作者：梅雅鑫

“5W（whoever、wherever、whenever、whomever、whatever）”是我國移動通信的發(fā)展目標，即任何人可在任何時候、任何地方與任何人進行任何形式的通信。如今，我國擁有全球最大的移動通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)了95%以上的人口覆蓋，但“任何地方（wherever）”這一目標，從1G發(fā)展到5G仍然沒有實現(xiàn)。

在高山、草原、森林、沙漠等地域建設基站的成本高、難度大，自然存在信號盲區(qū)。那么，如何建設一張不受地理環(huán)境限制、覆蓋全球的通信網(wǎng)絡，真正實現(xiàn)移動通信的廣覆蓋？答案就是“衛(wèi)星通信”。

當前，5G網(wǎng)絡進入成熟的商用階段，已經(jīng)滿足了用戶的絕大部分需求；而衛(wèi)星通信還處于發(fā)展初期，如果繼續(xù)走此前專用、封閉的發(fā)展路線，想要實現(xiàn)規(guī)模應用和商業(yè)化則還有很長的路要走。不過，二者的融合卻有望成為行業(yè)的新熱點。

“站得高，看得遠”，布局衛(wèi)星通信正當時

“站得高，看得遠”。身處太空的衛(wèi)星，擁有極強的覆蓋能力，它可以利用有限的空間資源輕松實現(xiàn)廣域信號覆蓋，不管底下的大地是繁華還是貧瘠，是平原還是戈壁，都能把信號“毫無偏見”地灑滿大地。

其實，衛(wèi)星通信早已在傳統(tǒng)衛(wèi)星電話上應用，主要用于遠洋漁業(yè)、野外科考等特殊領域。但衛(wèi)星電話往往配有天線，外形笨重、通信費用昂貴，因此日常生活中并不普及。與傳統(tǒng)的手機通信技術不同，衛(wèi)星通信技術不需要手機連接到基站，而是通過衛(wèi)星實現(xiàn)通信。衛(wèi)星通信目前有兩種實現(xiàn)方式：一種是衛(wèi)星電話連接衛(wèi)星，實現(xiàn)與其他電話通信，傳統(tǒng)衛(wèi)星電話就是如此；另一種是通過NTN（Non Terrestrial Network，非地面網(wǎng)絡）技術，衛(wèi)星直接向地面提供5G連接服務，實現(xiàn)手機之間互相通信。

“普通手機直連衛(wèi)星模式，將徹底顛覆傳統(tǒng)移動通信的覆蓋規(guī)劃思路。未來地面移動網(wǎng)絡的建設僅需關注用戶密集區(qū)域容量的需求和覆蓋，以及室內(nèi)覆蓋問題；而廣袤的地域和空間，容量和覆蓋依靠LEO 5G衛(wèi)星就可以解決。相比于傳統(tǒng)地面移動網(wǎng)絡覆蓋建設模式，網(wǎng)絡建設成本將大幅度降低。”聯(lián)通航美網(wǎng)絡有限公司副總裁謝鷹說道。

據(jù)了解，衛(wèi)星通信技術不僅可以為資源勘探、森林防火、搶險救災、探險旅游、野生動物保護等應用場景提供有力支持，而且能為深山、森林、沙漠、草原、戈壁等未被地面通信網(wǎng)絡深度覆蓋的地區(qū)送去“生命信號”。對于經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)，衛(wèi)星通信還可以提供快速且廉價的互聯(lián)網(wǎng)接入服務，有效幫助當?shù)靥嵴窠?jīng)濟活力，消滅“數(shù)字鴻溝”。

與此同時，“5G+衛(wèi)星網(wǎng)絡”為設備提供了一種更加可靠的遠程通信方式，滿足了“無所不在”的移動通信需求，這符合6G時代天地一體化無線泛在網(wǎng)絡的發(fā)展愿景。中國信息通信科技集因副總經(jīng)理陳山枝曾表明，6G將建立空、天、地、海泛在的移動通信網(wǎng)絡。未來，6G將實現(xiàn)標準制式、終端、網(wǎng)絡架構、平臺、頻率、資源管理六個方面的融合，一種通信體制同時包括地面移動通信及衛(wèi)星移動通信。

然而，根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）的規(guī)定，衛(wèi)星的頻率及軌道使用權采用“先登先占”的競爭方式來獲取。在全球日益緊張的衛(wèi)星競爭局面之下，我國也一直在緊鑼密鼓地研究、布局近地衛(wèi)星互聯(lián)系統(tǒng)，比如航天科技集團研發(fā)的“鴻雁”星座、航天科工集團研發(fā)的“虹云”星座。如今，專注于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)通信的中國衛(wèi)星網(wǎng)絡集團也成立了，中國近地衛(wèi)星系統(tǒng)進入加速發(fā)展階段。

依托5G“產(chǎn)學研用”的強大優(yōu)勢，我國高通量衛(wèi)星和低軌道衛(wèi)星星座得到了快速發(fā)展，越來越多移動通信的中堅力量（如華為、中興、中國聯(lián)通、中國電信、中國移動等）都積極投身于衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)相關行業(yè)，移動通信網(wǎng)絡從平面走向天地一體化的發(fā)展趨勢明顯。

運營商相繼發(fā)力，衛(wèi)星和蜂窩產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)“雙向奔赴”

衛(wèi)星與手機直連大大促進了移動通信網(wǎng)絡與衛(wèi)星網(wǎng)絡的融合，“手機直連衛(wèi)星”業(yè)務是衛(wèi)星公司和移動運營商合作推出，通過移動運營商擁有的地面頻譜，而不是專用衛(wèi)星頻率提供相關功能。因此，國內(nèi)外主要衛(wèi)星公司正在該領域推動與移動運營商的合作。

近日，GSA（全球移動供應商協(xié)會）發(fā)布報告稱：截至2023年7月底，42個國家和地區(qū)的移動運營商與衛(wèi)星供應商之間，確定了70個公開宣布的合作伙伴關系。其中，有4個合作伙伴關系正在評估、測試或試驗“手機直連衛(wèi)星”技術，另有16個合作伙伴關系計劃推出“手機直連衛(wèi)星”應用。

在中國，四大運營商均已開展相關業(yè)務探索，其中目前已商用衛(wèi)星通信服務的運營商僅有中國電信。

中國電信的衛(wèi)星通話業(yè)務依托于“天通一號”衛(wèi)星系統(tǒng)實現(xiàn)，作為天通衛(wèi)星通信唯一運營服務商，使用1740號段的手機號碼作為業(yè)務號碼。天通衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)與地面移動通信系統(tǒng)共同構成移動通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)了我國領土、領海的全面覆蓋，并擴展到西亞、中亞、東南亞以及太平洋、印度洋等海域。2018年3月，中國電信天通衛(wèi)星業(yè)務開始試商用，并于2020年正式商用。數(shù)據(jù)顯示，截至2022年底，其用戶規(guī)模已突破11萬戶。而中國電信有關“手機直連衛(wèi)星”的服務，除已推出針對華為Mate 60 Pro的“手機直連衛(wèi)星”新業(yè)務外，還有衛(wèi)星移動通信業(yè)務和“天地翼卡”業(yè)務。

中國移動積極落實國家戰(zhàn)略任務，以“低軌為主、高軌為先、中軌探索”的思路布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，作為地面通信網(wǎng)絡的有效補充。中國移動積極加強與衛(wèi)星運營商在共建共享、互聯(lián)互通、網(wǎng)絡融合和應用協(xié)同等方向的技術交流和聯(lián)合攻關，并與終端廠商探索推進“手機直連衛(wèi)星”業(yè)務合作。2022月8月，中國移動完成全球首個運營商5G NTN技術外場驗證，支持雙向語音對講和文字消息傳輸，全面驗證手機直連高軌衛(wèi)星落地能力，有力提振產(chǎn)業(yè)信心。今年5月，中國移動研究院攜手OPPO、中興通訊、是德科技（Keysight）等產(chǎn)業(yè)合作伙伴共同完成5G手機直連衛(wèi)星的實驗室測試驗證，驗證了5G手機直連衛(wèi)星技術落地能力。

中國聯(lián)通在衛(wèi)星通信領域積極進行技術積累，以現(xiàn)有衛(wèi)星資源和技術能力為基礎，依托國家項目、公司核心技術攻關，開展了一系列技術試驗，自2020年以來已開展星地融合頻率研究、多軌道多鏈路“衛(wèi)星+5G”網(wǎng)絡融合技術研究、星地融合物聯(lián)網(wǎng)研究和應用、“5G+衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”網(wǎng)絡融合研究和應用、面向6G的空天地網(wǎng)絡泛在業(yè)務研究等技術研究和試驗。近日，中國聯(lián)通研究院攜手中興通訊、是德科技共同完成了NR-NTN低軌衛(wèi)星實驗室業(yè)務驗證，首次驗證了話音和可視電話業(yè)務在手機直連低軌衛(wèi)星場景下的性能，再次證明了手機直連低軌衛(wèi)星通信的技術可行性，為向公眾用戶推廣衛(wèi)星通信提供了業(yè)務示范。

中國廣電也正與多家衛(wèi)星通信企業(yè)交流合作衛(wèi)星直連方面的技術工作。中國廣電密切關注5G NTN和5G ATG技術發(fā)展，一方面，由于“手機直連衛(wèi)星”可為應急通信補盲，并為應急廣播提供新的傳輸渠道；另一方面，地空互聯(lián)可以有效提升應對空中突發(fā)事件的應急處置能力和空防安全水平。

產(chǎn)業(yè)鏈逐步成熟，開啟“手機直連衛(wèi)星”時代

除運營商以外，地面網(wǎng)絡設備商和終端芯片廠商積極開展“智能手機直連衛(wèi)星”創(chuàng)新嘗試，但目前市場上支持“手機直連衛(wèi)星”的機型并不多。GSA報告顯示，目前僅蘋果、華為、摩托羅拉和中興通訊等手機廠商推出了兼容手機產(chǎn)品，其中蘋果和華為支持“手機直連衛(wèi)星”功能的機型最多。如蘋果公司與GlobalStar合作，為iPhone 14系列、15系列提供緊急SOS技術；高通也宣布與銥星合作，為智能手機提供衛(wèi)星服務；華為Mate60系列手機已基于高軌衛(wèi)星實現(xiàn)衛(wèi)星短報文及語音業(yè)務。

中國信通院華東分院院長廖運發(fā)表示，根據(jù)目前最先進的華為Mate 60 Pro手機來看，手機衛(wèi)星通信可以實現(xiàn)普通消費者直接通過衛(wèi)星撥打電話，就是說，已經(jīng)實現(xiàn)了衛(wèi)星通信的商用。但目前能實現(xiàn)衛(wèi)星通信的手機品種還相對較少，需要更多的手機廠商在終端上開展更多的創(chuàng)新和突破，提高終端的數(shù)量和品種，才能使手機衛(wèi)星通信更大規(guī)模地普及。

的確，在當前階段，衛(wèi)星通信對于普通用戶而言，可能更多的是一種增值服務，而非必備功能。談及手機衛(wèi)星通信距離普及還有多遠？謝鷹表示：‘手機直連衛(wèi)星’目前還停留在短信與電話的階段，距離通過‘手機直連衛(wèi)星’上網(wǎng)還有一定的距離。在6G時代，‘手機直連衛(wèi)星’將會變成現(xiàn)實，并實現(xiàn)普及。”

廖運發(fā)認為，衛(wèi)星通信作為“可選項”將在很長時間內(nèi)持續(xù)存在。但隨著衛(wèi)星制造成本、發(fā)射成本、終端成本及通信資費的逐步降低，衛(wèi)星通信的性能及體驗逐步提高，相信越來越多的消費者會把手機衛(wèi)星通信作為自己的標準配置。

“手機直連衛(wèi)星”是衛(wèi)星通信應用發(fā)展的一項關鍵技術，衛(wèi)星終于從通信發(fā)展的邊緣走入“主航道”。未來隨著衛(wèi)星通信網(wǎng)絡系統(tǒng)性能、終端設備性價比的提升，衛(wèi)星通信將加快應用普及、豐富應用場景，走向普通用戶。

編輯：黃飛