手机「卫星通讯大战」烟硝弥漫 待技术成熟觉醒商机

苹果iPhone 14全系列支持卫星紧急信息服务，卫星通讯技术再次引发市场热议。法新社

随着华为、苹果(Apple)相继宣布新一代旗舰智能手机iPhone 14全系列支持卫星紧急信息服务，卫星通讯技术便再次引发市场热议，相关技术、服务平台与供应链也备受关注，更有评论认为可望带动销售已见疲软的手机市场。

苹果的卫星紧急信息服务主要与美国低地轨道(LEO)卫星制造商Globalstar合作，据递交美国证券交易委员会(SEC)文件显示，苹果将使用Globalstar既有和未来卫星网络高达85%的容量。据路透(Reuters)报导，苹果将为卫星基础设施投资逾4.5亿美元，大多数资金都注入Globalstar；苹果也将负责为Globalstar部署和维护卫星网络提供高达95%的资本支出。

专注于卫星和通讯产业的谘询研究机构Telecom, Media and Finance Associates预估，到2026年，Globalstar部署的卫星将让苹果花费至少5,000万美元，这对苹果获得的服务来说，成本并不高。数据显示，2021年Globalstar总营收为1.24亿美元，预期到2023年时可增至1.85亿~2.3亿美元，并将自苹果收到1.1亿美元的资金。

卫星通讯前景看好 服务供应商抢入市场

苹果发布上述卫星连接新功能后，Elon Musk随即表示，旗下SpaceX卫星通讯项目星链(Starlink)也与苹果展开磋商，未来可望进一步提供卫星宽频服务。Musk不久前才宣布与T-Mobile合作发展卫星直连手机服务，将为美国境内移动信号不佳的偏远、极地地区提供服务，预计自2023年起分阶段推出，并声称将支持一般手机装置。

Musk指出，自2023年起将陆续部署第二代卫星，配置更大的收发天线，以使用T-Mobile中频谱5G频段提供服务。除北美地区外，SpaceX与T-Mobile也将寻求与世界各地对共享频谱互惠协议感兴趣的移动通讯供应商，建立互惠合作伙伴关系，未来这些合作伙伴将可使用SpaceX服务，同时T-Mobile用户也将可使用当地服务。

但SpaceX与T-Mobile的合作并非首创，美国新创公司Lynk的专利技术便能让一般手机天线接收卫星信号，并已获得美国联邦通讯委员会(FCC)核发商用营运许可。Lynk甫于9月初与全球通讯平台BICS达成合作协议，借由前者技术以达成更广泛的网络覆盖。

另一家AST SpaceMobile则计划将卫星连接手机的通讯技术用于4G、5G网络，并将展开测试用卫星部署。当然也不能忘了亚马逊(Amazon)的Project Kuiper卫星项目，不过目前所知的计划仍是卫星与地面基地塔间的宽频数据传输，而不是由卫星直连手机。

卫星信号带动手机销售 技术蓄势待发

除卫星服务供应商外，手机直连卫星信号的另一关键，在于手机本身的技术增进，包括收发天线以及通讯芯片等。

为满足手机支持卫星信号连接，势必要在通讯技术上有所创新，其中当然包括手机内的通讯芯片升级。据悉，包括高通(Qualcomm)、联发科等主要手机芯片开发商早已投入卫星通讯技术与芯片研发，不仅为了5G时代，更是为了6G时代展开部署。

根据苹果介绍，iPhone 14系列兼容的iPhone天线可与卫星连接，并将信息压缩以透过卫星传递至基站，再发送至紧急应变中心。据日前iFixit拆解报告发现，苹果iPhone 14 Pro Max采用高通的X65基带芯片，除支持5G外，也能启用「n53」频段，即Globalstar用于卫星通讯的频段；苹果也导入定制化射频(RF)芯片。

此外，取得魅族近8成股权的国内吉利汽车创始人暨董事长李书福于9月初宣布，旗下手机子公司星纪时代将推出首款能够直连LEO卫星的消费端智能手机。星纪时代CEO王勇表示，进入4G甚至5G时代，移动数据流量比3G大幅增加，使用需求也愈来愈广，但目前透过基站所覆盖的范围，仅约全地球表面的2成左右，仍有约80%的地表面积未有信号覆盖，而卫星通讯将可很大程度填补此缺口。

抢先苹果一天发布支持国内北斗卫星导航系统的华为Mate 50系列手机，也获得市场相当程度的关注。不过一如iPhone 14系列，华为Mate 50系列也仅支持发送信息和定位，无法接收信息，技术突破有限。且据华为内部人士透露，目前Mate 50系列的北斗卫星连接功能尚无法使用，需等待华为后续系统更新，并仅限国内地区、不包括港澳台。外界认为，这似乎凸显出华为的卫星连接功能有些仓促行事，更多像是为了「抢头香」。

消息指出，Mate 50系列用以支持卫星连接功能的芯片，是由中电科生光电科技股份有限公司开发。鉴于目前仅国内业者能够开发出支持北斗卫星系统的芯片，预期这将成为国内企业的独门生意。

业界分析指出，「智能手机+LEO卫星通讯」的组合，有望为已趋于饱和的智能手机市场开辟新的发展方向，并注入新的成长动能。面对复杂的产业发展环境和激烈竞争，智能手机厂商必须积极投入具有前瞻性和革命性的创新技术，加快上述组合的技术融合，以满足不断升级的消费端需求。

卫星连接手机市场看涨 然挑战不少

Northern Sky Research(NSR)分析师Lluc Palerm认为，目前对整个卫星通讯产业来说，「卫星连接手机」无疑是史上最佳的发展机会，预估未来10年市场累计营收将成长至668亿美元，几乎是既有标准卫星服务在这段期间可创造的2倍之多。

另据市调机构Fact.MR于2022年7月发布的「2022~2032年卫星通讯市场展望」报告预估，全球卫星通讯市场（包含GPS应用、军用卫星侦测导航、气象卫星监控等广义卫星应用）将在2022~2032年期间以9.4%年均复合成长率(CAGR)成长，市场规模将由2022年的782.2亿美元增至2032年的1,920.9亿美元。

不过，卫星直连手机市场处于起步阶段，仍有相当多的技术性挑战，同时也面临监管障碍，以及来自既有移动通讯供应商和卫星产业的商业阻碍。

Palerm指出，有两种基本方式让智能手机与卫星连接，一是使用卫星专属频谱，或是使用手机移动通讯的频谱。就上述众多供应商来看，SpaceX旗下Starlink是两种方式同步推进，因Musk此前表示，Starlink计划打造支持T-Mobile PCS频段传输的卫星；据PhoneScoop数据显示，这些传输将在PCS Band 25的G Block上运作，上链(uplink)介于1910~1915MHz、下链(downlink)介于1990~1995MHz。上述频段已取得移动通讯许可，并支持所有T-Mobile既有手机。

Musk指出，Starlink第二代卫星将为T-Mobile提供每区域2~4Mbps的带宽，每一区约15平方英里(约39平方公里)；这也是为何初期T-Mobile仅能支持文字信息，而不是语音或视讯通话、观看串流影片等需要大容量的应用。

Starlink的另一种策略，则是要求FCC允许使用2GHz频段的一部分，以增强其卫星服务。但如此一来将与Dish Network发生冲突，因Dish Network已获FCC核准在其5G网络上使用2GHz和其他频段。此策略的另一问题是所有手机也必须支持2GHz频段才行，但目前多数手机并无法支持。因此必须说服高通、联发科等5G芯片制造商，在未来5G基带芯片上也支持该频段。

相较之下，Globalstar的卫星通讯主要使用S波段(S-Band)的2.4GHz频段、n53频段，该频段始于卫星，但也可用于移动设备上。苹果iPhone 14系列上的高通X65基带芯片已支持n53频段。

技术门槛高 LEO、GEO卫星各有优缺

尽管多家业者承诺发展卫星直连手机，但相关技术门槛高，毕竟传统卫星通讯服务主要由地球同步轨道(GEO)上巨型卫星连接到整体设计相对笨重、配置大型接收天线的卫星电话进行使用；由于GEO卫星部署于3万多公里外太空，因此设计要求障碍穿透力强、信号覆盖范围广，采用低频谱、带宽有限，当然传输速度也更慢。

此外，多数智能手机的设计是将信号传输至几公里内的基地塔或基站，但要与高速绕行地球且位于数百公里高的LEO卫星连接，无疑是重大技术突破。不过LEO卫星优点在于距离地表较近、约500公里高，可使用中高频谱频段，带宽更大、延迟更低，较易实现一般移动设备终端连接。

有业界专家指出，卫星与手机连接，主要取决于卫星功率和能量，是否能够将信号加大、加强，让手机可以接收信号，而不是取决于手机功能。卫星越远、越高，发射的信号就更难被手机接收，这也是为何诸多业者选择投入LEO卫星技术。

相较于Starlink、OneWeb或是Project Kuiper都计划在LEO上部署大量卫星群，以满足地表覆盖，Lynk或是AST Space Mobile则是计划在GEO上部署卫星群。因GEO卫星与地球运转同步，且覆盖范围大，卫星部署数量可大幅减少；例如Lynk到2023年底时仅计划发射部署50颗卫星，而Ast SpaceMobile则规划2023年发射5颗卫星、总规模也仅168颗卫星。

反观Project Kuiper计划首阶段发射部署3,000多颗LEO卫星，SpaceX甚至规划最高上看4.2万颗Starlink卫星规模。

然而上述诸多业者大规模部署卫星群，包括信号干扰、太空观测阻碍、太空垃圾等问题，都将引来监管疑虑，甚至不排除有部分项目会被打回票。

无论如何，要满足手机使用需求，建置上百万4G/5G地面基站的成本，仍远低于部署数万颗卫星，且信号稳定性、速率、容量等，也都优于卫星系统。因此，就短中期来看，卫星通讯都将会是地面移动通讯的补强，用以填补一般移动信号无法覆盖的偏远地区、极地、海洋或是空中通讯，而不会是取代。

责任编辑：游允彤