GSMA报告：终端直连卫星的价值与挑战

D2D价值在哪里？挑战有哪些？

“尽管终端直连（D2D，Direct-to-device）卫星通信还无法替代移动通信，但它有助于解决困扰3亿人口的数字鸿沟问题。”这是GSMA智库新近发布的一份研究报告对D2D技术应用的评价。

日前，GSMA智库发布研究报告《终端直连卫星的能力边界：D2D连接覆盖能力的建模分析》（The Limits of D2D: Modelling the extent of D2D connectivity,以下简称《报告》），分析了D2D技术现阶段应用落地的优势和挑战，以及背后的制约因素。

D2D是指卫星与移动终端之间直接建立连接，无需地面基站或大型接收设备作为中转。目前已有多家卫星运营商布局该技术，包括星链（Starlink）、卫讯（ViaSat）、AST移动太空公司（AST SpaceMobile）、凌克环球（Lynk Global）、全球星（Globalstar）等。

随着星链进入大规模商用阶段，其商业价值正逐步显现，D2D技术已成为当前行业竞相追逐的热点方向，不仅受到资本的热烈追捧，更成为电信运营商拓展新业务的重要赛道之一。但是在喧嚣之下，如何客观认识D2D的优势、秉持理性的发展预期、明确其定位，是界定该技术应用场景的关键。

为此，GSMA智库开展了专项研究，分析不同卫星星座组网方案与频谱配置对D2D通信能力的影响，最终形成了《报告》。

GSMA是联结全球移动生态的国际组织，致力于发掘、研发并落地创新成果，为营造良好的商业环境和推动社会变革奠定基础。GSMA智库是全球移动运营商数据、分析及预测的权威来源，也是行业权威报告与研究成果的发布机构。全球顶尖的运营商、设备商、监管机构、金融机构及第三方行业参与者都依托该智库的成果，开展战略决策与长期投资规划。此次发布的报告正值移动互联网提速之际，受到业界广泛关注。

D2D应用有边界

业界对D2D的预期是，该技术能成为移动运营商现有网络覆盖的有效补充，助力其将移动通信服务延伸至人口稀疏的偏远地区，同时在应急场景中提升通信韧性与连接能力。

但《报告》认为，围绕这一技术，仍有两个核心问题亟待解答：一是未来D2D能提供哪些类型的移动数据服务？现阶段该技术仅能提供低带宽服务，未来是否有望实现媲美3G、4G甚至5G的服务能力？二是针对某一特定的D2D通信服务，其可支持的用户规模究竟是多少？

要解答这两个问题，核心在于明确该技术所使用的频谱资源。一般而言，D2D可使用的频段既包括移动通信（IMT）频段，也包括移动卫星服务（MSS）专用频谱，目前这两种频谱使用方式均已落地。

为开展本次研究，《报告》以星链卫星为基准搭建模型，测算D2D的潜在目标市场规模。《报告》选取了两组卫星星座作为分析对象，规模分别为1.5万颗和4.2万颗。与此同时，还设定了五种频谱配置场景，用以分析D2D频谱利用效率。其中，IMT频谱选取了10 MHz（2×5MHz信道）、80MHz（16×5MHz信道）、1100MHz（3.6GHz全部频段）三种带宽，MSS频谱选取了60MHz（S波段）和140MHz（L和S波段）两种带宽。

《报告》分析结果显示，在2Mbps速率（相当于3G网络）的网络环境下，4.2万颗星规模的卫星星座，使用IMT的10MHz、80MHz两个带宽场景时，用户总渗透率分别为0.2%和1.3%，使用1100MHz带宽场景时总渗透率为12%；1.5万颗星规模的卫星星座用户渗透率则更低，使用10MHz、80MHz、1100MHz三种带宽时，用户总渗透率分别为0.1%、0.5%和6%。

不过，在相同速率、相同IMT频段和带宽场景时，农村地区用户渗透率相对较高。例如，在4.2万颗星规模的卫星星座系统中，使用1100MHz带宽时，农村地区用户渗透率高达约47%，而在1.5万颗星规模的卫星星座系统中，使用相同带宽时，农村地区用户渗透率也有约25%。

在20Mbps速率（相当于4G网络）的网络环境下，上述各项指标数值更低，即便是1100MHz带宽场景，4.2万颗星规模的卫星星座，用户渗透率也不足2%。但是在相同网络环境和带宽场景下，4.2万颗星规模的卫星星座系统在农村地区用户渗透率超过7%，而1.5万颗星规模的卫星星座系统在农村地区用户渗透率也在2.5%左右。

值得注意的是，目前国际主流的D2D通信方案所使用的带宽为10MHz，这意味着该服务的全球渗透率普遍在0.2%以下。

基于上述研究分析，《报告》认为，D2D尚无法替代地面移动通信服务。

D2D服务适于补盲

尽管D2D全球用户渗透率偏低，且无法替代地面移动通信网络，但《报告》仍认为，该技术在提升全球连接水平方面的作用依然值得重视。

从绝对数值来看，1.5万颗卫星组成的星座网络，使用10—80MHz国际移动通信频谱时，可同时为500万至3500万人提供2Mbps的服务；若使用全部移动卫星频谱，该技术可在任意时间为约6500万人提供服务；当卫星组网规模增至4.2万颗时，可同时服务的用户规模可提升至约1.8亿人。

在实际应用中，鉴于地面移动通信网络已覆盖全球96%的人口，绝大多数移动用户使用D2D的频次较低。此外，移动业务的主要使用场景为室内，而建筑遮挡会导致D2D通信信号大幅衰减。该技术的核心应用场景，是为无地面网络覆盖的偏远及无人区域（如偏远旅游景区、海洋区域）提供通信连接。

同时，《报告》指出，D2D服务有望让未接入移动通信网络的3亿人口受益。研究测试表明，使用全部移动卫星频谱时，在2Mbps速率下，在人口密度低于40人/平方千米的地区，D2D的用户渗透率可超过10%；在人口密度低于20人/平方千米的地区，D2D渗透率更是能突破20%。

这些人口低密度地区，正是多数国家（尤其是低收入国家）的网络覆盖盲区，因为在这些地广人稀的地区部署基站的成本过高，商业回报率相对较低。《报告》认为，这正是D2D的价值所在——它能以极低的边际成本，为小范围用户提供充足的通信容量，成为地面网络覆盖的有效补充。

D2D发展受条件制约

虽然D2D在缩小数字鸿沟中的应用价值巨大，但是D2D用户渗透率偏低依然是不可忽视的问题。《报告》认为，其核心原因在于受自由空间路径损耗（FSPL）和卫星点波束覆盖范围的制约。

所谓的FSPL，是指电磁波在自由空间中传播时产生的信号强度衰减，具体表现为信号功率随传播距离的平方成反比衰减。

例如，假设用户手持智能手机，与最近的地面基站相距1千米，与卫星相距550千米，那么卫星信号需要克服的损耗，约为地面基站信号的30万倍。即便卫星部署在约330千米高度的甚低地球轨道，其信号的自由空间路径损耗，仍比1千米外的地面基站高约11万倍。

《报告》指出，要完全补偿这一损耗，卫星需大幅提升发射功率或天线孔径，而这在经济和技术层面均不具备可行性。同时，受终端尺寸、功耗及集成设计的限制，用户侧终端也无法通过技术手段补偿该信号损耗。

而另一项关键制约因素，卫星点波束覆盖范围过大问题，其根源仍是卫星与智能手机之间的传播距离过远。《报告》认为，尽管D2D标称速率看似较高（星链约17Mbps、AST约120Mbps），但这些速率均为单一点波束的总容量，而非面向单个用户的速率。若D2D的点波束覆盖直径为25千米，其覆盖面积约为490平方千米，该区域内的所有用户需共享这一点波束的总容量。这意味着，在人口密集的城市地区有约超100万人共享同一波束的容量；即便在农村地区，通常也有超10万人共享该容量。

总体而言，《报告》认为，D2D是移动生态领域的一项重要创新，有望将基础移动通信服务延伸至地面网络覆盖盲区，助力提升偏远及通信服务不足地区的网络覆盖水平，同时为应急通信增添一层韧性保障。尽管该技术优势显著、发展势头迅猛且备受行业关注，但其实际应用价值仍受容量与频谱效率的根本性制约。

从第三方产业视角看，卫星通信产业进入高速发展期，全球各国竞逐卫星互联网赛道。2026年3月MWC巴塞罗那展会上，相关议题引发全球主流电信运营商、通信设备厂商、互联网企业等全球产业链主体广泛热议，我国今年政府工作报告亦明确提出“加快发展卫星互联网”，该领域已成全球共同聚焦的战略方向。《报告》通过一致性定量分析，明晰D2D技术的应用价值与现实挑战，为热度高涨的D2D赛道提供了去泡沫化的理性参考。

报告：GSMA智库

编译整理：高超

制图：曙念

编辑：高超

指导：辛文

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