为什么手机厂商都看上了卫星通信？
本文来自微信公众号：甲子光年 （ID：jazzyear），作者：范文婧，编辑：栗子，头图来自：Apple
9月6日，华为时隔两年发布新款旗舰手机Mate 50和Mate 50pro。在发布会之前，华为常务董事、终端BG CEO余承东在Mate50预热视频中透露，该手机会在通信上有一个“向上捅破天”的技术创新——北斗卫星通信功能。
无独有偶，北京时间9月8日凌晨，苹果发布iPhone 14和iPhone14 pro系列手机，同样支持卫星通信功能。
苹果宣称，用户可以在空旷的地区根据指示定位卫星方向并发送消息。消息可以通过技术压缩，以更快地传递；同时苹果也准备了一套紧急情况的问题清单，方便救援团队快速收集信息。
何为卫星通信？
简单来说，卫星通信就是在没有地面网络时，用户可以通过卫星发送消息给朋友。每条消息有字数限制，传送时间大约为几分钟到半小时不等，每位用户每月可以发30条免费消息。
实际上，卫星通信并非新东西，此次华为手机涉及的卫星通信功能是通过北斗卫星“短报文”实现的。在此之前，渔业是我国北斗短报文普及较早、应用广泛的行业。另外，农业、林业、防灾救灾、公安反恐等，也都是短报文的重要应用行业。
不过，把卫星通信技术应用在智能手机上，确实是近两年的事。
苹果本可以是第一个发布卫星通信手机的厂商。在去年苹果发布会之前，知名分析师郭明錤就曾爆料苹果正在研发卫星通信功能，并认为iPhone 13系列可能会支持卫星通信。
同样在去年，彭博社记者马克·古尔曼也曾对苹果的卫星通信功能进行了前瞻，认为苹果将发布的卫星通信功能包含“紧急卫星消息”和“危机报告”两个功能。
但意外的是，iPhone13并没有搭载卫星通信，并且今年发布iPhone14之前还被华为截胡，抢先一步发布了类似功能。
虽然由于通信卫星的能力和频段的限制，苹果和华为所推出的功能目前都只用在SOS紧急求助领域，但这并不意味着其他厂商不会跟进。
近期，谷歌同样宣布下一代安卓系统也将支持手机卫星通信功能，Android 14开发者预览版预计在明年3月启动，这或许意味着可以升级Android 14系统的所有安卓手机，都有望支持这项新技术。
国内厂商也开始有“追星”的苗头。刚刚收购魅族手机的星纪时代，此前也公开表示，未来将会推出全球首款直连低轨卫星的消费级手机。
不少业内人士认为，随着不断有新的卫星发射、卫星产业链的完善，卫星通信功能也许会在未来几年里迅速普及，成为所有手机的标配，并带来更多的想象空间。
但卫星通信真的是消费级市场的刚需吗？仅能“求助”的卫星通信的价值又在哪里呢？
一、为什么手机厂商都看上了卫星通信？
上世纪七十年代左右起，卫星通信和地面网络的发展，一直都是较为同步的，直到2G时代也是如此。
卫星通信依靠卫星来传输数据，能够覆盖更广的范围，但只能传输较少的数据量；而地面网络依靠基站来传输数据，由于当时基站数量有限，覆盖的范围也较为有限，传输的数据量不比卫星更多。
在当时，每家公司对这两项技术的发展都有着不同的看法，投入也有所不同。
摩托罗拉认为，全球地面网络的移动设备需求数，也不过是百万台量级。未来偶尔的卫星电话+稳定的固定电话是更为合适的模式。于是90年代，摩托罗拉推出“铱星计划”，计划用77颗低轨卫星来完成这一设想。
然而刚过了千禧年，还没等摩托罗拉铱星计划的卫星发射完，地面蜂窝网络就已经从2G网络朝着3G时代演进。
在3G时代，网络传输速度可以达到100k/s以上，让人们可以通话、发送即时通信消息，甚至可以传输图像、音乐、视频、浏览网页、电话会议等。
而后的故事大家都已经熟悉，手机普及、智能手机发展，移动网络通信服务成为了人们的生活日常一部分。摩托罗拉预计的几百万台设备已经达到了亿、十亿的量级，地面网络把卫星通信远远甩在了身后。
时至今日，随着4G、5G和智能手机的更新迭代，在网络通信的维度上，似乎只有“快”与“更快”的差异。在手机的功能上，也已经很久没有让消费者眼前一亮的功能了。
卫星通信就这样作为“创新者”，被各大智能手机厂商看上了。
过去二十年里，企业在卫星通信研发上的投入有限，目前卫星的传输速度也依旧只有2G网络左右的水平，只能用来补充数据量小、但地面网络又无法覆盖的地方。例如SOS场景。
千域空天创始人蓝天翼认为，我们可以把手机卫星通信功能的必要性，类比为过去的“手机拍照”功能。“这项功能虽然曾一度被诟病‘鸡肋’，但目前不仅成了手机厂商的标配，还是各家功能差异的体现。”
同样，卫星通信这项被大众忽视了多年的技术，被搭载到了消费级的设备里，尽管现在看上去应用场景有限，但并不代表未来随着卫星通信产业链的逐步完善，而带来更多的想象空间。
二、为什么是现在？产业链共同向前
既然去年苹果已经在研发卫星通信功能，为什么今年才正式落地？要想回答这个问题，就要谈一谈实现卫星通信功能所需要的产业链互动了。
首先，手机厂商需要有卫星的合作伙伴，并且合作方的卫星数量和通信技术都达到一定水平。
去年，大众就猜测与苹果合作的是Globalstar。虽然两家公司直到苹果的功能发布才“官宣合作”，但种种蛛丝马迹已经展露得明显。
一直亏损的Globalstar发射上一颗卫星已经是2013年的事情。但今年2月，Globalstar以3.27亿美元购买了17颗新卫星，并表示其“匿名客户”将承担大部分费用。今年6月，Globalstar在时隔9年之后，发射了一颗备用卫星。
分析师猜测，若不是苹果的资金支持，Globalstar也很难多年之后再发射卫星，更不可能高价购买17颗新卫星。
9月7日，苹果发布了新产品后，Globalstar也在SEC（美国证券交易）网站公布了这项合作，并表示在此之前已经对其网络进行了大面积升级、增强覆盖和冗余，并表示将为苹果的业务预留85%的网络带宽。
有了合作伙伴后，苹果只需要在芯片里增加一组卫星通信的协议栈，就可以拥有卫星通信的功能。
对于很多公司来说，手机的基带芯片是否能适配卫星通信技术、以及与之带来的通信标准的变化，也是一个重要的影响因素。
基带芯片和射频芯片是为了实现手机通信功能所需要的芯片。其中射频芯片负责信号的收发、功率放大等；而基带芯片负责信号和协议的处理，难度更高。可以说，基带芯片决定了能否实现卫星通信、通信的质量。
全球范围内，高通和联发科占据了基带芯片的主要市场。
凭借这一领先地位，高通也已经与Globalstar达成合作，在去年的5G芯片骁龙X65中已经支持Globalstar的n53频段。
更重要的是，两家公司都决定采用国际移动通信技术，推进卫星通信标准化进程。
就在今年8月中旬，联发科宣布完成了将智能手机接入5G NTN（非地面网络）的实验室连接测试，展示了支持与商用5G智能手机进行卫星通信的可能性。
而7月中旬，高通、爱立信和泰雷兹三方决定共同对5G NTN的智能手机通信连接进行研究和测试。
如果基于国际移动通信标准的5G NTN技术推行下去，验证成功并成为产业链共识，未来下游手机厂商想做带有卫星通信功能的终端产品，只需要继续购买高通和联发科的芯片。
卫星和通信标准的发展之外，短期来看手机的使用依旧绕不开地面网络运营商，两者之间为互补关系。那么与通信公司合作则变得相当重要。
在8月底，SpaceX的星链宣布与美国第二大运营商T-Mobile合作，利用卫星为T-Mobile合作提供连接服务，包括在目前没有信号的偏远地区。这不仅有利于T-Mobile，也帮助SpaceX在各地更好地商业落地。
总之，卫星的发展、卫星与手机公司达成合作是基础，而基带芯片的发展、标准的制定和运营商的参与也同样重要。这就是为什么直到今年，各大手机厂商才加载卫星通信的原因。
三、跟上潮流，中国的机遇与挑战
不过，卫星通信的故事在中国不太一样。不同于国外，中国的卫星制造公司都是国家队。
本次为华为提供卫星通信功能的公司是北斗三代短报文。这项技术已经经历了多年的发展，在救灾、海上通信等方面使用。但与华为这样的公司推出民用的消费级功能还是第一次。
过去20多年里，中国的卫星通信技术也在逐步发展，达到了能够接入手机场景的水平。
而在基带芯片领域，今年8月初，中国北斗卫星导航系统发布消息，中国兵器工业集团有限公司、中国移动通信集团有限公司、中国电子科技集团有限公司以及国产手机厂商，联合完成了国内首颗手机北斗短报文通信射频基带一体化芯片研制，实现了大众智能手机卫星通信能力。
那么从华为发布会来看，这家“国产手机厂商”，大概率就是华为了。
因为只有拥有了射频基带芯片的能力，以及与北斗短报文合作的机会，华为Mate 50才拥有了SOS的场景下的卫星通信能力。
这看上去像是一个面对苹果的“防御性”功能，但其他国产手机要跟上苹果华为的步伐也许还比较吃力。
一方面，北斗短报文之前也未用于消费级场景，在保证原有应用的情况下，手机卫星通信能够承载的数据量有限。
华为本次发布的功能中，每位用户每月有30条免费短信的额度，通信时间大约几分钟至半小时。要再加入其他的移动终端公司，可能性比较低。
另一方面，如果继续使用高通和联发科的芯片来实现卫星通信功能，则还需要再等待几年时间，且在国际局势下，也有一些不确定性。
当然，也有民营公司打算要走SpaceX的路——自己发射卫星。
今年2月，吉利一次发射了9颗卫星，并顺利进入预定轨道。然后在今年刚刚结束的人工智能大会上，吉利李书福投资的星纪时代就宣布将推出直连低轨卫星的消费级手机。
不过，作为一家创业公司，他们是否能够拿到本就有限的通信波段，以及要具体如何落地才能覆盖卫星的成本，还需要再继续观察。
除了与卫星公司合作之外，卫星通信应用另一个需要跨过的坎，则是前文提到的“标准”。
如果中国需要自己搭建一套协议，则在卫星、通信技术方面都需要有巨大的投入。而且出境之后无法与其他协议互通，境内外的通信业务都很难进行。
全球范围内，标准的制定能够让通信更加统一便捷，也更方便各个合作方的参与，或许是更好的选择。
从中国卫星产业链的角度来看，过往以政府和国有企业独占的模式正在发生着变化，在卫星制造、发射和运营方面都有一些民营公司参与。
但如果要实现地面通信和卫星通信的互补，合作方依旧无法摆脱传统电信运营商，甚至很长一段时间都将是传统运营商来主导。
然而在国际市场中，传统运营商面临落地困难，运营费用高昂问题。随着技术和商业场景的完善，运营商形态也在发生巨大变化，类似星链、Oneweb这样新型运营商组织诞生。
世域天基CEO郭正标展望，允许民营卫星运营商的出现，将会是加入国际标准化大家庭、达成互利合作的一个解法。
2015年，SpaceX宣布星链计划，通过低轨卫星群，提供高速网络通信业务。截止到2022年8月底，星链计划已经发射了超过3200颗卫星，并在36个国家和地区使用。
根据SpaceX的说法，等星链卫星发射完毕，通信速度将达到3G及以上的水平，这会给手机的卫星通信带来更多的可能。
郭正标认为，这将给整个移动通信生态带来革命性的影响。
消费级产品创造的巨大营收，将促进卫星制造公司发展，也将向下要求所有软件产品支持该功能，给第三方应用开发者提供机会并创造更多商业场景。
感谢世域天基CEO郭正标、千域空天创始人蓝天翼对本文的帮助
本文来自微信公众号：甲子光年 （ID：jazzyear），作者：范文婧，编辑：栗子
