衛(wèi)星通信：2023年加速發(fā)展，2024年值得期待

編者按2023年即將落下帷幕，回眸2023年，ICT產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展，運營商與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)攜手并進，5G行業(yè)應用遍地開花、算力網(wǎng)絡走向縱深、大模型百花齊放、技術創(chuàng)新加速ICT發(fā)展、創(chuàng)新企業(yè)引領產(chǎn)業(yè)未來。 自12月4日起，通信世界全媒體將以“蝶變·日新”為主題，全面推出2023年度盤點系列報道，從“大咖請回答”“年終產(chǎn)業(yè)回眸”“跨越2023”三大板塊梳理2023年產(chǎn)業(yè)發(fā)展脈絡，盤點產(chǎn)業(yè)發(fā)展最新成果，以專業(yè)行業(yè)媒體視角帶領大家回顧ICT產(chǎn)業(yè)的2023。今日的“年終產(chǎn)業(yè)回眸”板塊，我們將與您一起“回眸”衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)在2023年的發(fā)展進程。

2023年，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，低軌衛(wèi)星大規(guī)模組網(wǎng)，高軌衛(wèi)星穩(wěn)步迭代，衛(wèi)星通信與地面通信相向而行、不斷融合發(fā)展的態(tài)勢愈發(fā)明顯，“手機直連衛(wèi)星”從技術研發(fā)逐步走向規(guī)模應用，泛在連接和天地一體成為2024年及未來值得期待的發(fā)展方向。

國際低軌衛(wèi)星加速發(fā)展

2023年全球產(chǎn)業(yè)界加速發(fā)展以低軌衛(wèi)星為主、兼顧高軌衛(wèi)星的衛(wèi)星系統(tǒng)，在技術研發(fā)、測試驗證、標準研制、政策制定等方面取得了顯著進展。

“星鏈”引領低軌衛(wèi)星發(fā)展。2023年11月28日，美國太空探索技術公司（SpaceX）發(fā)射了第124批“星鏈”衛(wèi)星，“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射總數(shù)達到了5513顆。這是2023年的第57次星鏈發(fā)射任務，發(fā)射了23顆V2 Mini版“星鏈”衛(wèi)星。星鏈V2 Mini版的通信能力是V1.5版的4倍，單星重量達到了800千克左右，尺寸也更大，寬度超過4.1米。據(jù)悉，“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)服務在60余個國家可以使用，用戶數(shù)超過200萬，并且實現(xiàn)商業(yè)盈利，為全球低軌衛(wèi)星規(guī)模商用注入了強勁動力。

高軌衛(wèi)星穩(wěn)步發(fā)展。2023年4月，美國衛(wèi)訊公司（ViaSat）依托“獵鷹9號”重型運載火箭發(fā)射了“衛(wèi)訊3號”（ViaSat-3）高通量衛(wèi)星。“衛(wèi)訊3號”高通量衛(wèi)星采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)公司的“702MP+”衛(wèi)星平臺，搭載衛(wèi)訊公司自主研制的有效載荷。在能源系統(tǒng)方面，衛(wèi)星配備兩個太陽翼，翼展約44米，是有史以來發(fā)射到太空最大的太陽翼之一；每個太陽翼包含8塊太陽能電池板，總發(fā)電功率大于25千瓦，“衛(wèi)訊3號”是已制造的功率最大的衛(wèi)星之一。衛(wèi)星使用Ka波段，能提供超過1Tbit/s的總通信容量，是世界有史以來通信容量最高的衛(wèi)星。

支持5G手機直連衛(wèi)星的技術完成測試。消息顯示，2023年9月8日，AST Spacemobile公司聯(lián)合沃達豐（Vodafone）、美國電話電報公司（AT&T）和諾基亞（Nokia）共同完成了 5G 連接測試。測試團隊在夏威夷州哈納附近沒有地面網(wǎng)絡覆蓋的地區(qū)，使用未經(jīng)修改的三星 Galaxy S22 智能手機實現(xiàn)了約 14Mbit/s 的下載速率，除了支持基本的語音和文本外，還能在日常智能手機上瀏覽互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)頁、下載文件、使用消息應用程序、流式傳輸視頻等。

2023年7月25日，美國通信衛(wèi)星制造及運營商Lynk Global發(fā)布了其基于衛(wèi)星與存量普通手機進行雙向語音通信的測試視頻。該視頻展示了通過Lynk在軌衛(wèi)星連接普通移動電話進行多次語音通話的場景，同時也向全世界展現(xiàn)了基于存量普通手機直連衛(wèi)星技術實現(xiàn)雙向衛(wèi)星語音通話的相關成果。

政策利好衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。2023年11月13日，美國《國家頻譜戰(zhàn)略》發(fā)布。該文件旨在通過制定4個戰(zhàn)略方向和12項具體戰(zhàn)略目標，實現(xiàn)頻譜政策的現(xiàn)代化和頻譜資源的高效利用，不斷提升通信服務質量。其重要內(nèi)容是建立和實現(xiàn)關于頻譜政策合作的國家框架，采用動態(tài)頻譜共享等方式破解頻譜資源獲取困難的問題。

我國衛(wèi)星通信事業(yè)扎實推進

2023年，我國衛(wèi)星通信事業(yè)扎實推進，取得了顯著成果。

一是北斗短報文。2023年3月，華為推出全球首款支持雙向北斗衛(wèi)星消息的大眾智能手機、大眾智能手表，引領“北斗短報文+消費級穿戴式設備”的發(fā)展潮流，同時驗證了北斗短報文在消費級行業(yè)具有更多的可能性。此外，其他移動智能終端市場（如三防手機、無人機、對講機、測繪終端、智能汽車等）也陸續(xù)跟進。在激烈的終端市場競爭下，北斗短報文有著成為高端移動智能終端產(chǎn)品“標配”功能的趨勢。各行業(yè)頭部企業(yè)“入局”北斗短報文消費級市場，將北斗短報文技術與消費級產(chǎn)品融合，成功地讓北斗短報文消費級產(chǎn)品進入大眾視野，積極地推動北斗短報文行業(yè)向消費級市場的方向前行。

二是“手機直連衛(wèi)星”。2023年9月，華為發(fā)售的Mate60 Pro手機基于天通系統(tǒng)實現(xiàn)衛(wèi)星通話功能，這成為我國在“手機直連衛(wèi)星”方面取得的實踐突破。在5G NTN方面，紫光展銳、聯(lián)發(fā)科已完成NTN芯片研發(fā)，OPPO、vivo已完成NTN手機樣機研制，中國移動使用海事衛(wèi)星完成基于IoT NTN的“手機直連衛(wèi)星”實驗室驗證，中國電信使用天通衛(wèi)星轉發(fā)器完成5G NTN“手機直連衛(wèi)星”外場驗證，中國聯(lián)通完成NRNTN低軌衛(wèi)星語音和可視電話實驗室驗證。

三是高通量衛(wèi)星。2023年2月，我國成功發(fā)射高軌高通量衛(wèi)星——“中星26號”?！爸行?6號”是我國首顆超百Gbit/s容量的高通量衛(wèi)星，是國內(nèi)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展的一個重要里程碑。該衛(wèi)星采用了我國自主研發(fā)的“東方紅四號”增強型衛(wèi)星公用平臺，配備了50路轉發(fā)器、1000多臺單機、2000多個波導子組件，擁有94個用戶波束和11個信關波束。衛(wèi)星工作在地球同步軌道，使用Ka頻段，單星容量超過100Gbit/s，能同時滿足百萬個用戶終端使用，提供上行最大可達200Mbit/s、下行最大可達450Mbit/s的通信能力。“中星26號”在軌投入運行后，將與“中星16號”“中星19號”組成Ka頻段高通量衛(wèi)星應用系統(tǒng)網(wǎng)絡，可廣泛應用于機載、船載、陸地移動終端等的互聯(lián)網(wǎng)服務，以及應急、專網(wǎng)、電信普遍服務、泛在物聯(lián)等業(yè)務，同時為國家建立“一帶一路”空間信息走廊提供有力支撐。

四是應急救災。衛(wèi)星已在應急通信領域發(fā)揮出重要作用，成為應急通信方案中必不可少的組成部分，如利用衛(wèi)星通信鏈路涵蓋災區(qū)內(nèi)外的數(shù)據(jù)承載，實現(xiàn)服務災區(qū)用戶的應急基站與遠端核心網(wǎng)間的傳輸中繼。手機衛(wèi)星等手持衛(wèi)星終端現(xiàn)階段也在應急通信領域發(fā)揮作用。2023年“杜蘇芮”臺風引發(fā)汛情期間，中國電信支撐各省應急管理相關單位做好衛(wèi)星電話撥測、網(wǎng)絡調適、免停機保障等工作。

五是5G NTN工作組。2023年4月，在工業(yè)和信息化部的指導下，我國依托IMT-2020（5G）推進組成立了5G NTN工作組，中國信通院擔任組長單位。5G NTN工作組將積極開展基于5G NTN的“手機直連衛(wèi)星”技術研究與測試驗證，加速推動我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，拓展信息網(wǎng)絡服務能力。目前5G NTN工作組發(fā)展成員單位近100家，涵蓋電信運營商、航天企業(yè)、設備商、終端商、芯片商、儀表廠商、科研機構和高校等，相關專家代表超200人。

2023年10月以來，在5G NTN工作組的組織下，中國信通院聯(lián)合中國衛(wèi)通、中信科移動共同完成了基于“中星26號”高通量衛(wèi)星的5G NTN透明轉發(fā)場景端到端在軌試驗。本次試驗依據(jù)5G NTN工作組研究制定的在軌試驗測試方案，通過中信科移動NTN終端、NTN接入網(wǎng)與核心網(wǎng)設備，以及“中星26號”高軌高通量衛(wèi)星形成的測試環(huán)境，開展了多項NTN關鍵技術試驗，以及FTP上傳下載、HTTP流量、視頻圖像等業(yè)務與性能試驗。試驗初步驗證了高軌通信場景下NTN技術在網(wǎng)絡架構、接口協(xié)議和性能等方面的技術可行性，實現(xiàn)了NTN技術在高軌衛(wèi)星上的全鏈路貫通。

值得期待的2024年衛(wèi)星通信

實現(xiàn)天地融合成為世界各國搶占下一代信息通信制高點的重要方向。3GPP、ITU、CCSA等標準化組織成立了專門工作組著手研究天地一體融合通信的標準化問題，討論衛(wèi)星接入下一代移動網(wǎng)絡的場景和技術，重點研究場景和相關系統(tǒng)參數(shù)、信道模型等信息。很多企業(yè)與研究組織也投入到天地一體融合通信的研究工作中，Sat5G、中國信通院、中國衛(wèi)通、銀河航天等單位初步試驗驗證了衛(wèi)星通信與5G融合的可行性和效果。天地一體融合通信必將是未來信息通信領域非常重要的發(fā)展方向。

“手機直連衛(wèi)星”成為拓展信息消費新空間的有力手段。“手機直連衛(wèi)星”有望在手機“紅?！笔袌鲋写蜷_新的發(fā)展方向。目前，手機銷量同比增長緩慢且創(chuàng)新發(fā)展空間趨于飽和，必須加快推動手機產(chǎn)業(yè)與衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的融合發(fā)展，滿足用戶不斷升級的消費需求，開啟手機行業(yè)新的發(fā)展方向。隨著手機直連衛(wèi)星的持續(xù)深入，衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、新型網(wǎng)絡設備和手機等終端制造，以及運營服務和內(nèi)容生產(chǎn)等各環(huán)節(jié)，都將進一步發(fā)展壯大。

應用場景持續(xù)創(chuàng)新成為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的重要內(nèi)容。衛(wèi)星通信具有廣覆蓋、不受地理環(huán)境影響的特點，隨著衛(wèi)星能力的提升，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的應用場景將愈加豐富。隨著通信需求的增加，個人應用逐步成為衛(wèi)星通信的應用主體之一。同時，服務內(nèi)容也從視頻廣播和話音業(yè)務，轉向數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等業(yè)務。衛(wèi)星通信系統(tǒng)通過搭載多功能載荷，可實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)采集與交換、遙感測量、航海監(jiān)視、導航增強等多種功能。