陳山枝談手機直連衛(wèi)星：打造開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)，NTN體制具備雙重優(yōu)勢

　　C114訊 9月24日消息(苡臻)昨天，由國家無線電監(jiān)測中心、湖北省經(jīng)濟和信息化廳、武漢市人民政府聯(lián)合主辦的2025中國無線電大會在湖北省武漢市拉開帷幕。

　　作為行業(yè)頂尖專家，中國信息通信科技集團副總經(jīng)理、總工程師、科技委主任，無線移動通信全國重點實驗室主任陳山枝博士(IEEE Fellow)應(yīng)邀參會，并作了題為《從5G NTN到6G NTN--星地融合移動通信及手機直連衛(wèi)星發(fā)展趨勢》的主題報告。

　　陳山枝指出，伴隨著低軌衛(wèi)星通信的興起，衛(wèi)星通信的應(yīng)用場景得到了極大擴展，但依然沒有走出1G時代大哥大的商業(yè)困境。陳山枝指出，要想解決這個問題，“星地融合”是必然選擇，而在3GPP技術(shù)框架下的“5G兼容、6G融合”將是最佳路徑。

　　而手機直連衛(wèi)星則是星地融合產(chǎn)業(yè)破局的關(guān)鍵。針對手機直連衛(wèi)星三種不同的技術(shù)路徑，陳山枝強調(diào)，我國應(yīng)該全力發(fā)展5G NTN及手機直連衛(wèi)星，積極探索星地網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同組網(wǎng)和運營，打造開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)。作為信息通信領(lǐng)域內(nèi)的中央企業(yè)，中國信科集團牽頭5G NTN國際標準制定，開展了5G NTN設(shè)備研制和在軌驗證，搭建6G星地融合原理驗證平臺，并連續(xù)四年發(fā)布“全域覆蓋，場景智聯(lián)”6G系列白皮書，在行業(yè)內(nèi)得到了廣泛關(guān)注和認可。

　　星地融合移動通信發(fā)展趨勢：5G兼容6G融合

　　陳山枝指出，盡管1G至5G地面移動通信成就巨大，但還存在覆蓋局限性;但受制于經(jīng)濟成本、技術(shù)能力等因素，偏遠地區(qū)、海洋等存在大量通信覆蓋空白，數(shù)字鴻溝問題突出。以我國為例，中國西北部面積占比56%，常住人口僅6.5%，偏遠地區(qū)基站建設(shè)成本為城市10倍，后期維護成本超30%。而國外因移動通信覆蓋造成的數(shù)字鴻溝問題則更為嚴重。

　　面對地面移動通信的覆蓋空白，低軌衛(wèi)星通信(以“星鏈”為代表)逐漸興起，需求側(cè)與供給側(cè)均出現(xiàn)顯著變化。需求側(cè)方面，行業(yè)領(lǐng)域、個人消費及應(yīng)急通信均對低軌衛(wèi)星通信有明確需求，且低軌衛(wèi)星相較高軌衛(wèi)星具備低時延、低成本優(yōu)勢。供給側(cè)方面，火箭發(fā)射技術(shù)進步、集成電路技術(shù)進步、衛(wèi)星制造技術(shù)進步及通信技術(shù)進步，共同推動低軌衛(wèi)星成本降低。

　　不過，當前衛(wèi)星通信仍面臨“理想很豐富、現(xiàn)實很骨感”的挑戰(zhàn)。從經(jīng)營現(xiàn)狀來看，衛(wèi)星通信用戶數(shù)仍處于1000萬量級。星鏈雖被摩根斯坦利預(yù)測至2040年全球注冊用戶或達2.92億、市場占有率80%、單用戶月均收入21美元、年度營收超700億美元，但系統(tǒng)總建設(shè)成本將達2600億美元，且業(yè)務(wù)需承受10年負現(xiàn)金流，預(yù)計2030年才有望“由負轉(zhuǎn)正”。

　　“今天的衛(wèi)星通信還沒有走出1G時代大哥大的商業(yè)困境：終端貴、資費高、用戶數(shù)量小。當前，手機用戶買衛(wèi)星通信更像是買通信保險。”陳山枝指出。“當前衛(wèi)星通信面臨的根本問題在于標準數(shù)量與規(guī)模經(jīng)濟的失衡。”地面移動通信從1G到5G標準數(shù)量持續(xù)減少收斂，形成顯著規(guī)模經(jīng)濟優(yōu)勢;衛(wèi)星通信技術(shù)體制眾多且不兼容，導致成本高、規(guī)模經(jīng)濟難以實現(xiàn)。

　　針對這一問題，陳山枝于2018年提出發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的“5G兼容、6G融合”技術(shù)路徑。“5G兼容”指衛(wèi)星通信標準最大程度復(fù)用5G技術(shù)與規(guī)模經(jīng)濟，降低成本、實現(xiàn)差異化競爭優(yōu)勢，同時需推動頻譜管理政策創(chuàng)新;6G融合是指6G標準制定一開始就構(gòu)建衛(wèi)星與地面蜂窩通信的統(tǒng)一無線空口、統(tǒng)一接入、統(tǒng)一認證方案，支持終端在衛(wèi)星與地面間無縫切換及跨運營商漫游，實現(xiàn)全球引領(lǐng)。這一發(fā)展路徑獲國際認可，3GPP已推進5G NTN(非地面網(wǎng)絡(luò))標準，并明確6GDay1需納入NTN設(shè)計。

　　手機直連衛(wèi)星分析：技術(shù)路線、政策與產(chǎn)業(yè)實踐

　　在星地融合背景下，手機直連衛(wèi)星成為重要應(yīng)用方向。

　　陳山枝指出，當前手機直連衛(wèi)星，主要存在三種技術(shù)路線，差異顯著。

　　第一種是“基于現(xiàn)有衛(wèi)星通信體制”的路線：由手機廠商主導，終端為定制機，集成專用衛(wèi)星通信終端模組(如華為Mate 60 Pro集成天通衛(wèi)星模塊)，采用專用衛(wèi)星通信協(xié)議與頻段，依賴銥星、天通一號等既有星座。但手機需定制，無法迅速做大生態(tài)鏈，成本偏高、用戶通信速率低，商用部署快，屬于“新手機+舊衛(wèi)星”模式。

　　第二種是“基于現(xiàn)有地面移動通信體制”的路線：衛(wèi)星廠商主導，與地面運營商合作，支持4G/5G存量手機(無需改動)，代表如Starlink GEN 2.0Mini、AST SpaceMobile。但對衛(wèi)星的軌道、天線、通信頻率等有更高要求(如ASTSM采用64m²天線陣列，帶來了功耗問題，隨之而來的太陽板增大、發(fā)射成本增高)，衛(wèi)星復(fù)雜度與建設(shè)成本高，實現(xiàn)難度大，屬于“舊手機+新衛(wèi)星”模式。

　　第三種是“基于3GPP NTN體制”的路線：遵循3GPP NTN標準，用戶通信速率高，終端為3GPP NTN手機(芯片成本無變化)，需新建星座。需協(xié)同組網(wǎng)、協(xié)議增強，但系統(tǒng)綜合成本低，屬于“新手機+新衛(wèi)星”模式，具備技術(shù)先進與產(chǎn)業(yè)成本低的雙重優(yōu)勢。

　　頻率資源的獲取是手機直連衛(wèi)星發(fā)展的關(guān)鍵，國際層面已有相關(guān)規(guī)則與實踐。從國際電聯(lián)(ITU)無線電規(guī)則來看，主要有兩種獲取方式：一是選用有衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)(MSS)劃分的頻段，需履行ITU衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料申報、協(xié)調(diào)、登記流程;二是通過無線電規(guī)則4.4條款申報，選用地面運營商MNO(無MSS劃分)頻段，但不得干擾現(xiàn)有業(yè)務(wù)、不獲保護，且ITU不鼓勵4.4條款申報用于商業(yè)運營，正加嚴規(guī)則防濫用。

　　美國在手機直連衛(wèi)星管理方面出臺了新規(guī)，2024年3月，美國FCC通過《空間補充覆蓋(SCS)》監(jiān)管規(guī)則，在600MHz、700MHz、800MHz、1.8GHz、1.9GHz等頻段新增衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)次要劃分(僅限SCS應(yīng)用)，覆蓋美國大陸及海外領(lǐng)地;要求衛(wèi)星運營商持衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)許可證并與地面運營商簽頻譜租賃協(xié)議，手機終端無需額外申請即可獲許可，為產(chǎn)業(yè)落地提供便利。

　　從產(chǎn)業(yè)實踐來看，頭部企業(yè)也在通過資源整合加速手機直連衛(wèi)星布局。2025年9月8日，SpaceX宣布以190億美元收購美國EchoStar的獨家頻譜資源及無線頻率許可證，解決了Starlink手機直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)在用頻合規(guī)性與自主性方面的痛點，改變了其此前依賴與T-Mobile等地面移動運營商合作的局面，推動Starlink從衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)向全域通信服務(wù)商轉(zhuǎn)型，將對全球衛(wèi)星和地面移動通信產(chǎn)業(yè)格局與發(fā)展將產(chǎn)生深遠影響。

　　發(fā)展手機直連衛(wèi)星建議：打造5G NTN開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)

　　陳山枝強調(diào)，當前手機直連衛(wèi)星的核心痛點是“用戶體驗差、規(guī)模小”——高軌窄帶系統(tǒng)(如天通)用戶通信速率受限(約10kbps)，先解決“有無”問題，應(yīng)用局限大、難以支撐多媒體等常態(tài)化應(yīng)用，應(yīng)急事件期間并發(fā)用戶數(shù)增加還會面臨系統(tǒng)容量挑戰(zhàn)，主要提供保底通信與應(yīng)急通信服務(wù);而5G NTN可實現(xiàn)用戶通信速率高、延遲低，支撐戶外直播等常態(tài)化場景，目標用戶數(shù)達到億級，助力偏遠地區(qū)電信普遍服務(wù)(尤其海外市場)，顯著提升用戶體驗，解決“好用”問題。

　　為此，他提出“發(fā)展5G NTN及手機直連衛(wèi)星，打造開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)”的建議。

　　具體來看，在頻率獲取與許可方面，可申請MSS頻率，或與地面移動網(wǎng)絡(luò)運營商(MNO)合作實現(xiàn)頻率共用;匹配發(fā)展節(jié)奏方面，5G NTN星座建設(shè)需2-3年形成組網(wǎng)服務(wù)能力，5G NTN手機芯片成本不變，而5G存量手機每3年換機(受電池限制)，新上的手機也都是5G NTN了，可實現(xiàn)同步發(fā)展;場景創(chuàng)新方面，聚焦偏遠地區(qū)、海島、低空通信、機載/船載/車載等場景，同時結(jié)合國家戰(zhàn)略并發(fā)揮中國手機廠家優(yōu)勢拓展海外市場，通過手機直連衛(wèi)星惠及發(fā)展中國家解決數(shù)字鴻溝問題，釋放規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)。

　　同時，要打造開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)：對比Starlink“設(shè)計-制造-運維-服務(wù)”的相對封閉生態(tài)，我國需構(gòu)建開放體系——復(fù)用5G地面產(chǎn)業(yè)鏈降低成本，協(xié)同推進標準制定、技術(shù)研發(fā)、裝備制造、運營合作等。“星鏈手機直連衛(wèi)星雖處于試營階段，但我國打造5G NTN開放產(chǎn)業(yè)生態(tài)仍有機會。”

　　此外，星地網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同組網(wǎng)和運營也是關(guān)鍵。衛(wèi)星運營商可通過Ka/Ku頻段發(fā)展寬帶用戶，MSS頻段發(fā)展手機用戶，還可通過與地面移動網(wǎng)絡(luò)運營商(MNO)許可頻段合作發(fā)展手機用戶;與地面運營商合作時，需同步考慮營銷渠道、計費結(jié)算、用戶基數(shù)等，共享空間頻譜、地面資源與客戶資源，各自發(fā)揮優(yōu)勢，實現(xiàn)互惠共贏。

　　演講最后，陳山枝還簡要介紹了中國信科5G NTN相關(guān)標準主導和產(chǎn)業(yè)化工作的最新進展。在技術(shù)與標準層面，中國信科攻克星地融合關(guān)鍵技術(shù)，在3GPP主導制定5G NTN國際標準，共已牽頭21項NTN項目，占比約1/3，全球排名第一，在ITU-T、ITU-R、CCSA、IMT-2030(6G)推進組等標準組織推進相關(guān)工作，提升了我國在衛(wèi)星通信領(lǐng)域的國際標準話語權(quán)。在產(chǎn)業(yè)層面，中國信科成功研制5G NTN透明轉(zhuǎn)發(fā)和星上處理的高低軌一體化寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，業(yè)界首次完成在軌環(huán)境下端到端技術(shù)試驗驗證與星地融合寬帶業(yè)務(wù)，全面驗證了5G NTN技術(shù)的可行性和先進性。同時，中國信科搭建基于輕量化云平臺的6G星地融合技術(shù)驗證平臺，完成網(wǎng)絡(luò)功能彈性可重構(gòu)與動態(tài)部署的技術(shù)驗證，為6G國際標準制定提供技術(shù)儲備。