“如果你能清楚地(di)看到(dao)天(tian)空，你就可以通過手(shou)機進行(xing)連接(jie)。”2022年8月，當美國(guo)移動(dong)運營商T-Mobile和馬(ma)斯克旗下太空探索公司SpaceX聯合宣布(bu)名為“ Coverage Above and Beyond”的(de)計劃時，提出了(le)讓“手(shou)機連接(jie)無處(chu)不在(zai)”的(de)愿景。

雙方表(biao)(biao)示，將(jiang)通過SpaceX的Starlink低軌道衛星與(yu)T-Mobile的地面(mian)移動網絡(luo)結合，讓(rang)手(shou)機可(ke)以(yi)直連衛星，終結地面(mian)移動網絡(luo)的覆蓋盲區。T-Mobile首席執行官Mike Sievert表(biao)(biao)示，該服務(wu)將(jiang)于2023年底進入測試(shi)階段。

彼時，手(shou)機衛星通信(xin)還是個新鮮概念，因此雙方的(de)合作在業界引發(fa)(fa)了廣泛討論(lun)。然而，沒過幾天，具有“向上捅破天”北斗(dou)短報文(wen)功(gong)能(neng)的(de)華為(wei)Mate 50 重磅(bang)發(fa)(fa)布，緊隨(sui)其后，蘋(pin)果(guo)的(de)iPhone 14系列也搭載了類似(si)的(de)衛星緊急通信(xin)功(gong)能(neng)。

兩大巨頭的接連入局和密集宣傳，讓手機衛星通信逐漸成為普羅大眾不再陌生的話題。

與蘋果、華為的迅速動作相比，時隔一年半后，SpaceX和T-Mobile的合作終于在近日迎來關鍵性進展——美國時間1月2日，SpaceX成功發射21顆衛星進入軌道，其中6顆可為現有手機提供衛星直連服務（Direct-To-Cell ），這也是其首批支持移動通信的衛星。預計未來半年內總共要發射大約840顆，之后還會繼續增加。

圖源(yuan)：SpaceX 官(guan)方社交賬號

馬斯克在社交媒體網站X上發帖稱，該服務“將允許在地球上任何地方進行手機連接”，不過他補充說，由于技術限制，“與現有的陸地移動網絡沒有實質性的競爭力”。

按(an)照規劃，SpaceX和(he)運營商將于2024年首(shou)先提供衛星短信服務，并在2025年將衛星通信服務擴大至語(yu)音(yin)通話和(he)網絡數據(ju)。

把基站建到天上

優先發布消息卻沒趕上第一波熱潮的SpaceX和T-Mobile看起來像“起了個大早，趕了個晚集”，但同樣還有句話叫“好飯不怕晚”，這是因為SpaceX的方案有自己的獨到之處。

關注過華為衛星通信功能的人應該知道，由于華為直連衛星方案對終端硬件有要求，并不是所有的華為手機都能享受衛星通信，需要特定的搭載衛星通信基帶芯片的天線的機型，因此絕大多數現有4G/5G手機無法實現衛星通信功能。

以華為Mate 60 Pro為例，此前多家機構的拆機視頻發現——該機內置了兩顆專用的衛星通信芯片，一顆是用于衛星通訊的射頻收發芯片，型號為RX6003EQK；另一顆型號HTD1010，疑似為衛星移動通信基帶芯片。其中，RX6003是一款高集成射頻芯片，只需要少量外圍元器件配合，即可實現 S 頻段衛星信號收發和北斗 B1/GPS L1頻段接收功能。同時，納米級天線技術允許Mate 60 Pro將衛星通信天線嵌入到手機內部，并在微小的空間內實現高效的信號接收和發送。

與之相比，星鏈衛星方案則針對現有LTE手機推出手機直連衛星的服務，無需手機硬件改造，能支持4G普通手機提供直連服務，并且與當前大多數智能手機都兼容。

之所以能實現這一點，是因為這些衛星的功能類似太空中的蜂窩基站，并具有先進的 eNodeB 調制解調器，可實現類似于漫游合作伙伴的網絡集成——相當于直接把基站建到天上。原理如下圖所示：

需要強調的是，SpaceX自己沒(mei)有(you)IMT頻(pin)段，要想提供直連(lian)服務，必須借(jie)助運營商的頻(pin)譜資源在相應(ying)國家/地區運營服務。

除了美國(guo)的T-Mobile，Starlink 正在與澳(ao)大利亞的新加(jia)坡電信有限公司(si)（Optus）、瑞(rui)士(shi)的Salt Mobile SA、加(jia)拿大的Rogers Communications Inc.、新西蘭的One New Zealand Group Ltd.、智利和(he)秘魯的Empresa Nacional de Telecomunicaciones SA以及日本的KDDI Corp.進(jin)行(xing)合作(zuo)。

SpaceX 發(fa)射了第一顆具有直(zhi)接連接蜂窩能力的 Starlink 衛星

當然，介紹了這么多并不是為了說明星鏈的衛星通信比華為更牛叉，相反——由于星鏈屬于低軌道衛星，距離地面500公里，華為連接的天通衛星屬于高軌道衛星，距離地面3萬多公里，反而是華為直連衛星的技術難度更高。因為相對于低軌(gui)(gui)衛星，高(gao)(gao)軌(gui)(gui)衛星通信對天(tian)線、發射(she)功(gong)率要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)(gao)，技(ji)術難度更(geng)大。

同時，星(xing)鏈也不是第(di)一個把基(ji)站帶上天的。在(zai)世界(jie)移動通(tong)信(xin)大(da)會(hui)（MWC2023）上，諾基(ji)亞(ya)就首次向(xiang)公眾(zhong)展示了(le)其準備在(zai)月(yue)球(qiu)部署(shu)的首個4G通(tong)信(xin)網(wang)絡的Demo，并(bing)透露(lu)將(jiang)于2023年內(nei)將(jiang)相(xiang)關測(ce)試(shi)設備發往月(yue)球(qiu)。這是人類首次將(jiang)蜂窩網(wang)絡帶上月(yue)球(qiu)。

換(huan)言之(zhi)，單純爭論方(fang)案(an)技術的(de)難度和先(xian)進(jin)性沒有意義，手(shou)機衛星通信能否得(de)到(dao)大范圍普及，還需(xu)要綜合(he)成(cheng)本、基礎設施、標準、市場等多方(fang)面因素(su)——畢(bi)竟能笑(xiao)到(dao)最后(hou)的(de)才(cai)是贏家。

產業格局初顯

衛星通(tong)信(xin)(xin)具有(you)多方面(mian)(mian)的(de)好處(chu)：一方面(mian)(mian)，衛星通(tong)信(xin)(xin)系統可(ke)以提供(gong)全球范(fan)圍的(de)覆蓋(gai)，無(wu)論用戶(hu)身(shen)在何地(di)，都能(neng)保(bao)持通(tong)信(xin)(xin)連(lian)接(jie)，這對(dui)于偏遠地(di)區、海(hai)洋、沙漠(mo)等人口稀少或難以覆蓋(gai)的(de)區域尤為重要；另一方面(mian)(mian)，在自然災害或緊急(ji)情況下(xia)，地(di)面(mian)(mian)基礎設(she)施可(ke)能(neng)受到破壞(huai)，手機衛星通(tong)信(xin)(xin)可(ke)以提供(gong)臨時而可(ke)靠(kao)的(de)通(tong)信(xin)(xin)手段，支(zhi)持救(jiu)援(yuan)和協調(diao)工(gong)作，確保(bao)關鍵信(xin)(xin)息的(de)傳遞(di)。

市(shi)場(chang)研究機構ABI Research發布(bu)的NTN報告(gao)指(zhi)出，到(dao)2030年(nian)，全(quan)球非地面網(wang)絡移動連接數預計將達(da)到(dao)1.75億，全(quan)球衛(wei)星服務(wu)的年(nian)度市(shi)場(chang)規模將達(da)到(dao)1246億美元。

目前，各大電信公司正在競相爭奪衛星通訊市場，致力于提供連接到普通消費者手機的電話服務。隨著如今SpaceX取得關鍵性進展，整個市場格局初顯，可以簡單概括為兩條技術路徑和多家巨頭爭強。

兩條技術路徑分別為3GPP衛星通信技術和企業專有技術。就當下來看，相對于其他技術陣營，3GPP衛星通信技術在商業上似乎更具競爭力。正如智次(ci)方此前(qian)撰文(wen)所述，對(dui)于3GPP陣(zhen)營的(de)廠(chang)商來說，5G NTN作為(wei)3GPP支持的(de)技(ji)術，將能(neng)夠利用蜂窩通信(xin)領域(yu)標(biao)準化(hua)產品(pin)、組件(jian)的(de)大(da)型(xing)生態系統，為(wei)技(ji)術供應商提供在設備間(jian)快速擴展和兼容性的(de)機會。同時，也可以有效(xiao)利用蜂窩通信(xin)產業鏈與用戶群，快速擴大(da)天(tian)基網絡的(de)用戶群體，從而攤薄(bo)天(tian)地一體化(hua)網絡建設、維護、推廣的(de)成本。

而在入局玩家方面，主要以手機巨頭、衛星運營商、移動運營商等有資金、有資源的玩家為主，各家企業的步伐也并不一致。

華為方面算跑的比較快、比較前的——畢竟當別家還在手機“衛星通信”的時候，華為Mate 60 Pro已經升級為手機“衛星通話”，所用的衛星是中國航天科技集團有限公司五院抓總研制、中國電信運營的天通一號衛星。

從“通信”到“通話”，雖然看起來只有一字之差，但背后涉及的技術難度卻不可同日而語。衛星通話(hua)(hua)本身并(bing)不是(shi)什么新技術(shu)，甚至可以(yi)說技術(shu)非常(chang)成熟，但(dan)是(shi)想(xiang)把這(zhe)項功能集成在(zai)輕薄小(xiao)巧的民用手機上卻難(nan)如登(deng)天(tian)(tian)，要求天(tian)(tian)線(xian)功率(lv)大、抗干擾性(xing)強。常(chang)規版衛星電話(hua)(hua)為(wei)了(le)保證通話(hua)(hua)質量，都配(pei)有一根(gen)又(you)大又(you)長的天(tian)(tian)線(xian)，但(dan)這(zhe)顯(xian)然不符合現(xian)代智(zhi)能手機的設計美學。如今華(hua)為(wei)可以(yi)實現(xian)衛星直(zhi)連通話(hua)(hua)，說明華(hua)為(wei)在(zai)天(tian)(tian)線(xian)技術(shu)、功耗控制(zhi)技術(shu)等方面一定取得(de)了(le)重要突破。

蘋果方面算走得比較“穩健”——蘋(pin)(pin)果(guo)(guo)公司選擇Globalstar公司作(zuo)為其(qi)衛(wei)星(xing)服(fu)務提供商，在(zai)iPhone 14系(xi)(xi)列機型中引入緊(jin)急(ji)SOS技(ji)術(shu)，使(shi)得(de)用(yong)戶可以在(zai)沒有Wi-Fi和蜂窩網絡信號的情況下，通(tong)過衛(wei)星(xing)緊(jin)急(ji)聯系(xi)(xi)家人和救援人員。在(zai)最近(jin)的一份(fen)文件(jian)中，美國證券交(jiao)易(yi)委(wei)員會公開披(pi)露了Globalstar向馬斯克(ke)旗下的SpaceX支付6400萬美元的消息。這(zhe)筆款(kuan)項將用(yong)于在(zai)2023-2025年期間發射衛(wei)星(xing)，進(jin)一步擴展蘋(pin)(pin)果(guo)(guo)iPhone系(xi)(xi)列的SOS衛(wei)星(xing)服(fu)務。

衛星運營商們也不甘落后——2023年4月25日，美國手機直連衛星初創公司AST SpaceMobile宣布打通全球首個天基蜂窩語音通話。2023年6月，AST聯合AT&T在夏威夷使(shi)用(yong)多個智能手(shou)機進行(xing)下載速(su)度(du)測(ce)試，初步(bu)速(su)度(du)達到(dao)10.3Mbps，達到(dao)4G水平，驗證了(le)天基3GPP技術向地面超過80億部存量手(shou)機（unmodified smartphone）提供寬(kuan)帶(dai)通信的服務能力。

2023年7月25日，美國通信衛星運營商Lynk Global發布其基于衛星及存量普通手機雙向語音通信的測試視頻。視頻顯示，通(tong)(tong)(tong)過Lynk現有(you)在軌(gui)衛星(xing)能夠與普(pu)通(tong)(tong)(tong)移動電話(hua)進行(xing)語音通(tong)(tong)(tong)話(hua)。在此之前，Lynk與帕勞最(zui)大的(de)(de)(de)移動通(tong)(tong)(tong)信運營(ying)商(shang)PNCC聯合宣布，開始使用(yong)Lynk的(de)(de)(de)衛星(xing)向該島國提供手機直連衛星(xing)服務(wu)。PNCC 是全球首家為其用(yong)戶推出 Lynk 手機直連衛星(xing)的(de)(de)(de)移動通(tong)(tong)(tong)信運營(ying)商(shang)。

不可避免的挑戰

雖(sui)然(ran)目前(qian)手機衛星通信正在(zai)蓬(peng)勃發展，但不可避免地也存在一些風險(xian)和隱(yin)憂。

標志性事件是高通與銥星終止手機直連衛星項目合作。在今年1月的(de)CES展(zhan)會上(shang)，高(gao)通首次發(fa)布了Snapdragon Satellite技(ji)術，選(xuan)擇的(de)合作對象是(shi)老(lao)牌衛星公司銥(yi)星（Iridium），宣稱這(zhe)是(shi)全球首個(ge)基于(yu)衛星的(de)雙向消息通信解決(jue)方案(an)，將(jiang)會為旗艦級智能(neng)手(shou)機(ji)提供更多可(ke)能(neng)性，尤其是(shi)將(jiang)基于(yu)衛星的(de)連接帶到下一代安(an)卓智能(neng)旗艦手(shou)機(ji)中(zhong)。

后續，業界未等到高通和銥星合作的旗艦手機問世，而是雙方合作終止。銥星公司表示，兩家公司成功開發并展示了這項技術，然而智能手機制造商尚未將該技術納入他們的設備中。手機廠商未選擇專用解決方案，其中一個原因是成本問題——高昂的成本要么需要手機廠商自身承擔，要么需要消費者承擔。

華為Mate 60 Pro“衛星通話”功能的資費問題此前就曾引發諸多爭議，中國電信當時提供了兩套收費標準：第一種收費標準，電信用戶可以開通專屬套餐，每個月的費用是200元，其中包含了200分鐘的通話時長，如果超過200分鐘的話，后續將按照1.6元/分鐘收取，而衛星短信則按照0.4元/條收取。第二種收費標準，電信用戶可以開通衛星通話功能，基礎服務費是10元/月，不包含任何贈送的通話時長。如果后續使用了衛星通話，用多少收多少，國內衛星通話按照10元/分鐘收取，國際衛星通話則按照20元/分鐘收取！顯然，對大多數消費者而言，這個收費并不便宜。

成本之外，還有許多其他挑戰，比如頻譜資源問題——SpaceX和T-Mobile的(de)合作(zuo)，需要T-Mobile拿出一(yi)(yi)部分1.9GHz頻(pin)段（PCS頻(pin)段）來建設衛星(xing)網絡(luo)。衛星(xing)網絡(luo)使用(yong)的(de)頻(pin)段肯(ken)定(ding)不能(neng)與地面4G和5G網絡(luo)的(de)頻(pin)段相同，否則(ze)會產生嚴重干擾。因(yin)此(ci)，為避免干擾，運營商(shang)需單獨(du)為衛星(xing)網絡(luo)劃(hua)出一(yi)(yi)部分頻(pin)段。但這帶來了新問題(ti)，頻(pin)譜是運營商(shang)最寶貴的(de)財富，運營商(shang)需再次權衡這個(ge)衛星(xing)網絡(luo)是否值得為之單獨(du)劃(hua)出一(yi)(yi)段頻(pin)譜資(zi)源。

另外，標準問題也不容忽視——當前的(de)低軌(gui)衛(wei)星運營商似乎正在創建多個獨立且互(hu)(hu)(hu)不兼容的(de)低軌(gui)衛(wei)星星座，鑒(jian)于適當的(de)軌(gui)道數量有限，運行(xing)成本高，理想的(de)情況是(shi)低地(di)球軌(gui)道系統能夠與地(di)面(mian)網絡(luo)兼容互(hu)(hu)(hu)操作。也就是(shi)說，從低軌(gui)衛(wei)星系統接收的(de)互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網接入(ru)服務應是(shi)與通過地(di)面(mian)寬帶(dai)或(huo)移動連(lian)接接收的(de)連(lian)接類(lei)型相同的(de)連(lian)接。在地(di)面(mian)部分，它應該使用互(hu)(hu)(hu)聯(lian)網工程任務組（IETF）、3GPP和其他標(biao)(biao)準化機構發布的(de)開放標(biao)(biao)準。

行業媒體IoT Business News去年11月發表的分析認為，SpaceX正在押注開放物聯網標準，衛星通信產業正從專項解決方案向標準化轉變。

總(zong)而言(yan)之，衛(wei)星(xing)通信仍然是(shi)地(di)面蜂(feng)窩網(wang)絡連接的補(bu)充，但不(bu)會(hui)對現有蜂(feng)窩物聯(lian)網(wang)市場形成替代。綜合(he)技術、成本、價值、監管、實(shi)用(yong)性等多方面的因(yin)素，“手機(ji)直連衛(wei)星(xing)”并(bing)達到與當(dang)前地(di)面移動(dong)網(wang)絡接近的體(ti)驗，仍然任重而道遠(yuan)。

參考資料：
Starlink官網：//direct.starlink.com/
SpaceX Launches First Direct-to-Cell Starlink Satellites for Service With T-Mobile，Via Satellite
SpaceX Launches First Direct-To-Cellular Capable Starlink Satellites,Mobile Internet
SpaceX launches first set of satellites with direct-to-cell capabilities,REUTERS
《手機直連SpaceX星鏈，顛覆還是炒作？》，網優雇傭軍
《馬斯克蘋果都沒做到！揭秘華為Mate60衛星通話強在哪里？》，物聯網智庫，Sophia
《突發，高通與銥星終止手機直連衛星項目合作，“捅破天”技術路線將走向統一？》，物聯網智庫，趙小飛