为什么手机厂商都看上了卫星通信？

为什么手机厂商都看上了卫星通信？

9月6日，华为时隔两年发布全新旗舰手机Mate 50和Mate 50pro。 发布会前，华为董事总经理、终端BG CEO余承东在预热视频中透露，该机将拥有通信方面“突破性”的技术创新——北斗卫星通信功能。

无独有偶，北京时间9月8日凌晨，苹果发布了旗下的14和pro系列手机，同样支持卫星通讯功能。

苹果声称用户可以在开放区域定位卫星方向并根据指令发送消息。 消息可以通过技术进行压缩，以便更快地传递； 同时，苹果还准备了一套紧急问题清单，方便救援人员快速收集信息。

什么是卫星通信？

简单来说，卫星通信就是用户在没有地面网络的情况下，可以通过卫星向朋友发送消息。 每条信息有字数限制，传输时间从几分钟到半小时不等。 每个用户每月可以发送 30 条免费消息。

事实上，卫星通信并不是什么新鲜事。 华为手机此次涉及的卫星通信功能，是通过北斗卫星“短信”实现的。 此前，渔业是我国北斗短信普及较早、应用广泛的行业。 此外，农业、林业、防灾救灾、公安反恐等也是短信的重要应用行业。

不过，卫星通信技术在智能手机上的应用确实是近两年才发生的事情。

苹果可能是第一个推出卫星通信电话的公司。 去年苹果发布会前，知名分析师郭明錤爆料苹果正在开发卫星通信功能，并认为 13 系列可能支持卫星通信。

同样在去年，彭博社记者 Mark 也预览了苹果的卫星通信功能，认为苹果将发布的卫星通信功能包括“紧急卫星消息”和“危机报告”功能。

但令人惊讶的是，它并没有配备卫星通信功能，而且在今年发布之前，就被华为拦截并率先发布了类似功能。

虽然由于通信卫星能力和频段的限制，苹果和华为推出的功能目前仅用于SOS紧急援助领域，但这并不意味着其他厂商不会效仿。

近日，谷歌还宣布，下一代系统也将支持手机卫星通信功能。 14开发者预览版预计将于明年3月推出，这可能意味着所有可以升级到14系统的手机都有望支持这项新技术。

国内厂商也开始出现“追星”迹象。 刚刚收购魅族手机的星机时代此前曾公开表示，未来将推出全球首款可直连低轨卫星的消费级手机。

不少业内人士认为，随着新卫星的不断发射以及卫星产业链的完善，未来几年卫星通信功能或将快速普及，成为所有手机的标配，带来更多想象空间。

但卫星通信真的是消费市场的必需品吗？ 只能用来“帮忙”的卫星通信还有什么价值？

1. 手机厂商为何对卫星通信感兴趣？

20世纪70年代左右以来，卫星通信和地面网络的发展相对同步，直到2G时代也是如此。

卫星通信依靠卫星传输数据，可以覆盖范围更广，但只能传输较小的数据量； 而地面网络则依靠基站来传输数据。 由于当时基站数量有限，覆盖范围也有限，传输的数据不超过卫星。

当时，各家公司对这两项技术的发展看法不同，投入也不同。

摩托罗拉认为，全球地面网络对移动设备的需求仅为数百万数量级。 未来，偶尔的卫星电话+稳定的座机电话将是更合适的模式。 于是在20世纪90年代，摩托罗拉启动了“铱星计划”，计划用77颗低轨卫星来完成这一构想。

然而，就在世纪之交，摩托罗拉铱星项目的卫星发射之前，地面蜂窝网络已经从2G网络演进到3G时代。

3G时代，网络传输速度可以达到100k/s以上，人们可以打电话、发送即时通讯信息，甚至可以传输图像、音乐、视频、浏览网页、召开电话会议等。

接下来的故事大家都已经熟悉了。 随着手机的普及和智能手机的发展，移动网络通信服务已经成为人们日常生活的一部分。 摩托罗拉预计的数百万台设备已达到数亿或数十亿的数量级，地面网络已将卫星通信远远抛在了后面。

如今，随着4G、5G和智能手机的迭代，在网络通信方面，似乎只剩下“快”和“更快”的区别。 在手机功能方面，已经很久没有出现一个让消费者眼前一亮的功能了。

作为“创新者”，卫星通信已经被各大智能手机制造商盯上。

过去二十年，企业对卫星通信研发的投资有限。 目前卫星的传输速度还只在2G网络水平左右，只能用于补充数据量较小而地面网络无法覆盖的地方。 例如SOS场景。

千语天空创始人蓝天一认为，我们可以将手机卫星通讯功能的必要性比作过去的“手机拍照”功能。 “虽然这个功能一度被诟病‘鸡肋’，但现在它不仅成为手机厂商的标准功能，而且也体现了各个厂商之间的功能差异。”

同样，卫星通信这一多年来被大众忽视的技术也被纳入消费级设备中。 虽然现在看来应用场景有限，但这并不意味着未来随着卫星通信产业链的逐步完善，将会带来更多的想象空间。

2. 为什么是现在？产业链齐头并进

既然苹果去年就已经在开发卫星通讯功能，为什么今年才正式推出呢？ 要回答这个问题，我们需要谈谈实现卫星通信功能所需的产业链互动。

首先，手机厂商需要卫星合作伙伴，而合作伙伴的卫星数量和通信技术都达到了一定水平。

去年，外界猜测其将与苹果合作。 尽管两家公司直到苹果功能发布才“正式宣布合作”，但各种线索已经显露出来。

最后一颗卫星发射于 2013 年，该公司一直在亏损。 但今年 2 月，该公司斥资 3.27 亿美元购买了 17 颗新卫星，并表示其“匿名客户”将承担大部分成本。 今年6月，时隔九年，又发射了一颗备份卫星。

分析人士推测，如果没有苹果的资金支持，多年后发射卫星都困难重重，更不用说高价采购17颗新卫星了。

9月7日，苹果发布新品后，也在SEC（美国证券交易所）网站上宣布合作，并表示此前已对其网络进行了广泛升级，增强了覆盖范围和冗余度，并表示网络覆盖率达到85%带宽将保留给苹果的业务。

与合作伙伴合作，苹果只需要在芯片中添加一套卫星通信协议栈就可以具备卫星通信功能。

对于很多企业来说，手机的基带芯片能否适应卫星通信技术及其带来的通信标准的变化也是一个重要的影响因素。

基带芯片和射频芯片是实现手机通信功能所需的芯片。 其中，射频芯片负责信号发射与接收、功率放大等； 而基带芯片负责信号和协议处理，难度较大。 可以说，基带芯片决定了卫星通信能否实现以及通信质量的好坏。

从全球来看，高通和联发科占据了基带芯片的主要市场。

凭借这一领先地位，高通还与去年的5G芯片骁龙X65中已经支持的n53频段达成合作。

更重要的是，两家公司都决定采用国际移动通信技术来推动卫星通信的标准化进程。

就在今年8月中旬，联发科宣布已完成将智能手机连接至5G NTN（非地面网络）的实验室连接测试，展示了商用5G智能手机支持卫星通信的可能性。

7月中旬，高通、爱立信和泰雷兹决定联合开展5G NTN智能手机通信连接的研究和测试。

如果基于国际移动通信标准的5G NTN技术继续落地、成功验证并成为产业链共识，未来下游手机厂商想要开发具有卫星通信功能的终端产品，只需继续从高通和联发科购买芯片。

除了卫星和通信标准的发展外，短期内，手机的使用仍然无法避开地面网络运营商，两者之间是相辅相成的关系。 那么与通信公司的合作就变得非常重要。

8月底，星链宣布将与美国第二大运营商T-合作，利用卫星为T-提供连接服务，包括目前没有信号的偏远地区。 这不仅对T-有利，也有助于各地更好的业务落地。

总之，卫星的发展以及卫星与手机公司的合作是基础，而基带芯片的研发、标准的制定以及运营商的参与同样重要。 这就是为什么直到今年，各大手机制造商才将卫星通信纳入其中。

3、紧跟潮流，中国的机遇与挑战

然而，中国卫星通信的情况却有所不同。 与国外不同，中国的卫星制造企业都是国家队。

此次为华为提供卫星通信功能的公司是北斗第三代短消息。 这项技术经过多年的发展，已应用于救灾、海上通信等领域。 但这是华为这样的公司首次推出民用消费级功能。

近20年来，中国的卫星通信技术也逐渐发展起来，达到了可以连接手机场景的水平。

在基带芯片领域，今年8月初，中国北斗卫星导航系统宣布，中国兵器工业集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国电子科技集团有限公司和国内手机厂商共同完成了第一款国产手机。 开发北斗短报文通信射频基带集成芯片，实现大众智能手机的卫星通信能力。

从华为的发布会来看，这个“国产手机厂商”极有可能是华为。

因为只有射频基带芯片的能力以及与北斗短信配合的机会，华为Mate 50才具备SOS场景下的卫星通信能力。

这看起来像是针对苹果的“防御”功能，但其他国产手机可能很难跟上苹果和华为的步伐。

一方面，北斗短信此前并未应用于消费级场景。 在保证原有应用的同时，手机卫星通信可承载的数据量有限。

华为此次发布的功能中，每个用户每月有30条免费短信的配额，通讯时间约为几分钟到半小时。 加入其他移动终端公司的可能性比较低。

另一方面，如果继续使用高通、联发科芯片来实现卫星通信功能，则还要再等几年，而且国际形势也存在一些不确定性。

当然，也有私营公司计划走自己发射卫星的道路。

今年2月，吉利一次性发射了9颗卫星，并成功进入预定轨道。 随后在今年刚刚结束的人工智能大会上，吉利李书福投资的星空时代宣布将推出一款可直连低轨卫星的消费级手机。

然而，作为一家初创公司，他们能否获得本已有限的通信频段以及如何实施以覆盖卫星成本还有待观察。

除了与卫星公司的合作外，卫星通信应用中另一个需要克服的障碍就是上面提到的“标准”。

如果中国需要建立自己的一套协议，就需要在卫星和通信技术方面进行巨额投资。 而且出境后无法与其他协议互通，导致境内外通信服务难以开展。

在全球范围内，标准的建立可以让沟通更加统一、便捷，也让各个合作伙伴更容易参与。 这可能是一个更好的选择。

从我国卫星产业链来看，以往由政府和国有企业主导的模式正在改变，一些民营企业参与卫星制造、发射和运营。

但地面通信和卫星通信要实现互补，合作伙伴仍然无法摆脱传统电信运营商，甚至会长期被传统运营商主导。

但在国际市场上，传统运营商面临落地困难、运营费用高昂等问题。 随着技术和业务场景的完善，运营商的形态也在发生巨大的变化，像星链这样的新的运营商组织已经诞生。

世界航天基地首席执行官郭正标预测，允许私营卫星运营商的出现将是加入国际标准化大家庭、实现互利合作的解决方案。

2015年，星链项目宣布通过低轨道卫星星座提供高速网络通信服务。 截至2022年8月底，星链计划已发射卫星3200多颗，在36个国家和地区投入使用。

据介绍，星链卫星发射后，通信速度将达到3G及以上水平，这将为手机卫星通信带来更多可能。

郭正标认为，这将对整个移动通信生态系统产生革命性影响。

消费产品产生的巨额收入将推动卫星制造企业的发展，也将要求所有软件产品都支持该功能，为第三方应用开​​发商提供机会，创造更多业务场景。

感谢世界航天基地CEO郭正彪和千宇空间创始人蓝天一对本文的帮助