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手机直连卫星,3大阵营,通信被重新定义

2024-03-07手机

本文涉及手机直连卫星:需求和场景、催生因素、3大阵营、最新进展。

近期,手机直连卫星的主要进展有:

  • 23年华为 Mate 60 Pro 首发了 卫星通话 功能,全球首款支持卫星通话的手机;
  • 23年底 SpaceX 宣布推出 手机直连卫星功能 (DTC),24年3月马斯克利用三星的手机,完成了直接跟卫星数据通信,下载速率达到 17Mbps
  • 中国电信 成为全球首个推出智能手机直连卫星的通信运营商,预计24年覆盖至少5款旗舰手机、5家主流车企;
  • SpaceX手机直通卫星,17Mbps

    (1)4G/5G蜂窝网络覆盖好吗 ?

    如果你觉得4G/5G网络好,那是因为你在中国,不信且看数据:

  • 全世界5G基站517万个,中国5G基站338万个, 中国占比65%
  • 全世界80亿人口,5G用户16亿,中国5G用户8亿, 中国占比50%
  • 场景不一样,周末你会用4G/5G刷抖音、玩王者,美国的孩子可能进入林子露营了,非洲的孩子进林子打猎了,资本家们可不会在林子里面建基站;
  • 全球80%陆地没有5G基站覆盖,90%海洋、空中更没有基站覆盖。

    5G用户,中国占50%

    (2) 全域、全场景通信需求广泛存在

    全球仍有 80%陆地 没有基站覆盖,主要人口稀少地区、欠发达地区。免洗的巨额投资建设5G网络显然是收不回成本的,但是通信的需求依然存在。

    90%海洋、空中 没有基站覆盖,每年航空客运量每年就有 25亿人次 ,通信需求巨大,在海洋、空中建设5G网络更是不可能。

    全球每年都有灾荒、战争发生,年 涉灾、涉战 的人口有 2亿 ,在这期间的通信需求依然庞大。

    另外其它应急通信、偏远地区通信、灾备通信、卫星物联网等,也是很强大的需求。

    比如: 吉利 2022年发射了「未来出行星座」2颗卫星,未来还要发射11颗卫星。

    无线基站密度高,建网成本高,无法全域、全场景覆盖。

    (3)有钱赚,产业链非常积极

    运营商 而言,5G网络、光纤网络已基本完成,6G依然尚早,接下来几年运营商也没啥新东西了。要想多赚钱,就得补功能、补短板,手机直接卫星,绝对是赚足眼球新东西,数Money的时刻到了。

    终端商 而言,手机、pad已经卷出翔了,利润越来越薄,天天拼配置,比性能,花样越来越少,没啥新亮点了,大家换机速度减慢了。手机直连卫星算不算 ?在中国可能不需要,在非洲、南美洲、中亚会需要。

    想象一下,在中国坐飞机可以刷抖音,美国娃进林子也可以刷Tik Tok,换个新手机、多掏点月租费,可不可以 ?答案:肯定是可以的。

    钱就是手机卫星通信的催化剂,有钱赚,这个产业链上的运营商、终端商,能不积极吗。

    手机CPU,太卷了

    (4)卫星直连手机的三大阵营

    手机直连卫星技术可分为: 双模、3GPP NTN、存量手机直连卫星 3个大阵营。这3大阵营,来自不同的领域,也代表了其不同的利益。

    3个阵营的区别

  • 阵营1:3GPP NTN
  • 3GPP就是主导制定移动通信蜂窝网络的组织,3GPP NTN(非地面网络)是通过对5G空口协议进行增强以适应卫星场景的技术,是地面蜂窝产业向卫星产业的主动融合。主要参与方有: 高通、爱立信、泰雷兹、中国移动

    目前3GPP R17 NTN标准冻结,基本具备了端到端的能力。 需要支持NTN功能的新手机才能支持卫星通信

  • 阵营2:双模手机直连卫星
  • 利用已建成的卫星移动通信系统,通过将芯片、天线小型化在手机中,使手机成为地面移动通信和卫星移动通信双模终端。

    华为Mate60 Pro(5G+天通语音+短信),苹果iphone14(5G+Globalstar短信)、中国电信天翼铂顿S9等系列终端均基于该路线。对用户来说, 要换双模手机 ,否则很难体验到手机直连卫星。

  • 阵营3:存量手机直连卫星
  • SpaceX、AST BW3、T-Mobile成立技术联盟,为用户提供存量手机直连卫星服务,为啥会选择这条路呢?主要就是看上了现存 80亿部存量手机 ,受众群体太大了。

    选择此路线,主要是由于SpaceX、AST其低轨 卫星大型相控阵天线技术 获得突破,50至100平米大型相控阵天线技术,能够增强卫星波束赋形能力,降低手机收发卫星信号的难度。

    50至100平米大型相控阵天线

    (5)低轨卫星网络是关键点

    低轨卫星300~400公里,高轨卫星36000公里, 距离差100倍 。距离增大,带来坏处就是: 信号路径损耗大、时延长、成本高、功耗也大

    低轨卫星通信时延 大概在 20ms-35ms 之间,同步轨道卫星通信时延大于 500ms 。在web类数据通信上,SpaceX低轨卫星已经达到了 17Mbps 的,高轨卫星天通一号数据速率在 9.6-384kbps 之间,与低轨卫星比弱很多。

    低轨通信卫星可以缩短通信时延,数据传输速率高,用户感知也好,是手机直连卫星的主流方向。

    当然了低轨卫星网络就2个关键点:低成本的发射低轨通信卫星、 大型相控阵天线技术。低成本发射很难啊,技术壁垒和门槛很高。