9月6日下午，華為公司常務董事、終端業務部門CEO余承東發布了萬眾期待的旗艦手機Mate50系列。新手機亮點很多，但最讓人們驚訝的一個功能是余承東在發布會前就預熱過的“捅破天”的技術：

Mate50手機支持北斗三號短報文通信服務，能夠直接通過我國的北斗星座衛星導航系統發送文字短消息，并且不需要任何額外的設備附件。Mate50成為世界上第一款量產的、能夠直連衛星通信的消費者手機，可以說開啟了一個手機通信的新紀元。

                                                                             【華為Mate50系列手機發布，開創手機直連衛星通信新紀元】

有許多網友們會問，華為手機能直連衛星，是多大的技術突破？幾十年前不就出現了有衛星電話了嗎？比如銥星和海事衛星電話系列，近年來，我們國家也有了自己的天通衛星電話系統。

大部分人也知道，衛星電話是特制的、專用的，且價格昂貴。早些年衛星電話價格普遍在萬元人民幣以上，目前[敏感詞]的也在四五千元檔。加上我國地面網絡覆蓋程度高，衛星電話只在極少數[敏感詞]情況下才有用武之地，因此很少人會專門購買，也就導致人們普遍無法享受到衛星通信服務。反過來說，也造成了衛星通信行業遠離消費市場，難以形成規模化的局面。

那么，常用的消費級手機，為什么不能兼容衛星通信功能呢？主要原因是手機和衛星電話的區別很大：第一，傳統的衛星通信協議和通信頻段都與地面移動通信網絡不同，在基帶處理、射頻電路和天線設計上都有所差異；第二，由于移動通信衛星與地面的距離在幾百公里（LEO軌道）到2.7萬公里（GEO軌道）之間，因此傳統衛星電話的最大發射功率都需要在2瓦以上，而作為消費電子產品的手機，按照大多數國家政府規定的標準，在FDD模式下最大發射功率不能超過23dbm，即200毫瓦，在TDD模式下最大發射功率不能超過26dbm，即400毫瓦，在過去由于技術的限制，通信行業從未想過讓發射功率如此小的手機直接與衛星進行通信。近年來，由于天線、射頻電路以及信號處理等技術的進步，手機與衛星直接通信成為了可能，于是這個功能成為當下通信行業討論的熱點。

某品牌天通衛星電話產品

想想看，如果你的手機在脫離了地面移動通信網的覆蓋之后，在荒山野嶺、無垠的大洋之上，仍然能夠隨時通過衛星與家人聯系，將是多么方便啊。在近日四川瀘定發生地震之后，相關部門派遣了搭載移動通信基站的無人機在災區上空飛行，給災區民眾提供應急通信服務，如果未來人們的手機都支持直連衛星通信，也許就不需要依賴這樣的應急服務了。令人欣喜的是，這個時代正在到來。

                                                                華為Mate50在發送短信之前需要根據APP的指示對準某顆北斗衛星

關于Mate50手機直接通過北斗衛星發送短信的功能，根據網絡上已經發布的評測視頻來看，主要有以下特點：

1、通過暢連APP使用該功能，不需要辦理專門的北斗通訊卡；

2、體驗期內提供每月30條的免費額度，超出可以購買套餐；

3、只能發送文字短信息，但不能接收；。

4、在發送文字短信息之前，手機需要按照APP的提示，進行對準北斗衛星的操作，只有對準了某顆北斗衛星，才能正常發送；

5、文字短信息可以在預置的幾十條中選擇一條發送，這些短信息都包括定位信息，用戶也可以在預置信息之外手動輸入十幾個字的消息，字數根據接收者的數量而變化（最多可選擇同時發給四人），接收者越多，用戶可以手動輸入的字數越少；北斗衛星將會把接收到的短信轉發給運營商的衛星地面站，然后通過運營商的網絡發送給收信人。不論收信人是否使用華為的手機還是APP，都可以正常接收；

6、需要在空曠、無遮蔽的環境使用。不過，據華為手機產品線副總裁李曉龍透露，根據他的實測，在城市地面、原始森林，都可以使用Mate50系列向北斗衛星發送消息，但是飛機上不行。

北斗衛星將會把接收到的短信轉發給運營商的衛星地面站，然后通過運營商的網絡發送給收信人。不論收信人是否使用華為的手機還是APP，都可以正常接收。

Mate50一經發布，立即引起了衛星通信、北斗行業人士的熱議，焦點之一就集中在：為何Mate50不能通過北斗衛星接收短消息呢？

目前北斗衛星的短報文用戶終端已經在我國沿海的漁船上和野外作業的人群中普及了，都是支持短消息雙向發送和接收的。而且根據通信原理，能夠發送的通信鏈路在理論上也足夠支持接收功能。Mate50為何做不到接收呢？

經過與專業人士探討，大致有兩種猜測：

1、傳統的北斗衛星短報文終端一般都有一個較大外置的全向衛星天線，能夠提供并比較大的接收增益。然而華為Mate50手機采用了內置天線，并未對手機的體積做出任何妥協，此天線的方向性比較強，在發送的時候需要執行對準衛星的操作，只有對準了某顆北斗衛星，才能在發射時提供足夠的天線增益。但是接收短信的時間是完全無法預知的，我們用戶總不能一直舉著手機對準某顆衛星等著接收吧？如果不對準衛星，Mate50的接收天線就無法提供足夠高的接收增益，也就無法正常接收了。

某品牌北斗短報文對講機

2、有些專業人士認為，華為Mate50采用了北斗三號衛星提供的國際搜救服務的相關功能來發送短報文，因此不能接收信息。中圓地球軌道（MEO）的北斗衛星提供了符合國際搜救衛星系統（COSPAS-SARSAT）的中軌衛星搜救（MEOSAR）服務。但是，國際搜救信息SARSAT僅僅是發送一個信標（Beacon），并不允許發送用戶自己編寫的文字短消息，因此Mate50的衛星短消息功能應該不是利用SARSAT功能，而是使用北斗系統提供的全球短報文通信（GSMC）功能。

我們首先需要知道的是，北斗星座并不屬于近些年被熱議的低地球軌道LEO衛星（如星鏈）。事實上，北斗星座已經發射的五十多顆衛星，采用了三種軌道：地球靜止軌道GEO、傾斜地球同步軌道（IGSO）和中圓地球軌道MEO，所有衛星的高度都距離地面20000公里以上。和處于只有400多公里高度的低軌衛星相比，在通信功能上，北斗并沒有什么優勢，在上行鏈路上也需要用戶終端具備較大的發射功率。我們目前還不清楚華為Mate50發送北斗短報文時的最大發射功率，不過由于發射的時間和頻度并不高，應該是符合國家相關規定的。

此外，北斗短報文的系統容量是有限制的。根據官方的說法，能夠容納的用戶數量是“千萬數量級”。如果將用戶發送短報文的時間間隔設得長一些，就能容納更多用戶，如果發送時間間隔較短，用戶數量就會減少。但是可以肯定的是，北斗系統的短報文服務并不是讓普通人聊天用的。如果同一時間發送短報文的用戶數量過多，系統就會擁塞，發送短報文就會失敗。

如上所述屬，未來低軌道衛星與手機直連通信會更有優勢，也才能夠讓手機衛星通信的使用體驗更接近地面通信。

從技術路線來說，又分為兩種類型：

第一，使用公開協議。今年7月份，制定移動通信標準的3GPP組織凍結了Release17版本的[敏感詞]標準，其中就包含手機與衛星直接通信的NTN（非地面網絡）功能。目前這個版本的5G標準也僅支持手機通過衛星發送和接收文字短信息，尚不支持語音通話和寬帶上網功能。不過，未來的Release18、19，乃至未來的6G標準，一定會把手機直接通過衛星寬帶上網的功能寫入。人們隨時隨地寬帶上網的夢想一定能夠實現。

目前國外的一些公司已經在考慮發射支持3GPP標準的通信衛星了。比如瑞典愛立信公司、法國泰雷茲公司和美國高通公司正聯手進行5G NTN衛星的研究工作；美國的老牌衛星通信公司銥星通信也在考慮研制支持5G NTN標準的新衛星；而蘋果公司與全球星（GlobalStar）公司的合作，也有可能遵循5G NTN標準（蘋果將于北京時間9月8日凌晨1點正式召開秋季發布會，發布iPhone 14系列新品，是否支持衛星通信功能，讓我們拭目以待）。

未來，主要的手機SOC生產商，如高通、聯發科、三星和紫光展銳等，都有可能生產兼容3GPP NTN標準的手機SOC，這意味著未來可能所有手機都能夠支持直連符合相同標準的衛星的功能。因此，如果衛星廠家和衛星運營商支持3GPP的NTN協議，那么將會擁有世界上最廣泛的用戶群體。

                                                                                3GPPRelease17標準中非地面網絡NTN的應用場景之一

第二，使用私有協議。目前，一些衛星公司將可能采用私有協議來提供手機與衛星的直接通信服務。這些公司里就包括大名鼎鼎的Space X公司。馬斯克在前不久就宣稱，未來的“星鏈2.0”衛星就將支持手機通過衛星直接寬帶上網，具體來說，星鏈宣布與美國無線運營商T-Mobile合作，2023年T-Mobile的用戶就將有機會使用手機直連星鏈2.0衛星。美國初創企業AST SpaceMobile公司很快就將發射自己的低軌寬帶試驗衛星，這顆衛星攜帶有一個超大相控陣天線，以此來支持地面的手機實現直連其衛星，并讓手機用戶享受寬帶上網服務。

需要指出的是，采用私有通信協議，用戶的手機就必須是特制的，內置支持這些星座的基帶和射頻芯片，并由專門的運營商來提供服務。

                                                                                AST SpaceMobile的BlueWalker 3測試衛星即將發射

那么國內目前有沒有能夠支持手機直連通信的低軌衛星呢？有！據悉，天啟物聯網星座的運營方北京國電高科科技有限公司，將聯合地面運營商等合作伙伴，聯合開發手機直連功能，預計將在今年年底到明年完成試驗和部署，實現我國低軌衛星首次直接連接消費級手機。值得一提的是，天啟星座能夠實現手機和衛星的雙向通信，比華為Mate50的“只發不收”要進階了一步，更為實用。天啟星座是IoT低軌物聯網星座，目前已15星在軌運營，完成第一階段組網，實現全球覆蓋1.5小時時間分辨率，明年將實現38星組網及全球實時覆蓋。

天啟星座采用私有通信協議，屆時需要定制內置相應的基帶、射頻芯片和天線的手機。我們也期待支持5G NTN標準的國產手機直連衛星通信解決方案早日出現。

不過在這里還需要澄清一個事實，哪怕十年之后手機直接通過衛星寬帶上網的技術得到了普及，也不會對地面移動通信網絡造成沖擊。

因為衛星網絡的用戶容量不夠，一顆衛星就相當于一個基站，北京一個城市就有幾十萬個4G和5G基站，在北京上空能同時有多少顆衛星？能保障北京兩千萬人的通信服務嗎？而且地面基站的部署成本要遠比衛星的部署成本低得多。因此，衛星網絡永遠不會與地面移動通信網開展正面的市場爭奪，相關參與者、運營方需要勇于創新、另辟蹊徑，尋找新的更適合的應用場景。

總之，不論是連接中高軌衛星還是低軌衛星，采用3GPP組織的公開協議還是私有協議，手機和衛星直連通信的時代已經被華為Mate50正式開啟。這一技術必將讓我們的生活變得更加便利和安全。

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