an的小天地 知识百科 卫星通信企业超2.5万家 竞逐万亿级大市场

卫星通信企业超2.5万家 竞逐万亿级大市场

本报记者 李玉洋 李正豪 上海报道

虽然卫星通信早已不是新鲜事,华为和苹果的新尝试却赋予消费者一份踏实感,让这种“捅破天”的功能攥在消费者的智能手机里。

就在华为常务董事、终端事业群CEO余承东说出“华为Mate 50系列开启大众卫星通信时代”的豪情壮语后,也有业内观点认为手机搭载卫星通信功能,对普通用户来说作用甚小。由于目前手机直连卫星功能都不支持拨打卫星电话,未做到即时双向通信,以至于有评论称“苹果的所谓卫星通信就是SOS”。

相关卫星通信标准发起人和通信专家在接受《中国经营报》记者采访时表示,“捅破天”的卫星通信功能在消费端的使用频率可能没微信语音那么高,但相关厂商对该功能的尝试,起到了不错的引领作用,使得卫星通信从小众专业领域走向大众消费市场。

据央视最新报道,截至目前,我国卫星通信相关企业已达2.5万余家;其中,2022年1~8月新增注册相关企业5540余家,月平均增速达39.1%。而根据Research And Markets数据,预计2025年前,全球卫星互联网产值可达5600亿~8500亿美元(约合人民币40000亿~60000亿元)。

“虽然每个人对大众卫星通信时代的定义不同,但这个时代的脚步肯定正在来临。”Sat5G卫星通信标准发起人、世域网通创始人郭正标对记者表示。此外,卫星通信所具备的天地一体化能力,可能将成为6G的一部分。

实现从0到1的突破

当前的手机直连卫星技术,可以让手机在海洋、森林、沙漠等没有信号的地方,通过卫星将文字和位置信息向外发出。“目前手机直连卫星只是实现低速的数据通信技术,具备简单的报文通信方式,在紧急场景下使用。”IEEE会员、复旦大学信息科学与工程学院准聘副教授王岩告诉记者。

尽管功能不敌形似“大哥大”的卫星电话,但华为Mate 50和iPhone 14的划时代意义在于把救命信号交到了用户的移动手机里,更把卫星互联网推到了产业和公众面前。

“从产业链来看,随着卫星通信加入到大众化通信市场,势必会带动相关企业大发展,毕竟此前专业化的卫星通信市场的规模量级可能仅仅是大众市场的百分之一不到。”通信专家马继华表示。

郭正标指出,虽然当前卫星电话的资费因不同结算方式而有不同,但每分钟资费约2元,依然远高于移动电话和固话的资费水平;在迈向大众卫星通信时代过程中,当前的卫星通信(资费等)肯定要和国际移动通信接轨。

“和软件定义汽车的概念类似,软件定义卫星指的是,卫星上携带的FPGA(现场可编程门阵列)能实现协议上载,比如全球移动通信标准组织3GPP所制定的移动通信标准协议,现在卫星的灵活度很高,能力也越来越强。”郭正标指出,软件定义卫星这种技术在业界已被广泛运用,比如马斯克的Starlink卫星等,卫星为手机提供通信以及上网服务的技术障碍不像以前那么大了,只是成熟度还不够。

而在手机侧,IEEE地球科学与遥感学会AdCom委员、复旦大学信息科学与工程学院副院长徐丰则告诉记者,主要的技术挑战在于天线和芯片,芯片要能解调微弱信号及发射更大功率的信号,天线要设计成高增益的圆极化、方向能朝上指向卫星,这与传统基站通信有很大区别。

据了解,地面基站能覆盖距离几公里至十几公里的用户,哪怕低轨卫星距离地球也有几百公里。“想要信号好,要么把卫星天线做得更大,要么把手机天线做得更大。”郭正标说。

资深通信观察家钱立富则指出,智能手机内部空间已经“寸土寸金”了,根本装不下那么大的天线,何况厂商们根本不愿意这么干,消费者追求手机“轻薄”,他们不会让自己的产品变得又厚又重。

于是,曾有一家国产手机厂商找到郭正标,寻求利用他们公司研发的屏下天线解决方案来应对卫星通信痛点。郭正标预计,如果把卫星和手机天线都做大,卫星通信(传输速度)能够达到“几兆速率,相当于以前的3G网络”。

郭正标认为,想要把手机直连卫星以及卫星互联网市场做大,问题在于以下方面:一是上游的基础设施不能满足要求,主要是指卫星数量不够;二是下游生态的全栈能力不足,包括芯片、操作系统、射频、天线等;此外,还有政策、监管方面的考量需要兼顾。

独立通信分析师付亮也认为,在低轨组成一张卫星通信网至少需要发射一万颗卫星。好消息是,有关方面都在积极行动。目前,高通、联发科已经基于国际移动通信标准组织3GPP的5G NTN(non-terrestrial network,非地面网络)技术进行研究和测试,正在达成产业共识;谷歌也宣布,下一代安卓系统也将支持手机卫星通信功能。

9月13日,我国成功将“中星1E”卫星发射升空,该卫星主要为用户提供高质量的话音、数据、广播电视传输服务;今年7月,中国卫星导航系统管理办公室宣布,中国兵器工业集团有限公司、中国移动、中国电子与国内手机厂商,共同完成了国内第一款手机北斗短信通信射频基带集成芯片的研发,实现了“不换卡、不换号、不增加外设”的大众手机“一号双网”设计,首次实现大众智能手机卫星通信能力,有效解决“不在服务区”的困扰。

落到最接近消费者的终端侧,继华为、苹果之后,其他国产手机厂商是否有计划把手机直连卫星功能引入到未来产品中?对此,荣耀终端有限公司CEO赵明表示:“华为Mate50系列和iPhone 14系列都搭载了卫星通话技术,但对于该技术未来的发展前景和具体的应用场景,我们还需要进一步了解。这两款手机的卫星通信服务上线之后,我们也会持续关注消费者对于这项技术的反馈。”

“我们认为目前3GPP等在协议方面,Starlink/星网等在低成本卫星技术方面,短报文芯片厂商以及华为/苹果等终端厂商在应用层面均做了有突破性的工作,实现了从0到1的突破。”王岩说。

未来3~5年可能实现

“手机直连卫星是未来趋势,而且会是低、高轨道都可以连接,这是技术发展的必然,但还需要一个不断升级换代进化的过程,现在只是开始。”马继华说。

在这轮通信技术升级中,卫星通信公司牢牢占据了C位。今年,马斯克的太空技术探索公司Space X和美国电信运营商T-Mobile签署了合作协议,宣布将推动T-Mobile手机用户能够连接到新一代Starlink上。

此外,亚马逊与Verizon、OneWeb与AT&T,诺基亚与AST SpaceMobile都分别达成了合作。这些合作的目的一些是将手机直连卫星,另一些则是将移动通信基站与卫星进行连接。

付亮认为,卫星通信火速崛起将对现有通信市场秩序提出挑战,且在这个赛道里,国家、企业等多元主体都在抢赛道。

2021年4月,中国卫星网络集团(以下简称“中国星网”)正式揭牌,由国资委牵头,定位于卫星宽带运营商,被称为“中国版星链”。同年5月,代号为“GW”的巨型星座计划曝光,计划指出中国将在7年内发射1.3万颗低轨通信卫星。

同时,吉利、银河航天等民企也在布局卫星通信。今年2月,吉利一次发射9颗卫星上天,抢在了华为和苹果之前,吉利旗下的星纪时代同时官宣最快明年将推出全球首款直连低轨卫星的消费级手机。

根据苹果与卫星通信公司Globalstar的合作协议,苹果计划在2022年底之前,向美国和加拿大用户提供手机直接连接卫星服务。外界分析称,如果卫星通信服务的应用场景从紧急短信拓展至互联网接入,苹果可能会获得另一个经常性收入来源,毕竟美国各地还存在着不少移动蜂窝网络盲区。

付亮还指出,卫星通信这种具备天地一体的技术一定会被3GPP写入6G标准里。中国信通院去年发布的《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》指出,6G将实现空天地一体化的全球无缝覆盖,而星地一体融合组网技术也将成为6G网络最重要的潜在技术之一。

不过,发展卫星通信服务需要大规模投资,并且投资周期可能长达数年,Globalstar目前处于亏损中,去年的营收仅为1.24亿美元。郭正标认为,卫星通信相关企业作为后来者,应该积极拥抱、共享国际移动通信产业链,这是一条合理的发展路线。而付亮指出,这其中的管理体系、商业模式都还有待明确。

“消费者期待的真正‘大众卫星通信时代’是具备高速的无线数据通信,需要低成本商业发射卫星技术、小尺寸低成本终端芯片、小尺寸/轻重量/高性能的相控阵技术、终端天线的高增益圆极化技术等相关技术成熟时,才会真正到来。我们相信随着终端厂商的不断推动,未来3~5年内,‘大众卫星通信时代’的到来是很有可能的。”王岩告诉记者。

不过,马继华也表示:“卫星直连手机通信要想达到理想状态,真正成为大众的刚需,路还跟远,至少是三五年甚至七八年后的事,产业热潮需要理性和谨慎。”

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