在全球數(shù)字化浪潮持續(xù)奔涌以及6G技術(shù)步入緊鑼密鼓預(yù)研階段的大背景下，手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)宛如一顆冉冉升起的新星，正逐步成為構(gòu)建覆蓋全球每一寸土地的通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵創(chuàng)新突破口。從全球移動(dòng)終端用戶(hù)規(guī)模來(lái)看，依據(jù)GSMA提供的數(shù)據(jù)，截至2023年，全球移動(dòng)終端訂閱用戶(hù)數(shù)量已強(qiáng)勢(shì)突破56億大關(guān)。然而，傳統(tǒng)地面通信網(wǎng)絡(luò)盡管在人口密集區(qū)域構(gòu)建起了相對(duì)完善的通信體系，可一旦面對(duì)海洋、極地、深山等偏遠(yuǎn)區(qū)域時(shí)，其覆蓋能力就顯得捉襟見(jiàn)肘，盲區(qū)問(wèn)題愈發(fā)突出。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)依托自身能夠?qū)崿F(xiàn)廣域覆蓋的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，順勢(shì)成為彌補(bǔ)全球通信基礎(chǔ)設(shè)施短板、消除通信覆蓋盲區(qū)的重要戰(zhàn)略性解決方案。手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)借助星地融合的先進(jìn)架構(gòu)，打破了以往移動(dòng)終端與衛(wèi)星通信必須依賴(lài)專(zhuān)用終端設(shè)備的桎梏，實(shí)現(xiàn)了普通手機(jī)與衛(wèi)星的直接通信，這一突破標(biāo)志著衛(wèi)星通信行業(yè)正從相對(duì)小眾、聚焦特定行業(yè)的專(zhuān)網(wǎng)領(lǐng)域，大步邁向面向廣大普通用戶(hù)的大眾市場(chǎng)，開(kāi)啟了衛(wèi)星通信發(fā)展的全新篇章。

從市場(chǎng)規(guī)模維度審視，手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)展現(xiàn)出了令人矚目的增長(zhǎng)潛力與廣闊前景。據(jù)專(zhuān)業(yè)行業(yè)機(jī)構(gòu)測(cè)算，在2023-2030年這一時(shí)間段內(nèi)，僅大眾市場(chǎng)對(duì)于手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)的需求規(guī)模就將高達(dá)670億美元。進(jìn)一步細(xì)分市場(chǎng)，在應(yīng)急救援通信領(lǐng)域，鑒于自然災(zāi)害頻發(fā)以及對(duì)災(zāi)害應(yīng)急響應(yīng)及時(shí)性要求的不斷提高，該領(lǐng)域?qū)κ謾C(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)的需求預(yù)計(jì)年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到28%。例如在2023年土耳其發(fā)生強(qiáng)烈地震期間，星鏈系統(tǒng)迅速發(fā)揮作用，為受災(zāi)嚴(yán)重且地面通信網(wǎng)絡(luò)完全癱瘓的災(zāi)區(qū)提供了至關(guān)重要的通信支持，保障了救援指令的傳達(dá)、受災(zāi)群眾信息的上報(bào)等關(guān)鍵通信需求。在駐外工商業(yè)機(jī)構(gòu)通信領(lǐng)域，隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加快，跨國(guó)企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加，這些駐外機(jī)構(gòu)對(duì)于實(shí)時(shí)、穩(wěn)定通信的需求極為迫切，該領(lǐng)域需求年復(fù)合增長(zhǎng)率預(yù)計(jì)可達(dá)22%。以一家在非洲開(kāi)展業(yè)務(wù)的中資礦業(yè)企業(yè)為例，通過(guò)采用手機(jī)直連衛(wèi)星通信技術(shù)，企業(yè)總部與駐外礦區(qū)之間實(shí)現(xiàn)了高效溝通，生產(chǎn)調(diào)度效率大幅提升，因通信不暢導(dǎo)致的生產(chǎn)延誤情況減少了35%。在船載機(jī)載通信領(lǐng)域，隨著航運(yùn)、航空業(yè)的發(fā)展，對(duì)于航行過(guò)程中的實(shí)時(shí)通信、數(shù)據(jù)傳輸需求猛增，預(yù)計(jì)該領(lǐng)域需求年復(fù)合增長(zhǎng)率將達(dá)到35%。比如在遠(yuǎn)洋航運(yùn)中，商船借助手機(jī)直連衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了船舶位置實(shí)時(shí)監(jiān)控、貨物運(yùn)輸狀態(tài)跟蹤等數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸，單船每年的通信成本相較于傳統(tǒng)通信方式降低了40%，有力提升了企業(yè)運(yùn)營(yíng)效益。

從技術(shù)演進(jìn)和政策環(huán)境層面來(lái)看，二者為手機(jī)直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在技術(shù)方面，國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）積極作為，加速推進(jìn)IMT-2030（6G）標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，并且明確將衛(wèi)星通信納入到統(tǒng)一的技術(shù)框架體系之中，這為手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)在未來(lái)6G通信網(wǎng)絡(luò)中的深度融合與協(xié)同發(fā)展指明了方向。衛(wèi)星制造技術(shù)領(lǐng)域也取得了重大突破，以SpaceX的星鏈項(xiàng)目為例，其單顆衛(wèi)星成本從項(xiàng)目初期的500萬(wàn)美元大幅降至30萬(wàn)美元，成本的顯著降低得益于技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)?；a(chǎn)。同時(shí)，一箭多星發(fā)射技術(shù)的成熟應(yīng)用，使得衛(wèi)星組網(wǎng)速度提升了5倍之多，極大地加速了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的部署進(jìn)程。在政策方面，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）通過(guò)了"加速衛(wèi)星寬帶部署"法案，該法案簡(jiǎn)化了衛(wèi)星通信頻譜審批流程，為企業(yè)開(kāi)展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)掃除了政策障礙，降低了企業(yè)進(jìn)入市場(chǎng)的時(shí)間成本和行政成本。中國(guó)也在積極布局，在《"十四五"信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出"推進(jìn)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G融合發(fā)展"，從國(guó)家層面為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了政策指引和支持，引導(dǎo)資源向該領(lǐng)域匯聚。

當(dāng)前，手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)領(lǐng)域逐漸形成了三條具有差異化特點(diǎn)的發(fā)展路徑。

1、定制終端直連方案

該方案采取的是"改手機(jī)不改衛(wèi)星"的策略，其架構(gòu)基于現(xiàn)有的GEO（地球靜止軌道）/LEO（低地球軌道）衛(wèi)星體系。實(shí)現(xiàn)方式是在普通手機(jī)內(nèi)部集成專(zhuān)用的衛(wèi)星通信芯片，以此達(dá)成手機(jī)與衛(wèi)星的直連通信。在實(shí)際應(yīng)用案例中，蘋(píng)果公司與GlobalStar合作推出的EmergencySOS功能極具代表性。該功能利用GEO衛(wèi)星，為美國(guó)、加拿大等17個(gè)國(guó)家的用戶(hù)提供緊急短信服務(wù)。當(dāng)用戶(hù)身處地面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的偏遠(yuǎn)地區(qū)且遭遇緊急情況時(shí)，可通過(guò)手機(jī)直接向衛(wèi)星發(fā)送求救短信，為身處險(xiǎn)境的用戶(hù)提供了關(guān)鍵的生命救援通信保障。華為公司的Mate50系列手機(jī)同樣在這一領(lǐng)域取得重要突破，其搭載了天通一號(hào)衛(wèi)星通信模塊，不僅支持緊急短信發(fā)送，還能實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話(huà)功能。在2022年的一次野外探險(xiǎn)救援行動(dòng)中，一名探險(xiǎn)隊(duì)員在深山地區(qū)迷路且地面信號(hào)全無(wú)，通過(guò)華為Mate50的天通一號(hào)衛(wèi)星通信功能與外界取得聯(lián)系，最終成功獲救。該方案的顯著優(yōu)勢(shì)在于能夠快速依托現(xiàn)有的存量衛(wèi)星資源進(jìn)行部署，使得相關(guān)服務(wù)能夠在短時(shí)間內(nèi)推向市場(chǎng)。然而，其缺點(diǎn)也較為明顯，由于需要定制手機(jī)，這限制了服務(wù)的普及范圍，且通信容量相對(duì)有限，難以滿(mǎn)足大規(guī)模用戶(hù)并發(fā)通信的需求。

2、存量終端增強(qiáng)方案

這一方案遵循"改衛(wèi)星不改手機(jī)"的思路，通過(guò)對(duì)衛(wèi)星載荷以及地面基站進(jìn)行升級(jí)改造，運(yùn)用增強(qiáng)后的地面通信協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了存量手機(jī)終端與衛(wèi)星的直接通信。SpaceX的星鏈DTC（DirecttoCell）系統(tǒng)堪稱(chēng)這一方案的典型代表。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)衛(wèi)星相控陣天線(xiàn)進(jìn)行升級(jí)，將衛(wèi)星信號(hào)覆蓋范圍大幅擴(kuò)大至2000公里，并且單顆衛(wèi)星能夠支持多達(dá)50萬(wàn)用戶(hù)同時(shí)接入。這一技術(shù)突破使得在偏遠(yuǎn)地區(qū)的大量用戶(hù)能夠同時(shí)使用手機(jī)直連衛(wèi)星服務(wù)，極大地提升了服務(wù)的可及性。ASTSpaceMobile的BlueBird衛(wèi)星則采用了先進(jìn)的波束賦形技術(shù)，將下行鏈路速率提升至5Mbps，該速率能夠較好地支持4G/5G終端直接通信。以在偏遠(yuǎn)海島旅游的游客為例，通過(guò)使用存量手機(jī)終端，借助BlueBird衛(wèi)星的通信能力，能夠流暢地分享旅游照片、觀(guān)看在線(xiàn)視頻，基本滿(mǎn)足了游客在偏遠(yuǎn)地區(qū)的日常通信娛樂(lè)需求。該方案的優(yōu)勢(shì)非常突出，最大的亮點(diǎn)在于無(wú)需用戶(hù)更換現(xiàn)有手機(jī)終端，降低了用戶(hù)使用門(mén)檻，利于快速推廣普及。但缺點(diǎn)是對(duì)衛(wèi)星性能要求極高，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)存量終端的有效支持，往往需要新建大規(guī)模的LEO衛(wèi)星星座，前期建設(shè)投入巨大。

3、3GPPNTN標(biāo)準(zhǔn)方案

此方案的核心目標(biāo)是構(gòu)建一套統(tǒng)一的星地通信標(biāo)準(zhǔn)，將衛(wèi)星作為非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）有機(jī)融入5G/6G通信體系之中。在標(biāo)準(zhǔn)制定方面，3GPPR17標(biāo)準(zhǔn)明確對(duì)衛(wèi)星通信的物理層協(xié)議進(jìn)行了定義，支持NR（新空口）信號(hào)通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，這為星地通信的標(biāo)準(zhǔn)化奠定了基礎(chǔ)。Omnispace公司積極投身于該領(lǐng)域研發(fā)，其研制的S頻段5GNTN系統(tǒng)采用星上處理技術(shù)，成功實(shí)現(xiàn)了端到端延遲小于100ms的技術(shù)突破。以遠(yuǎn)程醫(yī)療場(chǎng)景為例，在偏遠(yuǎn)地區(qū)的患者通過(guò)手機(jī)借助該系統(tǒng)與城市大醫(yī)院的專(zhuān)家進(jìn)行視頻會(huì)診時(shí)，低延遲的通信保障使得會(huì)診過(guò)程流暢，醫(yī)生能夠?qū)崟r(shí)清晰地觀(guān)察患者癥狀，進(jìn)行精準(zhǔn)診斷，為偏遠(yuǎn)地區(qū)醫(yī)療水平提升提供了有力支撐。該方案從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看優(yōu)勢(shì)明顯，實(shí)現(xiàn)了星地頻譜共享以及協(xié)議的統(tǒng)一，有利于構(gòu)建高效、融合的通信生態(tài)系統(tǒng)。然而，其缺點(diǎn)也不容忽視，標(biāo)準(zhǔn)制定是一個(gè)復(fù)雜且漫長(zhǎng)的過(guò)程，預(yù)計(jì)要到2026年才能完成，并且該方案涉及對(duì)整個(gè)通信生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)，部署周期長(zhǎng)，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商用。

圖表：三種技術(shù)路線(xiàn)對(duì)比

資料來(lái)源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時(shí)間軸來(lái)看，目前手機(jī)直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)正處于不同發(fā)展階段的交織期。在2020-2023年這一階段，產(chǎn)業(yè)處于市場(chǎng)培育期，主要以定制終端直連方案為主導(dǎo)。在這期間，蘋(píng)果、華為等企業(yè)成功完成了商業(yè)驗(yàn)證，相關(guān)服務(wù)的用戶(hù)規(guī)模順利突破100萬(wàn)。以蘋(píng)果的EmergencySOS功能為例，自推出以來(lái)，在緊急救援場(chǎng)景中發(fā)揮了重要作用，得到了用戶(hù)的廣泛認(rèn)可，逐步培養(yǎng)起用戶(hù)對(duì)手機(jī)直連衛(wèi)星服務(wù)的認(rèn)知和使用習(xí)慣。從2024-2026年，產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入規(guī)模擴(kuò)張期，存量終端直連技術(shù)逐漸走向成熟。SpaceX、ASTS等企業(yè)已經(jīng)積極啟動(dòng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)。其中，SpaceX已完成DTC衛(wèi)星第一階段殼層的部署工作，并在2023年11月成功獲得商業(yè)服務(wù)許可，預(yù)計(jì)在未來(lái)一年能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音通話(huà)和上網(wǎng)業(yè)務(wù)，這將極大地拓展手機(jī)直連衛(wèi)星服務(wù)的功能范圍，吸引更多用戶(hù)。ASTS成功發(fā)射了5顆BlueBird衛(wèi)星，逐步構(gòu)建起自身的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，為商業(yè)化服務(wù)提供硬件基礎(chǔ)。預(yù)計(jì)到2027-2030年，產(chǎn)業(yè)將邁入生態(tài)建設(shè)期，3GPPNTN標(biāo)準(zhǔn)將正式落地，屆時(shí)星地融合網(wǎng)絡(luò)有望實(shí)現(xiàn)真正意義上的全域覆蓋，市場(chǎng)滲透率預(yù)計(jì)將突破15%。隨著標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一和網(wǎng)絡(luò)的完善，各類(lèi)應(yīng)用場(chǎng)景將得到極大豐富，產(chǎn)業(yè)生態(tài)將逐步繁榮。