手機直連衛(wèi)星通信業(yè)務及其技術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“奮進新時代”主題成就展上，首款支持北斗三號短報文通信服務的華為Mate 50智能手機引人關注。
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)走勢和技術創(chuàng)新的重要窗口。今年，華為技術有限公司（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)、永遠在線的渴望，讓衛(wèi)星通信再次進入公眾視野。
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，華為常務董事、終端業(yè)務首席執(zhí)行官余承東就曾預熱：Mate 50將具有一項“捅破天”的技術，這一技術應用的北斗短報文由國防科技大學北斗團隊研制的衛(wèi)星無線電測定業(yè)務地面系統(tǒng)接收。
短報文通信服務是北斗系統(tǒng)區(qū)別于其他衛(wèi)星導航系統(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用及用戶需求。
國防科技大學北斗團隊短報文技術負責人李井源說，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，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能力。
盡管北斗短報文走進大眾手機，已經(jīng)有了一定的技術基礎和運營支撐，但李井源坦言，北斗短報文采用高軌衛(wèi)星進行信號收發(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，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。
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)星通信服務相對簡樸的方案，通話體驗與人們的理想還相去甚遠，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)境復雜。因此，瞄準前瞻性、革命性的創(chuàng)新技術，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)，雖然未真正進入過消費市場，但曾在上世紀80年代末90年代初掀起過一波產(chǎn)業(yè)風潮。
“不過目前，手機直連衛(wèi)星的功能仍為地面通信的補充�！迸斫≈赋觯渖虡I(yè)成長空間與后續(xù)的技術、法律、應用等相關領域的完善有著密切的關系。
“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)星通信服務增強其手機業(yè)務的競爭力，雖仍有長路要走，但這是手機產(chǎn)業(yè)從參數(shù)競爭轉向技術競爭的重要嘗試，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)務及其技術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)星通信服務仍存在許多技術挑戰(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)絡連接并擔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。
市場空間有望進一步打開
在終端設備競爭激烈的今天，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)星通信技術的發(fā)展路線也已日漸清晰，落地應用模式不斷創(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、遠洋運輸、森林巡護等特殊領域。
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技術的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化，不斷改進工藝、提升性能、降低成本，服務基礎設施逐步健全。2022年上半年，新進網(wǎng)手機中有128款可支持北斗相關服務，出貨量合計1.32億部，出貨量占比達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)設計和運營服務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)應用服務新時代。
此外，衛(wèi)星通信作為6G時代最重要的潛在技術，是地面通信網(wǎng)絡的重要補充。面向6G時代，運營商、零部件廠商、設備商等整個衛(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、規(guī)模、成本上存在差異，最終導致系統(tǒng)建設與運營成本以及系統(tǒng)可靠性的差異。低軌衛(wèi)星通信星座的技術特點也對地面終端設備提出了不同的技術和性能要求。
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、頻率復用等技術，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用場景。
