在全球數(shù)字化浪潮持續(xù)奔涌以及6G技術(shù)步入緊鑼密鼓預研階段的大背景下，手機直連衛(wèi)星技術(shù)宛如一顆冉冉升起的新星，正逐步成為構(gòu)建覆蓋全球每一寸土地的通信網(wǎng)絡的關鍵創(chuàng)新突破口。從全球移動終端用戶規(guī)模來看，依據(jù)GSMA提供的數(shù)據(jù)，截至2023年，全球移動終端訂閱用戶數(shù)量已強勢突破56億大關。然而，傳統(tǒng)地面通信網(wǎng)絡盡管在人口密集區(qū)域構(gòu)建起了相對完善的通信體系，可一旦面對海洋、極地、深山等偏遠區(qū)域時，其覆蓋能力就顯得捉襟見肘，盲區(qū)問題愈發(fā)突出。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)依托自身能夠?qū)崿F(xiàn)廣域覆蓋的獨特優(yōu)勢，順勢成為彌補全球通信基礎設施短板、消除通信覆蓋盲區(qū)的重要戰(zhàn)略性解決方案。手機直連衛(wèi)星技術(shù)借助星地融合的先進架構(gòu)，打破了以往移動終端與衛(wèi)星通信必須依賴專用終端設備的桎梏，實現(xiàn)了普通手機與衛(wèi)星的直接通信，這一突破標志著衛(wèi)星通信行業(yè)正從相對小眾、聚焦特定行業(yè)的專網(wǎng)領域，大步邁向面向廣大普通用戶的大眾市場，開啟了衛(wèi)星通信發(fā)展的全新篇章。

從市場規(guī)模維度審視，手機直連衛(wèi)星技術(shù)展現(xiàn)出了令人矚目的增長潛力與廣闊前景。據(jù)專業(yè)行業(yè)機構(gòu)測算，在2023-2030年這一時間段內(nèi)，僅大眾市場對于手機直連衛(wèi)星技術(shù)的需求規(guī)模就將高達670億美元。進一步細分市場，在應急救援通信領域，鑒于自然災害頻發(fā)以及對災害應急響應及時性要求的不斷提高，該領域?qū)κ謾C直連衛(wèi)星技術(shù)的需求預計年復合增長率將達到28%。例如在2023年土耳其發(fā)生強烈地震期間，星鏈系統(tǒng)迅速發(fā)揮作用，為受災嚴重且地面通信網(wǎng)絡完全癱瘓的災區(qū)提供了至關重要的通信支持，保障了救援指令的傳達、受災群眾信息的上報等關鍵通信需求。在駐外工商業(yè)機構(gòu)通信領域，隨著全球經(jīng)濟一體化進程的加快，跨國企業(yè)數(shù)量持續(xù)增加，這些駐外機構(gòu)對于實時、穩(wěn)定通信的需求極為迫切，該領域需求年復合增長率預計可達22%。以一家在非洲開展業(yè)務的中資礦業(yè)企業(yè)為例，通過采用手機直連衛(wèi)星通信技術(shù)，企業(yè)總部與駐外礦區(qū)之間實現(xiàn)了高效溝通，生產(chǎn)調(diào)度效率大幅提升，因通信不暢導致的生產(chǎn)延誤情況減少了35%。在船載機載通信領域，隨著航運、航空業(yè)的發(fā)展，對于航行過程中的實時通信、數(shù)據(jù)傳輸需求猛增，預計該領域需求年復合增長率將達到35%。比如在遠洋航運中，商船借助手機直連衛(wèi)星實現(xiàn)了船舶位置實時監(jiān)控、貨物運輸狀態(tài)跟蹤等數(shù)據(jù)的實時傳輸，單船每年的通信成本相較于傳統(tǒng)通信方式降低了40%，有力提升了企業(yè)運營效益。

從技術(shù)演進和政策環(huán)境層面來看，二者為手機直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展奠定了堅實基礎。在技術(shù)方面，國際電信聯(lián)盟（ITU）積極作為，加速推進IMT-2030（6G）標準的制定工作，并且明確將衛(wèi)星通信納入到統(tǒng)一的技術(shù)框架體系之中，這為手機直連衛(wèi)星技術(shù)在未來6G通信網(wǎng)絡中的深度融合與協(xié)同發(fā)展指明了方向。衛(wèi)星制造技術(shù)領域也取得了重大突破，以SpaceX的星鏈項目為例，其單顆衛(wèi)星成本從項目初期的500萬美元大幅降至30萬美元，成本的顯著降低得益于技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)模化生產(chǎn)。同時，一箭多星發(fā)射技術(shù)的成熟應用，使得衛(wèi)星組網(wǎng)速度提升了5倍之多，極大地加速了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的部署進程。在政策方面，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）通過了"加速衛(wèi)星寬帶部署"法案，該法案簡化了衛(wèi)星通信頻譜審批流程，為企業(yè)開展衛(wèi)星通信業(yè)務掃除了政策障礙，降低了企業(yè)進入市場的時間成本和行政成本。中國也在積極布局，在《"十四五"信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃》中明確提出"推進衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與5G融合發(fā)展"，從國家層面為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了政策指引和支持，引導資源向該領域匯聚。

當前，手機直連衛(wèi)星技術(shù)領域逐漸形成了三條具有差異化特點的發(fā)展路徑。

1、定制終端直連方案

該方案采取的是"改手機不改衛(wèi)星"的策略，其架構(gòu)基于現(xiàn)有的GEO（地球靜止軌道）/LEO（低地球軌道）衛(wèi)星體系。實現(xiàn)方式是在普通手機內(nèi)部集成專用的衛(wèi)星通信芯片，以此達成手機與衛(wèi)星的直連通信。在實際應用案例中，蘋果公司與GlobalStar合作推出的EmergencySOS功能極具代表性。該功能利用GEO衛(wèi)星，為美國、加拿大等17個國家的用戶提供緊急短信服務。當用戶身處地面通信網(wǎng)絡覆蓋不到的偏遠地區(qū)且遭遇緊急情況時，可通過手機直接向衛(wèi)星發(fā)送求救短信，為身處險境的用戶提供了關鍵的生命救援通信保障。華為公司的Mate50系列手機同樣在這一領域取得重要突破，其搭載了天通一號衛(wèi)星通信模塊，不僅支持緊急短信發(fā)送，還能實現(xiàn)語音通話功能。在2022年的一次野外探險救援行動中，一名探險隊員在深山地區(qū)迷路且地面信號全無，通過華為Mate50的天通一號衛(wèi)星通信功能與外界取得聯(lián)系，最終成功獲救。該方案的顯著優(yōu)勢在于能夠快速依托現(xiàn)有的存量衛(wèi)星資源進行部署，使得相關服務能夠在短時間內(nèi)推向市場。然而，其缺點也較為明顯，由于需要定制手機，這限制了服務的普及范圍，且通信容量相對有限，難以滿足大規(guī)模用戶并發(fā)通信的需求。

2、存量終端增強方案

這一方案遵循"改衛(wèi)星不改手機"的思路，通過對衛(wèi)星載荷以及地面基站進行升級改造，運用增強后的地面通信協(xié)議，實現(xiàn)了存量手機終端與衛(wèi)星的直接通信。SpaceX的星鏈DTC（DirecttoCell）系統(tǒng)堪稱這一方案的典型代表。該系統(tǒng)通過對衛(wèi)星相控陣天線進行升級，將衛(wèi)星信號覆蓋范圍大幅擴大至2000公里，并且單顆衛(wèi)星能夠支持多達50萬用戶同時接入。這一技術(shù)突破使得在偏遠地區(qū)的大量用戶能夠同時使用手機直連衛(wèi)星服務，極大地提升了服務的可及性。ASTSpaceMobile的BlueBird衛(wèi)星則采用了先進的波束賦形技術(shù)，將下行鏈路速率提升至5Mbps，該速率能夠較好地支持4G/5G終端直接通信。以在偏遠海島旅游的游客為例，通過使用存量手機終端，借助BlueBird衛(wèi)星的通信能力，能夠流暢地分享旅游照片、觀看在線視頻，基本滿足了游客在偏遠地區(qū)的日常通信娛樂需求。該方案的優(yōu)勢非常突出，最大的亮點在于無需用戶更換現(xiàn)有手機終端，降低了用戶使用門檻，利于快速推廣普及。但缺點是對衛(wèi)星性能要求極高，為了實現(xiàn)對存量終端的有效支持，往往需要新建大規(guī)模的LEO衛(wèi)星星座，前期建設投入巨大。

3、3GPPNTN標準方案

此方案的核心目標是構(gòu)建一套統(tǒng)一的星地通信標準，將衛(wèi)星作為非地面網(wǎng)絡（NTN）有機融入5G/6G通信體系之中。在標準制定方面，3GPPR17標準明確對衛(wèi)星通信的物理層協(xié)議進行了定義，支持NR（新空口）信號通過衛(wèi)星進行轉(zhuǎn)發(fā)，這為星地通信的標準化奠定了基礎。Omnispace公司積極投身于該領域研發(fā)，其研制的S頻段5GNTN系統(tǒng)采用星上處理技術(shù)，成功實現(xiàn)了端到端延遲小于100ms的技術(shù)突破。以遠程醫(yī)療場景為例，在偏遠地區(qū)的患者通過手機借助該系統(tǒng)與城市大醫(yī)院的專家進行視頻會診時，低延遲的通信保障使得會診過程流暢，醫(yī)生能夠?qū)崟r清晰地觀察患者癥狀，進行精準診斷，為偏遠地區(qū)醫(yī)療水平提升提供了有力支撐。該方案從長遠來看優(yōu)勢明顯，實現(xiàn)了星地頻譜共享以及協(xié)議的統(tǒng)一，有利于構(gòu)建高效、融合的通信生態(tài)系統(tǒng)。然而，其缺點也不容忽視，標準制定是一個復雜且漫長的過程，預計要到2026年才能完成，并且該方案涉及對整個通信生態(tài)系統(tǒng)的重構(gòu)，部署周期長，短期內(nèi)難以實現(xiàn)大規(guī)模商用。

圖表：三種技術(shù)路線對比

資料來源：中研普華產(chǎn)業(yè)研究院整理

從產(chǎn)業(yè)發(fā)展的時間軸來看，目前手機直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)正處于不同發(fā)展階段的交織期。在2020-2023年這一階段，產(chǎn)業(yè)處于市場培育期，主要以定制終端直連方案為主導。在這期間，蘋果、華為等企業(yè)成功完成了商業(yè)驗證，相關服務的用戶規(guī)模順利突破100萬。以蘋果的EmergencySOS功能為例，自推出以來，在緊急救援場景中發(fā)揮了重要作用，得到了用戶的廣泛認可，逐步培養(yǎng)起用戶對手機直連衛(wèi)星服務的認知和使用習慣。從2024-2026年，產(chǎn)業(yè)將進入規(guī)模擴張期，存量終端直連技術(shù)逐漸走向成熟。SpaceX、ASTS等企業(yè)已經(jīng)積極啟動商業(yè)化運營。其中，SpaceX已完成DTC衛(wèi)星第一階段殼層的部署工作，并在2023年11月成功獲得商業(yè)服務許可，預計在未來一年能夠進一步實現(xiàn)語音通話和上網(wǎng)業(yè)務，這將極大地拓展手機直連衛(wèi)星服務的功能范圍，吸引更多用戶。ASTS成功發(fā)射了5顆BlueBird衛(wèi)星，逐步構(gòu)建起自身的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡，為商業(yè)化服務提供硬件基礎。預計到2027-2030年，產(chǎn)業(yè)將邁入生態(tài)建設期，3GPPNTN標準將正式落地，屆時星地融合網(wǎng)絡有望實現(xiàn)真正意義上的全域覆蓋，市場滲透率預計將突破15%。隨著標準的統(tǒng)一和網(wǎng)絡的完善，各類應用場景將得到極大豐富，產(chǎn)業(yè)生態(tài)將逐步繁榮。