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卫星电话的前世今生——行业应用，并非“新鲜事物”，小小的手机是如何连接如此之远的地球同步轨道卫星的。终端突破之后，中国星网的低轨卫星通信网才将真正迎来消费级应用爆发。

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一、卫星电话的前世今生

早在二十世纪八十年代，卫星手机已经出现。目前世界上运营的四大卫星移动电话系统分别是海事、铱星、欧星和天通系统。

1982年，国际海事卫星组织打造的Inmarsat-1开始提供卫星通信服务，这是最早的全球卫星移动通信系统，“卫星手机”开始进入人们的生活，甚至早于第一代蜂窝通信系统（1G）。目前网络已运营40多年，并演进至第六代，由4-5颗高轨卫星组成、覆盖全球（除南北极以外），重点面向海上用户提供全球移动通信和遇险安全通信。

图1 海事卫星电话 Isatphone 2

1 998年，地面蜂窝系统正演进至第二代（2G），通信业巨头摩托罗拉公司在2G和卫星之间选择了覆盖区域更广、技术含量更高的卫星，并突破了星间链路等关键技术问题，完成了铱星（Irdium）系统组网。该系统采用66颗低轨道卫星组成星座，覆盖全球（包括南北极），提供卫星电话、寻呼和数据传输等业务，主要服务美国政府机构，以及航空、陆地应急、物联网等行业。

图2 铱星首款卫星电话Motorola 9500

2008年，总部位于阿联酋的舒拉亚（Thuraya）将第三颗星高轨卫星送入指定的轨道位置、从 而完成组网，并向欧洲、中东、非洲和亚太地区的应急、海事等行业用户提供卫星电话服务，其业务更侧重于语音和低速数据，终端更小巧。

图3：舒拉亚 xt lite卫星电话

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2013年，舒拉亚发布了Thuraya SatSleeve产品，该产品是一个能够帮助普通手机连接卫星的外壳，把这个外壳嵌套在普通手机上就可以“直连卫星”。 这次创新拉开了普通手机直连卫星的序幕。

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图4 Thuraya SatSleeve 外壳

图5 具备天通功能系列终端

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近年来，卫星通信悄悄潜入了消费者市场，“手机直连卫星”持续升温，据媒体报道，苹果 、AST、Lynk Global、高通、华为、中兴等通信企业，均在积极开展手机与卫星直连通信的相关研究和产品研发，苹果和华为已在现有版本手机终端上实现了“手机直连”技术。

二、小小的手机是如何连接如此之远的地球同步轨道卫星的

近日，2023中国无线电大会召开，专家透露了手机直连卫星技术研发历程和技术难点。

原来，大众消费类手机连接36000公里的天通一号卫星在2021进行了技术方案的论证。技术方案论证完后，接着就是到了12月份准备组织技术研发。这里提到的是联合研发，联合了多家知名厂商，成立了联合攻关团队。这里具体联合了哪些知名厂商，想必现在大家已经很清楚明白了。

到了2022年10月份，已经开始有直连天通一号卫星的工程样机出来了。2022年10月份到2023年3月份，进行了开始进行了大量的外场测试。mate60 pro发布后，有不少人不相信是直连了天通一号卫星。不过随着全国各地网友手持mate60 pro在各种场景下的的评测曝光，有的甚至还在飞机上拨通了卫星电话，真相已经比较清楚明白了。从中国无线电大会上曝光的路测的路线图中可以看到，大众消费类手机直连天通一号的路线中不出意料的包含了罗布泊。

接下来会上还透露了大众消费类手机消费类手机的技术难点以及解决方案。目前，网络上流传中不少版本的手机直连天通一号的“揭秘”，鱼龙混杂，这个揭秘预计已经是网络上公开的最权威的解释之一了。

三、终端突破之后，中国星网的低轨卫星通信网才将真正迎来消费级应用起飞！

进入5G时代，尤其是2022 年支持卫星接入的3GPP Release 17 规范发布后，能“上星”的高端手机越发吸引人们的关注，各大手机厂商及运营商加速推进“手机直连卫星”的研发。2022年9月，华为发布全球首款支持北斗短报文卫星通信的大众智能手机Mate50；紧随其后，苹果发布支持卫星通信功能的iPhone14。各终端厂商的技术创新让卫星手机摆脱过去的“大哥大”气质，撕掉“昂贵”“小众”的标签，走向消费电子领域这个大舞台。

今日，环球通信笔者接受新京报记者的采访时提到：近几年，换机周期呈现越来越长的态势，甚至有机构预测全球平均换机时间超过4年，而在某些市场，这一数字将延长至5-6年。换机周期的延长其中主要原因是手机创新迭代吸引力不足。而华为mate60系列的上市则因为在卫星通话功能、显示自适应刷新率以及搭载鸿蒙 4.0，接入 AI 大模型等系列技术亮点众多，性能大幅提升，正如网友热传的“遥遥领先”，这必然引引发换机热潮，集中释放这几年换机周期延长下积攒的消费需求，筑基销量回归。

相比起星链提供的卫星通信服务还需要外挂较大的卫星天线，中国的卫星通信手机已实现内置卫星天线，甚至无需对着天空都能实现通话，也就是说，在卫星终端小型化、适配消费级终端上，我们率先拿下一局。

但是，目前的高轨静止通信卫星，即使连到手机，也仅能作为应急使用。通信容量都小，更不用说上网。终端突破之后，中国星网的低轨卫星通信网才将真正迎来消费级应用爆发。所以，“旧时王谢堂前燕，飞入寻常百姓家”，卫星通信消费级应用的爆发，还是等中国星网的低轨卫星通信网吧。

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中国星网成立，专门负责统筹空间互联网建设的规划与运营。2021年4月22日，中国卫星网络集团有限公司在河北雄安新区成立，注册资本100亿元，由国务院国资委100%控股。中国星网的成立不仅是中国卫星通信、卫星应 用产业的又一个里程碑，也是航天产业对国家新型基础设施建设的响应和落定。

镜头里，身高1米85以上的运动员们来到杭州本地人熟悉的钱江小商品市场、四季青市场像模像样地砍价、购买商品甚至有运动员拉着行李箱“扫货”主打一个入乡随俗

中国星网不断完善产业布局，加速卫星通信全面发展。自成立以来，中国星网陆续成立了中国星网网络系统研究院、中国星网共享服务有限公司、中国星网网络创新研究院、中国星网网络应用研究院，并直接控股中国星网网络应用有限公司，间接控股重庆星网网络系统研究院、上海卫星互联网研究院。此外，中国星网投资15.8亿元的总部大楼建设进度也很快。

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我国星网卫星发射基地位于海南文昌市东郊镇，2022年7月正式开工建设，目前主体结构已封顶，预计年底前1号工位竣工，第一个卫星预计将在2024年上半年发射，自此我国发射星网卫星将进入快车道。

我国首个开工建设的商业航天发射场-海南商业航天发射场由海南国际商业航天发射有限公司投资建设，这是一家新公司，但背景可不简单，是由海南省政府和中国航天科技集团有限公司、中国航天科工集团有限公司、中国卫星网络集团有限公司共同出资成立，注册资金100亿人民币，唯一股东是国务院国有资产监督管理委员会。5月11日，海南商业航天发射场项目1号发射工位主体结构封顶。

总设计师吴义田介绍，“年底确保按期完成1号工位所有的建设工作，等联调联试结束以后，我们会在2024年上半年的6月份之前择机完成海南商业航天发射场的首次发射任务，也是我们国家的重大工程任务。”

四、已有高轨道通信卫星，中国为何要打造低轨道卫星？

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以往，通信卫星主要停留在地球同步轨道。该轨道运行周期等于地球自转周期，不考虑轨道摄动时，在地球同步轨道上运行的卫星每天相同时刻经过地球上相同地点的上空，对地面观测者而言，每天相同时刻卫星出现在相同的方向上，这样它们相对于地面基站来说就是稳定的，能够确保提供连续服务，并且轨道高度高，覆盖范围也广。

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但地球同步轨道卫星也有其“难言之隐”，由于轨道资源有限，只能在一个拥挤的环境下工作。随着地球同步轨道卫星的增多，这条轨道已经变得越来越拥挤。（注：两颗卫星之间必须保持1000公里以上的距离，以避免出现碰撞和干扰）。

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相关资料指出，地球同步轨道通信卫星还有一个主要缺点是其传输时延大，一般为500ms（ms为时间单位，数值越小，延迟越短）左右，而低轨卫星高度大大降低带来的主要优势之一是时延大大缩短，新兴低轨通信星座大都能够实现50ms以内的时延，与地面光纤网络相当，这也使其可以支持在线游戏或视频聊天等基于实时或近实时数据传输的应用。

随着小卫星技术的发展，越来越多的国家或企业开始重视发展低轨道通信卫星。此外，与大卫星相比，单颗小卫星成本较低，易于批量生产，发射的选择也更多，可以搭载发射，也可以专门一箭多星发射，多颗小卫星组网也可以实现甚至超出单颗大卫星功能和性能，现在不少遥感卫星、低轨道通信卫星都选择小卫星以及微小卫星平台。

与“星链”计划相对应，中国也在积极发展卫星通信技术。中国的卫星通信行业已经取得了令人瞩目的进展，不仅在卫星数量上有所增长，而且在技术上也有所突破。中国卫星通信技术的发展，使得更多的人能够享受到高质量的通信服务，无论是在城市还是偏远地区。目前，中国的星座计划预计发近1.3万颗低轨卫星，今年已经发射了第一颗实验卫星，预计明年开始进入批量发射。到2030年，平均每年发1800颗。

2023年7月9日19时整，长征二号丙运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，成功将卫星互联网技术试验卫星送入预定轨道。

本次发射受到业界广为关注并非是火箭本身，而是载荷 - 卫星互联网技术试验卫星。这或许意味着中国版星链低轨通信星座开始走向现实，并终将进入快车道。目前来看，刚刚圆满成功的7月9日发射任务或成为中国版星链的一大里程碑，今年或将是中国星网正式建设的元年。

有趣的是，中国选择了更低轨道的方式来部署一些卫星，这与“星链”计划采用的较高轨道有所不同。低轨卫星的部署可能会提供更低的延迟和更高的带宽，这使得通信更为高效。

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作者@好5G ：资深分析师｜特约撰稿人｜新媒体专栏作者｜手机评测专家

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