你有沒有過在深山徒步迷路，手機(jī)沒信號發(fā)不出求救信息的經(jīng)歷？或是遠(yuǎn)洋出海半個月，跟家里斷聯(lián)連刷短都成奢望？其實(shí)衛(wèi)星通信早就不是新鮮事，但要么是貴到離譜的專用設(shè)備，要么只有旗艦手機(jī)才配擁有，普通人根本沾不上光。這次咱們發(fā)射的兩顆試驗(yàn)衛(wèi)星，奔著就是讓普通手機(jī)直接連衛(wèi)星上網(wǎng)的目標(biāo)，這事到底靠不靠譜？

很多人對衛(wèi)星通信的印象，還停留在幾千塊錢的大塊頭專用衛(wèi)星電話，功能單一價格還高，普通人根本不會買來日常用。近幾年國內(nèi)高端手機(jī)搭載的北斗短報文、天通一號衛(wèi)星通話，看著把功能做進(jìn)了普通手機(jī)，本質(zhì)還是得加裝專用硬件芯片，成本一下上去了，也只有旗艦機(jī)型才會安排。大家熟悉的星鏈上網(wǎng)，網(wǎng)速確實(shí)能達(dá)到百兆級別，但它也做不到手機(jī)直連，出門得扛著一塊大相控陣接收天線，手機(jī)連天線的熱點(diǎn)才能上網(wǎng)，根本沒法隨身帶著走。

這次送上去的兩顆衛(wèi)星，走的完全是另一條技術(shù)路線。一顆是中國移動牽頭、銀河航天研制的中國移動02星，另一顆是上海垣信千帆星座計(jì)劃的千帆DTC 01星。兩顆星目標(biāo)一致，就是把地面的5G基站搬到天上去，讓普通5G手機(jī)不需要加裝任何硬件，不需要下載任何App，就能直接連衛(wèi)星上網(wǎng)。官方給出的指標(biāo)相當(dāng)亮眼，理論峰值下行速率100Mbps，時延控制在50毫秒以內(nèi)，這個速度比不少家庭的固定寬帶還快，流暢開高清會議完全沒問題。

要實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，最大的難點(diǎn)不在手機(jī)，在衛(wèi)星。地面5G基站離用戶通常只有幾百米，最遠(yuǎn)也就幾公里，低軌衛(wèi)星離地面有三四百公里，距離拉長了上千倍，信號衰減會變得非常厲害。普通手機(jī)的發(fā)射功率被嚴(yán)格限制在幾百毫瓦，就這么點(diǎn)信號，要穿四百公里的太空被衛(wèi)星接收到，聽起來就像在山頂喊一聲，讓太平洋底的潛水艇聽清一樣困難。

解決這個問題的思路說穿了其實(shí)很簡單，手機(jī)功率改不了，給衛(wèi)星裝一個足夠大的“耳朵”和足夠強(qiáng)的“喇叭”就行了。這次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星，都搭載了可展開的大型相控陣天線，火箭發(fā)射時天線收攏，入軌之后完全展開，面積接近十平方米甚至更大。相控陣天線可以理解成千上萬個小天線組成的陣列，所有單元協(xié)同工作，能把信號能量集中到一個很窄的波束里，就像用聚光手電筒代替了普通燈泡。下行的時候，它能把信號集中發(fā)射給手機(jī)，讓手機(jī)收到足夠強(qiáng)的信號，上行的時候，它能大幅提升接收增益，即便手機(jī)發(fā)射功率很小，衛(wèi)星也能清晰“聽”到信號。

這個技術(shù)路線的基礎(chǔ)，是2022年6月3GPP發(fā)布的Release 17標(biāo)準(zhǔn)，這個版本第一次正式加入了非地面網(wǎng)絡(luò)功能，讓5G協(xié)議本身就支持手機(jī)和衛(wèi)星直接通信。未來的6G標(biāo)準(zhǔn)里，天基衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)本身就是不可或缺的基礎(chǔ)設(shè)施，我們現(xiàn)在做試驗(yàn)，不光是驗(yàn)證技術(shù)可行性，更是在全球通信標(biāo)準(zhǔn)制定里爭取更多話語權(quán)。

我們不是第一個啟動這個方向研發(fā)的國家，國外的進(jìn)展其實(shí)比我們更早。美國AST SpaceMobile公司早在2022年9月就發(fā)射了試驗(yàn)衛(wèi)星BlueWalker 3，它搭載的相控陣天線面積達(dá)到64平方米，差不多就是一套小兩居的大小。到2024年9月，他們已經(jīng)完成了5顆第一代商業(yè)衛(wèi)星的部署。SpaceX也沒有閑著，星鏈的新版本衛(wèi)星也會加裝大型相控陣天線，同樣瞄準(zhǔn)手機(jī)直連衛(wèi)星市場，馬斯克對這塊萬億級別的市場早就盯上了。

這不只是商業(yè)競爭那么簡單。我們在地面通信基站建設(shè)上，已經(jīng)走在了世界前列，建成了全球覆蓋最完善的地面移動通信網(wǎng)絡(luò)，但在低軌通信衛(wèi)星領(lǐng)域，目前話語權(quán)更多掌握在西方國家手里。如果我們能在手機(jī)直連衛(wèi)星這個新賽道率先實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破和大規(guī)模商用，就能在6G時代的全球通信格局里，拿到屬于自己的關(guān)鍵位置。

從產(chǎn)業(yè)進(jìn)展來看，我們的推進(jìn)速度其實(shí)并不慢。這次千帆星座的試驗(yàn)星發(fā)射之前，上海垣信剛剛在一周之內(nèi)完成了三次發(fā)射，把數(shù)十顆組網(wǎng)衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。第一期324顆衛(wèi)星的組網(wǎng)計(jì)劃，預(yù)計(jì)今年7月前就能完成。整個千帆星座未來要部署超過1.2萬顆低軌衛(wèi)星，構(gòu)建全球?qū)拵Ы尤刖W(wǎng)絡(luò)。

中國移動也已經(jīng)向國際電信聯(lián)盟申報了超過2600顆衛(wèi)星的星座計(jì)劃，技術(shù)驗(yàn)證完成之后，很快就能從試驗(yàn)轉(zhuǎn)向大規(guī)模部署。我們走的是“以天補(bǔ)地”的路線，依托已經(jīng)建成的全球最大地面通信網(wǎng)絡(luò)，天地融合的建設(shè)和運(yùn)營成本會比純天基方案低很多。

據(jù)行業(yè)機(jī)構(gòu)預(yù)測，2027年國內(nèi)手機(jī)直連衛(wèi)星的市場規(guī)模就會突破百億元，還會帶動終端芯片、地面設(shè)備等整個產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展。最先落地的場景會是應(yīng)急通信、海洋漁業(yè)、偏遠(yuǎn)地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)這些地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的領(lǐng)域，慢慢會向更多普通消費(fèi)場景延伸。

技術(shù)迭代從來都是這樣，從只能發(fā)文字的窄帶通信，到能跑的寬帶通信，從需要專用設(shè)備，到普通手機(jī)直接用，每一步都是把過去的奢侈品變成普通人能用的基礎(chǔ)設(shè)施。用不了多久，不管你在地球上哪個角落，都能拿著手里的手機(jī)隨時聯(lián)網(wǎng)，這件事不再是科幻，已經(jīng)走到了試驗(yàn)驗(yàn)證的最后一步。

參考資料：央視新聞 我國成功發(fā)射兩顆低軌試驗(yàn)衛(wèi)星驗(yàn)證手機(jī)直連技術(shù)