手机直连卫星时代来临?技术颠覆还是噱头

卫星通信领域去年以来成果不断,很多公司都在讨论手机等消费设备直接连接卫星的可能性。近期最大的新闻是苹果公司即将发布的iPhone 14系列手机可能会支持卫星连接功能。

尽管上述消息尚未得到官方证实,国内卫星通信相关概念股已蓄势待发。不过继上周五概念股集体暴涨之后,周一相关领域公司股价集体回落。欧比特下跌超6%,华力创通股价下跌5%。

消费电子搭上卫星通信技术

通信卫星产业链包括上游的卫星制造、卫星发射、地面设备;中游的卫星运营及服务;为下游业务提供技术和数据支持,涉及众多领域业务,主要包括大众消费通信服务、卫星固定通信服务和卫星移动通信服务等。

从上市公司角度来看,在卫星制造元器件领域,相控阵T/R芯片厂商包括铖昌科技,SoC/FPGA等数字处理芯片厂商包括欧比特、复旦微电;华力创通较早的参与了我国天通一号卫星移动通信系统的建设,研制了适用于我国天通卫星通信系统的基带芯片,并推出了多款移动卫星电话;合众思壮则是北斗导航行业龙头企业之一,主营业务为高精度卫星导航技术为基础进行相关的芯片等产品。

在通信卫星地面设备领域,中国参与者主要集中在天线、移动终端、地面接收站等产品研制和系统软件集成等领域,上市公司包括中国卫星、海格通信、华讯方舟。

手机如何直连卫星?从技术原理角度来看,卫星通信与蜂窝网络通信的核心区别在于它不是通过地面基站与电信网络连接,而是手机直接与天上的通信卫星相连接,卫星负责接收和转发信号,并对信号进行放大。

北斗三号系统卫星总设计师林宝军向第一财经记者表示:“手机跟卫星直连,就是手机直接能接受卫星的信号,如果卫星功率很大、能量很强,那么它在天上发的信号,手机如果足够灵敏的话就能收到卫星信号,但这主要取决于卫星,而不取决于手机。”

林宝军表示,卫星越高,发射的信号就越难被手机接收,因此近年来很多企业都开始研制发射低轨卫星。

“现在的卫星越来越重,增加重量之后也能够实现更大的功率和更多的功能,而卫星数量的增加,则能够实现更广泛的覆盖。以后在飞机、轮船上卫星与手机相连,那么也可以实现上网功能。”林宝军告诉记者。

是颠覆还是炒作?

按照一些企业的设想,这些卫星将来可以在天空中像地面的手机信号塔一样运行,虽然这比在地面上安装塔站更具挑战性,但这种方法将能产生更大的连接能力,为更大的区域提供网络服务。

在通信卫星领域,美国已有众多参与者,例如AST SpaceMobile和Omnispace,这些公司都已经发射了卫星,并正在与世界各地的运营商就推出服务进行谈判。

林宝军告诉第一财经记者,通过手机直连卫星扩大网络服务意义重大,不仅可以覆盖人口稀少的农村地区,还能增加对森林、沙漠、海洋等传统上没有连通性的荒野地区的覆盖。“一般来说,只要你能看到天空,就能得到卫星信号。”林宝军表示。

卫星覆盖还能够让人们在诸如国家公园的偏远地区呼叫紧急服务,而无需拨打昂贵的卫星电话或通过支付额外的卫星服务费用。

罗兰贝格数据显示,全球卫星通信行业2018年收入高达1265亿美元,其中约81%收入源于卫星消费通信。在卫星消费通信中,卫星电视直播收入占比达到92%;而卫星宽带(互联网)业务占比较小,仅2%。

另据摩根士丹利对全球卫星互联网的市场规模的测算,到2030年,全球卫星互联网市场规模将达到454.26亿美元。

不过,也有专业人士提出,目前市场上所谓的“手机直连卫星”是“有条件”的“直连”,还远未实现颠覆,只能说是目前蜂窝网络的补充,相关概念炒作成分居多。

一家国际知名卫星公司中国区负责人告诉第一财经记者:“手机直连卫星不会是高速率的卫星通信,可能是有条件的在特定情况下使用的低频率、窄带的解决方案,支持小数据量的使用。”

他表示,即便手机可以支持卫星通信功能,也仅限于低速率的短信、短报文这些小数据量的信息发送,要支持互联网的带宽,就需要把5G基站放到天上,理论上可以操作,但实际上现在还无法做到在天上安装那么多的基站,而且天上基站的能量功率与地面相比也会受限,现在的卫星载荷还都是小卫星,要实现5G的带宽还是不可能。

上述人士还强调,手机“直连”是指在特定的频率下与特定的卫星连接,技术上要实现混合。他表示,卫星使用的频率越高,支持的带宽越宽,但对于设备方向性的要求越强。“因此地面设备需要装一个能够追踪卫星信号的具有方向性功能的天线。但小型化的智能手机天线是内置的,不可能实现很强的方向性追踪的功能,因此手机直连卫星其实还仅仅处于一个初期的阶段,大部分的所谓概念股都有炒作的成分。”这位卫星通信领域人士告诉第一财经记者。

此外,低轨卫星通讯频谱资源也相当紧缺。“手机厂商要跟运营商合作,因为频谱掌握在运营商手中,越是低频,频谱资源越是匮乏。”上述人士表示。


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