電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李彎彎）近日，美國太空探索技術(shù)公司SpaceX星鏈官方網(wǎng)站推出“Starlink Direct to Cell直連手機”業(yè)務(wù)。根據(jù)官網(wǎng)信息，星鏈預(yù)計在2024年實現(xiàn)短信發(fā)送，2025年實現(xiàn)語音通話，2025年實現(xiàn)上網(wǎng)（Data），同年分階段實現(xiàn)IOT（物聯(lián)網(wǎng)）。

星鏈在官網(wǎng)表示，手機直連服務(wù)適用于現(xiàn)有的LTE（無線數(shù)據(jù)通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)）手機，無需更改硬件、固件或特殊應(yīng)用程序，便能實現(xiàn)無縫訪問文本、語音和數(shù)據(jù)。

衛(wèi)星直連手機難在哪

星鏈?zhǔn)怯蒘paceX于2014年提出的低軌互聯(lián)網(wǎng)星座計劃。目標(biāo)是建設(shè)一個全球覆蓋、大容量、低時延的天基通信系統(tǒng)，在全球范圍內(nèi)提供高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。該計劃擬用4.2萬顆衛(wèi)星來取代地面上的傳統(tǒng)通信設(shè)施，從而在全球范圍內(nèi)提供價格低廉、高速且穩(wěn)定的衛(wèi)星寬帶服務(wù)。

據(jù)介紹，SpaceX星鏈正在大規(guī)模部署具備直連手機功能的Starlink衛(wèi)星。這些衛(wèi)星最初將有SpaceX獵鷹9號運載火箭搭載發(fā)射，之后將由Starship（星艦）承載。衛(wèi)星進(jìn)入軌道后，將立即通過星間激光鏈路連接到Starlink星座，提供全球范圍連接。

星鏈衛(wèi)星配備了具有直達(dá)手機功能的先進(jìn)eNB調(diào)制解調(diào)器（advanced eNodeB modem onboard），其作用類似于太空中的手機信號塔，可實現(xiàn)與標(biāo)準(zhǔn)漫游合作伙伴類似的網(wǎng)絡(luò)集成。

目前，星鏈直連手機業(yè)務(wù)合作運營商包括美國T-MOBILE、澳大利亞OPTUS、加拿大ROGERS、新西蘭ONE NZ、日本KDDI以及瑞士SALT。

今年9月，華為Mate60 Pro首發(fā)支持衛(wèi)星通話功能，引起全球關(guān)注。其手機直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)是中國電信基于高軌移動通信衛(wèi)星——天通一號衛(wèi)星，提供的衛(wèi)星通信服務(wù)。當(dāng)時很多行業(yè)人士就有這樣的疑問，為何天通一號能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星直連手機，而此前備受追捧的星鏈卻不行。

要知道，星鏈?zhǔn)墙剀壍阑ヂ?lián)網(wǎng)星座中最龐大的。此前蘋果就在開發(fā)手機直連星鏈的業(yè)務(wù)，然而，直至現(xiàn)在，蘋果手機并不能通過星鏈衛(wèi)星撥打電話。蘋果合作伙伴Globalstar為此還向SpaceX支付6400萬美元，要求發(fā)射新的衛(wèi)星以支持手機直連。

可以看到，SpaceX確實正在大規(guī)模部署具備直連手機功能的Starlink衛(wèi)星。無論是天通一號，還是星鏈，它們的波段頻率與手機通信的頻段不一樣，因此，除了手機需要進(jìn)行相應(yīng)的天線設(shè)計之外，衛(wèi)星也需要配備合適的衛(wèi)星天線。

根據(jù)專業(yè)人士介紹，天通一號衛(wèi)星的移動通信業(yè)務(wù)使用的是S波段，發(fā)射頻率為1980~2010MHz，接收頻率為2170~2200MHz。雖然這個頻段與3G網(wǎng)絡(luò)的部分頻段有些相似，但它們也并不完全一樣。手機能夠與衛(wèi)星直接連接，這不僅僅取決于頻段選擇，更關(guān)鍵的是衛(wèi)星天線的設(shè)計。天通一號衛(wèi)星配備了一個巨大的S波段衛(wèi)星天線，直徑達(dá)到15.6米，并采用了多波束技術(shù)。這使得衛(wèi)星支持1.2-9.6kbps的語音和短信通信，以及最高384kbps的寬帶數(shù)據(jù)上網(wǎng)。

同樣的，星鏈衛(wèi)星使用的是Ka和Ku波段，頻率在20GHz左右，手機使用的Wi-Fi頻段通常在2.4GHz和5GHz，這兩者的頻率不匹配，無法直接連接。此外，手機通常使用3G、4G和5G等頻段，這些頻段與星鏈衛(wèi)星的通信頻段也不一致。因此，要實現(xiàn)手機直接撥打衛(wèi)星電話，需要專門設(shè)計的衛(wèi)星手機或使用轉(zhuǎn)發(fā)器。手機天線的設(shè)計難度相對較小，而星鏈衛(wèi)星要實現(xiàn)手機直連需要更復(fù)雜的設(shè)計。為了滿足通信需求，V2.0的星鏈衛(wèi)星必須安裝在一個25平方米的天線中，而天通一號衛(wèi)星只需15.6米的直徑，是星鏈的8倍。

此外，天通一號衛(wèi)星使用三顆衛(wèi)星即可對大致東半球的大量區(qū)域?qū)崿F(xiàn)語音通信，而星鏈衛(wèi)星必須密集部署才能提供全球覆蓋，因此需要更多的時間和資源。這也是為何星鏈在衛(wèi)星直連手機上的進(jìn)展更慢。

衛(wèi)星直連手機的機會和挑戰(zhàn)

目前，多個國家正在探索衛(wèi)星直連手機，有業(yè)內(nèi)人士預(yù)測，2023到2024年將會是智能手機直連衛(wèi)星的爆發(fā)期。衛(wèi)星直連手機業(yè)務(wù)是衛(wèi)星公司和移動運營商合作推出，通過移動運營商擁有的地面頻譜，而不是專用衛(wèi)星頻率提供相關(guān)功能。

國內(nèi)外主要衛(wèi)星公司正在該領(lǐng)域推動與移動運營商的合作。國外的衛(wèi)星公司主要有SpaceX、AST SpaceMobile和Lynk等。運營商方面，2022年美國運營商T-Mobile宣布與SpaceX合作為手機帶來Starlink（星鏈）衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)直連服務(wù)；今年4月，加拿大Rogers Communications Inc.宣布已與SpaceX和LynkGlobal分別簽署衛(wèi)星電話服務(wù)協(xié)議；今年8月，日本電信運營商KDDI宣布與基于SpaceX下一代Starlink V2.0衛(wèi)星提供的手機直連衛(wèi)星能力為日本au手機用戶提供手機直連衛(wèi)星的通信服務(wù)。

在中國，四大運營商也都在進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)探索。中國電信天通衛(wèi)星業(yè)務(wù)早在2018年開始試商用，并于2020年正式商用，近段時間華為Mate 60 Pro直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)就是由其提供。另外，中國聯(lián)通、中國移動、中國廣電也市場發(fā)布相關(guān)的技術(shù)進(jìn)展。

手機直連衛(wèi)星是星地融合通信的一個重要方面，這可以使得應(yīng)用最廣泛的移動通信終端與覆蓋范圍最大的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)緊密結(jié)合。手機直連衛(wèi)星將打開衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在民用市場的應(yīng)用空間，帶來星載相控陣、星間鏈路、信號處理，以及手機芯片的全新增量市場。

可以看到，除了衛(wèi)星公司和運營商之外，確實已經(jīng)有很多產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)開始布局。比如，在今年的MWC上海展上，中興通訊、中國信科、紫光展銳、移遠(yuǎn)通信都發(fā)布了手機直連衛(wèi)星的通信產(chǎn)品。此前，高通、聯(lián)發(fā)科、三星、愛立信、銥星通信、全球星、蘋果、華為、vivo、OPPO都宣布已經(jīng)開始布局。從手機端來看，華為和蘋果已經(jīng)推出多款直連衛(wèi)星手機。

當(dāng)然從當(dāng)前的情況來看，手機直連衛(wèi)星的發(fā)展也存在一些挑戰(zhàn)。比如，手機直連衛(wèi)星由于終端設(shè)備更為緊湊，發(fā)送功率低，對設(shè)備功耗要求嚴(yán)苛；衛(wèi)星通信在不是那么空曠的地方還可以受到建筑物、樹木、云等各種物體的影響；另外目前衛(wèi)星通信的資費還較高，這對于普通的用戶來說，在日常生活中的實用性并不大?？梢姡瑹o論是從技術(shù)層面，還是商業(yè)運營層面，當(dāng)前衛(wèi)星直連手機還需要產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)繼續(xù)探索。

小結(jié)

當(dāng)前全球多個國家，各個衛(wèi)星公司、運營商、手機廠商、芯片企業(yè)等都已經(jīng)加入到衛(wèi)星通信的探索中，未來衛(wèi)星通信和地面通信或?qū)⒁曰パa的模式向前發(fā)展。雖然星鏈規(guī)模龐大，不過從目前衛(wèi)星直連手機的發(fā)展來看，國內(nèi)的天通一號衛(wèi)星占據(jù)了領(lǐng)先位置。從整體情況來看，衛(wèi)星直連手機有它的優(yōu)勢，也面臨一些挑戰(zhàn)，未來還需要全球產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同持續(xù)探索。