【星际时代】第9期：手机直连卫星专题，2023中国卫星应用大会

本期前沿周报，聚焦2023中国卫星应用大会，瞄准卫星移动通信技术领域，综合卫星界、IT之家、澎湃新闻、智东西、迅翼卫通、三体引力波等分析报道，六合商业研选整理、精校，分享给大家，Enjoy。

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2023中国卫星应用大会召开，聚焦手机直连卫星等热点话题

2023中国卫星应用大会，10月25日~27日在北京召开，中国通信学会主办，卫星大会主题为数字化转型赋能卫星应用产业，同期举办卫星应用技术与设备展览会，集中展现中国卫星应用与商业航天最新成果。

中国卫星应用大会汇集多个领域、多种行业卫星用户资源， 2023中国卫星应用大会聚焦手机直连卫星、高通量卫星载荷、卫星姿态控制、天基算力等热点技术话题展开讨论。

2023年10月25日，中国卫星应用大会卫星新技术论坛正式举行。论坛聚焦卫星热点技术发展、航天新技术研究趋势，邀请中国空间技术研究院、中国电信、航天科技五院、北京控制工程研究所、西安电子科技大学等多位国内航天领域专家，分享卫星移动通信技术、手机直连卫星等热点技术话题。

《中国卫星移动通信技术发展与应用》主题报告

2023年10月25日，2023中国卫星应用大会主题报告环节，天通一号移动通信卫星总设计师、中国空间技术研究院通信卫星事业部研究员陈明章，发表主题演讲《中国卫星移动通信技术发展与应用》，谈卫星通信走入大众市场，技术如果能走入人们生活，就会有更大发展机会，未来高低轨卫星将实现互补式发展。

中国应急通信体系问题凸显，国家决定建设自主可控卫星移动通信系统。2008年，汶川地震救灾，凸显中国应急通信体系建设不足，国家决定启动建设自主可控卫星移动通信系统；2010年，天通一号卫星移动通信系统正式启动研制工作；2011年，系统正式批复立项，空间段卫星由航天科技集团五院负责抓总建设。

2016年8月6日，天通一号01星在西昌发射入轨，定点东经101.4度；01星基于中国东方红四号DFH-4卫星平台研制，是当时重量最大、载荷最复杂的卫星；卫星研制过程中，攻关解决系列技术与工程问题，拥有自主知识产权；2020年11月12日，天通一号02星成功发射，定点东经125度；2021年1月20日，天通一号03星发射，定点东经81.5度。

目前天通一号系统3颗卫星在轨服务，实现亚太区域覆盖。天通一号系统支持下，卫星电话手持终端可拨打任意地面固定与移动电话，业务速率1.2Kbps、2.4Kbps、4.0Kbps；短消息可与地面公网移动通信终端互联互通；数据传输/互联网接入/视频回传速率9.6Kbps～384Kbps。

手机直连卫星，成为天地融合移动通信的成功案例与典型应用。陈明章表示，手机直连卫星技术与应用发展，需全产业链高度协同配合，包括卫星研制方、通信运营商、手机厂商、通信设备研制方、芯片制造方等，多方合作共同明确应用能力需求与技术发展方向，面向后续建设应用，加速开展技术验证工作；同时，也需政府与管理机构推进通信标准化、频率使用规则优化等举措。

高轨移动通信卫星技术演进，关注卫星平台能力、卫星天线口径、卫星波束合成、卫星段与地面段联合优化等。陈明章表示，高轨移动通信卫星平台，需要改善整星姿轨控（对卫星进行全面姿态与轨道控制）能力、节省化学推进燃料重量、延长卫星在轨寿命；增大卫星天线口径，进而增强卫星天线增益，目前国际范围内最大天线口径22米，中国已实现同等口径在轨验证，未来可将手机直连卫星通信速率提升至百Kbps；卫星波束合成，可实现对卫星波束灵活高效管理与使用；卫星段与地面段联合优化，推动改善星地链路性能、手机终端射频能力等。

《手机直连卫星技术发展与思考》主题报告

2023年10月25日，2023中国卫星应用大会主题报告环节，中国电信卫星应用技术研究院院长、中国电信集团卫星通信有限公司副总经理李屹寰，发布主题演讲《手机直连卫星技术发展与思考》，结合手机直连卫星业务的三种技术路线与典型系统对比，分析手机直连卫星技术未来发展。

作为华为Mate 60 Pro实现直连卫星的重要参与者，李屹寰表示，手机直连卫星的想法并不是一时兴起，而是经过深思熟虑与实践检验；我们曾遇到过特殊自然灾害，比如甘肃白银越野跑事件、河南郑州暴雨事件，这些事件导致地面网络瘫痪或不稳定，这种情况下，手机直连卫星显得非常重要与有用。

手机直连卫星业务，存在双模终端、基站上卫星、3GPP NTN三种技术路线。

双模终端（新用户需更换手机），天通、北斗、全球星、铱星等采用：利用已建成卫星移动通信系统与现有卫星通信技术体制，通过芯片小型化、射频天线优化等技术，在手机中增加传统卫星通信终端的通信功能，使手机成为地面移动通信与卫星移动通信双模终端。

基站上卫星（存量终端手机直连），Starlink、BlueBird、Lynk Tower等采用：卫星通信运营企业与地面运营商进行商业合作，复用现有4G/5G移动业务频率，将基站搬到距离地面几百公里的太空，实现手机直连卫星能力。这种方式的关键技术挑战，是大面积阵列天线，需增加天线增益，满足存量终端直连卫星链路需求。

全球移动通信标准化组织3GPP NTN（非地面网络），海事卫星、Ominispace等采用：可细分为两类，1、利用已建成卫星移动通信系统的透明转发通道，将协议升级为3GPP 卫星直接通信技术NR-NTN或物联网非地面网络IoT-NTN路线；新用户需换机，新建系统频段兼容/协调难度极大；2、通过整个端到端系统设计，采用基于5G非地面网络NTN及其演进技术，支持手机直连的星地融合技术路线，手机可接入未来符合3GPP非地面网络NTN的5G/6G网络，不兼容现有卫星系统。

中国与美国卫星发展策略有所不同，主要基于二者网络基础不同与商业环境不同。两国地面网络基础不同，中国地面移动网与宽带已覆盖现有行政村，美国用户密度较低区域地面移动网覆盖不佳。商业环境方面，北美部分地区地广人稀，有常住人口区域还存在无信号覆盖的情况，基站上星可满足该地区用户长期稳定使用需求，包括短信、语音、数据业务；中国手机直连应用，目前以日常满足户外工作、户外运动用户、无人区域开展作业时按需使用，与在自然灾害等紧急情况下，满足应急救援力量与重要通信支持，以短信、语音为主。

李屹寰表示，未来还有很多工作要做，比如提供更多、更好、更便宜的终端产品，让更多用户能买得起、用得上；提高卫星网络性能与容量，让用户能享受更快、更稳定、更丰富的服务；实现天地一体、无缝切换网络体验，让用户无论走到哪里都能畅通无阻。

2023中国国际卫星应用技术与设备展览会

2023中国卫星应用大会期间，举办国际卫星应用技术与设备展览会，选址北京香格里拉饭店二层新阁厅，展览面积1,600平米，多家中外知名企业、卫星运营商、卫星小数据站VSAT运营商、卫星制造商、业务系统集成商、卫星通信天线、动中通设备（用于移动通信设备，包括手持对讲机、车船机载通信设备等）、便携式卫星通信站等展示最新卫星设备、应用系统、科技成果。

中国电子科技集团公司第五十四研究所，展示花瓣形式天线。天线采用花瓣形式主反射面设计方案，具备一键自动展开与收纳功能，可替代传统拼装形式反射面天线，极大简化天线系统部署流程，缩短任务准备与撤收时间。天线最大口径7.5米，主反射面精度优于0.3mm，最高可用频段Ka频段。

成都迅翼卫通，展示平板便携式卫星终端，终端采用自研开口波导平板阵列天线，将卫星通信所必需组件，包括天线系统、射频单元、伺服系统、卫星Modem、无线路由器、供电系统等集成一体，使其完全摆脱传统形态，结构简单，便于运输。终端采用自动搜星方式，一键自动对星、自动建立卫星网络，操作方便。

航天恒星，展示Ka频段宽带抛物面天线，可实现卫星信号收发处理，提供用户与卫星间宽带数据传输链路，天线采用AE+横滚轴设计，可满足过顶连续跟踪的使用需求。应用领域，包括卫星通信、抢险救灾、跨城通信、卫星互联网等方面。

控维通信，展示在高通量卫星领域最新成果，包括适用高通量卫星的TDMA通信系统虎鲸宽带卫星通信系统，与高通量卫星通信设备。控维通信自研TDMA调制解调板卡、与0.35米高通量卫星便携站等多款产品受关注。

头部公司动态

Starlink推出星链直连手机业务

2023年10月11日，SpaceX星链官网推出星链直连手机Starlink Direct to Cell业务，可与现有LTE手机配合使用，无需更改硬件、固件或特殊应用程序，便能实现无缝访问文本、语音、数据。

SpaceX预计，直连手机业务计划2024年实现发送短信，2025年实现语音通话、浏览网页、连接物联网设备等功能。

SpaceX直接发射直连手机Starlink Direct to Cell的星链卫星，最初将在猎鹰9上发射，此后将通过星舰发射。到达预定轨道后，卫星立即通过星间激光链路接入星座，以提供覆盖全球的无死角连接。

星链直连手机业务合作运营商，目前包括美国T-MOBILE、澳大利亚OPTUS、加拿大ROGERS、新西兰ONE NZ、日本KDDI、瑞士SALT。

星链目前用户规模约200万，用户需购买星链终端设备星座用户终端才可使用，Starlink用户终端用于连接卫星网络。星链收费，包括硬件便携式天线599美元（移动式天线2,500美元）+月费110美元（全球漫游版200美元）。

Starlink用户终端（便携式天线版，包括天线与路由器Router等配件）

2023年8月，SpaceX联合美国电信运营商T-Mobile，希望实现星链卫星与手机直连，计划2023年底前发射首发试验卫星，利用星链卫星星座与T-Mobile地面频谱资源，提供遍布美国大陆与领海的文本消息通信服务，后续还将增加语音与数据服务。

SpaceX计划每天制造1枚星舰

SpaceX发布建造星舰超级工厂计划，美国德州SpaceX星舰基地开启大规模扩建工厂，同时，SpaceX正研发批量生产火箭技术，类似特斯拉超级工厂造车工艺，SpaceX与特斯拉工程师经常不定期互换交流，星舰超级工厂的目标是每天制造1枚星舰。

马斯克表示，将会颠覆制造火箭的工艺技术，实现量产星舰；星舰原型机的创新设计与构建过程容易，但想要大规模量产很困难，如果有极高智能化的超级工厂，星舰就能像流水线一样，一天制造一枚。SpaceX将在几年后突破第二代火箭回收技术，不断重复使用星舰，未来一年发射1,000枚星舰的目标将成为现实。

更多迹象显示，星舰第二次试飞即将到来。2023年10月24日，第二艘星舰系统首次完成湿彩排，执行除点火外全套操作流程；10月25日，美国海岸警卫队发布航行警告通知，表示11月第一周可能会有火箭发射任务，潜在危险空间作业区域与星舰首飞时一致；NASA发布WB-57高空侦察机飞行排期，编号#927飞机将在11月3日~11月10日执行追踪拍摄任务，此前星舰试飞均使用WB-57侦察机进行高空跟拍；10月27日，星舰系统再度分体，消息人士推测，部分原因是为加装自动飞行终止系统AFTS炸药做准备，在发生危险时炸掉星舰；星舰第二飞，最可能定于11月6日，其次是11月10日。

华为Mate 60 Pro直连卫星通话成为卖点

华为2023年8月29日发布Mate 60 Pro手机，直连卫星通话成为卖点。华为Mate 60 Pro，是首款搭载双星卫星通信手机，支持天通卫星电话+双向北斗卫星消息，在没有地面网络信号情况下，也可通过天通卫星直接拨打与接听卫星电话。

网友实测在飞机上，使用华为Mate 60 Pro拨打卫星电话，并连接成功。

华为终端BG CTO李小龙微博发文表示，有部分用户使用Mate 60 Pro卫星电话功能，在民航飞机飞行阶段，通话并录制视频传播，这是违反相关飞行安全规定的，请各位用户切记在飞机飞行阶段一定开启飞行模式，遵守各项飞行安全法规。

华为Mate 60 Pro是全球首款能直连卫星拨打卫星电话的大众消费类手机，通过内置卫星通信模块与中国电信旗下天通一号卫星系统实现连接。与星链大规模采用距离地球数百公里的低轨道卫星网络不同，天通一号卫星系统基于高轨道卫星，处于距离地球3.6万公里的地球同步轨道，信号延迟相对较高，不适合提供高速互联网连接。

天通一号卫星系统是中国自主研制与建设的卫星移动通信系统，由空间段、地面段、用户终端组成。空间段由多颗地球同步轨道移动通信卫星组成，地面段负责整个系统管理，用户终端包括手机等终端设备。

目前，天通一号卫星系统拥有3颗天通高轨通信卫星，其中一颗位于东经120度轨道，覆盖中国全境与部分周边国家和地区。

中国电信集团卫星通信有限公司副总经理李屹寰表示，2021年，完成大众消费类手机连接同步轨道天通一号卫星技术方案论证；2021年12月，联合多家知名手机厂商组织技术研发；2022年10月，研制出直连天通一号卫星工程样机；2022年10月~2023年3月，进行大量外场测试。

李屹寰表示，手机直连卫星要把卫星电话功能集成在智能手机上，天线问题是难点，通过引入天线新技术，使用多天线圆极化定向拟和技术，大幅提升大众手机天线性能。同时，通过网络优化、优化信源编码、芯片省电等策略，解决卫星基带芯片体积过大、散热等问题。

2023年4月，美国电信运营商AT&T与AST SpaceMobile公司曾合作使用三星S22 Ultra手机，通过低轨道卫星BlueWalker 3完成通话实验。与华为Mate 60 Pro不同的是，该实验中卫星通话仍需通过基站中转，而华为Mate 60 Pro实现手机与卫星直接通信。

华为卫星电话服务按分钟计费，基础服务费每月10元，在中国国内范围内，每分钟通话费用10元，国际范围为20元。

亚马逊首批互联网原型卫星升空

2023年10月6日，亚马逊首批互联网卫星升空，希望与Starlink抗衡。美国联合发射联盟公司用运载火箭，为亚马逊首次发射两颗太空互联网原型卫星，发送至距地球表面500公里轨道，标志着亚马逊卫星网络柯伊伯计划Project Kuiper正式启动。

亚马逊计划在未来6年，建立由3,236颗低轨道互联网卫星组成的网络，旨在提供快速、经济的互联网接入服务，预计2024上半年发射首批量产卫星。

柯伊伯计划技术副总裁拉杰夫·巴达亚尔Rajeev Badyal表示，虽然亚马逊在实验室内进行大量测试，对卫星设计很有信心，但在轨道上测试依然不可替代；这是亚马逊第一次向宇宙发射卫星，柯伊伯计划在卫星发射方面，领先亚马逊创始人贝索斯旗下商业太空公司蓝色起源。

2019年4月，亚马逊宣布将组建卫星网络，承诺将在该项目投资超过100亿美元；2020年7月，美国联邦通信委员会FCC授予亚马逊部署与运营卫星许可，要求亚马逊在2026年7月前部署与运营柯伊伯计划中至少一半的卫星。

2023年3月，亚马逊发布柯伊伯计划用户终端设备，制造成本约400美元，尚未宣布定价，可发送与接收来自柯伊伯计划卫星信号，作为对比，星链硬件便携式天线目前定价599美元。亚马逊预测，将在2024年底，开始为柯伊伯计划早期客户提供服务。

前沿资讯

中国运营商首次NR-NTN低轨卫星实验室模拟验证完成

2023年9月6日，中国移动与中兴通讯、是德科技合作，共同完成国内首次运营商NR-NTN低轨卫星实验室模拟验证，测试验证采用全球移动通信标准化组织3GPP发布R17 NR-NTN手机卫星宽带技术标准，实现端到端全链路贯通与数据传输验证，未来将支持手机卫星宽带业务。

非地面网络NTN（non-terrestrial network）作为地面蜂窝通信技术补充，是手机直连卫星的技术路径之一。NR-NTN是NTN技术分支，该技术可为大众手机与行业终端用户提供手机卫星宽带业务。NR-NTN作为手机直连宽带卫星技术标准，是未来空天地融合演进方向。

模拟验证测试显示，用户下载速率可达5.1Mbps，最大环回时延15ms，性能基本符合预期，相比此前物联网非地面网络IoT-NTN仅支持双向语音对讲、短信等窄带宽业务，手机卫星宽带NR-NTN可为大众手机与行业终端用户提供手机卫星宽带业务。

中国移动2022月8月、2023年6月，分别完成全球首个运营商5G IoT-NTN技术外场验证、中国首款5G IoT-NTN手机终端直连卫星实验室验证，可支持双向语音对讲与文字消息，全面提升高轨手机直连卫星落地能力，具备5G窄带宽非地面网络NTN预商用能力。

中国电信完成全球首次运营商NR-NTN现网试验完成

2023年10月，中国电信研究院、中国电信上海应急通信局、中国电信卫星公司协同，联合北京捷蜂创智、北京邮电大学，基于地球同步轨道卫星完成全球首次运营商手机卫星宽带NR-NTN终端直连卫星现网环境测试验证。

中国电信研究院表示，本次测试遵循3GPP R17版本NR-NTN国际标准，重点验证同步轨道卫星空间环境下，多终端并发直连卫星场景NR-NTN网络接入能力、数据与语音服务能力；试验成功打通语音通话，语音质量清晰稳定，成功验证多终端并发条件下网络接入能力。

试验表明，基于同步轨道卫星的NR-NTN网络，具备提供宽带数据与语音业务的网络能力，可作为国家应急通信服务体系、综合信息服务体系中重要便携式解决方案。试验同时为后续进一步深入开展天地一体组网能力验证、面向6G的天地一体系统设计及标准制订奠定基础。

中国首例终端到终端低轨卫星通信测试完成

2023年10月31日，中国民营航天企业银河航天宣布，在灵犀03星成功实现中国首例终端到终端T2T低轨卫星通信测试，该卫星2023年7月23日在太原卫星发射中心成功发射，是中国首款使用柔性太阳翼的低轨宽带通信卫星。

本次终端到终端低轨卫星通信测试，是指卫星与地面终端间，直接通过卫星上的交换设备进行通信，无需经过地面信关站进行数据中转。通过这样的工作模式，省去信关站中转的环节，通信时延可降低50%，提高整个系统灵活性与可用性。

银河航天CTO朱正贤表示，通常而言，用户想使用卫星上网，除要使用卫星终端连上卫星，还需通过地面信关站，中转这颗卫星数据到地面公共网络。本次测试意义在于，为卫星通信提供更加灵活通信模式，在极地、远海等偏远地区，即使没有信关站覆盖也能进行卫星通信。

工信部推进卫星互联网准入改革

2023年10月7日，工信部信息通信管理局发布《关于创新信息通信行业管理优化营商环境的意见(征求意见稿)》，向社会公开征求意见。

意见稿提出，统筹推进电信业务向民间资本开放，加大对民营企业参与移动通信转售等业务与服务创新支持力度，分步骤、分阶段推进卫星互联网业务准入制度改革。

上海布局天地一体卫星互联网

2023年10月19日，上海市政府发布《上海市进一步推进新型基础设施建设行动方案（2023~2026年）》。

行动方案提出，布局天地一体卫星互联网，稳步推动实施商业星座组网，加快落实频轨资源授权，分阶段发射规模化低轨通信卫星构建低轨星座，建设测控站、信关站、运控中心等地面设施，促进天基网络与地面网络融合应用；推进智慧天网创新工程，搭建中轨道卫星通信网络技术验证系统，开展大跨距全球互联等在轨验证，为探索构建中轨道通信卫星星座奠定基础。

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【星际时代】第9期：手机直连卫星专题，2023中国卫星应用大会

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