在工业和信息化部无线电管理局（国家无线电办公室）近日举办的“构建电磁频谱新发展格局高层次人才能力建设”高级研修班上，中国信息通信科技集团有限公司副总经理、总工程师、科技委主任，无线移动通信全国重点实验室主任陈山枝博士围绕“手机直连卫星的发展与展望”作了交流与分享。
陈山枝表示，手机直连卫星从5G起步、向6G发展，可提供全球无缝覆盖的通信网络，将成为6G的重要组成部分，并成为区别于前几代移动通信的重要标志。
手机直连卫星的发展现状
陈山枝指出，随着卫星制造水平的提高、发射成本的大幅降低，以及集成电路技术与产业的快速发展，新的活力注入了卫星通信行业，手机直连卫星成为全球发展热点。
近年来，美国AST SpaceMobile、LynkGlobal、Space X等公司均在测试或推出手机直连卫星业务，其中AST SpaceMobile测试的峰值速率高达14Mbps，Space X已经发射77颗手机直连卫星，预计逐步支持短信、语音和数据服务。2023年，我国首个自主研制的高轨卫星移动通信系统“天通一号”支持华为Mate60手机直连卫星。
手机直连卫星的技术路线
陈山枝针对无线信道传播特性的差异、卫星通信传播距离和时延对信号波形与传输方案的影响、星上处理能力受限和网络功能分布对通信性能的影响等进行了讲解，指出目前手机直连卫星主要有三条技术路线来实现。
一是基于在轨卫星的定制手机直连卫星，卫星侧基本不改动，通过新定制终端实现手机直连。二是存量手机直连卫星，用户不需要更换4G和5G手机也不需要对其进行改动，通过对网络侧进行改动增强的方式实现手机直连卫星。三是基于第三代合作伙伴计划（3GPP）非地面网络（NTN）的手机直连卫星，用户手机和网络侧根据5G NTN协议进行改进增强。
目前看来，三条技术路线各有优势，需要根据不同的国情、用户群体以及卫星通信的不同发展阶段进行选择。
手机直连卫星面临的挑战及发展趋势
陈山枝分析了手机直连卫星面临的主要技术挑战包括高增益天线、手机终端芯片一体化、星地融合组网、星地频率共享等，指出当前手机直连卫星的工程和商业化挑战包括卫星网络建设与运维成本依然很高、手机直连卫星的通信性能仍然很弱、全球化的网络监管体系亟须改进等。
在讨论手机直连卫星的国内外监管政策时，陈山枝介绍了国际手机直连卫星的频率资源申报流程和协调机制，美国联邦通信委员会为手机直连卫星建立的空间补充覆盖（SCS）监管框架、SCS频段的范围和干扰协调方法，以及我国在手机直连卫星网络资料申报和频率监管政策方面的情况。陈山枝强调，根据不同的技术方案，手机直连卫星系统可采用卫星移动业务（MSS）工作频段的方案或采用与国际移动通信（IMT）地面运营商共享频率的方案，针对不同的空地频谱共享策略需分别制定相应频率监管政策。
陈山枝指出，国际社会对手机直连卫星频谱问题的关注度正在迅速提高，国际电信联盟已经就此展开了深入讨论。2023年世界无线电通信大会专门设立了WRC-27议题1.13和议题1.14，分别针对基于地面IMT频率和新增MSS频率用于手机直连卫星的频谱相关问题进行研究。
面对手机直连卫星发展带来的新挑战，陈山枝认为，需要从推动手机直连卫星国际频谱规则制定、加快开展手机直连卫星技术试验验证等方面入手，加快推动我国手机直连卫星产业发展和落地。（记者张金然）
原标题：手机直连卫星主要的三条技术路线