芯耀
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歲月如流，2024年已圓滿落幕。在復雜多變的外部環(huán)境下，信息通信業(yè)扎實推進，取得了一系列成果，實現(xiàn)了高質(zhì)量發(fā)展。
2025年是“十四五”規(guī)劃的收官之年，在科技變革日新月異的浪潮中，我國ICT產(chǎn)業(yè)將迎來諸多新的發(fā)展變化，如人工智能加速普及，AI終端、智能體迎來大發(fā)展，開啟發(fā)展元年；5G-A技術走向集成化，通感智融合拓展應用新空間；6G標準國際認知趨同，應用場景逐漸清晰；低空經(jīng)濟步入發(fā)展“黃金期”，全球低軌星座加速組網(wǎng)等。
為了緊抓時代發(fā)展機遇，把握產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，洞察未來發(fā)展路徑，通信世界全媒體作為ICT產(chǎn)業(yè)推動者，特推出了“趨勢2025”專題，全面分析、預測2025年ICT產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢，以期推動ICT高質(zhì)量發(fā)展。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是國家數(shù)字信息基礎設施的重要組成部分，也是實現(xiàn)6G空天地一體化核心特征的重要抓手，具有重大的戰(zhàn)略意義、經(jīng)濟價值和社會價值。近年來，手機直連衛(wèi)星成為衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)的新業(yè)務方向，2024年衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛，取得一系列成果。
衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)三大進展
目前，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)已成為全球各國競爭的“新高地”，尤其是近年來衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)核心技術的不斷突破，加劇了各國在該領域的競爭。
在衛(wèi)星制造及發(fā)射方面，大運力可回收火箭技術進一步成熟，全球衛(wèi)星制造發(fā)射能力提高。截至2024年12月，美國星鏈衛(wèi)星總數(shù)達到7500顆，成為全球最大低軌衛(wèi)星星座。國內(nèi)企業(yè)積極開展低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)布局，垣信千帆星座以“一箭18星”成功發(fā)射，于2024年12月實現(xiàn)了54顆低軌衛(wèi)星在軌部署。
在手機直連衛(wèi)星商業(yè)運營方面，全球加速運營能力儲備，預計2025年將成為手機直連衛(wèi)星商業(yè)運營元年。美國的存量手機直連衛(wèi)星運營商AST Spacemobile公司，于2024年9月完成了5顆商業(yè)衛(wèi)星部署里程碑，其與全球45余家移動網(wǎng)絡運營商達成協(xié)議，涵蓋全球潛在用戶數(shù)達28億之多。SpaceX則于2024年12月宣布完成星鏈手機直連衛(wèi)星首個殼層——共計336顆手機直連衛(wèi)星的部署，計劃于2025年向用戶提供語音、數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務。
面向國內(nèi)市場，中國移動聯(lián)合中國時空公司于2024年11月正式發(fā)布北斗短信業(yè)務。在手機直連衛(wèi)星生態(tài)構建方面，全球通信設備商加大研發(fā)力度，手機直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)趨近成熟。中國移動、中國電信、中國聯(lián)通、垣信等地面及衛(wèi)星運營商，積極攜手華為、中興通訊、中信科、展銳、高通、聯(lián)發(fā)科、vivo、OPPO等全球通信網(wǎng)絡設備廠商、終端廠商，積極開展基于3GPP的NTN（非地面網(wǎng)絡）和存量手機直連衛(wèi)星技術攻關、測試驗證。
我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展面臨三大挑戰(zhàn)
由于起步較晚，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)仍未形成商業(yè)閉環(huán)，還面臨三大挑戰(zhàn)。
一是低成本、高效能的衛(wèi)星制造和火箭發(fā)射能力有待提升。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是資本密集型和技術密集型產(chǎn)業(yè)，建設運營成本高。與以SpaceX為代表的國外先進衛(wèi)星公司相比，我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)在衛(wèi)星發(fā)射成本、衛(wèi)星批量生產(chǎn)制造能力、發(fā)射運力和發(fā)射場等方面存在差距，加大了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)商業(yè)閉環(huán)難度。
二是衛(wèi)星獨立組網(wǎng)技術要求高、成本高。實現(xiàn)獨立全域衛(wèi)星組網(wǎng)，需依托強大的衛(wèi)星制造和火箭發(fā)射能力，快速構建大規(guī)模星座，這對國內(nèi)產(chǎn)業(yè)界提出了嚴峻挑戰(zhàn)。與其他國家不同，我國地面電信基礎設施先進，地面運營商以用戶為中心，提供了廣域、優(yōu)質(zhì)的覆蓋服務。衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)作為地面覆蓋的有效補充，可服務于山區(qū)、荒漠、海洋等人煙稀少的區(qū)域，雖然是一種符合中國國情的更優(yōu)覆蓋方案，但目前完備的星地融合組網(wǎng)技術體系尚未形成。
三是我國手機直連衛(wèi)星技術路線尚不明確，產(chǎn)業(yè)力量分散。手機直連衛(wèi)星基于統(tǒng)一終端、星地用戶規(guī)模及產(chǎn)業(yè)鏈高度復用。我國地面移動通信產(chǎn)業(yè)實力強，因此手機直連衛(wèi)星是我國推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的重要機會。但目前國內(nèi)私有衛(wèi)星技術、3GPP存量手機直連、3GPP NTN三種手機直連衛(wèi)星技術并行，導致產(chǎn)業(yè)力量較為分散。
打造天地一體產(chǎn)業(yè)新生態(tài)
針對我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題，中國移動積極推動天地一體發(fā)展，以手機直連衛(wèi)星為切入點，打造開放共享的天地一體技術產(chǎn)業(yè)新生態(tài)。
一是以天地一體為目標，使能連接泛在、服務泛在的全球賦能新能力。衛(wèi)星網(wǎng)絡覆蓋面廣、容災能力強，地面移動網(wǎng)絡性能好，網(wǎng)絡部署成熟。天地一體網(wǎng)絡是全球移動運營商建設6G網(wǎng)絡的必然選擇，衛(wèi)星網(wǎng)絡與地面網(wǎng)絡互補，不僅可以實現(xiàn)快速、低成本建設6G網(wǎng)絡，而且可助力國內(nèi)運營商服務全球，面向偏遠地區(qū)、海洋、空域及“一帶一路”沿線國家提供全場景融合的6G新服務。
二是以產(chǎn)業(yè)構建為基礎，打造開放共享、具有中國特色的天地一體產(chǎn)業(yè)融合新生態(tài)。基于國情，產(chǎn)業(yè)界應充分發(fā)揮國內(nèi)天、地產(chǎn)業(yè)各自的特點和優(yōu)勢，盡早融入我國繁榮的移動互聯(lián)網(wǎng)和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)，打造具有中國獨特優(yōu)勢的手機直連衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈。尤其是3GPP存量手機直連、3GPP NTN手機直連技術即可高度復用地面移動通信產(chǎn)業(yè)規(guī)模，又能持續(xù)演進升級，有利于我國加速形成星地深度融合的天地一體產(chǎn)業(yè)，快速建設性能領先、成本可控的天地一體網(wǎng)絡。
三是以商業(yè)價值為導向，“以用促建”加速實現(xiàn)我國天地一體網(wǎng)絡的商業(yè)閉環(huán)。為高效利用資源、實現(xiàn)商業(yè)閉環(huán)，亟須找到天地一體網(wǎng)應用突破口。目前手機直連衛(wèi)星業(yè)務需求旺盛，可利用規(guī)模龐大的移動通信用戶帶動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)和業(yè)務的快速發(fā)展和迭代升級，快速提升衛(wèi)星業(yè)務用戶規(guī)模和業(yè)務使用率。同時，通過星地深度融合、分階段部署、個人與行業(yè)多措并舉等系列舉措盡早啟動商用，推動形成消費和投資相互促進的良性循環(huán)，為全球化運營奠定堅實基礎。
基于NTN的星地融合組網(wǎng)技術體系創(chuàng)新與實踐
中國移動作為通信網(wǎng)絡運營商，充分認識到發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，尤其是手機直連衛(wèi)星通信的重要性，基于以上建設思路，進一步提出“衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡深度融合”的發(fā)展路徑，通過星地深度融合，實現(xiàn)衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡在覆蓋、業(yè)務、資源方面的高效協(xié)同，兩張網(wǎng)聯(lián)合可使系統(tǒng)效益最優(yōu)，也可為用戶提供良好的業(yè)務體驗。
建設星地深度融合的手機直連衛(wèi)星網(wǎng)絡，目前存在一系列技術難點。在組網(wǎng)方面，星地關系的高速頻發(fā)變化需構建高效的星地網(wǎng)絡交互和協(xié)同機制，實現(xiàn)星地網(wǎng)絡有效互補。
在空口方面，蜂窩空口協(xié)議難以適配衛(wèi)星高移動、遠距離、廣覆蓋等特性，需加以特殊設計和改進，以便用于手機直連衛(wèi)星通信鏈路；星地資源顆粒屬性不一致，應統(tǒng)一表征高效調(diào)度。在頻率方面，適用于手機直連衛(wèi)星的低頻段資源稀缺，異系統(tǒng)頻率復用是可探索的路徑，但面臨技術復雜、嚴重的干擾問題，需要破解高動態(tài)變化下的異系統(tǒng)互干擾難題，實現(xiàn)高效頻率復用。
中國移動積極開展組網(wǎng)、空口、頻率三大融合關鍵技術攻關，打造基于3GPP NTN的SECN（星地深度融合的天地一體網(wǎng)）創(chuàng)新技術體系。面向組網(wǎng)融合，中國移動提出了可保障星地連續(xù)覆蓋和最佳體驗的“大尺度、高動態(tài)”異構組網(wǎng)技術，突破目前星地無法一體全局設計的難題，引入全新的智能動態(tài)協(xié)作節(jié)點，提出波位級、業(yè)務級和規(guī)劃級的多顆粒度組網(wǎng)，構建星地智能動態(tài)網(wǎng)絡關系。
面向空口融合，中國移動提出了可實時控制衛(wèi)星波束的地面控制衛(wèi)星跳波束技術，突破衛(wèi)星高速移動下實現(xiàn)高精準端、星、地三方同步的技術挑戰(zhàn)；提出透明轉(zhuǎn)發(fā)架構下的波束管理星地時間同步系統(tǒng)，滿足波束調(diào)度高效匹配動態(tài)業(yè)務需求。面向頻率融合，中國移動提出了可提高頻譜利用率的波位級星地頻率共享技術，突破星地干擾關系高動態(tài)變化難題；提出空時頻多域星地頻率動態(tài)共享技術，實現(xiàn)精細化空時頻多維協(xié)同，全面提升聯(lián)合頻譜利用率，增加網(wǎng)絡容量。
圍繞基于3GPP NTN的SECN創(chuàng)新技術體系，中國移動在標準制定、試點驗證等方面進行了同步探索，與合作伙伴共同打造星地融合的天地一體端到端設備和星地協(xié)同智能組網(wǎng)部署能力。在標準制定方面，中國移動深入?yún)⑴c手機直連衛(wèi)星技術標準制定，所做貢獻在全球運營商中居首位。
在3GPP 和ITU中牽頭移動性管理、會話管理、業(yè)務連續(xù)性等20余項國際標準制定；在CCSA作為空天地一體化標準體系建設的主要推動方，牽頭完成天地一體、星地協(xié)同組網(wǎng)等領域多個立項和重量級項目討論。
在試點驗證方面，中國移動率先開展3GPP NTN手機直連衛(wèi)星技術試點，于2022月8月完成全球首個運營商IoT NTN技術外場驗證，支持雙向語音和文字消息傳輸；2023年5月和12月先后完成基于透明轉(zhuǎn)發(fā)、星上再生的手機直連衛(wèi)星NR NTN 實驗室測試驗證，可支持寬帶業(yè)務；2024年2月成功發(fā)射搭載NTN星載基站和6G核心網(wǎng)原型樣機的全球首套5G-A、6G低軌天地一體試驗雙星（中國移動01星和“星核”試驗星），并完成在軌技術試驗；2024年6月完成全球首個IOT NTN實時語音外場驗證，可支持衛(wèi)星通話。
中國移動多措并舉全面推動星地深度融合的手機直連衛(wèi)星網(wǎng)絡發(fā)展，加快建設我國性能領先、成本可控的天地一體通信網(wǎng)絡，為大眾消費者和千行百業(yè)提供覆蓋、業(yè)務、資源深度協(xié)同的天地一體通信服務。
未來展望
中國移動將深入攻關NTN、存量手機直連衛(wèi)星技術方案，進一步形成并完善融合高效、動態(tài)靈活的天地一體技術體系，攜手產(chǎn)業(yè)合作伙伴加速構建基于3GPP標準的手機直連衛(wèi)星商業(yè)化能力。
展望未來，衛(wèi)星及地面通信產(chǎn)業(yè)將充分發(fā)揮自身優(yōu)勢，凝聚全產(chǎn)業(yè)力量，推動衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展分階段穩(wěn)步前進，實現(xiàn)“從無到有、從有到優(yōu)”，打造具有區(qū)域差異化、行業(yè)差異化的天地一體業(yè)務，共創(chuàng)“網(wǎng)絡無所不達、算力無所不在，智力無所不及”的美好未來。
*本文刊載于《通信世界》總第959期 2025年1月10日 第1期原文標題：衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)全景透視，打造天地一體產(chǎn)業(yè)新生態(tài)
作者：中國移動研究院 鄧偉
責編/版式：蓋貝貝
審校：王 濤?梅雅鑫
監(jiān)制：劉啟誠
