華為、蘋果搶跑衞星通信，會「殺死」5G嗎？丨亮見13期

丨概述

今年9月，華為、蘋果將智能手機正式帶入「衞星通信」時代。

衞星通信，準確的描述是「衞星緊急短信聯絡功能」，可直接通過天上的通信衞星，發送簡短的聯繫信息。目前，手機衞星通信能夠與基站技術互補，拓寬手機的通訊適用範圍。

華為Mate 50的衞星通信功能，被余承東稱作「向上捅破天」的技術，可通過藉助北斗衞星在無信號、無網絡的狀態下實現位置、信息的發送；iPhone 14系列則支持藉助衞星發送「內容預設、座標自帶」的SOS緊急求助信息。

儘管衞星通信概念不新鮮，但在覈心手機品牌上出現卻是首次，頭部品牌的高調入局，讓面臨創新瓶頸的市場，以及后來者再次找到新機會。

華為和蘋果的入局會不會成為手機產業的風向標，目前的手機衞星通信功能體驗如何，有什麼短板，未來還會有哪些應用場景等等，都成為業界最為關注的話題。

11月2日晚間，《亮見》聯合騰訊科技，特邀銀河航天行業應用解決方案總監 楊波，通信專家、騰訊新聞作者「工研車間」主理人聶森，直播解讀衞星通信應用場景及前景，以下為直播文字精華版：

01 低軌通信衞星：飛行的「路由器」

劉興亮：什麼是手機衞星通信，原理是什麼？

楊波：手機連接衞星並不是一項最新突破的技術，早在上世紀80年代時已經有比較大型的終端機可以與衞星進行通信，不過在當時，尚存在一些技術瓶頸，限制了這項技術進入大眾消費者的視野。比如：需要專門的終端採用與衞星進行低速通信，功能相對單一，資費也比較高昂，實際使用的頻率並不高。所以，這項技術只在航空、航空、沙漠穿越，以及交通運輸等以及地面網絡不發達的場景領域形成了產業體系，並沒有走進千家萬戶。

同時，隨着地面通信與衞星通信技術的不斷發展，尤其是衞星和芯片技術的突破，使得衞星能力更強，衞星終端核心部件的性能更強，功耗更低，集成度更高。因此手機(包括基帶芯片、射頻芯片和衞星天線)與衞星構成通信系統服務用户，實現消費級應用的技術基礎。未來用户在城區，可以通過5G基站接入網絡，在城市之外或者偏遠地區，完全可以通過手機直連衞星完成隨時隨地的進行寬帶通信實現廣域的互聯。

目前來看，手機直連衞星的策略是將衞星側做的更強，對用户終端側的影響就會越小，甚至在未來隨着3GPP規範、5G NTN（非地面網絡）逐漸成熟，手機直連衞星終端，用户的手機和現在的智能手機相比不會有大的差異性變化，所以要在衞星側做更多的變革，讓用户有更好的體驗。

聶森：從通信行業來講，不需要將衞星通信神化，我們可以將衞星當做飛行的基站，也可以是「飛行的路由器」。

現在的低軌互聯網衞星，它的容量相當於稍微大一點的5G通信基站，差別在於爲了適應太空的嚴酷環境，在電子元器件等方面肯定要比地面基站要求更多。

衞星互聯網並不在衞星上通信，而是通過衞星連接互聯網，衞星承擔中繼服務的角色，它需要將用户的信號轉送到另外一個大的地面基站，大的地面站用來完成接入互聯網的任務，衞星在這個過程中完成轉發的作用，所以説它是一個飛行的基站。

如果將它看作飛行的基站就會發現，它的服務能力是有限的。

以Space X為例，他們打算發射4.2萬顆星鏈衞星，這是衞星行業從未實現過的數字，但對於通信行業來説，4.2萬個基站就太少了，只夠一個小城市的人口接入，所以它的總體用户數量並不會太多。所以説「殺死」5G網絡，不可能靠4.2萬個基站來完成。

從通訊業界來看，它從來不是地面移動網絡的競爭對手，只是一個有益的補充，在地面網絡無法覆蓋的地方，能夠為用户繼續提供無縫的連接。

劉興亮：衞星通信不新鮮，但移植到手機，為什麼讓許多用户歡呼？

楊波：手機衞星通信功能是一個常規的功能，華為Mate 50和iPhone 14都是藉助衞星實現短消息級別通信數據回傳，這也是目前北斗衞星和全球星（GlobalStar）常用的模式，當然前提是手機都集成了相應的芯片。

我國北斗系統相較於傳統的導航衞星有一個更好的優勢就是，可以實現短消息的傳輸，而全球星是一種窄帶通信手段，目前也只支持短消息的上傳，雙方都還不具備互聯網訪問的能力。

而即便如此，以往如果要通過衞星實現短消息回傳，需要使用到專用終端，消費級手機是不支持的。為什麼這次消費級產品接入衞星短消息的能力后，引發用户的熱情？一方面是使普通用户在手機上第一次體驗到了衞星通信的便攜性，特別是在緊急狀態下的救命功能，另一方面，這也是衞星通信和移動通信未來融合的方向，將逐步實現通過衞星提供互聯網服務接入的能力，為移動通信市場拓展新的增量藍海。

聶森：以前的衞星電話基本上是to B的服務，現在是屬於to C的服務，將技術真正普及到個人的消費電子產品中。

以前的衞星電話不屬於個人消費電子產品，諸如海事衞星電話，它的發射功率最大可以達到兩瓦左右，不符合任何國家的個人消費電子產品的規範，世界各國對個人消費電子產品的無線發射功率都要求最大發射功率不超過200毫瓦，包括WIFI、4G與5G手機最大發射功率都相同。

消費級的手機功率限制在200毫瓦以下，TDD模式下，可以放松到400毫瓦，但功率依舊有很大提升空間，所以在技術方面，需要解決的問題還有很多，而且現在的手機都是全面屏內置天線，消費者已經不再接受外置大天線的設計，也不支持大額頭，和早期的衞星電話相比，受限很多。

華為和蘋果，是真正的在這種受限制的條件下，在消費電子產品上，將這種能力實現，這是和以往不太一樣的地方，可以看作是從零到一的突破，意義重大。

02 衞星要足夠大，手機要足夠小

劉興亮：手機需要哪些硬件、軟件才實現衞星通信功能，成本有多少？

楊波：目前華為手機和蘋果手機完的衞星通信服務有限，雙向寬帶通信仍然受限。這次兩家對衞星通信在手機上的實現是一個小的嘗試，未來更大的價值還是在利用衞星實現寬帶互聯網接入。

衞星上網確實可以實現的，從目前的通信技術來看，目前基於3GPP的5G網絡，不管是基帶、芯片，都還以基站為主，地面基站和手機之間，最遠通信距離基本是在三十公里左右。未來衞星作為基站與手機做直連，需要解決的是幾百公里的遠距離，以及「空中基站」高速移動的難題，因此手機內置的基帶與射頻芯片是要進行適應性改進的，特別是支持5G NTN和衞星直連的手機需要量產，都是相關產業要努力的方向，這個成本和用户量是有很大關係的，特別是芯片的量產，需要很大的市場來消化成本。

同時，直連衞星的手機為不影響用户體驗尺寸要小，對應就需要天上的衞星基站要足夠大，才能克服空間鏈絡的損耗，進而實現在終端設備上做更小的改動，讓用户體驗不打折扣，而巨型高功率、大天線的驅動，也對衞星供能提出了更高的要求，比如星鏈和T-Mobile合作，未來也要改變天線的設計，天線佈局要做的更大。軟件部分，類似5G NTN協議的實現，需要從國家層面，或者產業融合的層面去推動形成統一的協調機制。

成本問題需要用規劃化去解決，其實衞星的組網也分階段、分層覆蓋。單個衞星的成本都很高，特別是從零到一的過程，它研發投入遠遠大於硬件建造的成本，也是就説衞星互聯網與5G NTN逐步演進融合一定是也是產業變革的過程，特別是產業化到底能容納多大的市場容量，都會影響到衞星的設計，包括組網的形態和分階段部署的計劃，所以與規模和成本都有着密切的關係。

衞星行業其實對衞星直連手機持非常歡呼雀躍的態度，因為一旦5G和衞星做很好的融合，會給這個行業帶來量的變化，或者説一個狀態的變化——以前是專用於to B的市場，如果結合成功，可以打開to C市場，那麼這個市場是海量的，而且成本可以做得非常低。

聶森：從通信標準的商業化和全球統一的角度來看，只有衞星直連支持3GPP的5G NTN標準，纔是世界上可能成為最廣泛使用的手機直聯衞星的標準。

目前美國最近特別積極的在研究手機直聯的衞星公司的私有標準，包括蘋果、AST、Link Global等等，雖然都在調研，但是都在推動私有標準，因為衞星通信這個行業，都是一家公司一個標準，從衞星商業化以來，就是如此；通信行業則是從3G開始，就試圖建立全球統一的標準，把市場最大化，這個願景在3G時代沒有實現，但是5G時代基本達成。

從美國這些衞星公司的力推私有標準的動作來看，市場規模是顯而易見的，而從通訊人的角度來看，只有支持3GPP的標準，市場才能最大化。芯片公司按照這套標準來研發手機芯片，互相之間都兼容，衞星也參照這套標準，最后無非是分利的問題，但市場才能最大化，但目前只有為數不多的企業宣佈支持3GPP的協議。

現階段，很難説誰會佔優，美國的這些推私有標準的企業都想佔優，但總是有人要失敗的，畢竟這就是市場，看未來怎麼競爭了。

劉興亮：未來通過直連衞星打電話、上網，成本會不會很大，普通消費者能接受嗎？

楊波：價格也是未來行業發展需要解決問題，也就是消費者願不願意為這個服務體驗買單。

我們國家其實有很多高軌衞星，傳統的高軌衞星的流量成本在四百元左右每1GB這個量級，這個對普通消費者來説太貴了。高軌衞星之所以貴是因為其本身衞星成本高，另外它的用户羣體相對較少。

手機直連衞星，它是互聯網發展的必然趨勢或者説是一個很重要的方向，從市場活用户的角度，首先要考慮的是衞星成本要降低，像馬斯克現在的星鏈，基本上是一百萬美元左右一顆，國內也在逐步向此靠攏，因為這是產業化發展方向。

另外是要用户足夠多，如果能和C端用户做一個很好的交互，哪怕是對移動市場有10%左右不到的滲透率，移動用户可以用衞星互聯網做相應的功能付費，其實成本完全有希望做到和4G或5G在一個數量級。

目前直連衞星的應用主要定位是應急產品，所以沒辦法準確計算出未來5G NTN融合之后規模量級用户對應的資費成本，但讓消費者用得起，一定是這個直連衞星網絡健康運營或者具備自身造血的前提條件。

聶森：我認為衞星通信跟手機直連通信的成本一定是比地面網絡的成本高的。

星鏈衞星從製造到發射，一顆衞星價值一百萬美元，已經是全世界的標杆，沒有人能做的比它更便宜，我們的發射成本未必能比它更低，因為它一次發射60顆火箭並且重複使用。

中移動，中聯通建地面基站平均幾十萬人民幣，星鏈衞星一顆是一百萬美元最低成本，而且在未來可見的時間里這個成本可能是世界最低的。但是多少年了過去，中移動建站仍是平均幾十萬人民幣的數量級，成本是沒有辦法比較的，一定是地面網絡更便宜。

目前星鏈地面站賣500美元，每月服務租金是99美元，基礎服務200美元左右，服務費對發達國家的人來講應該還可接受，因為發達國家很多偏遠地區的包月互聯網服務也在70-80美元，但是對於發展中國家來講價格偏高，但是在未來它可以用靈活的收費標準，比如按流量計算，而不是按時間包月，但是價格肯定比地面移動網絡要貴，需要看客户怎麼選擇。

劉興亮：這個標準未未來能統一嗎，什麼時候能統一？

楊波：如果要產生規模效應，一定要有統一標準。

現在衞星互聯網的產業，國際上如美國、歐洲、中國，不同的衞星通信運營商甚至都有各自的衞星通信協議標準，各自相互不兼容，規模都有限。

現在行業還在期待5G NTN到底什麼時候能夠閉環，因為目前在3GPP和5G NTN沒有很成熟的東西可以借鑑，各個公司都先根據自己的思路將衞星通信搭建起來，可能后續有更好的標準可以再進行統一，統一之后可以解決量的問題或者規模化的問題。

各自為政一定是無法適應行業發展的，目前高軌通訊衞星遇到的最大的問題是產業化的規模怎麼發展？每個高軌衞星下都是一個小生態，各自封閉的去做一個體量有限的產業化產品。

如果能夠做到跨國界、跨行業的一體化的標準，這是對行業發展是非常有利的，也是能解決規模化的問題。另外標準統一也是低成本發展的是非常重要的一點，標準統一后，芯片和公用器件可以按標準低成本量產。

如果標準不能統一，其實對行業不是一個好的發展趨勢，當然從地域上會有影響，會有各自的分工，但是從發展來看，還是要有標準統一化，是未來比較好行業規模化，應用低成本化的路徑。

03 星鏈們不會「殺死」和5G、軌道資源要先搶佔

劉興亮：華為、蘋果的新品目前已經接入衞星通信功能，兩者方案有何異同嗎？

聶森：不同的地方是兩家所用的衞星，華為用的是北斗衞星，蘋果用的是美國的全球星公司專門發射的衞星，除此以外都是具備最基礎的的發送短信的功能，還不能實現接收。

關於為何沒有下發功能，業內猜測是因為手機內置天線的方向性太強。

發送消息時需要對準衞星，蘋果和華為的手機都有對衞星進行此類操作，需要將天線對準某顆衞星才能夠建立有效的通信連接，但接收方無法預測發送方何時會發送短信，不能一直舉着手機對準衞星，所以這可能是無法接收信息的原因之一，未來可能需要在手機天線設計上進行創新，來解決接收的問題。

關於語音和互聯網服務的接入，可能會在未來兩到三年出現，若要在全球鋪開語音通話與寬帶接入，按照5G的標準的演進，可能還需要再等5-6年，真正的手機直連衞星寬帶服務則需要等到6G的實現。

當然，相關服務的鋪開也受市場驅動力的影響，中國的地面移動網覆蓋的很好，手機直連寬帶的需求沒有那麼迫切。

而美國仍有很多人沒有寬帶接入，所以急於推動手機接入衞星寬帶，也是有一定的市場原因在其中。未來的發展趨勢同市場也是有較為緊密的聯繫。

劉興亮: 除了已知的短信息報警以外，應用場景具體可能還有哪些？

楊波：第一點，衞星互聯網服務是衞星通信的重要形態，也是對地面通信進行補充是很重要的一個手段。因此衞星互聯網是在地面4G/5G網絡不暢通的地方對地網的補充。

因為國內的基建水平很高，基站數量大，因此沒有網的地方較少，但如果外出爬山，海上航行遇到無網絡信號問題時，仍然缺少穩定的通信解決方案，而衞星通信能夠實現比較強的廣域覆蓋能力，可以是在地面網絡不可到達的區域或者欠發達區域，提供信號的補充。

另外，以衞星為主要形式的太空基礎設施已經在虛擬現實（VR）、增強現實（AR）、雲遊戲、雲支付、金融交易等產業發展過程中起到了助推作用，滿足其「高效、快捷」的互聯網應用需求，並將進一步助力遠程醫療、自動駕駛等產業的發展過程，使其大規模應用成為可能。此外，太空基礎設施建設還將直接培育相關配套產業鏈的發展，共同助推經濟的高質量發展。

聶森：我覺得手機天線設計未來會進行改進，另外我認為到2030年寬帶的衞星直聯通信一定能實現，因為這是6G的願景，是必然要實現的功能，否則就沒有不會有6G，至於有網友認為它沒有用，主要是因為國家的地面網絡覆蓋的程度很高，但是在國外不同，在沙漠、航海中一旦遇到問題，能夠很有效的解決問題，當然這種場景也比較少見。

5G、6G的未來發展，目標是是把衞星通信作為地面網絡的一個有力補充，而不是競爭對手。

舉個例子，一顆星鏈衞星就相當於一個基站，假設4.2萬顆都發射成功，它能支持的用户數量級只有全球幾千萬個用户，沒有辦法與地面網絡支持全球幾十億用户來進行比較。

因為地面網絡上的所有的基站4G與5G加到一起擁有幾百萬個，星鏈「殺死」5G是不可能的事情。

另外，6G的願景就是全球範圍內隨時隨地都能寬帶連接，可能要到2030年商用，在這種情況下，衞星通信必然要引入，並作為6G網絡的基礎單元。

通信行業實際上從今年開始就已經把衞星通信作為地面通信的必要的補充，作為整個通信網整體的一個部分來考慮了。

今年是第一年，可以定義為NTN的元年，從今往后的人類通信網絡都要考慮衞星。

劉興亮：假如全球移動設備都接入衞星網絡，衞星的數量暴漲會不會過度佔用太空軌道資源呢？

楊波：太空領域的頻段和軌道資源，在國際上採用先申請先佔用者先得的規則，因此這方面的競爭很激烈。目前來看，我們還是要去搶佔先機，保障我們國家所需的太空資源。

另外軌道上衞星數量有多少，其實完全取決於容量或者服務區域對通信的需求。當然，並不是衞星數量和軌道資源佔用以及能支撐的通信能力和終端用户是一個正相關的過程。

所以我們首先是需要對太空資源進行搶佔，其次對太空資源進行高效的利用，迭代的速度的快與慢和高效利用是解決星際資源有效性的方法。