$信维通信(SZ300136)$  转发文章;联发科宣布与星链达成合作,为什么这很重要?

 

原创

Starship SpaceX

2026年3月6日 11:45

广东

 

MWC26期间,联发科方面宣布了与SpaceX旗下的星链移动的合作关系,双方携手展示以卫星通讯技术支援行动装置接收紧急通报服务的最新成果。透过此次合作,更多行动用户在缺乏地面行动网路覆盖的情况下,仍能透过低轨卫星接收来自商用行动警报系统(CMAS)、无线紧急警报(WEA)以及地震与海啸警报系统(ETWS)的重要通知,以确保于天然灾害或其他攸关生命安全的紧急情境中,仍能保持关键资讯不中断。

 

在MWC26现场,联发科使用一部搭载了其在去年MWC上发布的M90基带芯片的手机进行实际演示,联发科技M90数据机为全球首款整合卫星通讯技术的5G数据机,凭借S频段(S-Band)卫星连线,使用者不论身处何处皆能即时接收紧急通报资讯。这项合作促使WEA服务成功于美国、加拿大、日本三国开通,并已造福超过440万使用者在面临紧急状况时,能透过星链移动服务进行通讯。

 

为什么这很重要?

 

星链移动目前下一阶段发展布局的关键,就是引入基于全球统一的S频段的移动卫星服务(MSS),而不是租借地面移动通讯频段,为此SpaceX在去年投入巨资170亿美元,向Echostar收购了其S频段MSS许可证。并且计划使用最新的3GPP NR-NTN(5G非地面网络)协议作为服务的基础,而不是现有的LTE(4G)协议,或者其他私有定制协议。而无论是新频段还是新协议,都需要有设备制造商和基带芯片制造商制造“新手机”提供适配,这也是卫星手机直连三种技术路线中最被看好的一种路线,即“新卫星”+“新手机”的路线,或者可以详细拆分成“新卫星”+“新手机”+“新协议”+“新频段”的路线。

 

为什么必须是“新卫星”+“新手机”?

 

其一,新卫星的必要性

 

对于卫星通讯来说,第一道要跨过的坎就是无线电信号在远距离传播下的自然衰减,这被称为自由路径损耗,对于完整的通讯系统来说,会使用链路预算来衡量整个通讯系统各部分产生的增益和损耗。传统卫星通讯通常会在地面用户侧也使用高增益天线对损耗进行补偿,因为在卫星侧无论是体积还是质量还是可用功率都受到严格的限制,尽管对于高通量卫星来说,高增益的天线和高发射功率仍是必不可少的。

 

而在卫星与手机直连场景下,压力则来到了手机一侧,出于体积限制和续航考虑,手机难以配备高增益天线,可用发射功率也极其有限,通常被限制在200mW左右,这导致可用的链路预算极其紧张。所以在基于现有卫星进行直连通讯的“新手机”+“旧卫星”的方案中,必须给手机加入专门优化设计的天线和定制化的射频芯片,同时提高发射功率到2W左右,以此来改善链路预算。

 

而代价便是手机厂商通常只会将这项功能配备在高溢价的顶配手机上,难以下放普及。即便如此,在实际使用卫星直连时,仍需要用户将手机对准天空,以实现最佳的连接效果,这导致基于现有卫星的手机直连方案无论是可用性能还是可用容量都极其受限,服务能力也仅局限于窄带通讯。具体就是现在无论是苹果基于全球星低轨星座推出的卫星直连服务,还是国内手机厂商基于天通等高轨卫星推出的卫星直连服务,可用服务均局限于短信或通话等带宽需求很低的场景,难以进一步扩展和实用化,所以也可以看到各家手机厂商在卫星通讯概念最初的热度之后,便很少再大力宣传这项功能,也并未做进一步改进,原因便是目前卫星侧的止步不前。

 

目前国内的专用手机直连卫星尚处于试验阶段,还未进行大规模组网,全球星的C-3星座组网时间也被推迟,首批卫星仍尚未交付发射,服务升级自然无从谈起。而发射新卫星进行组网对于其他企业来说是或许是一件耗时且费钱并具有技术挑战的工作。但对于SpaceX来说,其作为全球发射能力最强以及运营最多卫星的公司,其拥有优势是其他企业难以比拟的,也是因此SpaceX可以快速地完成“新卫星”的组网工作。SpaceX在2022年下半年宣布手机卫星直连计划之后,仅用时不到一年半便在2024年初将首批直连卫星送入了轨道,在一年半之后的2025年中便完成了650颗的星链移动一代卫星的组网工作,从项目到组网完成耗时不到3年。因此“新卫星”既是必要的,对于SpaceX来说也是优势。

 

其二,新手机的必要性

 

新卫星的研制和发射对于SpaceX来说相对轻松,但目前使用的“新卫星”+“旧手机”的路线仍存在严峻的现实挑战,因为适配现有的“旧手机”,意味着手机一侧在硬件上不会有任何修改适配,链路预算的压力将几乎全部来到卫星一侧,卫星需要大幅提高增益来补偿损耗,意味着更大的天线面积和功耗,而由于边际效应的存在,导致过大的卫星规模会引起成本效益的下降,需要更大规模化的卫星量产才能改善,并且规模过大的卫星势必将导致其他方面的问题凸显或加剧。

 

这方面可以参考AST Spacemobile的例子,其所设计推出的“蓝鸟”二代卫星展开后相控阵天线的面积达到了巨大的223平方米,可以在卫星侧提供惊人的增益补偿,这一设计在工程学上值得称赞,但代价是卫星重达6t,新格伦火箭也只能一次性发射6颗这样的卫星,为了解决超重问题,其还必须将卫星结构材料从铝合金改为碳纤维,规模巨大的卫星导致无论是制造成本还是发射成本都相当高昂,所设计的星座数量规模受限,公司必须疯狂融资才能确保资金供应,并且面积巨大的问题还将导致碰撞风险上升、卫星亮度上升、姿态控制和轨道控制困难等一系列问题,物理层面上的因素决定了该方案也存在相对低效的问题。

 

并且对于“新卫星”+“旧手机”的路线来说,通过卫星侧的额外增益来解决掉通讯链路预算紧张的问题后还只是迈过了第一道坎,接下来还要面对第二道坎,通讯协议的适配问题,这也是导致该路线相对低效的核心问题。要想适配现在市面上绝大多数的手机,意味着不能选择较新的通讯协议,而是要选择较旧的,而星链选择便是基于3GPP R10下的4G LTE(Cat-1~4)通讯标准,可以适配目前市面上几乎所有正在被使用的智能手机,理论上如iPhone 5这样的远古机型也能被适配,但直接的代价便是,这些早期针对地面移动网络所设计的通讯协议,是完全没有考虑对非地面网络(NTN)下的通讯场景的适配问题的,对于卫星通讯场景下面临的高多普勒频移、高通讯延迟、频繁的波束切换等棘手问题均没有对应的补偿机制,要让这些未经硬件修改的“旧手机”连接上卫星,并不是简单地把基站搬到天空中就能解决的,是需要在卫星软件层面和卫星硬件层面上增加相当多的补偿机制后,通讯才得以进行的。

 

并且尽管如此,低效的问题并没有被彻底解决,一些场景下的用户实际体验仍可能并不良好,比如处于波束边缘信号很弱的时候。并且一些关键性难题仍然存在,比如目前星链仍没有适配VoLTE功能,不能实现原生语音通话,只能通过第三方语音软件进行通话,这个问题对于地面网络来说也存在过一段时间,不支持VoLTE就会出现手机在打电话或者有电话打来的时候,网络会从4G或5G回落成2G,中国在2014年左右开始商用部署4G,但直到2019年左右才完成VoLTE的完全普及。

 

解决完协议问题之后接着还有额外的第三道坎,通讯频谱与相关监管问题。为了和“旧手机”进行通讯,所使用的频段自然也得是已经被支持的地面移动频段,这也是为什么星链不能直接使用工作在Ku波段的宽带星来提供手机直连服务。但无论在哪个国家,地面移动通讯频段都是稀缺资源,几乎不存在尚未被部署使用的频段,因此卫星运营商需要向移动运营商进行频谱租借操作。但在以往的规定中,地面通讯频谱和卫星通讯频谱之间是存在明确划分的,能否将地面频谱用于卫星通讯此前在监管上是空白的。以美国为例,FCC实际上直到2024年才敲定了相关规定,将这一操作规范在太空补充覆盖(SCS)框架内,SCS明确了卫星使用地面频谱进行通讯的做法仅能用于实现对地面的补充覆盖,对应的卫星系统优先级地位要低于地面网络系统或其他卫星系统,不得对上述通讯系统造成有害干扰,因此有严格的干扰限制,并且不得寻求保护。而在国际上,ITU目前仍没有针对这一做法给出非常明确的指导意见和相关规定,不反对也不鼓励,导致各国相关监管框架上并不统一。

 

而至少在美国,FCC所制定的SCS框架中对于干扰限制的要求就过于严苛保守,导致SpaceX提交文件说明了其在遵守规定下将严重降低可用的服务能力,要求豁免限制到合理水平,尽管这一豁免最终被FCC批准,为星链直连服务在美国的落地扫除了障碍,但这仍反应出租借地面频谱操作所存在的实际问题,并且在此之外还有租借所能获得的频谱带宽较窄,各国所租借获得的频谱不统一等问题点。在解决了卫星能否使用地面频谱对地面进行发射的监管问题之外,实际还有另外一方面的监管问题需要解决,即手机能否对卫星进行通讯,类似于国内目前对于具备卫星通讯能力的手机需要在产品类型中标注卫星通讯终端,也存在类似的机制对手机设备能否进行卫星通讯进行监管认证。

 

但问题在于,此类认证通常需要由手机厂商提交进行,然而手机厂商却通常不太愿意对现有已经发布的手机进行此类认证并提供相应的系统软件更新支持,过旧的机型往往是完全不受支持的,导致尽管理论上所有支持4G功能的手机都可以在无需修改硬件的情况下都能进行适配,但实际服务推出时仍有适配机型列表限制,如iPhone实际上只向前适配到iPhone 13系列的机型,再往前的于2020年发布的iPhone 12系列尽管已经搭载了5G功能,却也基本无缘星链手机直连服务。这一问题也使得“新卫星”+“旧手机”路线的核心优势被严重削弱,其并不能做到“开箱即用”的直接适配现有的全部手机,使得这一路线尽管仍要好于“旧卫星”+“新手机”路线,但仍只能充当过渡性的路线。其所面临的三道坎,实际上也就是“新手机”+“新协议”+“新频段”所要解决的问题点。

 

“新卫星”+“新手机”的规模化适配需要时间。尽管NR-NTN功能早在2022年冻结的3GPP R17标准中就被引入,目前适配3GPP R17标准的手机已经有所普及,但由于NR-NTN功能在标准下并不做强制要求,而是可选适配,加上缺乏实际应用场景,NR-NTN功能本身仍未被普及,同时3GPP R17下的NR-NTN可用功能和适配程度也因为卫星侧的跟进缓慢而并不理想,一些关键的功能架构如星间链路或再生载荷等直到2025年左右才在3GPP R19中才被引入和完善,规模化适配自然无从谈起。但随着星链移动以及其他手机直连星座的推进和发展,各大移动运营商积极合作推广手机直连服务,缺乏应用场景这一现实问题预计很快会被解决,而手机厂商和基带芯片厂商的合作跟进则是最为关键的一环,为NR-NTN功能的普及提供了最好的动力。不过考虑到手机的换代更新周期问题,新手机的规模化适配至少需要3~5年的时间,同时受全球内存涨价潮和SoC成本上升影响,新款手机将面临整体性的涨价,这将导致手机换代周期放缓,规模化适配的时间延长,并且对于卫星直连需求较为旺盛的第三世界来说,更新换代的周期将进一步被拉长

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