华为、苹果要「捅破天」，手机卫星通信到底是什么？

要让用户在高山、高原这些没有基站的覆盖的地方能正常使用手机，手机厂商费了大劲。

文｜邱晓芬编辑｜苏建勋封面来源｜视觉中国可能很多人有这样的体验：在城市习以为常的蜂窝网络，一旦到了深山里、大海上，信号失效后，手机形同废铁。如今这种相当小众的用户需求，手机厂商们也趋之若鹜。9月6日，抢在iPhone 14发布的前两天，华为时隔两年更新的Mate 50，展示了这样一种能力——用户在无地面网络信号覆盖的条件下，比如身处荒漠无人区、出海遇险、地震救援，依旧可以实现紧急通信服务，与外界保持联系，并且生成多条轨迹地图。余承东口中这项“捅破天”的卫星通信功能，基于北斗卫星实现。实际上，卫星通信和蜂窝网络通信的差别很大，蜂窝网络下，手机通过地面铺设的基站，链接电信网络；而卫星通信则是由卫星收发信号，与手机进行连接。尽管在发布之后，市场上出现了不少质疑华为这一功能为“噱头”的声音——这完全能理解，北斗卫星通信不是一项全新的技术，早在几十年前就已经广泛应用在军事领域上。此外，其在民用领域的应用并不罕见，比如渔业、农业、森林抢险领域等，“国内所有大的农药喷洒机都有这项功能”，一位行业人士表示。但卫星通信用在大众智能手机上确实是第一次。不仅华为对此感兴趣，苹果也瞄准了枪口。苹果分析师郭明錤此前就表示，苹果早在iPhone13期间就完成了卫星通信在硬件上的开发，而9月8日发布的iPhone 14，卫星通信服务比华为提供的更丰富，不仅有卫星通信紧急短信，还可以收到救援机构的信息回复。在更早的时候，马斯克旗下的卫星公司星链、吉利李书福投资的手机公司星纪时代也将其作为一项主要的卖点进行研究。但路线与华为此次介入北斗卫星并不相同。手机厂商们近期的高调入局、密集发声，直接引爆了二级市场的热情，上周五，华丽创通、欧比特等相关领域公司集体暴涨。国外也一样，卫星通信公司全球星Globalstar的股价在过去半年直接飙升七成。卫星通信虽然不是一个新鲜事物，但随着大手机厂商的入局、以及背后产业链的逐渐成熟，在手机上重新找到了崭新的应用空间，改善少数用户在极端情况下的使用体验。站在用户的角度上看，一旦这项“紧急求助”功能若某天不幸被应验，将会是终身难忘的一幕。但对于硬件厂商来说，他们追求的，其实远远不止改善用户体验这么简单。把一项老技术装上新手机，难度不小按功能分，卫星包括导航、通讯和遥感三类。其中，北斗卫星是国内自主研制的，继俄罗斯DE glonass、美国的GPS之后的第三个全球卫星导航系统。北斗卫星是融合了导航和通讯两项功能的卫星。其实，目前国内几乎所有手机都能支持北斗定位，应用北斗卫星的导航功能，但是要实现卫星通信功能，整体的难度不小，不仅要有硬性的技术突破，也要有软性的准入门槛。一名行业人士表示，在硬件方面，北斗上行天线设计相比传统GPS有很大的变化，射频、滤波器都需要做新的调试。此外，还需要加入单独的芯片。产业链上的各方，技术门槛还在突破化解当中。比如，联发科此前就展示过，5G芯片在手机硬件上的卫星通讯功能，试图把功能整合进整体Soc（系统级芯片）当中。此外，中国兵器工业集团也联合过中国移动、中国电子科技集团以及一些国产手机厂商，攻克多项关键核心技术，完成国内首颗手机北斗短报文通信射频基带一体化芯片研制。一名通讯行业人士告诉36氪，手机和卫星之间并不是直接连接的，需要一些中间设备，比如卫星接收天线锅盖转化成WiFi之后才能与手机连接，而通信射频基带一体化芯片起到的作用就是，“代替中间这一天线锅盖”。随着在卫星通信进入手机这一大众化终端，将会带动产业链对于卫星通信一体化芯片的研发，带动北斗产业链的发展。图片来自pixabay技术门槛之外，把这项老技术装上新手机，还需要越过的一座高山是带宽准入门槛。作为高轨卫星，北斗卫星发射信号的频率和带宽存在较大的限制。具体表现在，手机卫星通信暂时只能基于字节发送，一般是以“短报文”的形式实现。以华为手机为例，通过北斗卫星系统实现双向信息的发送接收的时候，一次最多只能发送1000个汉字。“要在这些地方，用北斗卫星通信使用流媒体是不可能的”，一位行业人士表示。不过，在华为之后，未来未必所有的大众手机品牌都有能力跟进这项功能。前述人士表示，北斗卫星通信未来带宽将优先紧着渔业、森林救援、军事等传统刚需场景的使用，不一定能分配到国内这么大的智能手机用户群体手上。但另一位行业人士也认为，如果北斗卫星通讯开放带宽得到提升，门槛降低，“也可能会衍生更多空间、应用的可能。”另外，华为手机这次这项手机卫星通信功能，信号暂时还是由中国移动代收，因此，除了前述软硬两层的门槛之外，要实现这一功能还需要协调好芯片、手机厂商和运营商三方的关系。华为费力推进手机卫星通信这件难事不是没有空穴来风，卫星通讯有其存在的价值。星纪时代CEO王勇告诉36氪，从全球范围来看，移动基站的覆盖率只有21%左右，沙漠、公海、高原等地方都还没有被覆盖，因此行业内下一代通信的目标是，真正实现全场景全域的连接。从用户体验改善来看，这项功能是有特定意义的，只是受众还并不是很宽泛，绝大多数身处于城市的用户对此很难有感知。“卫星通信更像是对地面基面通讯的一项补充、备选。”一位行业人士表示。对于如今创新乏力的手机厂商来说，费事费力把这项老技术迁移到新手机上不难被理解——他们如不会放过一丝一毫可以祭出创新力和巧思的地方。

华为向左，马斯克星链向右

手机厂商的思考其实还能更深一步。北斗卫星的特殊性，决定了它不是随便一个手机玩家就能连接上的，大概率也不会随便开放给国外厂商，硬件企业们开辟了另外一条思路——通过低轨通信卫星来实现覆盖，比如马斯克的星链、以及吉利的星纪时代。北斗卫星和低轨通信卫星，是两种完全不同的实现方式。一位行业人士告诉36氪，星链追求更多的是宽带，也就是在这些地广人稀的区域WIFI上网的能力，而北斗暂时只是以短报文形式实现通信，“可以简单理解为，一个是5G，一个是1G”

低轨卫星通讯系统基本构成 信息来自华泰证券另外，手机厂商们涉猎手机低轨卫星通信的另外一项考虑是，实现“近场连接”，打造自己的生态闭环。手机厂商们在手机增长见顶之后，正在围绕着手机这一中心点，打造自己的IoT生态，甚至补齐自己的智能汽车版图。硬件越铺越多，底层的闭环连接、数据的打通至关重要。王勇告诉36氪，在智能化的时代下，所有的设备近在咫尺，却互相割裂，无法提供融合的服务，通过卫星可以解决多设备融合连接的问题。“在浩瀚的大海上，在无尽的沙漠上，手机之间不仅可以和外地联系，还可以互相联系，还会非常便利。”设想很美好，商业模式是摆在眼前的一大问题。一位通信行业人士表示，星链上网每个月要100多美元，远远高于传统的地面基站宽带连接，并不是普通用户可以接受的范围。所以未来商业模式的打磨也是摆在眼前的一项重要议题。不过，王勇认为，低轨卫星不比基站，是边际成本递减的模式，从用户体验来说，连接问题如果得到更好的解决， 也会产生更好玩的杀手级应用。另外，低轨卫星通信模式的又一项掣肘是，当前的频谱资源相当紧缺。卫星频谱是一种全球性资源，卫星频谱和轨道资源的申请都遵循着“先登先占”原则，先登记者有优先权。

地面移动通信和卫星通信的对比 来自华泰证券

而在一位行业人士看来，华为此次如此坚定推动此事，也或许是其6G布局的其中一步。6G时代下，卫星和蜂窝通信将会是互相融合、互相补充的，“传统地面运营商模式下没有新玩家了，建站的成本越来越高，引入卫星通信，还会有新的玩家还会进来”。不管如何，随着华为和苹果的加入，手机卫星通信的时代已经悄然而至，产业链上也将诞生更多的机会。

来个“分享、点赞、在看”