手機直連衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)及其技術(shù)還處于早期探路階段，對一些消費者來說，可能一輩子都不會用到這個功能，但它的剛性需求顯而易見，在人煙稀少的地區(qū)，在光纖和基站不方便布設(shè)的地區(qū)，一部能夠直連衛(wèi)星通信的手機是探險家和科研人員等必不可少的裝備。
◎本報記者 劉 艷 張 強
來源：科技日報
近日，在北京展覽館舉辦的“奮進(jìn)新時代”主題成就展上，首款支持北斗三號短報文通信服務(wù)的華為Mate 50智能手機引人關(guān)注。
以各大手機廠商“撞期”為主要特點的智能手機秋季發(fā)布會，是觀察行業(yè)走勢和技術(shù)創(chuàng)新的重要窗口。今年，華為技術(shù)有限公司（以下簡稱華為）和蘋果公司的旗艦款手機均配置了可與衛(wèi)星通信的相關(guān)功能，推動手機直連衛(wèi)星概念持續(xù)走熱。
手機廠商的帶動，加上人們對永不失聯(lián)、永遠(yuǎn)在線的渴望，讓衛(wèi)星通信再次進(jìn)入公眾視野。
智能手機接通“天地線”
作為全球首款支持北斗衛(wèi)星消息的大眾智能手機，華為Mate 50在無地面網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋的環(huán)境下，仍能發(fā)出文字和位置信息，并支持生成軌跡地圖。
早在華為該款新機發(fā)布前，華為常務(wù)董事、終端業(yè)務(wù)首席執(zhí)行官余承東就曾預(yù)熱：Mate 50將具有一項“捅破天”的技術(shù)，這一技術(shù)應(yīng)用的北斗短報文由國防科技大學(xué)北斗團隊研制的衛(wèi)星無線電測定業(yè)務(wù)地面系統(tǒng)接收。
短報文通信服務(wù)是北斗系統(tǒng)區(qū)別于其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的最大特色，但北斗一號、北斗二號的短報文通信能力均為每次最多傳送120個漢字，難以滿足各類不同場景應(yīng)用及用戶需求。
國防科技大學(xué)北斗團隊短報文技術(shù)負(fù)責(zé)人李井源說，數(shù)據(jù)量的增長以及需求的持續(xù)擴張，意味著項目團隊不能直接繼承北斗二號信號處理架構(gòu)，唯有從信號體制上實現(xiàn)突破，短報文通信能力方可從量變到質(zhì)變。
該團隊研制的衛(wèi)星無線電測定業(yè)務(wù)地面系統(tǒng)，可支持每次最高傳送1000個漢字，并支持語音和照片傳輸。相較于北斗二號，該系統(tǒng)將短報文通信服務(wù)容量提升了約10倍。此外，移動通信和北斗短報文的融合使用，也有效提升了北斗短報文的通信服務(wù)能力。
盡管北斗短報文走進(jìn)大眾手機，已經(jīng)有了一定的技術(shù)基礎(chǔ)和運營支撐，但李井源坦言，北斗短報文采用高軌衛(wèi)星進(jìn)行信號收發(fā)，手機與3.6萬千米外的北斗衛(wèi)星通信，信號還是有點微弱，通常作為搜救等應(yīng)急通信手段。目前低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)正在加速建設(shè)，相信在不久的將來，手機用戶可以通過低軌衛(wèi)星享受到更高速率、更大容量的報文及語音圖像通信服務(wù)。
相較于高軌衛(wèi)星，大帶寬、高性能全球覆蓋、低時延、低成本的全球互聯(lián)服務(wù)低軌衛(wèi)星已成為科技巨頭布局的熱點，比如特斯拉首席執(zhí)行官馬斯克的“星鏈計劃”，就是以“手機+低軌衛(wèi)星通信”構(gòu)筑互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)新賽道。
但是，這條路徑想要走通，還需持續(xù)發(fā)力，至少從“星鏈計劃”的終端來看，需要直徑0.48米的碟形天線支持，普通智能手機還無法作為終端。
手機直連衛(wèi)星可作為地面通信的補充
簡單地說，手機直連衛(wèi)星通信就是“把基站放在衛(wèi)星上”，無論是蘋果還是華為的“衛(wèi)星手機”，都只是手機直連衛(wèi)星通信服務(wù)相對簡樸的方案，通話體驗與人們的理想還相去甚遠(yuǎn)，但業(yè)內(nèi)人士依然為手機廠商們點贊。
在賽迪研究院無線電管理研究所副所長彭健看來，智能手機產(chǎn)業(yè)銷量同比增長緩慢，創(chuàng)新發(fā)展空間趨于飽和，競爭環(huán)境復(fù)雜。因此，瞄準(zhǔn)前瞻性、革命性的創(chuàng)新技術(shù)，加快推動手機產(chǎn)業(yè)與低軌衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，能夠滿足用戶不斷升級的消費需求，是搶占未來手機產(chǎn)業(yè)制高點的重要布局。
像銥星（IRIDIUM）衛(wèi)星移動通信星座系統(tǒng)、全球星（Globalstar）衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，雖然未真正進(jìn)入過消費市場，但曾在上世紀(jì)80年代末90年代初掀起過一波產(chǎn)業(yè)風(fēng)潮。
“不過目前，手機直連衛(wèi)星的功能仍為地面通信的補充。”彭健指出，其商業(yè)成長空間與后續(xù)的技術(shù)、法律、應(yīng)用等相關(guān)領(lǐng)域的完善有著密切的關(guān)系。
“功能相對單一、資費高昂、實際使用頻率不高等，時至今日，限制衛(wèi)星通信進(jìn)入消費市場的阻礙依然存在�！蓖ㄐ判袠I(yè)獨立分析師柏松說，“手機廠商們寄希望于衛(wèi)星通信服務(wù)增強其手機業(yè)務(wù)的競爭力，雖仍有長路要走，但這是手機產(chǎn)業(yè)從參數(shù)競爭轉(zhuǎn)向技術(shù)競爭的重要嘗試，對其自身的發(fā)展及全產(chǎn)業(yè)鏈的創(chuàng)新升級意義重大。”
柏松強調(diào)，手機直連衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)及其技術(shù)還處于早期探路階段，對一些消費者來說，可能一輩子都不會用到這個功能，但它的剛性需求顯而易見，在人煙稀少的地區(qū)，在光纖和基站不方便布設(shè)的地區(qū)，一部能夠直連衛(wèi)星的手機是探險家和科研人員等必不可少的裝備。
不過，盡管衛(wèi)星通信服務(wù)仍存在許多技術(shù)挑戰(zhàn)，但從整個智能手機產(chǎn)業(yè)來看，即將到來的功能進(jìn)化仍然十分值得期待。
如T-Mobile首席執(zhí)行官邁克·西弗特所言，每個擁有手機的人，都感受過處于信號盲區(qū)時的焦慮，在一個用戶越來越依賴網(wǎng)絡(luò)連接并擔(dān)心失去連接的世界里，在任何情況下都能發(fā)送信息是一個非常強大的功能。
市場空間有望進(jìn)一步打開
在終端設(shè)備競爭激烈的今天，除了深耕拍照功能和系統(tǒng)配置之外，開辟新的賽道，在一眾手機中脫穎而出獲得消費者的青睞，對手機廠商來說尤為重要。隨著航天科技和信息通信產(chǎn)業(yè)的不斷進(jìn)步，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展一日千里，手機直連衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展路線也已日漸清晰，落地應(yīng)用模式不斷創(chuàng)新。
比如，衛(wèi)星通信基本能夠覆蓋人類所能觸及的所有活動范圍，因此常被用于地質(zhì)勘探、遠(yuǎn)洋運輸、森林巡護(hù)等特殊領(lǐng)域。
在知名科普博主張弛看來，目前在東海從事海洋捕撈的漁民，他們所用的專業(yè)衛(wèi)星電話速率很快，甚至能夠直播。因此，目前市場上只能發(fā)送位置和求救短信的手機，對他們來說并不具備吸引力。但是，天地網(wǎng)絡(luò)一體化、消除手機信號覆蓋盲區(qū)是未來的發(fā)展趨勢，基于衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)雙向通信和寬帶通信，是未來通信產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向之一。
工信部電子信息司副司長徐文立介紹，近年來，工信部大力支持北斗短報文及相關(guān)技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，不斷改進(jìn)工藝、提升性能、降低成本，服務(wù)基礎(chǔ)設(shè)施逐步健全。2022年上半年，新進(jìn)網(wǎng)手機中有128款可支持北斗相關(guān)服務(wù)，出貨量合計1.32億部，出貨量占比達(dá)98.5%。
2020年，國家發(fā)改委首次明確新基建范圍，將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入新基建計劃之中。近日，中國衛(wèi)通集團股份有限公司稱，我國首顆超百Gbps容量的高通量衛(wèi)星——中星26號將于2023年初發(fā)射，該衛(wèi)星是我國第一顆系統(tǒng)設(shè)計和運營服務(wù)整體性能匹敵國際水平的高通量衛(wèi)星，它的發(fā)射將全面開啟我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)新時代。
此外，衛(wèi)星通信作為6G時代最重要的潛在技術(shù)，是地面通信網(wǎng)絡(luò)的重要補充。面向6G時代，運營商、零部件廠商、設(shè)備商等整個衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)鏈上下游都在積極布局。雖然短期內(nèi)手機衛(wèi)星通信只能起到補盲通信的作用，但主流手機廠商加速擁抱衛(wèi)星通信領(lǐng)域，意味著屬于“智能手機+衛(wèi)星通信”的新興賽道已鋪就，只是，跑出怎樣的成績，還有待時間的檢驗。
延伸閱讀
低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)或催生新的應(yīng)用場景
近年來，相較于傳統(tǒng)的中高軌衛(wèi)星，布局以高帶寬、低時延等技術(shù)優(yōu)勢為特征的低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)成為下一代通信網(wǎng)絡(luò)的重要發(fā)展趨勢。低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的衛(wèi)星工作軌道高度和系統(tǒng)復(fù)雜程度與地球靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)不同，因此兩者在單星技術(shù)、規(guī)模、成本上存在差異，最終導(dǎo)致系統(tǒng)建設(shè)與運營成本以及系統(tǒng)可靠性的差異。低軌衛(wèi)星通信星座的技術(shù)特點也對地面終端設(shè)備提出了不同的技術(shù)和性能要求。
此外，低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以采用蜂窩通信、點波束、多址、頻率復(fù)用等技術(shù)，且通信具有全球覆蓋、低延時等方面的優(yōu)點，可以支持在線游戲、視頻通話等實時或近實時數(shù)據(jù)傳輸，在與地面通信骨干網(wǎng)融合后可能將催生出新的應(yīng)用場景。
