電子發燒友網報道（文/梁浩斌）隨著去年華為Mate50系列以及iPhone 14系列的發布，手機衛星通信技術已經大規模進入到消費電子產品中。但從實際用途來看，無論是華為還是蘋果的終端產品，支持的僅是緊急衛星短信服務，還無法完成通話上網等功能。

從過往的認知中，衛星電話體積都較大，比如海事衛星電話都有一根明顯的天線，更不用說衛星互聯網所需的接收器。所以未來在智能手機有限的體積中，真的可以實現與衛星直接進行通信，并實現連接互聯網的寬帶通信嗎？

手機直連衛星通信發展的三個階段

衛星通信的發展從過去、現在與規劃，可以分為三個階段。手機衛星通信的第一個階段中，較為典型的有銥星公司、海事衛星電話、天通衛星通信等，終端設備方面已經可以做到手持設備直接通過自帶的天線與衛星進行通信。

包括銥星、天通衛星等，這些系統都是基于專用的頻段，并使用私有協議，在設備硬件上互不兼容，基帶芯片、天線等都需要用到定制的產品。

在這個階段中，衛星通信發展緩慢，主要是因為市場需求較小，而無論是私有協議、定制基帶芯片還是天線等的開發成本都較高，而市場規模小無法支撐研發成本。因此，廠商為了均攤研發成本，同一套方案的產品迭代周期就自然變得很長，這導致了在早期的衛星通信領域發展緩慢，應用主要集中在窄帶低速的通信。

第二階段其實就是當前衛星通信行業正在進行的階段，據鵬鵠物宇介紹，當前通過寬窄協同通信，結合智能手機直連衛星，為行業提供了一個滿足大多數應用場景的快速低成本解決方案。

具體來說，寬窄結合是指將衛星窄帶通信功能集成到智能手機中，可以在沒有地面蜂窩網絡覆蓋的場景下進行短信、語音等信息對外通信，同時在有網絡覆蓋的地區可以通過地面網絡實現寬帶連接。簡而言之，就是通過衛星通信實現智能手機的全球全域網絡覆蓋。

不過，在這個階段，由于手機天線無法滿足與衛星進行寬帶通信的需求，因此目前對于智能手機而言，衛星通信與蜂窩網絡通信的通信體驗明顯不在一個層面上，體驗存在割裂。

另一方面，即使是窄帶衛星通信，目前也存在不少問題。比如華為目前的手機衛星通信方案是采用北斗衛星短報文功能，所以需要在手機中集成專用的通信芯片以及北斗衛星對應的通信協議，也就是說蘋果iPhone盡管同樣支持衛星通信，但無法在國內使用北斗衛星實現通信。

同樣，蘋果采用了全球星作為衛星通信的服務供應商，其通信協議以及芯片就需要符合全球星的標準，無法兼容其他的通信衛星。

在兼容性方面，其實也已經有了解決方法。2022年6月正式凍結的5G R17標準中，“非地面網絡（NTN）”（也就是手機與衛星直接進行通信的功能）被正式定義，即未來支持5G R17標準的手機就可以實現衛星通信。

不過5G R17協議中依然只是支持通過衛星發送短信等窄帶通信，或者是一些地處偏遠地區的物聯網設備聯網，包括智能手機、支持eMTC和NB-IoT的物聯網設備等都可以實現低速率的衛星通信。總體而言，目前R17標準中的衛星通信主要是為了在服務匱乏的地區補充地面網絡，同時拓展物聯網的應用場景。

而未來的第三階段，手機衛星通信可以實現與地面蜂窩網絡相同的使用體驗，在地面蜂窩網絡覆蓋區域與無地面網絡覆蓋區域都能夠實現相同的網絡體驗。當然，這需要在通信協議、衛星系統、終端芯片、干擾協調、政策法規、國際合作等多個方面進行更多的工作。

3GPP也表示，衛星通信將會在5G標準中持續推進，并成為R18標準制定工作計劃的一部分。未來6G“空天地海一體化網絡”的概念下，移動通信終端與衛星通信的結合必然會是技術大趨勢之一。

近期手機直連衛星的技術進展

在現階段，在北斗、全球星等帶領第一輪手機衛星通信熱潮之后，隨著5G R17標準的落地，產業鏈目前都在加緊對5G NTN的測試驗證，為后續的技術落地打下基礎。

今年MWC 2023期間，中國移動、中國電信、展銳、移遠等廠商紛紛展示了衛星通信方案，而終端廠商方面，華為、中興、高通、聯發科、vivo等廠商也展示了相關的芯片以及終端產品。

更早前的5月份，中國電信衛星公司就與中興、vivo、展銳共同完成了國內首次5G NTN手機直連衛星外場驗證，成功實現了基于現網環境下的5G NTN手機直連衛星空口上下行連接，兩臺手機同時接入衛星網絡的相互通信，以及收發短信息的業務驗證，功能、性能符合預期。

據介紹，這次試驗解決了地球靜止軌道衛星通信帶來的頻率同步、時間同步、時序關系增強等關鍵技術難題，可以說是5G NTN技術落地前的一次重大試驗突破。

寫在最后

據ABI Research預測，從2024年到2031年，NTN到移動市場將以59%的復合年增長率增長；到2031年，NTN與5G領域的融合可能會創造一個價值180億美元的市場，同時將擁有2億個連接。

隨著衛星通信協議的統一，直連衛星通信也將會更加廣泛地覆蓋到移動設備中。不過短期來看，由于手機的體積受到限制，想實現手機直連衛星寬帶體驗，要解決的問題除了天線發射功率之外，還有衛星移動速度過快，多普勒效應導致的無線電信號頻率和相位變化等多種技術難點。

但“空天地海一體化網絡”作為未來6G無線網絡最有可能的核心概念，手機等移動通信終端與衛星通信的結合必然會是技術大趨勢之一，而未來在天線小型化的發展下，手機直連衛星寬帶也必然會成為現實。

手機直連衛星寬帶，離我們還有多遠？

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）隨著去年華為Mate50系列以及iPhone 14系列的發布，手機衛星通信技術已經大規模進入到消費電子產品中。但從實際用途來看，無論是華為還是蘋果的終端產品，支持的僅是緊急衛星短信服務，還無法完成通話上網等功能。

從過往的認知中，衛星電話體積都較大，比如海事衛星電話都有一根明顯的天線，更不用說衛星互聯網所需的接收器。所以未來在智能手機有限的體積中，真的可以實現與衛星直接進行通信，并實現連接互聯網的寬帶通信嗎？

手機直連衛星通信發展的三個階段

衛星通信的發展從過去、現在與規劃，可以分為三個階段。手機衛星通信的第一個階段中，較為典型的有銥星公司、海事衛星電話、天通衛星通信等，終端設備方面已經可以做到手持設備直接通過自帶的天線與衛星進行通信。

包括銥星、天通衛星等，這些系統都是基于專用的頻段，并使用私有協議，在設備硬件上互不兼容，基帶芯片、天線等都需要用到定制的產品。

在這個階段中，衛星通信發展緩慢，主要是因為市場需求較小，而無論是私有協議、定制基帶芯片還是天線等的開發成本都較高，而市場規模小無法支撐研發成本。因此，廠商為了均攤研發成本，同一套方案的產品迭代周期就自然變得很長，這導致了在早期的衛星通信領域發展緩慢，應用主要集中在窄帶低速的通信。

第二階段其實就是當前衛星通信行業正在進行的階段，據鵬鵠物宇介紹，當前通過寬窄協同通信，結合智能手機直連衛星，為行業提供了一個滿足大多數應用場景的快速低成本解決方案。

具體來說，寬窄結合是指將衛星窄帶通信功能集成到智能手機中，可以在沒有地面蜂窩網絡覆蓋的場景下進行短信、語音等信息對外通信，同時在有網絡覆蓋的地區可以通過地面網絡實現寬帶連接。簡而言之，就是通過衛星通信實現智能手機的全球全域網絡覆蓋。

不過，在這個階段，由于手機天線無法滿足與衛星進行寬帶通信的需求，因此目前對于智能手機而言，衛星通信與蜂窩網絡通信的通信體驗明顯不在一個層面上，體驗存在割裂。

另一方面，即使是窄帶衛星通信，目前也存在不少問題。比如華為目前的手機衛星通信方案是采用北斗衛星短報文功能，所以需要在手機中集成專用的通信芯片以及北斗衛星對應的通信協議，也就是說蘋果iPhone盡管同樣支持衛星通信，但無法在國內使用北斗衛星實現通信。

同樣，蘋果采用了全球星作為衛星通信的服務供應商，其通信協議以及芯片就需要符合全球星的標準，無法兼容其他的通信衛星。

在兼容性方面，其實也已經有了解決方法。2022年6月正式凍結的5G R17標準中，“非地面網絡（NTN）”（也就是手機與衛星直接進行通信的功能）被正式定義，即未來支持5G R17標準的手機就可以實現衛星通信。

不過5G R17協議中依然只是支持通過衛星發送短信等窄帶通信，或者是一些地處偏遠地區的物聯網設備聯網，包括智能手機、支持eMTC和NB-IoT的物聯網設備等都可以實現低速率的衛星通信。總體而言，目前R17標準中的衛星通信主要是為了在服務匱乏的地區補充地面網絡，同時拓展物聯網的應用場景。

而未來的第三階段，手機衛星通信可以實現與地面蜂窩網絡相同的使用體驗，在地面蜂窩網絡覆蓋區域與無地面網絡覆蓋區域都能夠實現相同的網絡體驗。當然，這需要在通信協議、衛星系統、終端芯片、干擾協調、政策法規、國際合作等多個方面進行更多的工作。

3GPP也表示，衛星通信將會在5G標準中持續推進，并成為R18標準制定工作計劃的一部分。未來6G“空天地海一體化網絡”的概念下，移動通信終端與衛星通信的結合必然會是技術大趨勢之一。

近期手機直連衛星的技術進展

在現階段，在北斗、全球星等帶領第一輪手機衛星通信熱潮之后，隨著5G R17標準的落地，產業鏈目前都在加緊對5G NTN的測試驗證，為后續的技術落地打下基礎。

今年MWC 2023期間，中國移動、中國電信、展銳、移遠等廠商紛紛展示了衛星通信方案，而終端廠商方面，華為、中興、高通、聯發科、vivo等廠商也展示了相關的芯片以及終端產品。

更早前的5月份，中國電信衛星公司就與中興、vivo、展銳共同完成了國內首次5G NTN手機直連衛星外場驗證，成功實現了基于現網環境下的5G NTN手機直連衛星空口上下行連接，兩臺手機同時接入衛星網絡的相互通信，以及收發短信息的業務驗證，功能、性能符合預期。

據介紹，這次試驗解決了地球靜止軌道衛星通信帶來的頻率同步、時間同步、時序關系增強等關鍵技術難題，可以說是5G NTN技術落地前的一次重大試驗突破。

寫在最后

據ABI Research預測，從2024年到2031年，NTN到移動市場將以59%的復合年增長率增長；到2031年，NTN與5G領域的融合可能會創造一個價值180億美元的市場，同時將擁有2億個連接。

隨著衛星通信協議的統一，直連衛星通信也將會更加廣泛地覆蓋到移動設備中。不過短期來看，由于手機的體積受到限制，想實現手機直連衛星寬帶體驗，要解決的問題除了天線發射功率之外，還有衛星移動速度過快，多普勒效應導致的無線電信號頻率和相位變化等多種技術難點。

但“空天地海一體化網絡”作為未來6G無線網絡最有可能的核心概念，手機等移動通信終端與衛星通信的結合必然會是技術大趨勢之一，而未來在天線小型化的發展下，手機直連衛星寬帶也必然會成為現實。