“手機直連衛星”現狀如何？監管如何引領新賽道？

編者按

空地融合將空中通信與地面通信進行有機結合，以實現廣泛的網絡覆蓋和高效的數據傳輸，具有廣闊的發展前景和巨大的應用潛力。近年來，商業航天的興起、星載技術的發展，以及衛星製造和發射成本的大幅降低，爲空地融合注入了新的活力。6G空天地一體化無線泛在願景的清晰、ITU關於“手機直連衛星”頻率規劃的提出，明確了空地融合產業方向。爲探索空地融合的現狀、機遇、挑戰和未來，通信世界全媒體特策劃“6G引領，開啓‘星’征程”專題報道，以期爲產業發展建言獻策。

近幾年，由於5G手機銷售增長乏力，消費級手機市場亟需新的技術熱點引領，自華爲、蘋果等公司相繼推出具備衛星通信功能的手機之後，越來越多的企業關注到衛星通信蘊藏的市場價值，爭相加入“手機直連衛星”的市場競爭。MWC 2024（2024年世界移動通信大會）結束之後，衛星通信領域備受矚目，多家運營商、芯片及終端廠商推出了自己的衛星通信產品。然而，鑑於衛星通信天然不受環境限制的特點，其在帶來便利通信服務的同時，也給國家監管信息安全和網絡互聯互通帶來了新的風險和挑戰。

“手機直連”打開衛星互聯網民用市場空間

以前提到“手機直連衛星”業務，多指爲專業的衛星移動通信終端提供語音或短消息服務。隨着全時、全域個人通信需求的不斷增加，產業界目前已經達成共識：基於地面蜂窩移動通信技術的手機支持“直連衛星”技術將成爲下一代移動通信發展的重要方向之一。2024年“手機直連衛星”技術已成爲國內外市場重點關注和競爭的熱點，預計未來“手機直連衛星”功能將成爲消費級智能手機的標配。

智能手機企業加速轉戰衛星通信領域

智能手機企業轉戰衛星通信領域，本質上是希望在用戶網絡需求飽和、換機週期延長和行業整體創新節奏放緩的大背景下，找到新的差異化賣點，搶佔市場份額。

自華爲Mate50系列手機、蘋果iPhone 14系列手機發布後，以華爲和蘋果爲代表的國內外手機企業採用各種技術加速推出“手機直連衛星”服務，例如通過連接已經組網運行的衛星系統，在手機終端加裝符合衛星通信協議的基帶、射頻芯片和天線，實現“手機直連衛星”服務，從短消息到語音通信，滿足用戶在無地面蜂窩網絡覆蓋區域的應急通信需求。

國內智能手機企業：自華爲公司於2023年8月29日發佈全球第一款支持衛星通話的主流智能手機——華爲Mate60 Pro之後，從終端廠商到運營商再到衛星產業上下游企業均積極投入，搶佔產業“高地”。2024年2月22日，小米發佈Xiaomi 14 Ultra，該手機支持雙向衛星通信功能，包含實時語音、雙向短信業務，並實現了特定情況下的全球通信覆蓋。無獨有偶，榮耀也在今年年初發布了支持衛星通話的榮耀Magic6 Pro，後續OPPO、vivo等廠商也將在頂配旗艦產品上搭載這一功能。

國外智能手機企業：國內“手機直連衛星”業務發展如火如荼，國外智能手機企業也在加緊推出自己的產品。摩托羅拉在MWC 2023（2023年世界移動通信大會）上推出了一款名爲Defy Satellite Link的小設備，該設備可讓任何iPhone或安卓手機，通過藍牙與衛星連接，實現雙向衛星通信。2024年1月8日，美國SpaceX公司發射了一顆新的Direct to Cell衛星，該衛星使用T-Mobile頻譜成功收發了第一條短信，使採用地面LTE標準的手機無需改動即可以實現衛星通信功能。SpaceX公司計劃在2024年實現短信服務，在2025年實現語音、數據和IoT（物聯網）服務。

手機芯片廠商助力智能手機實現衛星通信

以高通、聯發科爲代表的手機芯片廠商相繼推出支持5G NTN（非地面網絡）技術的新型芯片，這些芯片採用移動衛星服務頻率，可助力安卓手機或智能硬件實現“直連衛星”。

國內芯片廠商：聯發科繼2023年發佈 MT6825 5G NTN芯片組後，在MWC 2024現場又展示了新一代支持5G-A標準的NR-NTN衛星測試芯片，該芯片能通過Ku頻段，搭配LEO（低軌道）衛星技術，爲手機、汽車等多種終端設備提供超過100Mbit/s的寬帶服務。同樣在MWC 2024上，紫光展銳首顆5G IoT-NTN衛星通信SoC（系統級芯片）V8821，憑藉在衛星通信前沿領域的技術創新，繼獲“中國芯”等國內權威獎項後，再次榮獲國際權威機構GTI頒發的“移動技術創新突破獎”。

國外芯片廠商：作爲全球芯片製造的龍頭企業，美國高通公司推出多種支持“手機直連衛星”的通信芯片解決方案，其中高通212S調制解調器符合3GPP R17標準，支持IoT-NTN協議，支持S、L頻段以及Qualcomm Aware 平臺，可無縫銜接地面5G網絡，讓用戶始終保持在線。在MWC 2024上，我國海信通信攜手高通公司發佈了5G NTN衛星手持終端。

多條技術路線實現“手機直連衛星”

目前，“手機直連衛星”的發展路徑主要包括使用衛星運營商頻率和地面運營商頻率兩種方式，由此形成了不同的技術發展路線。

採用衛星運營商頻率。使用移動衛星服務頻率的“手機直連衛星”業務，可依託已經組網運行的“銥星”“全球星”“國際海事衛星”“北斗”“天通”等衛星系統，通過在手機終端上加裝符合衛星通信協議的基帶、射頻芯片和天線，實現“手機直連衛星”功能，滿足用戶在無地面蜂窩網絡覆蓋區域的應急信息通信需求。例如蘋果、華爲等手機廠商已率先發售支持“直連衛星”的手機，高通、聯發科等芯片廠商也相繼推出支持5G NTN技術的新型芯片，助力其他安卓系統手機或智能硬件實現“直連衛星”。

採用地面運營商頻率。使用地面移動網絡運營商頻率的“手機直連衛星”業務，則要求衛星系統採用與地面移動網絡一致的通信頻率，融入地面移動通信協議體制，使用戶無需更換現有終端，即可實現“手機直連衛星”。例如美國SpaceX、AST SpaceMobile、Lynk Global等衛星通信企業正在建立支持“手機直連衛星”功能的低軌衛星星座，並與T-Mobile、Vodafone等地面移動運營商合作，實現落地應用。

衛星運營商與地面運營商加強合作實現共贏

隨着移動終端、物聯網接入衛星通信網絡的需求日益增加，衛星運營商與地面運營商的合作步伐正在加快。

國內運營商：目前中國衛星網絡集團總體牽頭，聯合中國電信、中國移動、中國衛通、中國聯通、中國信息通信研究院及博鼎實華等業內十餘家相關單位，與中國通信標準化協會TC12 WG1工作組討論通過了《基於5G的衛星互聯網第1部分：總體要求》行業標準立項申請，將以地面移動通信網絡技術標準、3GPP R17 NTN技術標準等爲標準基線，形成包括核心網、承載網、接入網，以及操作維護系統等在內的總體技術規範。同時中國電信、中國移動、中國聯通聯合中國信息通信研究院、博鼎實華等單位牽頭，業內十餘家單位積極參與，在無線通信技術工作委員會（TC5）第60次全會上討論通過了《基於非地面網絡（NTN）的物聯網窄帶接入（NB-IoT）系列設備規範》（包括總體技術要求、衛星接入節點技術要求和測試方法、終端技術要求和測試方法）行業標準立項申請，將對標3GPP的R17 IoT-NTN衛星物聯網窄帶接入技術標準，研究制定接入網側的完整系列行業標準。

國外運營商：國外主要推出採用地面移動網絡運營商頻率的“手機直連衛星”業務，通信衛星系統需採用與地面移動網絡一致的通信頻率，融入地面移動通信協議體制，使用戶無需更換現有手機終端，即可實現“手機直連衛星”。美國SpaceX公司與地面運營商T-Mobile合作，複用T-Mobile的地面通信頻率，提供基於星鏈衛星的直連通信服務，T-Mobile的用戶將不必更換手機即可享受“手機直連衛星”服務。2023年4月，美國 AST SpaceMobile宣佈打通世界第一個天基蜂窩語音通話，在AST BlueWalker 3號衛星的支持下，使用三星商用智能手機Galaxy S22，利用地面運營商AT&T的Band 5（850MHz）頻段，在美國德州和日本之間打通了衛星語音通話。該方案驗證了天基3GPP技術向地面超過80億部存量手機提供應急通信的潛在服務能力。

“手機直連”技術對衛星互聯網監管提出新挑戰

私有衛星體制增加了監管的技術難度

作爲一種新型通信方式，“手機直連衛星”通信的應用場景、業務類型、通信體制多種多樣。當前，國外“手機直連衛星”通信服務普遍採用私有衛星通信體制，其信息封閉、技術保密等特點，極大增加了監管難度。從硬件角度出發，部分手機通過加裝支持相關衛星體制的射頻芯片、基帶芯片、天線實現衛星通信服務，但這些芯片的調製方式、協議信令流程、使用頻率、天線等參數均不對外公開，完全處於“黑盒”狀態；從軟件角度出發，哪些信息通過衛星通信傳輸，哪些信息採用地面蜂窩移動網絡傳輸，由於信息封閉也無法獲知。可見，從硬軟件兩個維度來看，“手機直連衛星”通信均存在被不法分子利用，進而危害國家安全的風險。

非法信息跨境傳播威脅國家安全

目前全球主流的通信衛星根據所處軌道的不同，可分爲高軌衛星和低軌衛星。兩種衛星的通信方式雖有不同，但均存在非法信息經由衛星實現跨境傳播的風險。

高軌衛星通信：高軌衛星的軌道是距離地面約3.6萬千米的對地靜止軌道，目前全球主流的高軌通信衛星大多不支持“星間鏈路”技術，衛星本身主要起到轉發器的作用，通信鏈路需要經過地面信關站進行回程才能建立通信。在這種技術特點下，沒有在國內正式商用的國外衛星通信服務，雖未在我國設立相應的信關站，但因爲高軌衛星具有覆蓋範圍廣、通信距離遠的特性，所以仍存在衛星信號覆蓋中國境內區域，使用未經批准的相鄰國家信關站實現跨境通信，進而威脅國家信息安全的風險。因此，任何全球運營的國外通信衛星，如果通信信號可以覆蓋我國，則均有未經批准使用衛星互聯網服務的潛在風險，其衛星通信鏈路不受我國監管，將嚴重威脅國家信息安全、國土安全。

低軌衛星通信：低軌衛星的軌道是距離地面500千米～2000千米的近地軌道，在此軌道上，地面和衛星之間的通信傳輸時延可達到毫秒級，更便於提供“手機直連衛星”服務。目前全球主流的商業低軌通信衛星大多計劃支持或者已經支持“星間鏈路”技術，在這項技術的支持下，衛星通信鏈路不必經由服務當地的信關站進行回程通信，而是可以在任意地區的信關站進行通信鏈路的建立。可以說，支持“星間鏈路”技術的衛星通信將帶來更大的潛在安全風險。

多措並舉保障衛星通信信息安全與互聯互通

豐富衛星互聯網風險管理手段

傳統衛星通信需要使用專用終端，受衆範圍較小，而“手機直連衛星”技術能夠使大衆智能手機直接支持衛星通信功能，促使衛星通信用戶量激增，因此應多角度評估並完善風險管理手段。

關鍵技術：加快驗證境外衛星技術在我國境內使用的可能性，主動掌握過境衛星的頻率及軌道資源使用情況，做好頻軌信息儲備。積極參與有關“手機直連衛星”技術研究的國際交流會，深入研究國外衛星私有通信體制內容，實時跟進“手機直連衛星”通信的最新技術發展方向，爲後續論證檢測方法奠定技術基礎。

檢測技術：針對可能存在的非法信息跨境傳播、信息泄露等風險，對於衛星通信空間鏈路，開展無線電檢測、信息攔截等技術手段研究，阻斷非法信息跨境傳播鏈條，防範信息安全隱患問題。對於大衆智能手機，提高操作系統和軟件的核查能力，通過操作系統漏洞掃描、應用軟件敏感行爲監控、芯片/模組“黑盒”測試、射頻信號解調分析等技術手段，採用軟硬件結合的方式從系統、應用、接口等方面開展檢測，有效驗證“非法手機直連國外衛星”的可能性。

技術標準：目前國外衛星私有通信體制不公開，我國可參考國內衛星通信體制，結合國外私有體制研究成果，規劃和制定我國衛星技術標準體系，編制通用技術標準，適時開展關鍵技術測試驗證，聯合行業企業共同優化衛星技術標準內容，促進標準發佈實施，夯實“產學研用”合作基礎。

強化衛星互聯網產業協同合作

不同於傳統的衛星通信產業，“手機直連衛星”技術的引入將促進傳統衛星通信產業鏈與蜂窩移動通信產業鏈結合，帶來芯片、器件、天線等多個方向的技術融合。爲了更好地保證我國合法的通信業務，拒絕“非法手機直連衛星”服務在我國使用，需要預先研判國外“手機直連衛星”通信可能對我國造成的影響，針對“手機直連衛星”通信全鏈條開展行業監管和安全威脅評估工作，加強風險管理應對策略研究。同時，協調有關部門，建立多監管部門的聯合工作機制，做好企業製造、網絡運營、政府監管、市場流通、用戶使用各個環節的協同管理。此外，各監管部門需要做好對行業的資源許可、業務授權、設備合規等政策要求宣貫，提高衛星通信產業鏈上中下游企業在研製、生產、銷售等環節的合法合規意識。

*本文刊載於《通信世界》

總第942期 2024年4月25日

第8期原文標題：《“手機直連衛星”產業現狀及監管啓示》