9月6日下午，華為公司常務(wù)董事、終端業(yè)務(wù)部門CEO余承東發(fā)布了萬(wàn)眾期待的旗艦手機(jī)Mate50系列。新手機(jī)亮點(diǎn)很多，但最讓人們驚訝的一個(gè)功能是余承東在發(fā)布會(huì)前就預(yù)熱過(guò)的“捅破天”的技術(shù)：

Mate50手機(jī)支持北斗三號(hào)短報(bào)文通信服務(wù)，能夠直接通過(guò)我國(guó)的北斗星座衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)送文字短消息，并且不需要任何額外的設(shè)備附件。Mate50成為世界上第一款量產(chǎn)的、能夠直連衛(wèi)星通信的消費(fèi)者手機(jī)，可以說(shuō)開(kāi)啟了一個(gè)手機(jī)通信的新紀(jì)元。

                                                                             【華為Mate50系列手機(jī)發(fā)布，開(kāi)創(chuàng)手機(jī)直連衛(wèi)星通信新紀(jì)元】

有許多網(wǎng)友們會(huì)問(wèn)，華為手機(jī)能直連衛(wèi)星，是多大的技術(shù)突破？幾十年前不就出現(xiàn)了有衛(wèi)星電話了嗎？比如銥星和海事衛(wèi)星電話系列，近年來(lái)，我們國(guó)家也有了自己的天通衛(wèi)星電話系統(tǒng)。

大部分人也知道，衛(wèi)星電話是特制的、專用的，且價(jià)格昂貴。早些年衛(wèi)星電話價(jià)格普遍在萬(wàn)元人民幣以上，目前[敏感詞]的也在四五千元檔。加上我國(guó)地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋程度高，衛(wèi)星電話只在極少數(shù)[敏感詞]情況下才有用武之地，因此很少人會(huì)專門購(gòu)買，也就導(dǎo)致人們普遍無(wú)法享受到衛(wèi)星通信服務(wù)。反過(guò)來(lái)說(shuō)，也造成了衛(wèi)星通信行業(yè)遠(yuǎn)離消費(fèi)市場(chǎng)，難以形成規(guī)模化的局面。

那么，常用的消費(fèi)級(jí)手機(jī)，為什么不能兼容衛(wèi)星通信功能呢？主要原因是手機(jī)和衛(wèi)星電話的區(qū)別很大：第一，傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信協(xié)議和通信頻段都與地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)不同，在基帶處理、射頻電路和天線設(shè)計(jì)上都有所差異；第二，由于移動(dòng)通信衛(wèi)星與地面的距離在幾百公里（LEO軌道）到2.7萬(wàn)公里（GEO軌道）之間，因此傳統(tǒng)衛(wèi)星電話的最大發(fā)射功率都需要在2瓦以上，而作為消費(fèi)電子產(chǎn)品的手機(jī)，按照大多數(shù)國(guó)家政府規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，在FDD模式下最大發(fā)射功率不能超過(guò)23dbm，即200毫瓦，在TDD模式下最大發(fā)射功率不能超過(guò)26dbm，即400毫瓦，在過(guò)去由于技術(shù)的限制，通信行業(yè)從未想過(guò)讓發(fā)射功率如此小的手機(jī)直接與衛(wèi)星進(jìn)行通信。近年來(lái)，由于天線、射頻電路以及信號(hào)處理等技術(shù)的進(jìn)步，手機(jī)與衛(wèi)星直接通信成為了可能，于是這個(gè)功能成為當(dāng)下通信行業(yè)討論的熱點(diǎn)。

某品牌天通衛(wèi)星電話產(chǎn)品

想想看，如果你的手機(jī)在脫離了地面移動(dòng)通信網(wǎng)的覆蓋之后，在荒山野嶺、無(wú)垠的大洋之上，仍然能夠隨時(shí)通過(guò)衛(wèi)星與家人聯(lián)系，將是多么方便啊。在近日四川瀘定發(fā)生地震之后，相關(guān)部門派遣了搭載移動(dòng)通信基站的無(wú)人機(jī)在災(zāi)區(qū)上空飛行，給災(zāi)區(qū)民眾提供應(yīng)急通信服務(wù)，如果未來(lái)人們的手機(jī)都支持直連衛(wèi)星通信，也許就不需要依賴這樣的應(yīng)急服務(wù)了。令人欣喜的是，這個(gè)時(shí)代正在到來(lái)。

                                                                華為Mate50在發(fā)送短信之前需要根據(jù)APP的指示對(duì)準(zhǔn)某顆北斗衛(wèi)星

關(guān)于Mate50手機(jī)直接通過(guò)北斗衛(wèi)星發(fā)送短信的功能，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上已經(jīng)發(fā)布的評(píng)測(cè)視頻來(lái)看，主要有以下特點(diǎn)：

1、通過(guò)暢連APP使用該功能，不需要辦理專門的北斗通訊卡；

2、體驗(yàn)期內(nèi)提供每月30條的免費(fèi)額度，超出可以購(gòu)買套餐；

3、只能發(fā)送文字短信息，但不能接收；。

4、在發(fā)送文字短信息之前，手機(jī)需要按照APP的提示，進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)北斗衛(wèi)星的操作，只有對(duì)準(zhǔn)了某顆北斗衛(wèi)星，才能正常發(fā)送；

5、文字短信息可以在預(yù)置的幾十條中選擇一條發(fā)送，這些短信息都包括定位信息，用戶也可以在預(yù)置信息之外手動(dòng)輸入十幾個(gè)字的消息，字?jǐn)?shù)根據(jù)接收者的數(shù)量而變化（最多可選擇同時(shí)發(fā)給四人），接收者越多，用戶可以手動(dòng)輸入的字?jǐn)?shù)越少；北斗衛(wèi)星將會(huì)把接收到的短信轉(zhuǎn)發(fā)給運(yùn)營(yíng)商的衛(wèi)星地面站，然后通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給收信人。不論收信人是否使用華為的手機(jī)還是APP，都可以正常接收；

6、需要在空曠、無(wú)遮蔽的環(huán)境使用。不過(guò)，據(jù)華為手機(jī)產(chǎn)品線副總裁李曉龍透露，根據(jù)他的實(shí)測(cè)，在城市地面、原始森林，都可以使用Mate50系列向北斗衛(wèi)星發(fā)送消息，但是飛機(jī)上不行。

北斗衛(wèi)星將會(huì)把接收到的短信轉(zhuǎn)發(fā)給運(yùn)營(yíng)商的衛(wèi)星地面站，然后通過(guò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給收信人。不論收信人是否使用華為的手機(jī)還是APP，都可以正常接收。

Mate50一經(jīng)發(fā)布，立即引起了衛(wèi)星通信、北斗行業(yè)人士的熱議，焦點(diǎn)之一就集中在：為何Mate50不能通過(guò)北斗衛(wèi)星接收短消息呢？

目前北斗衛(wèi)星的短報(bào)文用戶終端已經(jīng)在我國(guó)沿海的漁船上和野外作業(yè)的人群中普及了，都是支持短消息雙向發(fā)送和接收的。而且根據(jù)通信原理，能夠發(fā)送的通信鏈路在理論上也足夠支持接收功能。Mate50為何做不到接收呢？

經(jīng)過(guò)與專業(yè)人士探討，大致有兩種猜測(cè)：

1、傳統(tǒng)的北斗衛(wèi)星短報(bào)文終端一般都有一個(gè)較大外置的全向衛(wèi)星天線，能夠提供并比較大的接收增益。然而華為Mate50手機(jī)采用了內(nèi)置天線，并未對(duì)手機(jī)的體積做出任何妥協(xié)，此天線的方向性比較強(qiáng)，在發(fā)送的時(shí)候需要執(zhí)行對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的操作，只有對(duì)準(zhǔn)了某顆北斗衛(wèi)星，才能在發(fā)射時(shí)提供足夠的天線增益。但是接收短信的時(shí)間是完全無(wú)法預(yù)知的，我們用戶總不能一直舉著手機(jī)對(duì)準(zhǔn)某顆衛(wèi)星等著接收吧？如果不對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，Mate50的接收天線就無(wú)法提供足夠高的接收增益，也就無(wú)法正常接收了。

某品牌北斗短報(bào)文對(duì)講機(jī)

2、有些專業(yè)人士認(rèn)為，華為Mate50采用了北斗三號(hào)衛(wèi)星提供的國(guó)際搜救服務(wù)的相關(guān)功能來(lái)發(fā)送短報(bào)文，因此不能接收信息。中圓地球軌道（MEO）的北斗衛(wèi)星提供了符合國(guó)際搜救衛(wèi)星系統(tǒng)（COSPAS-SARSAT）的中軌衛(wèi)星搜救（MEOSAR）服務(wù)。但是，國(guó)際搜救信息SARSAT僅僅是發(fā)送一個(gè)信標(biāo)（Beacon），并不允許發(fā)送用戶自己編寫(xiě)的文字短消息，因此Mate50的衛(wèi)星短消息功能應(yīng)該不是利用SARSAT功能，而是使用北斗系統(tǒng)提供的全球短報(bào)文通信（GSMC）功能。

我們首先需要知道的是，北斗星座并不屬于近些年被熱議的低地球軌道LEO衛(wèi)星（如星鏈）。事實(shí)上，北斗星座已經(jīng)發(fā)射的五十多顆衛(wèi)星，采用了三種軌道：地球靜止軌道GEO、傾斜地球同步軌道（IGSO）和中圓地球軌道MEO，所有衛(wèi)星的高度都距離地面20000公里以上。和處于只有400多公里高度的低軌衛(wèi)星相比，在通信功能上，北斗并沒(méi)有什么優(yōu)勢(shì)，在上行鏈路上也需要用戶終端具備較大的發(fā)射功率。我們目前還不清楚華為Mate50發(fā)送北斗短報(bào)文時(shí)的最大發(fā)射功率，不過(guò)由于發(fā)射的時(shí)間和頻度并不高，應(yīng)該是符合國(guó)家相關(guān)規(guī)定的。

此外，北斗短報(bào)文的系統(tǒng)容量是有限制的。根據(jù)官方的說(shuō)法，能夠容納的用戶數(shù)量是“千萬(wàn)數(shù)量級(jí)”。如果將用戶發(fā)送短報(bào)文的時(shí)間間隔設(shè)得長(zhǎng)一些，就能容納更多用戶，如果發(fā)送時(shí)間間隔較短，用戶數(shù)量就會(huì)減少。但是可以肯定的是，北斗系統(tǒng)的短報(bào)文服務(wù)并不是讓普通人聊天用的。如果同一時(shí)間發(fā)送短報(bào)文的用戶數(shù)量過(guò)多，系統(tǒng)就會(huì)擁塞，發(fā)送短報(bào)文就會(huì)失敗。

如上所述屬，未來(lái)低軌道衛(wèi)星與手機(jī)直連通信會(huì)更有優(yōu)勢(shì)，也才能夠讓手機(jī)衛(wèi)星通信的使用體驗(yàn)更接近地面通信。

從技術(shù)路線來(lái)說(shuō)，又分為兩種類型：

第一，使用公開(kāi)協(xié)議。今年7月份，制定移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的3GPP組織凍結(jié)了Release17版本的[敏感詞]標(biāo)準(zhǔn)，其中就包含手機(jī)與衛(wèi)星直接通信的NTN（非地面網(wǎng)絡(luò)）功能。目前這個(gè)版本的5G標(biāo)準(zhǔn)也僅支持手機(jī)通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送和接收文字短信息，尚不支持語(yǔ)音通話和寬帶上網(wǎng)功能。不過(guò)，未來(lái)的Release18、19，乃至未來(lái)的6G標(biāo)準(zhǔn)，一定會(huì)把手機(jī)直接通過(guò)衛(wèi)星寬帶上網(wǎng)的功能寫(xiě)入。人們隨時(shí)隨地寬帶上網(wǎng)的夢(mèng)想一定能夠?qū)崿F(xiàn)。

目前國(guó)外的一些公司已經(jīng)在考慮發(fā)射支持3GPP標(biāo)準(zhǔn)的通信衛(wèi)星了。比如瑞典愛(ài)立信公司、法國(guó)泰雷茲公司和美國(guó)高通公司正聯(lián)手進(jìn)行5G NTN衛(wèi)星的研究工作；美國(guó)的老牌衛(wèi)星通信公司銥星通信也在考慮研制支持5G NTN標(biāo)準(zhǔn)的新衛(wèi)星；而蘋(píng)果公司與全球星（GlobalStar）公司的合作，也有可能遵循5G NTN標(biāo)準(zhǔn)（蘋(píng)果將于北京時(shí)間9月8日凌晨1點(diǎn)正式召開(kāi)秋季發(fā)布會(huì)，發(fā)布iPhone 14系列新品，是否支持衛(wèi)星通信功能，讓我們拭目以待）。

未來(lái)，主要的手機(jī)SOC生產(chǎn)商，如高通、聯(lián)發(fā)科、三星和紫光展銳等，都有可能生產(chǎn)兼容3GPP NTN標(biāo)準(zhǔn)的手機(jī)SOC，這意味著未來(lái)可能所有手機(jī)都能夠支持直連符合相同標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)星的功能。因此，如果衛(wèi)星廠家和衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商支持3GPP的NTN協(xié)議，那么將會(huì)擁有世界上最廣泛的用戶群體。

                                                                                3GPPRelease17標(biāo)準(zhǔn)中非地面網(wǎng)絡(luò)NTN的應(yīng)用場(chǎng)景之一

第二，使用私有協(xié)議。目前，一些衛(wèi)星公司將可能采用私有協(xié)議來(lái)提供手機(jī)與衛(wèi)星的直接通信服務(wù)。這些公司里就包括大名鼎鼎的Space X公司。馬斯克在前不久就宣稱，未來(lái)的“星鏈2.0”衛(wèi)星就將支持手機(jī)通過(guò)衛(wèi)星直接寬帶上網(wǎng)，具體來(lái)說(shuō)，星鏈宣布與美國(guó)無(wú)線運(yùn)營(yíng)商T-Mobile合作，2023年T-Mobile的用戶就將有機(jī)會(huì)使用手機(jī)直連星鏈2.0衛(wèi)星。美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)AST SpaceMobile公司很快就將發(fā)射自己的低軌寬帶試驗(yàn)衛(wèi)星，這顆衛(wèi)星攜帶有一個(gè)超大相控陣天線，以此來(lái)支持地面的手機(jī)實(shí)現(xiàn)直連其衛(wèi)星，并讓手機(jī)用戶享受寬帶上網(wǎng)服務(wù)。

需要指出的是，采用私有通信協(xié)議，用戶的手機(jī)就必須是特制的，內(nèi)置支持這些星座的基帶和射頻芯片，并由專門的運(yùn)營(yíng)商來(lái)提供服務(wù)。

                                                                                AST SpaceMobile的BlueWalker 3測(cè)試衛(wèi)星即將發(fā)射

那么國(guó)內(nèi)目前有沒(méi)有能夠支持手機(jī)直連通信的低軌衛(wèi)星呢？有！據(jù)悉，天啟物聯(lián)網(wǎng)星座的運(yùn)營(yíng)方北京國(guó)電高科科技有限公司，將聯(lián)合地面運(yùn)營(yíng)商等合作伙伴，聯(lián)合開(kāi)發(fā)手機(jī)直連功能，預(yù)計(jì)將在今年年底到明年完成試驗(yàn)和部署，實(shí)現(xiàn)我國(guó)低軌衛(wèi)星首次直接連接消費(fèi)級(jí)手機(jī)。值得一提的是，天啟星座能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)和衛(wèi)星的雙向通信，比華為Mate50的“只發(fā)不收”要進(jìn)階了一步，更為實(shí)用。天啟星座是IoT低軌物聯(lián)網(wǎng)星座，目前已15星在軌運(yùn)營(yíng)，完成第一階段組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)全球覆蓋1.5小時(shí)時(shí)間分辨率，明年將實(shí)現(xiàn)38星組網(wǎng)及全球?qū)崟r(shí)覆蓋。

天啟星座采用私有通信協(xié)議，屆時(shí)需要定制內(nèi)置相應(yīng)的基帶、射頻芯片和天線的手機(jī)。我們也期待支持5G NTN標(biāo)準(zhǔn)的國(guó)產(chǎn)手機(jī)直連衛(wèi)星通信解決方案早日出現(xiàn)。

不過(guò)在這里還需要澄清一個(gè)事實(shí)，哪怕十年之后手機(jī)直接通過(guò)衛(wèi)星寬帶上網(wǎng)的技術(shù)得到了普及，也不會(huì)對(duì)地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)造成沖擊。

因?yàn)樾l(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的用戶容量不夠，一顆衛(wèi)星就相當(dāng)于一個(gè)基站，北京一個(gè)城市就有幾十萬(wàn)個(gè)4G和5G基站，在北京上空能同時(shí)有多少顆衛(wèi)星？能保障北京兩千萬(wàn)人的通信服務(wù)嗎？而且地面基站的部署成本要遠(yuǎn)比衛(wèi)星的部署成本低得多。因此，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)永遠(yuǎn)不會(huì)與地面移動(dòng)通信網(wǎng)開(kāi)展正面的市場(chǎng)爭(zhēng)奪，相關(guān)參與者、運(yùn)營(yíng)方需要勇于創(chuàng)新、另辟蹊徑，尋找新的更適合的應(yīng)用場(chǎng)景。

總之，不論是連接中高軌衛(wèi)星還是低軌衛(wèi)星，采用3GPP組織的公開(kāi)協(xié)議還是私有協(xié)議，手機(jī)和衛(wèi)星直連通信的時(shí)代已經(jīng)被華為Mate50正式開(kāi)啟。這一技術(shù)必將讓我們的生活變得更加便利和安全。

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