手机直联卫星何去何从？决定性因素到底是市场还是技术？

软件定义世界

导语：随着2023年华为手机“捅破天”技术的推出，手机直联卫星的概念在国内很是受到热捧了一段时间。现在热度逐渐褪去，通过本文再来客观了解一下该技术的发展趋势。目前，手机直联卫星主要有4个技术途径：1、传统定制化的卫星手持终端。2、不改卫星改手机。在普通手机中增加卫星通信芯片。华为Mate60就是采用这种模式，依托天通一号卫星系统实现语音通信，是全球首款支持卫星通话的大众智能手机。3、改卫星不改手机。基于现有标准移动通信协议，通过构建新的通信卫星星座，实现通用手机与卫星的直接通信功能，适用于大量的存量手机用户，SpaceX公司即采用这种模式。4、改标准，天地融合一体化通信标准模式。基于下一代非地面网络（non—terrestrial networks，NTN）通信协议体制，设计新的通信芯片和终端，改进卫星星座，实现手机与卫星的直接通信功能。特别是后三种技术途径，各有利弊，最终手机直联卫星会走向何方？本文代表部分美国业界相关人士的观点，供大家参考分析。【外媒，2024】确保全球85亿部手机永不掉线并非一个新概念，但得益于功能更强大的天线和低地球轨道（LEO）卫星星座的出现，这一理念正变得越来越可行。然而，专家表示，在卫星直连设备市场真正起飞之前，该行业必须就专有标准与开放标准达成一致，解决实现跨网络漫游的基础设施障碍，并更明确地界定该服务的应用场景。ABI Research专注于卫星通信和太空技术的资深分析师Andrew Cavalier表示：“就各参与方如何把握卫星直连蜂窝的机遇而言，市场上存在大量重叠和碎片化现象。”美国联邦通信委员会（FCC）最近的监管行动建立了一个框架，允许卫星运营商及其移动网络运营商（MNO）合作伙伴从太空使用目前分配给地面服务的某些具有许可的灵活使用频谱。鉴于这些发展，本文邀请了业内关键参与者，请他们谈谈自己对市场发展的看法、可能阻碍进步的障碍以及要完全释放卫星直连蜂窝手机的机遇需要做些什么。

 卫星直连蜂窝热度降低

尽管有种种炒作称2023年将是卫星直连蜂窝服务成为现实的一年——这一热潮由苹果iPhone的SOS服务首次亮相所推动——但实际情况并未如此，因为各公司在资金和商业应用场景方面遭遇了延误和挑战。

2023年底，高通公司和铱星通信公司宣布终止合作，不再将安卓手机连接到铱星卫星，这一消息标志着过去一年的结束。一个月后，Lynk Global宣布与由前美国职业棒球大联盟（MLB）全明星亚历克斯·罗德里格斯拥有的特殊目的收购公司（SPAC）合并上市。这笔现金注入将帮助Lynk继续推进其计划，该公司已在七个市场的八家移动网络运营商（MNO）启动了服务，并计划运营一个由5000颗低地球轨道（LEO）卫星组成的星座。

2024年1月，Starlink发射了首批六颗增强型卫星，这些卫星具备直连蜂窝功能，计划在今年推出短信服务，并在2025年推出语音和数据服务。这些升级的航天器配备了先进的相控阵天线，可以在太空中充当蜂窝基站。

高通公司产品管理副总裁兼高通卫星通信解决方案负责人Francesco Grilli指出，高通决定不与铱星合作推出面向安卓手机的直连设备（D2D）服务，更多是基于商业问题，而非技术问题。为了快速推出这一功能，合作伙伴需要使用专有波形，但这种波形并未引起智能手机制造商的兴趣。安卓生态系统不愿意投入大量资金来推出这项服务。

铱星通信公司首席执行官Matt Desch观察到，这一合作关系的破裂“表明了除苹果之外，陆地无线市场已经变得多么商品化。智能手机的利润非常微薄，相比于成为第一个或至少在与苹果初始产品相比具有独特竞争力的产品，避免将资金投入一项可能需要随时间演变的服务可能更重要。”

开放标准与专有标准

在这些发展的背景下，一个重大问题仍然存在：卫星直连蜂窝市场将采用开放系统还是专有解决方案，哪一方会胜出。

“两者都在兴起，” Matt Desch说，“专有解决方案允许更多的差异化，这也是苹果目前正在采用的道路。基于标准的方法可以实现规模经济，似乎更受卫星直连智能手机生态系统中所有其他潜在参与者的青睐。我们有能力为物联网（IoT）提供这两种解决方案，并预计长期内两者都将有用户。采用标准从长远来看提供了更多的灵活性和更低的成本，这比成为第一个更重要。”

铱星公司在1月调整了方向，宣布了其基于标准的Stardust计划。该计划中的窄带物联网（NB-IoT）非地面网络（NTN）解决方案将部署在铱星现有的低地球轨道（LEO）卫星星座上。Desch认为，此举使铱星与行业利益更加一致，相比专有方法更具优势，该公司计划首先为智能手机、平板电脑、汽车和相关消费者应用提供消息和紧急求救（SOS）功能。

ABI Research的Cavalier预测，非地面网络（NTN）标准最终将成为主导力量，但短期内，该行业将接受不同类型的解决方案。他承认，该行业的一些部分观点认为标准将无法流行，由于需要将调制解调器集成到设备中。“你是想在不修改设备的情况下使用国际移动通信（IMT）频谱进行连接，还是想用标准化的设备使用非地面网络（NTN）频谱进行连接？这取决于你想在这些设备上解锁什么样的服务。”

AST SpaceMobile的首席战略官Scott Wisniewski表示，与现有设备合作对于实现大众市场解决方案至关重要。AST SpaceMobile目前正在组装和测试其首批五颗商用卫星，即Block 1 BlueBirds，并与包括AT&T、谷歌和沃达丰在内的合作伙伴共同推出服务。

Lynk Global的首席商务官Dan Dooley曾在T-Mobile与Sprint合并前担任Sprint总裁，他带来了独特的视角。他将该行业面临的挑战比作马赛克，在真正能够提供商业服务之前，你必须确保一切就绪；并列举了技术（包括基础专利）、发射足够数量的卫星以获得语音和数据功能的资金、以及正确的商业模式、用户和频谱等因素。“如果你让人们在手机中安装新的频谱或芯片组——所有这些都非常困难。这需要大量时间，以及许多并非自然而然的合作关系。一个巨大的障碍是监管环境，它因国家和地区而异。” Dooley预测，“无论最终采用何种标准，它都必须允许手机无需任何额外组件或硬件即可工作。它必须像我们使用移动设备一样。为符合现有3GPP标准的移动设备提供服务，将加速这项技术的采用。”

新产业联盟推动生态合作

标准推动在整个卫星生态系统中得到了显著的关注，一个新的行业组织移动卫星服务协会（MSSA）的成立就证明了这一点，该组织旨在满足卫星连接设备的频谱需求。该联盟于 2 月宣布成立，其创始成员包括 Viasat、Terrestar Solutions、Ligado Networks、Omnispace 和 Yahsat。

据 MSSA 董事长兼 Viasat 首席执行官 Mark Dankberg 称，该小组的一个关键目标是帮助创建标准和互操作性工具，以实现生态系统协作。这包括与芯片制造商合作，使标准与成员频谱兼容，从而实现漫游。“频谱是实现这些设备规模化的重要因素。MSSA 成员相信，通过创建一个框架，通过标准实现互操作性漫游，并允许我们带来所有频谱的聚合，而不是单独提供每个运营商的频谱，我们可以实现这种规模。”他预计，正如40年前海事和航空领域需要窄带安全服务时整个行业团结一致一样，这个行业也会为这一市场做出同样的努力。“当时的做法是让许多国家参与其中，无论是以经济、治理还是实体设施的形式。要实现卫星直连蜂窝通信技术的规模化应用，需要各国在参与度和所有权方面达到类似的程度。我们协会的作用是帮助制定标准和互操作性工具，以便让这个生态系统能够联合起来。”

手机能否实现全面连接？

业内人士对于智能手机是否能够实现永远在线这一终极目标持有不同看法。

Grilli表示：“我认为我们离这个目标已经非常近了。四年前，当我开始从事卫星通信工作时，我预测到2025年，主流智能手机将能够与卫星进行通信。现在距离这个时间点只有一年了，而苹果已经推出了一款能够通过Globalstar系统与卫星通信的手机。我们预计，到今年年底，安卓智能手机也将具备通过卫星通信的能力。”尽管铱星公司的合作已经结束，但显然高通仍然对这种类型的连接感兴趣。Grilli虽然没有透露具体细节，但他表示“高通希望成为首个在智能手机中推出集成非地面网络（NTN）技术的公司”。

Lynk公司的执行官Dooley认为，这取决于如何定义“足够好”。“在密克罗尼西亚有一个偏远的岛屿国家帕劳，那里的父母第一次能够与在主岛上上学的孩子保持联系。他们每天可以发送几条短信。虽然这对于我们美国人来说并不算什么，但对于他们来说却是生活的巨大改变。”

Desch则预测，在我们的有生之年，全面连接将无法实现。智能手机与卫星的连接终于变得切实可行，但物理定律仍然适用。影响这一目标的变量包括从容量（或已部署的卫星数量）、成本、发射和维护卫星的能力，到太空中天线的尺寸以及将它们送入太空的成本等一切因素。Desch指出，即使有可能设计出以5G速度运行、具有超低延迟、出色语音质量以及能够在室内或室外连接的完美手机，但要让这样的产品在商业上取得成功既不切实际又充满挑战，而且与地面无线相比，您仍然缺乏以低廉的价格提供它的能力。归根结底，卫星技术是一项出色的技术，可以在当前无线电话无法覆盖的地方增强其功能，但它永远无法替代无线电话，也无法完全复制其使用体验。 

Dooley认为，更大的问题围绕在法规和公司如何通过卫星直连蜂窝服务盈利的商业模式上。随着市场的蓬勃发展，所有人都认为合作伙伴关系将继续推动卫星直连蜂窝市场的发展。而今年建立的合作伙伴关系将包括推动将新标准纳入手机的人们。

服务大都市区域与向后兼容

对于Dooley而言，一个关键的基本原则是所有手机都应支持卫星直连蜂窝服务，而不仅仅是新款手机。“你必须实现向后兼容。你会看到很多移动网络运营商（MNO）与我们这类公司签约，利用他们的地面频谱来增加他们在本国的覆盖范围。”他提到，Lynk在2024年前六周内已经签约了三家新的移动网络运营商。“你会看到很多尚未进入向后兼容领域的人试图联合起来，以便在新世界中利用他们自己的频谱、芯片组或设备。但我们实现终极目标的途径是能够利用现有的卫星、手机和订阅服务。”

Dankberg强调，虽然卫星直连蜂窝服务可以在世界任何地方运行，但人口密集的大都市区域才是其最佳应用场景。他指出，在卫星宽带发展的早期，大多数人认为客户会来自偏远地区，但事实并非如此。“有些地区没有覆盖，而且有很多人尚未普及相关服务。结果是，大都市区域的绝对用户数量比偏远地区要多得多。”

运营商因素：全力以赴还是观望？

卫星到手机市场方程式中的一个关键部分是电信运营商的投入。但是，像AT&T和Verizon这样的全球主要电信运营商是否已经完全接纳了卫星带来的机遇呢？

Desch并不这么认为。“可以理解的是，他们仍在试图了解卫星能为他们及其客户带来什么，其服务质量如何，他们可以为此收费多少，以及由此产生的价值将如何在各个参与者之间分配。”

高通的Grilli认为，电信界正处于观望状态，以观察哪些星座能够完成建设并真正提供这些服务。“运营商们不希望在某个特定解决方案上投入太多，除非他们有一定程度的信心认为该解决方案在未来能够运作。他们认为卫星到手机的服务是一个减少运营支出和资本支出的机会，因为部署这些服务需要更少的基站。他们也在尝试弄清楚这如何与现有的服务产品相整合。”Grilli还提到，一旦卫星到手机的服务广泛可用，汽车制造商作为显而易见的生态系统合作伙伴，但他们比电信行业更加保守。他们希望看到一些实际业绩再进行投资。”

Cavalier对此表示赞同，并预计少数几个参与者将主导全球卫星到手机市场：两个美国“巨头”——亚马逊和Starlink，以及中国，可能还包括通过欧盟的IRIS2卫星星座的欧洲。随着卫星基础设施实际上开始进入太空，卫星到手机的服务将会获得采用。

（文章内容根据互联网资料整理，供交流学习使用。）

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