21世紀經濟報道記者駱軼琪 廣州報道
從去年以收發信息為要點的衛星通信功能開始出現在華為和蘋果的手機中,到今年可以進一步擴大到衛星通話,且有更多手機和汽車廠商開始參與探討和落地衛星通信,一年之間,行業似乎邁出了一大步。
這背后是手機連接衛星的變化,以及手機自身設計能力的持續迭代。業內人士告訴記者,目前國內具備衛星通信能力落地的手機廠商主要為連接高軌衛星,長期來看,連接低軌衛星將相對實現較大帶寬的衛星通信能力,但前提是發射足夠多的衛星覆蓋。
另據21世紀經濟報道記者了解,除了目前已經推出商用產品的華為、蘋果等主流廠商之外,還有不少手機廠商都在探討將衛星通信功能配置在手機中,只是具體進程有所不同。
10月7日工信部發布《關于創新信息通信行業管理優化營商環境的意見(征求意見稿)》,其中提到“分步驟、分階段推進衛星互聯網業務準入制度改革,不斷拓寬民營企業參與電信業務經營的渠道和范圍”等內容,旨在擴大電信業務開放等,或許也會起到一定程度驅動作用。
當然目前來看,衛星通信功能主要被配置在相對高端的產品線中,并未出現普及化趨勢;一些觀點也認為,這并非現階段必須要在手機中配備的能力。隨著5G-Advanced(5G-A)和6G中都提出涵蓋空天一體的通信趨勢,未來走向為何,還有待衛星通信產業鏈各方的共同探討和推進。
快速落點
從去年連接北斗衛星,到今年連接“天通一號”衛星,令華為新發布手機的衛星通信能力有了新的變化。
Omdia資深首席分析師楊光對21世紀經濟報道記者表示,華為mate 60 Pro手機端連接的是“天通一號”衛星移動通信系統。此前該系統就具備衛星通話功能,只是多用在包括消防、救援、航運等行業應用場景中,且其設備為外置天線、體積比手機相對大。
“此次‘天通一號’的能力被開放到民用場景,一方面是因為近兩年‘天通一號’新發射了兩顆衛星,加上此前發射的衛星,組成三顆衛星,相比此前一顆衛星會有富余通信容量給民用市場;另一方面也是手機廠商的新賣點?!彼治龅?,“天通一號”為同步軌道衛星,與北斗系列同為高軌衛星,此次作為實現衛星通信的重要基礎設施,好處在于同步軌道衛星的天線較大,可以實現多波束束形,在落地通話應用時,“天通一號”相比北斗衛星會有較完善的設計,在條件好的情況下,可以實現低速上網,北斗衛星則側重導航和短報文能力。
“當然‘天通一號’由于目前只有三顆衛星,覆蓋范圍會相對局限在中國和周邊國家,還沒實現全球信號覆蓋?!睏罟庋a充道,不過相比星鏈(Starlink)那類低軌衛星,同步軌道衛星的覆蓋面積較大,能以相對經濟的手段實現衛星通信覆蓋;星鏈處在低軌,好處是距離地球較近,可以實現相對略小的信號損耗、提升靈敏度、有條件提升傳輸帶寬和速率,但低軌衛星需要連成星座對地面實現覆蓋,前提是需要發射大量衛星,因此要較大經濟和時間成本。
有行業人士對記者表示,其他手機終端廠商也在探索將衛星通信能力落地在手機中,只是具體何時發布在商用手機中,要看公司的具體研判。
對于落地進程,楊光認為,其一整機廠商需要從商業落地角度研判是否必要和劃算;其二實現衛星通信的主動權在衛星側,因此也需要得到衛星側的允許。
近日vivo通信研究院院長秦飛在一次公開討論中表示,早年間在科考隊、海事等場景中已經應用到移動衛星業務,但這兩年突然成為手機中的功能熱點?!拔依斫馐?,經過一段時間智能手機的普及,用戶習慣逐漸被培養成:必須隨時在連接狀態下,否則就缺乏安全感。”
但他也指出,這種實時連接并不包括高速率上網,舉例來說,用衛星互聯網打游戲的成本會很高。因此手機直連衛星的需求,性能和速率都偏慢,大約是普通2G的通信能力就足夠。
“目前衛星通信的技術能力分為多種,傳統的衛星移動業務沒有脫離蜂窩網絡,打開協議看會發現,是一種基于2G GSN修改的通信協議,可以支持對帶寬稍微大一些的中低軌衛星連接?!鼻仫w表示,隨著3GPP組織正啟動對NTN(非地面網絡)的標準確定,相關能力將被融合到一張網絡中,核心是空口有所變化,但好處是用戶屆時應用衛星通信能力將沒有特別的感知。
據悉,基于這些考慮,vivo也在嘗試采用3GPP相關標準中相對窄帶的IoT NTN技術,基于供應商芯片將衛星通信能力落地到手機中,進行了外場實驗和測試。
能力升維
對于整機來說,新增的衛星通信能力也帶來一定新技術挑戰。
IDC中國助理研究總監崔凱對21世紀經濟報道記者表示,對整機端來說,通過研發新的射頻、基帶、電源管理一體化芯片,并將衛星通信芯片面積縮小到大約100平方毫米,從而可以植入手機。
“目前手機終端并未大規模應用落地的原因在于:其一應用場景受限,商用前廠商對芯片研發投資回報沒有把握;其二加入新的芯片對散熱和天線設計都有改變,對原有手機改動較大。”他同時指出,具備衛星通信能力手機的品宣價值大于實際應用價值,衛星通信功能可能成為高端手機的差異化配置之一。
楊光也對記者分析,用手機直連低軌衛星會相對容易實現衛星通信。目前市面的方案都是在主芯片外用一套專有芯片,包括專用的射頻、電路、天線、功放等,目的是把手機接收信號的敏感度提高、發射功率增強,核心考驗的是對專用系統的設計能力。
“對于整機廠商來說,就是要把附加的衛星通信鏈路集成到之前平臺中,同時控制體積、功耗,注意電磁兼容等問題?!彼m稱,智能手機本身是高集成度的產物,因此對整機設計有較大考驗,不過也并非無法逾越的難度。
“由于增加了新的器件和鏈路、手機設計相對復雜,搭載衛星通信能力的手機成本會有所增加,但個人認為不會增加特別多。”楊光補充道,因此對手機廠商來說,具備相關能力可以從技術和商業角度更好完善高端機型的推進。
崔凱也認為,在應用成本角度看,目前制造成本并不算高,但使用成本相對較高,且華為連接的衛星通信能力目前是由中國電信獨家運營,未來需要看運營商的定價和推廣策略。
從通信技術沿革角度,無論從目前持續推進的5G-A還是未來的6G技術中,衛星通信都是不可或缺的一項能力。只是目前實現可商用衛星通信能力的多為速率有限的窄帶通信,要走向后續通信時代的大帶寬衛星通信還存在一定難題。
楊光對21世紀經濟報道記者表示,這一方面需要提升衛星本身的創新能力,支持大天線、星間鏈路等,也要實現低成本的衛星發射系統;另一方面倘若手機無需額外增加功能改造或者增加傳輸鏈路,也將簡化這一問題,比如目前3GPP組織探討的NTN(非地面網絡)兼容標準落地后,也將優化這一問題。
要真正實現衛星通信能力大范圍普及,還需要產業鏈環節共同努力。
“比如是專用頻譜還是采用共享頻譜,業界還在探討過程中,共享頻譜將對擴大衛星通信產業規模有好處,但也會面臨相互信號干擾、國際間協調等問題,需要監管機構、產業界共同解決?!彼m稱,此外還有商業模式方面,傳統運營商、手機廠商、衛星通信公司之間如何協作等,都需要在未來逐一探索。
對于前述工信部發布的《關于創新信息通信行業管理優化營商環境的意見(征求意見稿)》,楊光對記者表示,這有望對國內民營衛星的財務和經營帶來一定支持利好,繪制了一個美好藍圖。
“讓衛星通信能力真正普及,產業界都在努力。展望未來,可能當NTN成為6G標準的一部分后,默認把相關能力做進主芯片中,那么所有搭載相關芯片的手機都將具備衛星通信能力。但最根本還是需要足夠多的衛星支持。”他強調,目前的在軌的商用衛星均還不能支持NTN,因此有待后續支持該能力的衛星升空,才有利于更好進行衛星通信能力普及。