“永不失联”成为手机刚需,“捅破天”的卫星通信,到底在谋什么?

通信资讯馆 2022-09-23
2955 字丨阅读本文需 7 分钟

截至目前,我国卫星通信相关企业 2.5 万余家;其中,2022 年 1-8 月新增注册相关企业 5540 余家,月平均增速达 39.1%。

我国于 9 月 13 日成功发射了“中星 1E”卫星。该卫星主要为用户提供高质量的话音、数据、广播电视传输服务。

之后,我国还将在 2023 年初发射首颗超百 GB 容量的高通量卫星――中星 26 号,该卫星是我国第一颗系统设计和运营服务整体性能匹及国际水平的高通量卫星。

1、“永不失联”成为刚性需求

卫星通信,简单地说就是地球上的无线电通信站之间,利用卫星作为中继而进行的通信。

手机支持卫星通信的传言由来已久。早在2021年苹果发布iPhone 13之前,天风国际分析师郭明錤就曾预测,iPhone 13将有可能采用低地球轨道(LEO)卫星通信模式。但在当时这个功能并未实现,直到今年发布的iPhone 14系列才开始使用。

据苹果公司介绍,在手机信号塔覆盖不到的地方,iPhone 14系列可以连接到卫星频率,发送出SOS紧急求助消息给地面救援机构,同时还支持共享定位,将于今年11月率先在美国和加拿大开通。

而在苹果举办发布会之前,华为抢先一步公开了华为Mate 50系列手机的卫星通信功能,即在地面没有网络信号的情况下,可以通过北斗卫星消息与外界联系,并能一键生成和发送轨迹,让救援人员及时准确获取位置。目前该功能仅限中国大陆地区(不含港澳台地区)使用。

“给手机引入卫星通信技术,这是市场需求决定的。”近日,航天科技集团五院深圳航天东方红卫星有限公司研究员薛凯接受读特记者采访时表示,现代人离不开信息,在这个基础需求下,人们对“永不失联”的愿望已经成为一种刚性需求。

据了解,现有的地面蜂窝网络仅覆盖地球表面的10%。在人口密度低、回报价值低的偏远地区,网络部署成本高昂、性价比低,而且容易受地形和地质灾害影响。在手机上引入卫星通信技术,能够与其形成互补。在偏远地区、海上、天空、灾害现场等特殊环境中,卫星通信具有“站得高、覆盖广”的天然优势,可以为应急通信服务提供支持。

要让手机支持卫星通信,需要有一定的前提基础。薛凯认为,手机企业纷纷选择在这时引入卫星通信技术,与卫星通信系统的发展有关。

近年来,随着现代移动通信、电子元器件和卫星工程等技术的飞速发展,卫星通信系统在很大程度上解决了用户接入、通话质量、数据传输和建设成本等问题。跟过去相比,现在的手机配置更加先进;卫星的研制成本越来越低;一箭多星发射技术、运载火箭可回收技术的出现,既缩短了卫星部署周期,又降低了部署成本。这些进步,都为手机实现卫星通信提供了条件和机会。

2、卫星通信进阶

早年间,卫星通信技术已经陆续在三大类型的2B类场景中得到应用。

中银证券分析指出,卫星通信是航天技术和现代通信技术相结合的重要成果,在广播电视、移动通信及宽带互联网等领域得到了广泛应用。

举例来说,中央电视台8套、中央人民广播电台7套、中国国际广播电台1套节目和省级台节目都是卫星通信在广播电视方面的运用。在移动通信方面,卫星通信可应用于远洋渔业、石油勘探、航空海运、远程教育医疗、两极科考及国际维和等领域。宽带互联网领域,卫星通信大量应用于“动中通”互联网接入,对飞机、船舶、高铁等地面网络无法企及的移动交通工具提供宽带上网、流媒体和视频服务,突破传统卫星的速率瓶颈。

2018年全球通信卫星收入组成情况,电视直播占最大比重。

如今华为和苹果的商用,则意味着卫星通信开始迈步进入消费级市场。

“据我了解,其它手机厂商也都在关注或研发相关产品,未来会有更多厂商跟进。卫星通信也不单是手机厂商在推进,而是卫星通讯行业在推动。”IDC中国高级分析师郭天翔向21世纪经济报道记者表示,但如果只是用在手机普通用户上,卫星通讯服务盈利的可能性很小,更多应该要用在其它行业,如汽车行业的自动驾驶、定位导航等场景。

“特别是现在手机厂商与新能源汽车的联系越来越紧密,未来通过其它行业应用盈利的可能性更大。当然目前在汽车行业,这个技术依然在验证中,仍未落地。但是相信未来相关产业还是会有较大发展空间。”他续称。

不过细看下来,会发现华为和苹果目前能够实现的信息收发能力还不尽相同。由于连通的是高轨卫星北斗,华为目前仅能实现短报文的发送,而苹果链接的是低轨卫星,则可实现信息的发送和接收。

“北斗的卫星通信主要使用北斗三号系统中的地球静止轨道卫星。它的优势是一直在我们头顶,只要在空旷无遮蔽的地方,就可以发送卫星消息。但作为高轨卫星,北斗卫星发射信号的频率和带宽存在较大限制。手机卫星通信暂时只能发送文字节,不能接收。”郭天翔分析道,星链属于低轨卫星系统,只会在短时间内路过人们头顶,连接卫星时,需要把手机始终朝向卫星的移动方位。但是作为低轨卫星,可以拥有更多宽带,所以可以收发信息。

“两者在传输时延、传输损耗、星下点移动速度、波束覆盖、卫星容量、系统可靠性等都有不同。另外在卫星制造成本、火箭和发射费用、地面站建设成本及最终使用终端成本也都有较大差异。”他进一步表示。

当然,具备卫星通信能力背后也需要不少技术调教,也面临当前偏高的成本门槛。这令卫星通信技术在手机中,短期内都不会成为一种普遍性应用,这也是为什么苹果并没有过多谈及该项能力。

“手机品牌厂商在高阶市场竞争更加激烈,除更好地供应链控制能力从而实现压缩成本外,还要不断突破式创新。”TrendForce集邦咨询分析师谢雨珊也向记者分析,手机要连通卫星,除需发射功率提升,另一方面需加强卫星讯号。目前手机是内建天线,若要连接卫星,需要体积大的外建天线。“随着自然灾害和地缘冲突,卫星通信中的语音服务、紧急短信等,有机会成为智能手机的必备功能。”她续称。

3、手机全息通信演进

从当前商用进度和场景实用度看,虽然应急通信场景需求的确存在,却未必是大众手机当下应必备的功能。

相比较平常看到的卫星电话等设备,卫星通信应用在手机上对信号接收发射能力以及射频模组的要求更高,所以整机成本会有明显提升。以目前手机上的商业模式看,不管是否收费,因为最终涉及用户群体有限,对于卫星通信类企业来说,很难最终盈利,需要寻找新的商业模式进行变现。

除了华为和苹果,还有不少企业已加入“追星”的行列。近期收购魅族的星纪时代就公开表示,将推出全球首款直连低轨卫星的消费级手机;谷歌也已确认,在下一版本的安卓系统中提供手机连接卫星的功能;今年8月,美国Space X公司与美国电信巨头T-Mobile US共同宣布成立技术联盟,2023年开始通过T-Mobile向消费者提供手机直连第二代星链卫星的服务。

“其实手机引入卫星通信技术并不是新生事物,但最近一年来,它的内涵已经发生深刻变化。现在的‘手机直连卫星’概念,意味着卫星通信正在进入消费级市场。”在薛凯看来,这是一种新技术在应用初期的探索和尝试。大家各显神通,找到了应用场景、技术可行性和无线电频率使用规则等方面的突破口。

2021年6月,中国IMT-2030(6G)推进组发布的《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》明确提出,在未来6G网络中,卫星等非地面通信将作为地面蜂窝网络的补充,推动形成无缝全域覆盖的通信网络,最终实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。

在未来的移动通信系统中,这种深度融合的无缝全域覆盖网络将具有更高的灵活性、韧性和便利性。随着业界对通信需求的深度挖掘,以及在应用、技术和使用规则等方面积极探索和尝试,带有卫星通信的手机将给消费者的生活带来更多便利,但卫星通信的使用选择权应交给广大消费者。

有通信行业专家表示,目前基于智能手机的卫星通信功能还处于探索和完善阶段,还远远算不上成熟。不过,放眼未来,手机直连卫星的卫星通信服务将是大势所趋,也是6G时代的重要标志。

同时,随着地面通信网络技术发展日益成熟,用户对于更广域(天空、海洋、森林、沙漠等)通信的需求不断增强,卫星通信及卫星互联网的发展被广泛关注,未来甚至可能成为6G的一部分。

据统计,目前,我国有卫星通信相关企业2.5万余家。天眼查数据显示,今年新增注册相关企业5,540余家,月平均增速达39.1%。从地域来看,广东、陕西、山东相关企业数量排名靠前,分别拥有6100余家、2300余家、1300余家。

文章来源: 21Tech,IT之家,读特客户端,通信世界

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