Mate 60 Pro手机来看，手机卫星通信可以实现普通消费者直接通过卫星拨打电话，就是说，已经实现了卫星通信的商用。但目前能实现卫星通信的手机品种还相对较少，需要更多的手机厂商在终端上开展更多的创新和突破，提高终端的数量和品种，才能使手机卫星通信更大规模地普及。

的确，在当前阶段，卫星通信对于普通用户而言，可能更多的是一种增值服务，而非必备功能。谈及手机卫星通信距离普及还有多远？谢鹰表示：‘手机直连卫星’目前还停留在短信与电话的阶段，距离通过‘手机直连卫星’上网还有一定的距离。在6G时代，‘手机直连卫星’将会变成现实，并实现普及。”

廖运发认为，卫星通信作为“可选项”将在很长时间内持续存在。但随着卫星制造成本、发射成本、终端成本及通信资费的逐步降低，卫星通信的性能及体验逐步提高，相信越来越多的消费者会把手机卫星通信作为自己的标准配置。

“手机直连卫星”是卫星通信应用发展的一项关键技术，卫星终于从通信发展的边缘走入“主航道”。未来随着卫星通信网络系统性能、终端设备性价比的提升，卫星通信将加快应用普及、丰富应用场景，走向普通用户。

作者：梅雅鑫

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