不過(guò),，飯要一口一口吃,，事情要一步一步地做。在3GPP Release17版的標(biāo)準(zhǔn)中,，我們能夠得到的服務(wù),，只是通過(guò)手機(jī)直接通過(guò)衛(wèi)星來(lái)發(fā)文字短信，同時(shí)也支持一些IoT設(shè)備通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送少量數(shù)據(jù),。在3GPP標(biāo)準(zhǔn)以后的版本中,，才有可能逐步添加手機(jī)直接通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行語(yǔ)音通話和寬帶上網(wǎng)的功能。

也許有些朋友會(huì)問(wèn),，早在二三十年前,，海事衛(wèi)星電話和銥星電話不就可以發(fā)文字短信嗎？還能進(jìn)行語(yǔ)音通話,，那3GPP定義的這些技術(shù)有啥新鮮的,？還是有本質(zhì)區(qū)別的！

對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō),，衛(wèi)星電話并不是時(shí)刻必須,，在絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)我們都生活在有地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域，時(shí)刻都能享受到廉價(jià),、方便的網(wǎng)絡(luò)連接,，為什么還要購(gòu)買(mǎi)衛(wèi)星電話，承受昂貴的衛(wèi)星通信費(fèi)用,？對(duì)于手機(jī)廠家來(lái)說(shuō),，在傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信技術(shù)下，它們的手機(jī)產(chǎn)品是不可能實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星直接聯(lián)通的,，但是在新技術(shù)下就是可能的,。為了保證廣大消費(fèi)者不受電磁波輻射的威脅，世界上大部分國(guó)家規(guī)定,，手機(jī)和Wi-Fi設(shè)備的最大發(fā)射功率在頻分復(fù)用FDD模式下不超過(guò)200毫瓦,，在時(shí)分復(fù)用TDD模式下不超過(guò)400毫瓦。這一下子就把功率降到傳統(tǒng)衛(wèi)星電話的十分之一了,，只有依靠最新的衛(wèi)星技術(shù),，高靈敏度的接收機(jī)才能實(shí)現(xiàn)。

此外,，普通手機(jī)直接連接衛(wèi)星通信還有很多技術(shù)難點(diǎn)：例如,，為了與我們現(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)保持兼容，衛(wèi)星也要使用現(xiàn)有移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的空中接口技術(shù),。但是由于衛(wèi)星在以第一宇宙速度飛行,，比我們地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)支持的最高速度快太多了，產(chǎn)生的多普勒頻移會(huì)導(dǎo)致無(wú)線電信號(hào)的頻率和相位發(fā)生重大變化，接收機(jī)無(wú)法正常接收,，這就需要在手機(jī)的物理層進(jìn)行額外的補(bǔ)償,；又如，低地球軌道衛(wèi)星距離地面的高度在500公里以上,，而地面基站的覆蓋范圍通常不超過(guò)35公里,，這并不是因?yàn)榛竞褪謾C(jī)的發(fā)射功率不夠，而主要是受到移動(dòng)通信協(xié)議的高精度時(shí)間幀所限制,，因此,，如果想實(shí)現(xiàn)手機(jī)與衛(wèi)星直接通信，需要對(duì)定時(shí)提前（TA）機(jī)制進(jìn)行修改,。此外,，還有其他一些技術(shù)問(wèn)題。值得欣慰的是,，這些技術(shù)問(wèn)題在3GPP Release17版本中全部得到了解決,。這些解決方案主要應(yīng)用在衛(wèi)星上，也有部分需要修改手機(jī)底層通信協(xié)議,。未來(lái)的手機(jī)芯片將會(huì)普遍支持5GNTN功能,，而對(duì)于現(xiàn)有的手機(jī)，也有可能通過(guò)升級(jí)固件來(lái)進(jìn)行支持,，具體要看手機(jī)廠家的計(jì)劃。

在3GPP Release17標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)之前,，通信業(yè)和衛(wèi)星業(yè)對(duì)手機(jī)與衛(wèi)星直接通信談得多,、做得少。但是當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)凍結(jié)之后,，許多公司都行動(dòng)起來(lái)了,。預(yù)計(jì)用不了多久，人們就能享受手機(jī)與衛(wèi)星直接通信的方便,。

目前,，一些公司已經(jīng)在這個(gè)方向布局及開(kāi)展工作，爭(zhēng)取早日提供手機(jī)與衛(wèi)星的直接通信的服務(wù),。

7月12日,，瑞典愛(ài)立信公司發(fā)布公告稱，將攜手法國(guó)泰雷茲公司和美國(guó)高通公司,，共同研制支持5G NTN服務(wù)的新型衛(wèi)星,。目前它們還沒(méi)有公布發(fā)射衛(wèi)星的具體時(shí)間表，但是這幾家巨頭聯(lián)手,，相信必然能夠?qū)⑦@一服務(wù)迅速推進(jìn),。這三家企業(yè)在3GPP組織的標(biāo)準(zhǔn)制定工作中都非常活躍,，泰雷茲公司還是NTN功能工作組的領(lǐng)頭企業(yè),。因此它們的技術(shù)必然符合3GPP的5G NTN標(biāo)準(zhǔn),，但初期只能提供短信息服務(wù)。

老牌衛(wèi)星通信公司銥星通信在7月26日表示,，它已經(jīng)與一個(gè)未透露名稱的客戶公司簽訂了開(kāi)發(fā)協(xié)議,，將為該公司提供新型衛(wèi)星，可以為全球數(shù)十億部手機(jī)提供窄帶通信服務(wù)（很顯然,，消費(fèi)者不需要換手機(jī)）,。銥星公司并未透露新型衛(wèi)星的技術(shù)細(xì)節(jié)，但是行業(yè)分析人士認(rèn)為,，如果要與目前數(shù)十億部手機(jī)兼容,，那新衛(wèi)星必然是支持3GPP 5G NTN標(biāo)準(zhǔn)的。

銥星下一代星座的藝術(shù)想象圖

今年2月份,，全球星（Globalstar）公司表示,，已經(jīng)與一家未透露名稱的客戶公司簽訂了協(xié)議，將研制和發(fā)射17顆衛(wèi)星來(lái)提供“持續(xù)的衛(wèi)星服務(wù)”,，根據(jù)業(yè)內(nèi)猜測(cè),，這家客戶就是蘋(píng)果公司。據(jù)業(yè)內(nèi)爆料稱,，蘋(píng)果公司將要在今年9月份發(fā)布的Iphone14手機(jī),，可能就將要支持通過(guò)衛(wèi)星發(fā)送短消息的服務(wù)。目前尚不清楚這個(gè)服務(wù)是否符合3GPP 5G NTN標(biāo)準(zhǔn),，不過(guò)我們只要再等一個(gè)多月就知道了,。

美國(guó)初創(chuàng)衛(wèi)星公司AST SpaceMobile在今年初展示了能夠直接向手機(jī)提供寬帶服務(wù)的試驗(yàn)衛(wèi)星。這家公司的主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于,，衛(wèi)星使用了一個(gè)可折疊的巨型相控陣天線,，能夠提供更大的發(fā)射功率和更高的接收增益，使得衛(wèi)星與手機(jī)通信的速率直接提升到了寬帶的水平,，能夠真真正正地實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地刷抖音,、聊微信，語(yǔ)音通話更是不在話下,。由于目前3GPP的5G NTN標(biāo)準(zhǔn)還未涉及寬帶通信,，可以肯定的是，AST SpaceMobile的衛(wèi)星是不符合3GPP標(biāo)準(zhǔn)的，但是也許該公司未來(lái)會(huì)參與到3GPP的標(biāo)準(zhǔn)化工作中。

美國(guó)AST SpaceMobile公司的“藍(lán)行者3號(hào)”原型衛(wèi)星

另外一家美國(guó)初創(chuàng)企業(yè)Lynk Global也要提供手機(jī)寬帶衛(wèi)星服務(wù),。在2020年2月,，在NASA和幾家移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商共同支持的測(cè)試中，該公司的試驗(yàn)衛(wèi)星就實(shí)現(xiàn)了“從在軌衛(wèi)星向地面標(biāo)準(zhǔn)手機(jī)發(fā)送了世界上第一條短信”。該公司在2021年6月推出了新一代試驗(yàn)衛(wèi)星,，能夠提供更大的發(fā)射功率和實(shí)現(xiàn)更高的通信速率,?？梢钥隙?，該公司早期試驗(yàn)衛(wèi)星是支持5GNTN標(biāo)準(zhǔn)的，但是未來(lái)的寬帶服務(wù)衛(wèi)星就不一定了,。目前尚不清楚該公司提供寬帶服務(wù)的衛(wèi)星使用了什么技術(shù),，但是從通信原理上來(lái)說(shuō)，無(wú)非是使用更大孔徑的天線,，用更大的功率發(fā)射,。實(shí)現(xiàn)更大孔徑的天線，可以使用單一的巨型天線,，也可以用多個(gè)衛(wèi)星的小天線共同工作,，形成合成孔徑天線。

Lynk Global公司的未來(lái)衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)概念圖

Lynk Global公司發(fā)送的世界上第一條從衛(wèi)星到“未修改的手機(jī)”的短信息

新技術(shù),、新服務(wù),，SpaceX公司怎么會(huì)缺席？7月25日,，SpaceX向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)申請(qǐng)使用2GHz頻段來(lái)增強(qiáng)其移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)的許可,。據(jù)SpaceX稱，未來(lái)的星鏈衛(wèi)星將增加一個(gè)模塊化的有效載荷,，使用2GHz頻段,，將利用“現(xiàn)有的地面設(shè)備和用戶終端”，“還將添加新的地球站設(shè)備,，以優(yōu)化消費(fèi)者的性能,。”業(yè)內(nèi)猜測(cè),，這個(gè)服務(wù)有可能兼容3GPP的NTN標(biāo)準(zhǔn)，為手機(jī)提供短信類(lèi)服務(wù),，如果手機(jī)搭配使用“新的地面設(shè)備”則能提供寬帶服務(wù),。

從這些消息可以看出，外國(guó)企業(yè)已經(jīng)在手機(jī)直連衛(wèi)星通信的領(lǐng)域全面行動(dòng)起來(lái)了,。那中國(guó)企業(yè)呢,？實(shí)際上中國(guó)已經(jīng)有數(shù)家公司發(fā)射和驗(yàn)證了IoT衛(wèi)星及相關(guān)技術(shù)，部分衛(wèi)星系統(tǒng)地面終端的能耗也降低到百毫瓦水平,，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)與3GPP NTN標(biāo)準(zhǔn)兼容,，并沒(méi)有什么技術(shù)障礙。我們期待著,，更多中國(guó)公司也能迅速反應(yīng),，加入到這個(gè)新賽道的競(jìng)爭(zhēng)中來(lái)。

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參考資料：

https:///

https://mp.weixin.qq.com/s/CXMz0IGHzvxAnnnky7Fgrw

https:///iridium-agrees-development-deal-to-bring-its-network-to-smartphones/

https:///spacex-requests-spectrum-to-upgrade-starlink-mobile-services/