王 達(dá),童建飛,穆飛宇

(1.中國(guó)星網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用研究院有限公司,北京 100029;2.上海衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)研究院有限公司,上海 200131)

0 引言

衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新、系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用市場(chǎng)以日新月異的速度迅猛發(fā)展。能夠?qū)崿F(xiàn)手機(jī)與衛(wèi)星直接相連的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)成為新的發(fā)展方向和競(jìng)爭(zhēng)焦點(diǎn)。手機(jī)直連衛(wèi)星產(chǎn)品是以消費(fèi)類智能手機(jī)的外觀形態(tài)出現(xiàn),同時(shí)支持地面網(wǎng)絡(luò)通信和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)通信功能,不經(jīng)過(guò)任何信號(hào)或數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)設(shè)備,即實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星之間信號(hào)的直接收發(fā)。該類產(chǎn)品的出現(xiàn),將傳統(tǒng)衛(wèi)星終端產(chǎn)品從小規(guī)模行業(yè)應(yīng)用市場(chǎng)帶向大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用市場(chǎng),極大拓展了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的市場(chǎng)規(guī)模。據(jù)市場(chǎng)研究公司Research &Markets稱,2023年衛(wèi)星通信設(shè)備市場(chǎng)價(jià)值為226億美元,預(yù)計(jì)到2028年將達(dá)到387億美元,2023—2028年復(fù)合年增長(zhǎng)率為11.3%。

手機(jī)直連衛(wèi)星在保障通信安全性、打破地域限制、提供緊急通信能力、推動(dòng)數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值。以美國(guó)AST&Science、Lynk、Omnispace、SpaceX為代表的新興商業(yè)公司正在加快“手機(jī)直連”衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)布局[1],得到歐美日韓產(chǎn)業(yè)巨頭的戰(zhàn)略投資,發(fā)展態(tài)勢(shì)不容小覷。手機(jī)直連衛(wèi)星的快速發(fā)展和崛起,將成為未來(lái)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的主要商業(yè)形態(tài)之一,并對(duì)未來(lái)信息通信產(chǎn)業(yè)格局產(chǎn)生重大影響。

1 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前,國(guó)際上主要大國(guó)相繼開展手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì),通過(guò)編制草案、發(fā)布規(guī)劃、提供資金等舉措推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。以美國(guó)為例,美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(Federal Communications Commission,FCC)已于2023年3月16日通過(guò)來(lái)自太空的補(bǔ)充覆蓋新規(guī)則提案,其核心是授權(quán)衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商在分配給地面移動(dòng)服務(wù)的頻譜上運(yùn)營(yíng)衛(wèi)星,該法案的落地將有力推動(dòng)手機(jī)直連衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展。

1.1.1 AST&Science低軌衛(wèi)星星座

美國(guó)AST公司成立于2017年,致力于建設(shè)使用現(xiàn)有4G/5G通信頻段和標(biāo)準(zhǔn)與手機(jī)直連通信的低軌衛(wèi)星星座SpaceMobile,為智能手機(jī)用戶提供移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。SpaceMobile計(jì)劃由部署在軌道高度為725～740 km的16個(gè)軌道面上共計(jì)243顆低軌衛(wèi)星組成,完成對(duì)赤道區(qū)域、北美、歐洲、亞洲及全球的信號(hào)覆蓋。

公司于2019年發(fā)射了軌道高度保持在417～476 km的BlueWalker 1小型測(cè)試衛(wèi)星,使用4G LTE協(xié)議,并在850～900 MHz的兩個(gè)頻段上開展了通信鏈路試驗(yàn)。2022年9月,第二顆試驗(yàn)衛(wèi)星BlueWalker 3搭載SpaceX公司火箭完成發(fā)射,軌道高度保持在508～527 km,該衛(wèi)星帶有一個(gè)約64 m2的超大規(guī)模星載相控陣天線,大幅提高天線增益,旨在測(cè)試從太空直接使用第三代合作伙伴計(jì)劃(3rd Generation Partnership Project,3GPP)技術(shù)規(guī)范與手機(jī)直連寬帶通信。2023年4月,美國(guó)國(guó)際電話電報(bào)公司(American Telephone and Telegraph,AT&T)和AST SpaceMobile利用三星S22手機(jī)直連衛(wèi)星,成功完成了基于BlueWalker3的天基雙向通話,展示了其手機(jī)直連衛(wèi)星通信的能力。2023年6月,SpaceMobile工程師在夏威夷測(cè)試了4G LTE下載速度,初始速度可達(dá)10 Mbit/s,下一步將對(duì)5G 新無(wú)線電(New Radio,NR)開展測(cè)試活動(dòng)。

1.1.2 Lynk低軌衛(wèi)星星座

美國(guó)Lynk公司成立于2017年,旨在提供手機(jī)直連衛(wèi)星的寬帶連接解決方案[2]。公司于2022年9月獲得FCC頒布的衛(wèi)星通信商業(yè)許可,成為全球第一家獲得批準(zhǔn)的公司,有力推進(jìn)了該公司手機(jī)與衛(wèi)星雙向傳輸服務(wù)進(jìn)程。2020年2月,Lynk實(shí)現(xiàn)有史以來(lái)第一次從低軌測(cè)試衛(wèi)星直接到普通手機(jī)的短信息通信;2022年2月,Lynk宣稱成功將第5顆測(cè)試衛(wèi)星與普通手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接,進(jìn)一步驗(yàn)證了其衛(wèi)星直連手機(jī)技術(shù);2022年4月,Lynk宣稱成功發(fā)射世界上第一個(gè)通過(guò)FCC許可為手機(jī)提供直連服務(wù)的商用衛(wèi)星Lynk Tower 1,其軌道高度為496～510 km。2023年1月,Lynk發(fā)射了軌道高度為525～545 km的Lynk Tower 2和Lynk Tower 3。2023年7月,Lynk發(fā)布視頻展示了其通過(guò)低軌衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)與普通手機(jī)進(jìn)行雙向標(biāo)準(zhǔn)語(yǔ)音通話的最新成果。

Lynk衛(wèi)星星座采用6U立方星,使用地面運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)頻段(1 GHz以下),為3GPP標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)提供全球覆蓋的短消息和數(shù)據(jù)通信服務(wù),通過(guò)與地面運(yùn)營(yíng)商的合作及共享基礎(chǔ)設(shè)施,地面用戶可從蜂窩網(wǎng)絡(luò)無(wú)縫漫游至太空網(wǎng)絡(luò)。Lynk公司已與加拿大Rogers、新西蘭Spark和2degrees、加納Telecel Group、澳大利亞Optus、BICS等20家運(yùn)營(yíng)商建立合作關(guān)系,基于合作方的地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為存量手機(jī)提供通信服務(wù)。

1.1.3 Omnispace低軌衛(wèi)星星座

美國(guó)Omnispace公司成立于2012年,其從破產(chǎn)的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商ICO Global處購(gòu)買了S頻段頻率使用許可(上行1 980～2 010 MHz,下行2 170～2 200 MHz),計(jì)劃使用S頻段研發(fā)基于3GPP標(biāo)準(zhǔn)的全球5G網(wǎng)絡(luò),為企業(yè)和政府客戶提供可直連衛(wèi)星的物聯(lián)網(wǎng)和寬帶服務(wù)[3]。S頻段是全球唯一的國(guó)際移動(dòng)通信(International Mobile Telecommunications,IMT)衛(wèi)星和IMT地面均可使用的頻段,也是5G非地面網(wǎng)絡(luò)(Non-Terrestrial Network,NTN)中重要的目標(biāo)頻段,還是手機(jī)直連衛(wèi)星的最佳頻段之一。2022年4月,已發(fā)射兩顆命名為Spark-1和Spark-2的低軌衛(wèi)星。

1.1.4 SpaceX低軌衛(wèi)星星座

美國(guó)SpaceX公司成立于2002年,其Starlink星座計(jì)劃于2019—2024年批量發(fā)射衛(wèi)星入軌,建立覆蓋全球的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)[4]。截止2023年6月,已累計(jì)發(fā)射超過(guò)4 300顆低軌衛(wèi)星。當(dāng)前,Starlink系統(tǒng)在應(yīng)用場(chǎng)景、使用成本、用戶便利性等方面與現(xiàn)有地面4G/5G網(wǎng)絡(luò)存在較大差距,主要定位在服務(wù)于人口稀疏、通信設(shè)施欠缺和服務(wù)不足的地區(qū),是地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的補(bǔ)充。Starlink使用Ku和Ka頻段,這些頻段受限于終端天線尺寸和鏈路預(yù)算,以及國(guó)際電信聯(lián)盟(International Telecommunication Union,ITU)的落地功率限制規(guī)則,還不能直接用于手機(jī)直連衛(wèi)星。

在手機(jī)直連方面,SpaceX公司與美國(guó)T-Mobile地面運(yùn)營(yíng)商合作,將利用2 000余顆“星鏈”V2.0衛(wèi)星和T-Mobile地面頻譜資源開展手機(jī)直連衛(wèi)星服務(wù),為所有T-Mobile網(wǎng)絡(luò)的4G/5G智能手機(jī)用戶提供直連衛(wèi)星雙向消息和語(yǔ)音通話功能。SpaceX已于2022年12月和2023年4月向FCC提交天線硬件和頻率使用申請(qǐng),計(jì)劃2023年年底前發(fā)射技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星,聯(lián)合T-Mobile在美國(guó)大陸、夏威夷、波多黎各等地區(qū)開通beta版衛(wèi)星直連服務(wù),2024年年中完成衛(wèi)星部署,在南北緯58°范圍內(nèi)提供服務(wù)。此外,SpaceX還與歐洲Salt、新西蘭One New Zealand、加拿大Rogers地面運(yùn)營(yíng)商達(dá)成合作協(xié)議,拓展全球業(yè)務(wù)范圍,基于合作方的地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)為存量手機(jī)提供通信服務(wù)。

1.1.5 蘋果/全球星低軌衛(wèi)星星座

2022年9月,美國(guó)蘋果公司和全球星(Globalstar)衛(wèi)星通信公司宣布合作,基于Globalstar現(xiàn)有的低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng),通過(guò)改造升級(jí)支持手機(jī)直連衛(wèi)星功能和服務(wù)[5]。蘋果公司在2022年9月發(fā)布的iPhone14系列手機(jī)中,正式推出手機(jī)直連衛(wèi)星通信功能;于2022年11月在美國(guó)(包括波多黎各和美屬維爾京群島)和加拿大部分地區(qū)開通衛(wèi)星緊急消息服務(wù)。蘋果手機(jī)直連衛(wèi)星服務(wù)僅在沒(méi)有蜂窩網(wǎng)絡(luò)和WiFi覆蓋的場(chǎng)景下可用,用戶可根據(jù)手機(jī)軟件提示對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星方位,通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送定制化應(yīng)急救援消息。

Globalstar使用專有通信協(xié)議,允許蘋果設(shè)備訪問(wèn)現(xiàn)有的24顆低軌衛(wèi)星星座。Globalstar擁有上行鏈路的L頻段1 610～1 618.7 MHz、下行鏈路的S頻段2 483.5～2 500 MHz的全球頻譜授權(quán),現(xiàn)有設(shè)備下行數(shù)據(jù)速率可達(dá)9.6～256 kbit/s。Globalstar表示將把85%的容量分配給蘋果,其余用于提供窄帶物聯(lián)網(wǎng)(Narrow Band Internet of Things,NB-IoT)服務(wù)。蘋果公司同意承擔(dān)95%的發(fā)射新衛(wèi)星的相關(guān)費(fèi)用(預(yù)計(jì)2025年將再增加17顆),以擴(kuò)展和更換壽命結(jié)束的衛(wèi)星。

蘋果手機(jī)基帶采用高通5G X65芯片,支持全球星的n53通信頻段(2 483.5～2 495 MHz),采用了波束成形、定向天線陣列等技術(shù)。蘋果公司采用垂直整合的模式,在系統(tǒng)和衛(wèi)星側(cè)與Globalstar公司合作,并自主開展手機(jī)設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)服務(wù),在消費(fèi)市場(chǎng)首創(chuàng)實(shí)現(xiàn)手機(jī)直連衛(wèi)星服務(wù)運(yùn)營(yíng)。

1.1.6 高通/銥星二代系統(tǒng)

2023年1月,高通與銥星公司達(dá)成協(xié)議,將衛(wèi)星連接納入“下一代高級(jí)安卓智能手機(jī)”[6]。它將使用銥星公司擁有66顆衛(wèi)星的低軌衛(wèi)星星座,為雙向緊急信息、SMS短信和其他信息應(yīng)用提供全球服務(wù)。緊急消息服務(wù)預(yù)計(jì)將于2023年下半年在新一代高端安卓手機(jī)上首次推出。銥星公司的第二代衛(wèi)星星座Iridium-NEXT于2019年1月完成,而第一代衛(wèi)星星座隨著衛(wèi)星壽命的結(jié)束而退役。銥星系統(tǒng)使用的頻段是1 616～1 626.5 MHz ,其中7.775 MHz獨(dú)占,其余共享。

1.1.7 聯(lián)發(fā)科/Bullitt/Skylo

2023年2月,聯(lián)發(fā)科發(fā)布MT6825 IoT-NTN獨(dú)立芯片組,支持3GPP Release 17 NTN標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)只增加了不到10美元的設(shè)備或智能手機(jī)成本,獲得2023年上海世界移動(dòng)通信大會(huì)亞洲突破性設(shè)備創(chuàng)新獎(jiǎng)。該芯片組可添加到任何4G/5G設(shè)備上,并可以連接到同步軌道衛(wèi)星星座,如Inmarsat和EchoStar。2023年,英國(guó)智能手機(jī)制造商Bullitt宣布與聯(lián)發(fā)科已開展了18個(gè)月的合作,將推出具備雙向衛(wèi)星通信能力的智能手機(jī)以及一個(gè)藍(lán)牙配件,可以為任何智能手機(jī)提供衛(wèi)星連接。2023年2月,聯(lián)發(fā)科與NTN服務(wù)運(yùn)營(yíng)商Skylo合作,使用Inmarsat的6顆L頻段同步軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),為智能手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)制造商開發(fā)具有內(nèi)置衛(wèi)星連接的新設(shè)備、傳感器和可穿戴設(shè)備,但目前還沒(méi)有宣布進(jìn)一步推出新服務(wù)或產(chǎn)品。

1.2 國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

目前,我國(guó)手機(jī)直連衛(wèi)星已有初步發(fā)展,通過(guò)改造和利用現(xiàn)有衛(wèi)星資源,快速實(shí)現(xiàn)手機(jī)直連衛(wèi)星的短消息和語(yǔ)音功能,主要為北斗短報(bào)文系統(tǒng)和天通系統(tǒng)。盡管現(xiàn)有手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)還未經(jīng)過(guò)大規(guī)模應(yīng)用驗(yàn)證,但已具備發(fā)展手機(jī)直連衛(wèi)星的基礎(chǔ)和條件。

1.2.1 華為/北斗導(dǎo)航系統(tǒng)

2015年,中國(guó)推出了第三代北斗導(dǎo)航系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)全球覆蓋[7]。2022年9月,華為公司與中兵集團(tuán)合作,發(fā)布支持北斗短報(bào)文功能的Mate50系列智能手機(jī),用戶可在極端環(huán)境下發(fā)送單向北斗衛(wèi)星消息進(jìn)行求助,實(shí)現(xiàn)了全球首個(gè)手機(jī)直連衛(wèi)星短信服務(wù)。2023年3月,華為發(fā)布新一代P60系列智能手機(jī),支持北斗雙向衛(wèi)星通信,進(jìn)一步提升了手機(jī)直連衛(wèi)星通信的能力。

1.2.2 中興/中國(guó)電信/紫光展銳

中國(guó)電信衛(wèi)星公司牽頭,計(jì)劃2023年下半年推出具備“天通”衛(wèi)星雙向應(yīng)急短消息和語(yǔ)音業(yè)務(wù)功能的融合手機(jī)終端;中國(guó)電信衛(wèi)星公司、中興通訊、紫光展銳聯(lián)合推出基于天通衛(wèi)星透明轉(zhuǎn)發(fā)的NTN IoT功能,并完成試驗(yàn)驗(yàn)證,可實(shí)現(xiàn)雙向低速短報(bào)文業(yè)務(wù)。

2 典型應(yīng)用場(chǎng)景

手機(jī)直連衛(wèi)星具備廣域連接能力,在面對(duì)跨洋、跨境、跨域等超遠(yuǎn)程應(yīng)用場(chǎng)景時(shí),可以提供全域無(wú)縫覆蓋的通信能力,是區(qū)別于傳統(tǒng)地面通信的基礎(chǔ)技術(shù)特征。同時(shí),手機(jī)直連衛(wèi)星還具備較高的安全可靠能力,在災(zāi)害和戰(zhàn)爭(zhēng)時(shí),可提供多重覆蓋,保障通信安全可靠、機(jī)動(dòng)靈活。基于以上技術(shù)特征,梳理出如下典型應(yīng)用場(chǎng)景。

2.1 政府市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

2.1.1 邊境巡防通信

邊境巡防的主要需求是衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置服務(wù),支持邊防干警日常巡防過(guò)程中等寬帶數(shù)據(jù)傳輸、情報(bào)快速回傳、應(yīng)急救援保障等功能。主要應(yīng)用場(chǎng)景是日常巡防作業(yè),網(wǎng)絡(luò)寬帶應(yīng)達(dá)到每終端用戶接收10 Mbit/s、發(fā)送1 Mbit/s。邊防組網(wǎng)樣式是分級(jí)樹狀網(wǎng)或星狀網(wǎng)為主,基層單位與所屬指揮機(jī)關(guān)構(gòu)成連通體系。主要應(yīng)用裝備包括固定通信站點(diǎn)、應(yīng)急通信指揮車、動(dòng)中通車輛、便攜式終端、手持終端,還包括直升機(jī)指揮站等。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)邊境巡防場(chǎng)景下的寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置導(dǎo)航等功能,提高邊防通信保障能力、筑牢維護(hù)國(guó)家主權(quán)領(lǐng)土完整和海洋權(quán)益的安全屏障。

2.1.2 應(yīng)急救援通信

應(yīng)急救援的主要需求是衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置服務(wù)以及車載或單人便攜終端,提供任務(wù)小隊(duì)范圍內(nèi)集群通話和指揮調(diào)度服務(wù)[8]。在發(fā)生重特大自然災(zāi)害和安全生產(chǎn)事故時(shí),經(jīng)常面臨“無(wú)路、無(wú)網(wǎng)、無(wú)電”等極端條件,通信裝備的輕型化和低功耗尤為重要。同時(shí),應(yīng)急管理工作要求衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)具備高可靠性和高穩(wěn)定性,現(xiàn)場(chǎng)信息回傳對(duì)通信鏈路帶寬要求也不斷提升(如現(xiàn)場(chǎng)4K超高清視頻信息采集回傳、用于現(xiàn)場(chǎng)三維建模的無(wú)人機(jī)傾斜攝影數(shù)據(jù)回傳、應(yīng)急指揮平臺(tái)GIS數(shù)據(jù)推送等)。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)應(yīng)急救援場(chǎng)景下的寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置導(dǎo)航等功能,切實(shí)提高通信保障、前線感知能力,有效保障通信聯(lián)絡(luò)、應(yīng)急指揮、數(shù)據(jù)傳輸、災(zāi)情監(jiān)測(cè)等功能的實(shí)現(xiàn),支撐應(yīng)急指揮決策。

2.1.3 廣域森林通信

廣域森林的主要需求是建設(shè)專業(yè)應(yīng)用平臺(tái),實(shí)現(xiàn)融合通信、統(tǒng)一指揮、協(xié)同調(diào)度、可視管理,支撐生態(tài)監(jiān)管、遠(yuǎn)程巡查、森林防火等功能[9]。系統(tǒng)能力需支持覆蓋廣域林區(qū)的防火監(jiān)控和無(wú)縫電子圍欄的建設(shè)需求。森林防火視頻監(jiān)控通常布設(shè)在高塔上,用于大范圍高清監(jiān)控,需要大帶寬網(wǎng)絡(luò)通信。根據(jù)《公共安全視頻監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)信息傳輸、交換、控制技術(shù)要求》(GB/T 28181—2016),重要前端設(shè)備到監(jiān)控中心的傳輸帶寬應(yīng)不小于2.5 Mbit/s。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)林區(qū)廣域覆蓋的寬帶通信、高清音視頻監(jiān)控等功能,保障國(guó)家生態(tài)安全、森林防火等指揮工作高效開展,支撐以國(guó)家公園為主體的自然保護(hù)地體系建設(shè)。

2.1.4 地調(diào)人員通信

地調(diào)人員的主要需求是寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)及精準(zhǔn)位置信息服務(wù),支持野外地調(diào)人員實(shí)現(xiàn)野外作業(yè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)化、云端化、音視頻連接、應(yīng)急救援保障等功能。以西南地區(qū)為例,特別是青藏高原大部分地區(qū),多為手機(jī)信號(hào)盲區(qū),與外界通信不暢,一旦遇到危險(xiǎn)災(zāi)害,很難得到外界的救援。根據(jù)地質(zhì)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《野外地質(zhì)工作后勤保障要求》(DZ/T 0351—2020),要為野外人員、車輛、船舶和飛機(jī)配置北斗終端等報(bào)位設(shè)備,在通信信號(hào)未覆蓋或信號(hào)不穩(wěn)定的地區(qū),需要配備衛(wèi)星電話、對(duì)講機(jī)等通信設(shè)備。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)野外場(chǎng)景下的寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置導(dǎo)航等功能,提高森林資源調(diào)查水平和效率,促進(jìn)林草行業(yè)信息化發(fā)展。

2.2 國(guó)際市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

2.2.1 駐外工商業(yè)機(jī)構(gòu)人員通信

我國(guó)駐外工商業(yè)單位員工眾多,地點(diǎn)分布于全球160多個(gè)國(guó)家,不少所在國(guó)家及地區(qū)地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋差,移動(dòng)用戶使用體驗(yàn)遠(yuǎn)不如國(guó)內(nèi)。該類人員長(zhǎng)期在國(guó)外居住、工作和生活,生活枯燥,缺乏便捷、性價(jià)比高的個(gè)人全球移動(dòng)通信手段。此外,海外互聯(lián)網(wǎng)與國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)互通存在瓶頸,直通國(guó)內(nèi)需求比較迫切。出于安全性、訪問(wèn)國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)的便利性等需求,希望使用中國(guó)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)為其提供安全、便捷的全球漫游和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)跨國(guó)公司海外員工的寬帶移動(dòng)通信,保障海外員工和海外經(jīng)貿(mào)人員的個(gè)人寬帶通信需求,提高工作效率、豐富娛樂(lè)生活,促進(jìn)我國(guó)企業(yè)和個(gè)體的海外業(yè)務(wù)拓展。

2.2.2 短期出境漫游

目前,全球地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋并不均衡,許多國(guó)家移動(dòng)用戶使用體驗(yàn)遠(yuǎn)不如國(guó)內(nèi),且數(shù)據(jù)漫游資費(fèi)昂貴,全球162個(gè)國(guó)家及地區(qū)單日漫游流量費(fèi)用超過(guò)50元;廣袤的草原、森林、山區(qū)、沙漠、海洋等旅游熱點(diǎn)區(qū)域缺乏網(wǎng)絡(luò)覆蓋;中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)國(guó)際出入口擁塞比較嚴(yán)重,從境外訪問(wèn)國(guó)內(nèi)網(wǎng)絡(luò)比較困難,若提升速度需更換當(dāng)?shù)靥?hào)碼,手續(xù)繁雜。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可在出境旅游過(guò)程中享受方便快捷、價(jià)格適中的寬帶衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)。

2.2.3 通信欠發(fā)達(dá)國(guó)家及地區(qū)個(gè)人移動(dòng)通信

目前,全球的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展水平呈現(xiàn)不均衡的發(fā)展格局。東亞、北美、歐洲、大洋洲的部分區(qū)域發(fā)展較為迅速,手機(jī)普及率和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)普及率都較高,非洲、中東、南美的部分區(qū)域,普及率相對(duì)較低,截止到2018年,全球仍有39億人沒(méi)有接入互聯(lián)網(wǎng)。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,可以有效提高普及率較低區(qū)域的互聯(lián)網(wǎng)接入和服務(wù)水平,基于衛(wèi)星手機(jī)直連,解決其短時(shí)間內(nèi)難以完成大規(guī)模地面網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的問(wèn)題。

2.2.4特殊地形國(guó)家及地區(qū)個(gè)人移動(dòng)通信

特殊地形國(guó)家及地區(qū)主要包括海島和草原的國(guó)家及地區(qū),這些國(guó)家及地區(qū)受地形與成本限制,建設(shè)通信基礎(chǔ)設(shè)施十分困難,目前互聯(lián)網(wǎng)接入率較低,網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況欠佳[10]。

海島國(guó)家是指在國(guó)土范圍內(nèi),擁有眾多島嶼且相對(duì)分散的國(guó)家。在眾多分散的島嶼大規(guī)模建設(shè)地面互聯(lián)網(wǎng)需要巨大的資金投入,費(fèi)效比低。草原國(guó)家是指在國(guó)土范圍內(nèi),有面積廣闊的草原覆蓋、大量畜牧從業(yè)人員的國(guó)家。草原地區(qū)地廣人稀,很多區(qū)域存在信號(hào)覆蓋盲區(qū)。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可以有效提高以上國(guó)家及地區(qū)互聯(lián)網(wǎng)信號(hào)覆蓋率,解決其缺乏資金建設(shè)大規(guī)模地面互聯(lián)網(wǎng)的問(wèn)題。

2.3 行業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用場(chǎng)景

2.3.1 道路交通監(jiān)管

由于北斗短報(bào)文傳輸能力較弱,主要適用于被動(dòng)式監(jiān)管,而面對(duì)日益復(fù)雜的交通環(huán)境和安全規(guī)范管理的升級(jí),需要一種更智能、更主動(dòng)的監(jiān)管方式來(lái)協(xié)助管理部門管理[11]。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可支持駕駛室實(shí)時(shí)監(jiān)控畫面的遠(yuǎn)程傳輸、雙向語(yǔ)音對(duì)講、報(bào)警聯(lián)動(dòng)、車輛行駛數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等應(yīng)用,有效降低行車風(fēng)險(xiǎn),保障司乘人員生命安全,為交通監(jiān)管部門進(jìn)行大數(shù)據(jù)分析、安全監(jiān)管提供數(shù)據(jù)傳輸保障,有效彌補(bǔ)地面系統(tǒng)信號(hào)覆蓋不足的難題。

2.3.2 遠(yuǎn)洋船員通信

遠(yuǎn)洋貿(mào)易航程長(zhǎng),一般需要數(shù)月至數(shù)年,然而船員可用的通信容量和速率十分有限,14%的商船公司從不提供船上個(gè)人通信服務(wù),只有36%的公司長(zhǎng)期為船員提供通信服務(wù)。經(jīng)驗(yàn)豐富的船員更希望在有足夠互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)的公司工作,在同等條件下,他們很有可能會(huì)跳槽到通信條件更好的公司。由此可見,遠(yuǎn)洋船員對(duì)于互聯(lián)網(wǎng)接入的需求十分強(qiáng)烈,而目前MSS或VSAT手段存在的帶寬不足、信道昂貴等問(wèn)題,限制了互聯(lián)網(wǎng)接入供給,無(wú)法滿足遠(yuǎn)洋船員個(gè)人通信、娛樂(lè)需求。船載寬帶終端通信需求為50 Mbit/s,個(gè)人寬帶終端通信需求為2 Mbit/s。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)海上場(chǎng)景下的寬帶移動(dòng)通信,滿足遠(yuǎn)洋船員上網(wǎng)娛樂(lè)、安全保障、商務(wù)服務(wù)等需求。

2.3.3 草原牧民通信

草原牧民的主要需求是衛(wèi)星寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置服務(wù)以及適中的使用成本,將日常網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用延伸到草原放牧過(guò)程中,實(shí)現(xiàn)視頻直播、位置導(dǎo)航、天氣預(yù)警等功能,并且能夠第一時(shí)間掌握各處牧場(chǎng)狀況、牛群羊群狀況以及相關(guān)市場(chǎng)信息[12]。草原、草場(chǎng)區(qū)域的地面移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)主要沿著道路建設(shè),網(wǎng)絡(luò)覆蓋十分有限。牧民具有大范圍流動(dòng)的特點(diǎn),在放牧、轉(zhuǎn)場(chǎng)過(guò)程中很多地區(qū)是地面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)。

基于衛(wèi)星手機(jī)直連,可實(shí)現(xiàn)草原場(chǎng)景下的寬帶移動(dòng)通信、精準(zhǔn)位置導(dǎo)航等功能,滿足牧民放牧過(guò)程中的上網(wǎng)娛樂(lè)、安全應(yīng)急通信等需求。

3 3GPP NTN標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)

近年來(lái),隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)爆發(fā)式增長(zhǎng),3GPP考慮了充分利用地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成果、便于實(shí)現(xiàn)天地網(wǎng)絡(luò)深度融合等因素,致力于為消費(fèi)者提供基于5G NR和NB-IoT等技術(shù)規(guī)范的衛(wèi)星通信服務(wù)。在3GPP Rel-15階段,針對(duì)NTN發(fā)布了研究報(bào)告TR 38.811[13],主要對(duì)NTN部署場(chǎng)景、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、信道模型、NR NTN設(shè)計(jì)約束進(jìn)行了分析和研究,并在Rel-16階段的研究報(bào)告TR 38.821[14]中給出了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、物理層和協(xié)議棧的技術(shù)問(wèn)題和解決方案。

基于前期對(duì)NTN的關(guān)鍵技術(shù)研究成果,3GPP在Rel-17階段,針對(duì)寬帶接入和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景,正式形成了第一個(gè)NTN的技術(shù)規(guī)范,為手機(jī)直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)?；赗el-17 NTN技術(shù)規(guī)范,如前文所述,聯(lián)發(fā)科、中興通訊等廠商已完成了NTN芯片研制、雙向短信及語(yǔ)音驗(yàn)證等工作。3GPP NTN標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)持續(xù)推動(dòng)手機(jī)直連應(yīng)用落地,其在業(yè)務(wù)與系統(tǒng)(Services &Systems Aspects,SA)、核心網(wǎng)與終端(Core Network &Terminals,CT)和無(wú)線接入網(wǎng)(Radio Access Networks,RAN)方面的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間表[15]如圖1所示?；诋?dāng)前最新的研究進(jìn)展,本節(jié)將將對(duì)NR NTN和IoT NTN的標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)方向進(jìn)行詳細(xì)介紹。

3.1 NR NTN演進(jìn)方向

在3GPP Rel-17 規(guī)范中,NR 能夠在基于透明載荷的GSO 和 NGSO 網(wǎng)絡(luò)假設(shè)場(chǎng)景下支持NTN,為地球上固定或移動(dòng)的小區(qū)中具有GNSS功能且功率等級(jí)至少為3[16](23 dBm)的用戶設(shè)備(User Equipment,UE)提供服務(wù)。在Rel-18階段,3GPP進(jìn)一步提出了一個(gè)新的工作項(xiàng)(Work Item,WI)來(lái)定義基于NR NTN增強(qiáng)功能,以便實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)[17]:

① 支持10 GHz以上頻段部署。3GPP將考慮相關(guān)共存場(chǎng)景和分析,以確保為NTN引入的衛(wèi)星頻段不會(huì)影響現(xiàn)有規(guī)范,不會(huì)導(dǎo)致3GPP指定的與NTN頻段相鄰的地面頻段網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量下降。Rel-18指定了超過(guò)10 GHz的3個(gè)新的NTN頻段(n510、n511和n512 )。

② 覆蓋增強(qiáng)。充分考慮NTN的大星地時(shí)延和衛(wèi)星高速運(yùn)動(dòng)特性,提供優(yōu)化的覆蓋性能,特別是面向直連手機(jī)終端時(shí),對(duì)天線增益有更現(xiàn)實(shí)的假設(shè)(如商用智能手機(jī)的-5.5 dBi天線增益),而非簡(jiǎn)單地考慮0 dBi天線增益。

③ 移動(dòng)性和服務(wù)連續(xù)性增強(qiáng)。具體包括為地球移動(dòng)小區(qū)指定小區(qū)重選增強(qiáng)方案、為RRC空閑態(tài)或非激活態(tài)的終端指定低功耗的小區(qū)重選增強(qiáng)方案、 為RRC連接態(tài)的終端指定NTN-NTN切換增強(qiáng)以及饋電鏈路切換信令增強(qiáng)。

④ UE位置可驗(yàn)證。要求網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商可驗(yàn)證UE位置,即能夠檢查 UE 報(bào)告的位置信息(例如估計(jì) UE 在網(wǎng)絡(luò)側(cè)的位置)并指定是否需要機(jī)制來(lái)滿足監(jiān)管要求,如合法攔截、緊急呼叫、公共警告系統(tǒng)等。

3.2 IoT NTN演進(jìn)方向

3GPP Rel-17規(guī)范于 2022 年 3 月完成,支持基于NB-IoT和增強(qiáng)型機(jī)器類型通信(enhanced Machine-Type Communication,eMTC)的衛(wèi)星接入,以解決農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸、物流等領(lǐng)域的大規(guī)模物聯(lián)網(wǎng)用例。與NR NTN一致,NB-IoT和eMTC同樣考慮在基于透明載荷的GSO 和 NGSO 網(wǎng)絡(luò)場(chǎng)景,為地球上固定或移動(dòng)的小區(qū)中具有GNSS功能且功率等級(jí)至少為3[16](23 dBm)的UE提供NTN服務(wù)。Rel-18中面向IoT NTN提出了一個(gè)新的WI,以定義進(jìn)一步增強(qiáng)的NB-IoT NTN和eMTC NTN,以便實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)[18]:

① 移動(dòng)性增強(qiáng)。具體包括:支持無(wú)線鏈路失敗前的相鄰小區(qū)測(cè)量和相應(yīng)的測(cè)量事件觸發(fā)、支持適用于eMTC和NB-IoT的相鄰小區(qū)星歷系統(tǒng)信息信令以及重用 Rel-17 NR NTN 中引入的移動(dòng)性增強(qiáng)方案來(lái) eMTC的移動(dòng)性等。

② 性能增強(qiáng)。一方面,通過(guò)禁用混合自動(dòng)重傳請(qǐng)求(Hybrid Automatic Repeat Request,HARQ)反饋減輕HARQ等待對(duì)UE數(shù)據(jù)速率的影響。HARQ是一種“停等”協(xié)議,只有在收到相應(yīng)的反饋后,HARQ進(jìn)程ID才能被重用,可能會(huì)出現(xiàn)由于無(wú)空閑HARQ進(jìn)程ID而無(wú)法傳輸新數(shù)據(jù)的情況。另一方面,3GPP工作組計(jì)劃研究改進(jìn)的GNSS機(jī)制,以在長(zhǎng)連接時(shí)間內(nèi)進(jìn)行UE預(yù)補(bǔ)償并降低功耗。

③ 增強(qiáng)對(duì)不連續(xù)覆蓋的支持。與 NR NTN 相比,許多 IoT NTN用例中的UE可能不需要連續(xù)覆蓋。因此,需要研究并指定不連續(xù)覆蓋情形下的移動(dòng)性管理和節(jié)能增強(qiáng)方案。

由上述對(duì)NR NTN和IoT NTN標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)方向的梳理可知,3GPP將面向手機(jī)直連市場(chǎng)應(yīng)用需求,在Rel-17基礎(chǔ)上繼續(xù)為手機(jī)直連寬帶接入和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供標(biāo)準(zhǔn)化方面的支持,引導(dǎo)3GPP工作組內(nèi)的全球運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商進(jìn)行NTN關(guān)鍵技術(shù)突破,實(shí)現(xiàn)協(xié)議優(yōu)化、覆蓋增強(qiáng)、容量增強(qiáng)和節(jié)能增強(qiáng)。形成兼顧TN和NTN特點(diǎn)的統(tǒng)一6G網(wǎng)絡(luò)。

4 問(wèn)題和建議

4.1 衛(wèi)星能力和協(xié)議體制等關(guān)鍵技術(shù)尚待突破

手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)面臨諸多技術(shù)問(wèn)題。手機(jī)直接與衛(wèi)星進(jìn)行通信,對(duì)通信鏈路預(yù)算提出極大挑戰(zhàn),目前受限于衛(wèi)星通信容量、手機(jī)終端發(fā)射功率、星載天線尺寸、天線方向性追蹤能力不足等缺陷,現(xiàn)有衛(wèi)星手機(jī)直連僅能實(shí)現(xiàn)低速通信業(yè)務(wù),亟待突破高性能通信載荷、自動(dòng)方向追蹤天線、低功耗寬頻基帶芯片等技術(shù),才能進(jìn)一步提升業(yè)務(wù)速率,提供語(yǔ)音、高速數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)。手機(jī)實(shí)現(xiàn)天地融合通信,對(duì)通信體制設(shè)計(jì)提出極大挑戰(zhàn),需解決星地頻譜高效共享、用戶和通信鏈路移動(dòng)性管理、非對(duì)稱上下行業(yè)務(wù)流量等技術(shù)問(wèn)題,目前協(xié)議體制還處于技術(shù)路線探索和驗(yàn)證階段。

建議:發(fā)揚(yáng)新型舉國(guó)體制優(yōu)勢(shì),聯(lián)合高等院校、科研院所、產(chǎn)業(yè)鏈合作伙伴等,組織開展天地融合網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和關(guān)鍵攻關(guān),研制高性能星載處理平臺(tái),突破多波束相控陣天線技術(shù)、天地鏈路增強(qiáng)技術(shù)、天地資源分配技術(shù)、天地頻率干擾規(guī)避技術(shù)、高集成度手機(jī)芯片技術(shù)等核心關(guān)鍵技術(shù)。構(gòu)建天地一體的試驗(yàn)驗(yàn)證環(huán)境,開展面向手機(jī)直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)的地面試驗(yàn)驗(yàn)證和在軌測(cè)試,支撐技術(shù)方案驗(yàn)證、產(chǎn)品測(cè)試、組網(wǎng)測(cè)試以及兼容性與互聯(lián)互通驗(yàn)證等。

4.2 產(chǎn)業(yè)鏈核心基礎(chǔ)工業(yè)能力尚存在短板

我國(guó)具備獨(dú)立設(shè)計(jì)、研制和生產(chǎn)各類衛(wèi)星、運(yùn)載火箭的能力,但應(yīng)該看到我國(guó)整體產(chǎn)業(yè)化水平較歐美強(qiáng)國(guó)尚有一定差距:① 產(chǎn)業(yè)核心基礎(chǔ)工業(yè)能力存在短板。手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品受限于工藝路線、核心元器件等基礎(chǔ)工業(yè)能力,成本難以大幅下降,國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力不足。② 關(guān)鍵產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化水平有待提升。衛(wèi)星批產(chǎn)能力、火箭運(yùn)載能力亟待提高,快速發(fā)射、可回收發(fā)射技術(shù)有待突破。目前衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)應(yīng)用規(guī)模小,尚未形成完備的產(chǎn)業(yè)鏈上下游,無(wú)法高效支持系統(tǒng)建設(shè)和大規(guī)模應(yīng)用。

建議:面向手機(jī)直連業(yè)務(wù)涉及的衛(wèi)星制造、發(fā)射、地面站建設(shè)、通信服務(wù)等多個(gè)環(huán)節(jié)開展產(chǎn)業(yè)攻關(guān),充分利用好現(xiàn)有公網(wǎng)產(chǎn)業(yè)生態(tài)資源,重點(diǎn)牽引產(chǎn)業(yè)鏈開展衛(wèi)星和手機(jī)關(guān)鍵組件、芯片、核心軟件、配套儀器儀表及工具等開發(fā)工作,促進(jìn)上下游產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星、火箭、手機(jī)等的規(guī)模化生產(chǎn)和供應(yīng),培育形成高效協(xié)同自主可控的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

4.3 手機(jī)直連衛(wèi)星市場(chǎng)規(guī)模和商業(yè)模式創(chuàng)新不足

手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)有限,主要用于應(yīng)急通信和地面網(wǎng)絡(luò)無(wú)覆蓋區(qū)域的通信。如何快速擴(kuò)張市場(chǎng)規(guī)模,將成為該業(yè)務(wù)可持續(xù)發(fā)展的核心問(wèn)題。手機(jī)直連衛(wèi)星的商業(yè)模式也尚未成熟,可借鑒的案例較少,蘋果公司采用垂直整合與自主運(yùn)營(yíng)成功實(shí)現(xiàn)商用,但銥星等手機(jī)直連系統(tǒng)受制于商業(yè)模式,導(dǎo)致應(yīng)用推廣受阻,國(guó)際市場(chǎng)的推廣也需要因地制宜地創(chuàng)新商業(yè)模式。

建議:探索適合我國(guó)手機(jī)直連衛(wèi)星發(fā)展的商業(yè)模式,如與地面通信網(wǎng)絡(luò)融合、提供差異化服務(wù)等,推動(dòng)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。拓展手機(jī)直連衛(wèi)星在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用,通過(guò)試點(diǎn)項(xiàng)目展示衛(wèi)星通信優(yōu)勢(shì),形成示范效應(yīng)。協(xié)同各行業(yè)合作伙伴拓展新領(lǐng)域,為用戶創(chuàng)造價(jià)值,實(shí)現(xiàn)多方共贏。

4.4 頻軌資源緊缺嚴(yán)重制約手機(jī)直連衛(wèi)星發(fā)展

頻譜資源是手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)的核心資源,以其稀缺性成為新形勢(shì)下國(guó)際博弈的焦點(diǎn)。目前我國(guó)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)頻率軌道資料申報(bào)相對(duì)滯后,但頻率軌道資源競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)嚴(yán)峻,“星鏈”等系統(tǒng)為推廣其手機(jī)直連衛(wèi)星業(yè)務(wù),積極搶占全球市場(chǎng)和可用的頻譜資源,一旦其形成行業(yè)壟斷和市場(chǎng)壁壘,將影響和限制我國(guó)手機(jī)直連衛(wèi)星系統(tǒng)的發(fā)展。

建議:研究制定符合我國(guó)國(guó)情的頻率軌道資源管理政策和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),科學(xué)合理地規(guī)劃頻率軌道資源,確保衛(wèi)星通信系統(tǒng)穩(wěn)定與效能。先行結(jié)合移動(dòng)通信頻譜重耕在4 GHz以下,為低軌星座系統(tǒng)安排可用頻率;再面向6G愿景,在6G網(wǎng)絡(luò)頻譜規(guī)劃中,將7 GHz以下部分頻率分配給天地融合移動(dòng)通信系統(tǒng)使用。積極參與國(guó)際頻率軌道資源管理和分配機(jī)制,爭(zhēng)取更多的資源份額。加強(qiáng)與國(guó)際組織的溝通與合作,共同維護(hù)全球頻率軌道資源的公平分配。

5 結(jié)束語(yǔ)

手機(jī)直連衛(wèi)星通信是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的重大創(chuàng)新,開展手機(jī)直連衛(wèi)星通信技術(shù)研究將填補(bǔ)該領(lǐng)域的空白,其科學(xué)技術(shù)價(jià)值、特色和創(chuàng)新點(diǎn)主要包括以下四方面:① 手機(jī)直連是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)迭代演進(jìn)的發(fā)展方向。面向衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)化、商業(yè)化、國(guó)際化的發(fā)展需求,實(shí)現(xiàn)滿足大眾用戶普惠服務(wù)的手機(jī)直連衛(wèi)星通信,將是衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)迭代演進(jìn)的重要方向。② 手機(jī)直連衛(wèi)星通信將促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研融通發(fā)展。手機(jī)直連衛(wèi)星通信研究將在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研融通發(fā)展,支撐衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化、國(guó)際化進(jìn)程。③ 手機(jī)直連衛(wèi)星通信將支撐產(chǎn)業(yè)鏈攻關(guān)布局。手機(jī)直連衛(wèi)星通信將進(jìn)一步補(bǔ)強(qiáng)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈,推動(dòng)提升全產(chǎn)業(yè)鏈創(chuàng)新能力和整體效能。④ 手機(jī)直連衛(wèi)星通信將在未來(lái)貢獻(xiàn)較大通信增量市場(chǎng)。隨著衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)終端的普及,手機(jī)直連功能將作為電信行業(yè)新的消費(fèi)增長(zhǎng)點(diǎn),爆發(fā)大量用戶需求和使用場(chǎng)景。