近年來(lái)，衛(wèi)星通信領(lǐng)域快速發(fā)展，蓬勃的市場(chǎng)需求催生了多種類(lèi)型的衛(wèi)星終端，衛(wèi)星直連手機(jī)憑借其優(yōu)秀的通信性能和便攜的使用場(chǎng)景，成為備受矚目的產(chǎn)品類(lèi)型。文章從國(guó)內(nèi)外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況出發(fā)，對(duì)衛(wèi)星直連手機(jī)的技術(shù)路線和應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行梳理，結(jié)合芯片技術(shù)架構(gòu)展望天地多模手機(jī)的演進(jìn)過(guò)程，提出融合芯片一體化方案的多模衛(wèi)星直連手機(jī)是衛(wèi)星終端的發(fā)展方向，同時(shí)從頻譜、功耗、成本和技術(shù)體制等方面，對(duì)多模終端面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析，并給出衛(wèi)星直連手機(jī)終端的發(fā)展方向預(yù)測(cè)。

　　隨著人們對(duì)于在偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋等無(wú)地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)通信需求的增加，衛(wèi)星通信的市場(chǎng)潛力和用戶(hù)基礎(chǔ)正在迅速擴(kuò)大。衛(wèi)星通信領(lǐng)域的技術(shù)也在不斷進(jìn)步，各種創(chuàng)新解決方案不斷提出并得到實(shí)施，極大地拓展了衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍和潛力。

　　衛(wèi)星通信在全球迅猛發(fā)展，無(wú)論是國(guó)際還是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，都顯示出了其強(qiáng)大的發(fā)展?jié)摿?。?guó)外SpaceX、Lynk、AST和OneWeb等公司正在加速發(fā)展建設(shè)衛(wèi)星星座，其目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)全球高速互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)的普及。與此同時(shí)，國(guó)內(nèi)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域也取得了顯著成就。得益于國(guó)家政策的扶持和民營(yíng)航天企業(yè)的崛起，中國(guó)的在軌通信衛(wèi)星數(shù)量持續(xù)增加。國(guó)內(nèi)企業(yè)在衛(wèi)星制造、發(fā)射服務(wù)、地面設(shè)備生產(chǎn)以及衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)服務(wù)等關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。衛(wèi)星通信與5G移動(dòng)通信的深度融合，以及面向6G的天地一體化通信，是未來(lái)發(fā)展的必然趨勢(shì)。3GPP提出的5G NTN技術(shù)將極大地加速這一進(jìn)程，中國(guó)積極參與到這些技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定中，推動(dòng)地面與衛(wèi)星通信技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新，也拓寬了衛(wèi)星通信的用戶(hù)群體[1]。

　　衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)目前正處于快速發(fā)展階段，隨著技術(shù)進(jìn)步和市場(chǎng)需求的增長(zhǎng)，特別是高通量衛(wèi)星(HTS)技術(shù)的應(yīng)用[2]，使得衛(wèi)星通信帶寬需求持續(xù)增長(zhǎng)，推動(dòng)了衛(wèi)星向大容量、小型化、星座化方向發(fā)展。5G和未來(lái)6G 技術(shù)的發(fā)展為衛(wèi)星通信與地面網(wǎng)絡(luò)的深度融合也提供了新機(jī)遇，促進(jìn)了天地一體化的通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建。此外，政策支持和民營(yíng)航天企業(yè)的興起也為衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)注入了新的活力，預(yù)計(jì)未來(lái)將實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用場(chǎng)景和更高效的服務(wù)能力。

　　以Starlink為代表的低軌寬帶星座作為新興網(wǎng)絡(luò)信息基礎(chǔ)設(shè)施，成為多個(gè)國(guó)家地區(qū)發(fā)展熱點(diǎn)。高軌衛(wèi)星性能在持續(xù)演進(jìn)，基于低軌衛(wèi)星的互聯(lián)網(wǎng)迅猛發(fā)展，且低軌星座的批量化部署成為常態(tài)，美、歐、俄等各國(guó)政府都在加大投入，手機(jī)直連衛(wèi)星領(lǐng)域也取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。

　　國(guó)務(wù)院在《十四五發(fā)展規(guī)劃》中提出要建設(shè)高速泛在、天地一體的信息基礎(chǔ)設(shè)施；工信部在十四五信息通信行業(yè)發(fā)展規(guī)劃中提出要做好衛(wèi)星通信服務(wù)，建設(shè)衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)等新一代通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施；國(guó)家發(fā)改委也明確將衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)納入“新基建”范疇，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)被納入國(guó)家政策支持的重點(diǎn)方向；北京、上海、廣東等各省市也積極響應(yīng)國(guó)家政策，出臺(tái)了相應(yīng)的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)政策，推動(dòng)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展。中國(guó)星網(wǎng)、中國(guó)衛(wèi)通、中國(guó)時(shí)空信息、上海垣信等衛(wèi)星公司大力投入衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，中國(guó)移動(dòng)、中國(guó)電信、中國(guó)聯(lián)通等運(yùn)營(yíng)商紛紛入局，時(shí)空道宇、銀河航天等企業(yè)也加快發(fā)射衛(wèi)星，極大推動(dòng)了國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

　　中國(guó)自主的天通衛(wèi)星通信服務(wù)，通過(guò)L頻段提供話音、短信和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，特別適用于偏遠(yuǎn)地區(qū)、海洋和航空等傳統(tǒng)通信盲區(qū)，增強(qiáng)了應(yīng)急通信能力，促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展均衡。北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)以其全球定位和獨(dú)特的短報(bào)文通信功能，在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域如交通、農(nóng)業(yè)和災(zāi)害預(yù)防中提高了效率和安全性，展現(xiàn)了導(dǎo)航與通信融合的創(chuàng)新應(yīng)用，對(duì)國(guó)家安全和民生保障具有重要意義。這些衛(wèi)星通信系統(tǒng)沿著定制化技術(shù)體制獨(dú)立發(fā)展，主要服務(wù)對(duì)象是政府和特定行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈較為穩(wěn)定獨(dú)立，但也面臨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、成本較高等問(wèn)題。隨著衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，衛(wèi)星通信服務(wù)正逐步進(jìn)入公眾用戶(hù)的視野。面向公眾用戶(hù)的衛(wèi)星通信將更強(qiáng)調(diào)性?xún)r(jià)比，這就需要一個(gè)龐大產(chǎn)業(yè)鏈帶來(lái)的規(guī)?；统杀拘б?。

　　衛(wèi)星通信系統(tǒng)包含通信衛(wèi)星、地面系統(tǒng)、衛(wèi)星通信終端等部分。其中衛(wèi)星通信終端包括VSAT(甚小口徑終端)、手持終端等多種類(lèi)型。VSAT終端通常配備小型天線，可實(shí)現(xiàn)高效衛(wèi)星通信，廣泛用于企業(yè)、政府等，也可安裝在車(chē)輛、船舶等交通工具上，提供穩(wěn)定通信服務(wù)，廣泛應(yīng)用于物流、海漁運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域；手持終端主要用于海上航行、探險(xiǎn)考察等偏遠(yuǎn)或緊急通信場(chǎng)景，攜帶方便。其中直連衛(wèi)星的手機(jī)終端類(lèi)型多樣，極大地拓寬了衛(wèi)星通信的邊界。

　　當(dāng)前手機(jī)直連終端主要技術(shù)方案包括衛(wèi)星單模、存量手機(jī)方案、天地多模方案，本文重點(diǎn)介紹天地多模方案。天地多模方案又分為衛(wèi)星通信模組外掛方案(在蜂窩手機(jī)主芯片旁)和融合芯片一體化方案。隨著技術(shù)的演進(jìn)和需求的提升，芯片一體化方案有望成為衛(wèi)星融合通信終端的主流演進(jìn)方案。

　　衛(wèi)星單模手機(jī)是專(zhuān)為衛(wèi)星通信而設(shè)計(jì)的手機(jī)終端，它專(zhuān)注于提供高效、穩(wěn)定的衛(wèi)星連接服務(wù)，不依賴(lài)于地面網(wǎng)絡(luò)。衛(wèi)星單模終端的結(jié)構(gòu)示意如圖1所示，這類(lèi)手機(jī)通常具備更強(qiáng)的衛(wèi)星信號(hào)接收能力，適用于極端環(huán)境或需要高度保密通信的場(chǎng)合，是面相專(zhuān)業(yè)用戶(hù)和特殊行業(yè)的產(chǎn)品。

　　單模衛(wèi)星手機(jī)主要面向野外、海洋等衛(wèi)星通信等場(chǎng)景的應(yīng)用，一般結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單耐用。由于單模手機(jī)不具備地面網(wǎng)絡(luò)能力，不能用于地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋的補(bǔ)盲。單模衛(wèi)星手機(jī)通常由主芯片與射頻模組及其外圍組成，其基本結(jié)構(gòu)與通信方式與單模蜂窩網(wǎng)絡(luò)手機(jī)類(lèi)似。

　　存量手機(jī)方案，即使用現(xiàn)有市場(chǎng)上的智能手機(jī)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)側(cè)協(xié)議增強(qiáng)、信號(hào)增強(qiáng)等方式，在不修改手機(jī)硬件的情況下，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)移動(dòng)通信向衛(wèi)星通信的跨越，讓用戶(hù)在保持原有手機(jī)使用體驗(yàn)的同時(shí)，也能在偏遠(yuǎn)地區(qū)或沒(méi)有地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的環(huán)境下，享受到衛(wèi)星通信帶來(lái)的廣域連接。如太空探索公司(SpaceX)在Starlink 官網(wǎng)推出了星鏈直連手機(jī)業(yè)務(wù)，可實(shí)現(xiàn)存量LTE手機(jī)直接連接衛(wèi)星，無(wú)需改動(dòng)硬件、固件和特殊應(yīng)用程序即可實(shí)現(xiàn)手機(jī)直連星鏈發(fā)送文本、語(yǔ)音和數(shù)據(jù)[3]；AST、AT&T以及沃達(dá)豐等廠家面向存量手機(jī)提供衛(wèi)星通信服務(wù)的天基5G寬帶連接服務(wù)測(cè)試中，創(chuàng)造了大于10Mb/s 下載速率紀(jì)錄[4]。

　　這種設(shè)計(jì)既保留了用戶(hù)的習(xí)慣，又增強(qiáng)了手機(jī)的通訊能力，但其需要網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備與協(xié)議進(jìn)行強(qiáng)化，且對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)的基礎(chǔ)設(shè)施要求極為嚴(yán)格，使原本為地面蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的終端與協(xié)議可以在衛(wèi)星與地面之間的傳輸環(huán)境下使用。這會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)側(cè)改造與運(yùn)營(yíng)成本均保持較高的水平。此外由于衛(wèi)星通信傳輸距離更長(zhǎng)，上行與下行衰減同樣更嚴(yán)重，存量手機(jī)終端也應(yīng)盡可能使用最大發(fā)射功率，以確保衛(wèi)星通信服務(wù)的穩(wěn)定性。這種網(wǎng)絡(luò)側(cè)改造成本導(dǎo)致存量手機(jī)方案只能作為單純地面通信模式向天地多模通信模式發(fā)展的過(guò)渡方案。

　　天地多模手機(jī)通過(guò)集成現(xiàn)有衛(wèi)星資源或面向天地融合，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信和蜂窩網(wǎng)絡(luò)等多種通信模式于一體，滿足用戶(hù)根據(jù)所在位置和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇需要的通信方式的需求，通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)的互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋在全球范圍內(nèi)的無(wú)縫連接。

　　外掛芯片架構(gòu)在衛(wèi)星通信領(lǐng)域提供了一種高效且靈活的解決方案，其結(jié)構(gòu)示意如圖2所示。在這種方案下，衛(wèi)星通信芯片作為獨(dú)立的模塊存在，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的接口與傳統(tǒng)手機(jī)中的其他主要芯片相連接。這種設(shè)計(jì)允許開(kāi)發(fā)者根據(jù)實(shí)際需求，靈活地選擇和配置不同的主芯片，以滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景和終端設(shè)計(jì)的需要。從消費(fèi)級(jí)便攜式設(shè)備到工業(yè)級(jí)高性能終端，外掛芯片架構(gòu)都能提供適配的通信解決方案，來(lái)滿足特定的通信制式和性能要求。現(xiàn)階段IoT NTN技術(shù)相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)鏈中有較為完善的芯片產(chǎn)出。面向IoT的NTN業(yè)務(wù)一般不用于語(yǔ)音通話、高速上網(wǎng)等蜂窩網(wǎng)絡(luò)常見(jiàn)業(yè)務(wù)，但可以進(jìn)行短消息、低速流量等窄帶業(yè)務(wù)，故也可以通過(guò)傳統(tǒng)手機(jī)外掛IoT NTN模組的方案在一定程度上補(bǔ)足蜂窩網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，實(shí)現(xiàn)天地多模手機(jī)方案。

　　同時(shí)，外掛芯片架構(gòu)還促進(jìn)了產(chǎn)品的快速迭代與升級(jí)。制造商無(wú)需對(duì)手機(jī)終端進(jìn)行大幅度修改，便可快速增加或調(diào)整外掛的衛(wèi)星通信芯片，來(lái)升級(jí)衛(wèi)星通信的能力，并優(yōu)化性能。這種模塊化的設(shè)計(jì)大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的周期，提升了系統(tǒng)的靈活性和可擴(kuò)展性，降低了研發(fā)成本，使企業(yè)能夠更快地響應(yīng)市場(chǎng)變化，和現(xiàn)有產(chǎn)品結(jié)合實(shí)現(xiàn)符合消費(fèi)者需求的新產(chǎn)品迭代。

　　在當(dāng)前技術(shù)背景下，天通、北斗等私有體制衛(wèi)星通信系統(tǒng)下的天地多模手機(jī)，由于手機(jī)主芯片無(wú)法集成衛(wèi)星通信功能，這些手機(jī)普遍采用了外掛獨(dú)立衛(wèi)星通信芯片的設(shè)計(jì)方案。

　　在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，除上述典型外掛方案外，也會(huì)出現(xiàn)基于典型方案的變種以及過(guò)渡方案，將蜂窩通信與衛(wèi)星通信的基帶或天線等進(jìn)行部分融合。如iPhone 14/15系列提供的衛(wèi)星緊急SOS服務(wù)[5]中，并未完全采用外掛芯片方案，而是將衛(wèi)星通信與蜂窩通信基帶進(jìn)行了一定程度上的融合。

　　傳統(tǒng)地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)一體化芯片將應(yīng)用處理器、蜂窩基帶處理單元、射頻單元等高度集成于芯片上，極大提升了通信設(shè)備的效率與性能。一體化芯片以其緊湊的設(shè)計(jì)使得手機(jī)體積更小，同時(shí)有效降低手機(jī)的重量與耗電量，提升用戶(hù)體驗(yàn)的同時(shí)還能簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，其結(jié)構(gòu)示意如圖3所示。這一高度集成的設(shè)計(jì)方案，顯著優(yōu)化了通信設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，極大地提升了設(shè)備的運(yùn)行效率與通信性能，為用戶(hù)帶來(lái)更加流暢、穩(wěn)定的通信體驗(yàn)?，F(xiàn)在地面蜂窩通信手機(jī)大多數(shù)采用了一體化芯片設(shè)計(jì)，這是行業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，也是滿足消費(fèi)者需求的重要手段。

　　在未來(lái)通信技術(shù)持續(xù)革新的進(jìn)程里，衛(wèi)星直連手機(jī)的諸多技術(shù)方案中，融合芯片一體化設(shè)計(jì)方案作為一項(xiàng)前沿且極具潛力的技術(shù)趨勢(shì)，將逐步成為連接地面與衛(wèi)星通信、推動(dòng)移動(dòng)通信與物聯(lián)網(wǎng)深度融合的重要橋梁。融合芯片一體化設(shè)計(jì)方案在傳統(tǒng)地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)一體化芯片的基礎(chǔ)上，除應(yīng)用處理器、蜂窩基帶與射頻功能外，還將衛(wèi)星通信中涉及的衛(wèi)星基帶處理單元、高性能多頻段射頻單元也集成在單一芯片之中。通過(guò)融合芯片一體化這種高度集成的芯片方案，能夠使用戶(hù)使用大眾化手機(jī)終端時(shí)，在無(wú)地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域也能享受到穩(wěn)定的通信服務(wù)，滿足用戶(hù)多樣化的通信需求。該方案適用廣泛，不僅適用于高通量衛(wèi)星通信場(chǎng)景的需求，同時(shí)因?yàn)榧苫罂s小了整體的體積與功耗，也能應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)場(chǎng)景，為不同領(lǐng)域提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持和解決方案。此外IoT NTN雖然面向物聯(lián)網(wǎng)為主的窄帶通信，但在緊急情況下也能夠?yàn)槭謾C(jī)用戶(hù)提供應(yīng)急通信功能。

　　衛(wèi)星頻譜的高效利用對(duì)手機(jī)硬件設(shè)計(jì)提出了多維度且精細(xì)化的需求。隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展，手機(jī)需集成更高性能的射頻前端模塊，以支持更寬頻段的信號(hào)接收與發(fā)射，確保在復(fù)雜多變的衛(wèi)星頻譜環(huán)境中穩(wěn)定通信。這對(duì)手機(jī)硬件設(shè)計(jì)提出了較高的要求：天線需要優(yōu)秀的信號(hào)捕獲能力并減少干擾，數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)與基帶芯片的性能快速解析衛(wèi)星信號(hào)中的有效信息并優(yōu)化傳輸效率。

　　“九游娛樂(lè)最近有什么新活動(dòng)？”

　　隨著通信技術(shù)的發(fā)展，多模終端需要支持多種通信標(biāo)準(zhǔn)和頻段，增加了對(duì)有限頻譜資源的需求和競(jìng)爭(zhēng)。首先，不同國(guó)家和地區(qū)的頻譜政策和監(jiān)管要求可能不同，多模終端需要符合各種法規(guī)要求，增加了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性。其次，對(duì)于多模終端的射頻前端設(shè)計(jì)而言，需要支持多種頻段和模式，這可能導(dǎo)致射頻前端器件數(shù)量的增加，影響終端的集成度、體積和成本。另外，多模終端中的射頻芯片設(shè)計(jì)也面臨巨大挑戰(zhàn)，射頻芯片架構(gòu)需要適應(yīng)多模多頻段的需求，如何平衡體積、成本和性能之間的關(guān)系，以同時(shí)支持不同模式和頻段的共存。最后，由于多模終端引入的多個(gè)頻段，如何管理多模終端的干擾也是一個(gè)挑戰(zhàn)，包括多模終端在頻率共享和干擾規(guī)避方面面臨挑戰(zhàn)，需要考慮空間隔離、頻率共享機(jī)制等技術(shù)來(lái)減少干擾。

　　多模終端在天地一體端網(wǎng)協(xié)同方面面臨的主要挑戰(zhàn)是網(wǎng)絡(luò)切換。對(duì)于多模終端在不同的狀態(tài)如空閑態(tài)和連接態(tài)，在不同的通信環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)制式間如何進(jìn)行切換，如從蜂窩網(wǎng)絡(luò)到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，要求終端具備高度智能化的移動(dòng)性管理能力。這種能力涉及到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)條件、預(yù)測(cè)用戶(hù)移動(dòng)軌跡、評(píng)估網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量等，并根據(jù)這些信息智能選擇最佳的通信路徑。同時(shí)，終端還需要能夠快速響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化，實(shí)現(xiàn)平滑的切換過(guò)程，最小化通信中斷，確保用戶(hù)體驗(yàn)的連貫性。此外，多模終端的設(shè)計(jì)還必須考慮到功耗優(yōu)化，因?yàn)轭l繁的切換和持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)搜索可能會(huì)顯著增加能耗。因此，如何在保證通信效率和穩(wěn)定性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)低功耗運(yùn)行，是多模終端設(shè)計(jì)中的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

　　衛(wèi)星多模手機(jī)終端需要在地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)之間無(wú)縫切換，以滿足用戶(hù)在不同場(chǎng)景下的通信需求。然而，這兩種通信模式在功耗上存在顯著差異。地面移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)由于基站密集、信號(hào)強(qiáng)，手機(jī)終端在通信過(guò)程中的功耗相對(duì)較低。而衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)由于衛(wèi)星距離遠(yuǎn)、信號(hào)衰減大，需要更高的發(fā)射功率和接收靈敏度，從而導(dǎo)致功耗顯著增加。因此，實(shí)現(xiàn)天地功耗管理成為了一個(gè)重要的技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　P提出了擴(kuò)展不連續(xù)接收等節(jié)能技術(shù)，并研究了非連續(xù)衛(wèi)星覆蓋場(chǎng)景下的UE功耗節(jié)能增強(qiáng)技術(shù)，如在無(wú)覆蓋狀態(tài)下進(jìn)入低功耗模式(PSM、MICO模式)等。如何在這些低功耗模式下對(duì)UE的狀態(tài)進(jìn)行有效管理，確保在無(wú)覆蓋時(shí)不進(jìn)行不必要的PLMN接入嘗試，同時(shí)在恢復(fù)覆蓋時(shí)能夠迅速響應(yīng)的技術(shù)[6]。UE相關(guān)的節(jié)能技術(shù)包括改進(jìn)UE的覆蓋檢測(cè)算法，以增強(qiáng)其在不同狀態(tài)下的切換效率；基于UE對(duì)網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況的預(yù)測(cè)和動(dòng)態(tài)調(diào)整，設(shè)計(jì)更智能的功耗節(jié)省策略；UE在不同RAT之間切換時(shí)，設(shè)計(jì)保持低功耗和高效服務(wù)恢復(fù)的方案，對(duì)多RAT環(huán)境下的信令和功耗管理策略進(jìn)行優(yōu)化，以確保功耗節(jié)省機(jī)制在不同RAT之間的一致性和兼容性。

　　為了應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，可通過(guò)開(kāi)發(fā)高效的功耗管理算法，并根據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、用戶(hù)行為以及電池狀態(tài)等因素，智能地調(diào)整手機(jī)終端的功耗狀態(tài)。同時(shí)，還可以通過(guò)優(yōu)化衛(wèi)星通信模塊的硬件設(shè)計(jì)，提高能效比，降低通信過(guò)程中的能量消耗。

　　衛(wèi)星多模手機(jī)終端在通信過(guò)程中需要保持與衛(wèi)星的精確對(duì)準(zhǔn)，以確保信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。然而，由于手機(jī)終端的體積小、重量輕，且用戶(hù)在使用過(guò)程中會(huì)頻繁移動(dòng)和改變姿態(tài)，這使得衛(wèi)星對(duì)準(zhǔn)成為了一個(gè)復(fù)雜且具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

　　“九游娛樂(lè)最近有什么新活動(dòng)？”

　　為了實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星智能對(duì)準(zhǔn)，需要集成先進(jìn)的衛(wèi)星跟蹤和定位技術(shù)。這包括使用高精度的衛(wèi)星導(dǎo)航接收機(jī)來(lái)實(shí)時(shí)獲取手機(jī)終端的位置和姿態(tài)信息，以及利用先進(jìn)的算法來(lái)預(yù)測(cè)和補(bǔ)償衛(wèi)星位置的微小變化。同時(shí)，還需要設(shè)計(jì)高效的衛(wèi)星天線系統(tǒng)，能夠在用戶(hù)移動(dòng)和姿態(tài)變化時(shí)自動(dòng)調(diào)整天線的指向和極化方式，以確保與衛(wèi)星的精確對(duì)準(zhǔn)。

　　此外，還可以考慮引入人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)來(lái)優(yōu)化衛(wèi)星對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。通過(guò)訓(xùn)練模型來(lái)識(shí)別用戶(hù)的使用習(xí)慣和移動(dòng)模式，可以預(yù)測(cè)未來(lái)的衛(wèi)星對(duì)準(zhǔn)需求，并提前調(diào)整天線系統(tǒng)以做好準(zhǔn)備。這樣不僅可以提高衛(wèi)星對(duì)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性和速度，還可以進(jìn)一步降低功耗和延長(zhǎng)電池壽命。

　　衛(wèi)星多模手機(jī)終端的輕量化與小型化是實(shí)現(xiàn)便攜性和廣泛應(yīng)用的關(guān)鍵。然而，在集成衛(wèi)星通信功能的同時(shí)保持設(shè)備的輕量化和小型化卻面臨著諸多技術(shù)難題。首先，衛(wèi)星通信模塊需要包含復(fù)雜的射頻電路、天線系統(tǒng)以及信號(hào)處理芯片等組件，這些組件的體積和重量都相對(duì)較大。為了將衛(wèi)星通信模塊、射頻電路、天線系統(tǒng)以及基帶處理器等復(fù)雜組件集成到有限的手機(jī)空間內(nèi)，設(shè)計(jì)者需要采用先進(jìn)的封裝技術(shù)和微縮化工藝，以實(shí)現(xiàn)高度的集成度。然而，高度的集成也意味著熱量密度的增加，如何在如此緊湊的空間內(nèi)有效管理并散發(fā)熱量，成為了一個(gè)嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。設(shè)計(jì)者需要?jiǎng)?chuàng)新散熱解決方案，如采用高效的熱管技術(shù)、石墨烯散熱片等新型材料，以確保設(shè)備在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)過(guò)熱現(xiàn)象，保障用戶(hù)的正常使用體驗(yàn)。最后，為了實(shí)現(xiàn)輕量化與小型化的目標(biāo)，還需要在軟件和算法方面進(jìn)行優(yōu)化。例如，可以通過(guò)壓縮通信協(xié)議來(lái)減少數(shù)據(jù)傳輸量，從而降低對(duì)硬件資源的需求；或者通過(guò)優(yōu)化信號(hào)處理算法來(lái)提高信號(hào)處理的效率和準(zhǔn)確性，從而減少對(duì)硬件性能的要求。

　　將衛(wèi)星多模手機(jī)終端從研發(fā)階段推向市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，同樣面臨著諸多挑戰(zhàn)。首先，產(chǎn)品化需要解決的是供應(yīng)鏈的整合與優(yōu)化問(wèn)題。衛(wèi)星通信技術(shù)的特殊性使得其元器件、制造工藝等方面與傳統(tǒng)手機(jī)存在顯著差異，如何構(gòu)建穩(wěn)定可靠的供應(yīng)鏈體系，確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性，是產(chǎn)品化過(guò)程中的一大難題。其次，產(chǎn)品化還需要考慮用戶(hù)需求的多樣性和市場(chǎng)定位的準(zhǔn)確性。設(shè)計(jì)者需要深入了解目標(biāo)用戶(hù)群體的使用習(xí)慣和需求特點(diǎn)，進(jìn)行有針對(duì)性的產(chǎn)品設(shè)計(jì)和市場(chǎng)推廣策略制定，以確保產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力和用戶(hù)滿意度。

　　在衛(wèi)星多模手機(jī)終端的研發(fā)和生產(chǎn)過(guò)程中，成本控制是一個(gè)不可忽視的技術(shù)挑戰(zhàn)。首先，衛(wèi)星通信技術(shù)的研發(fā)成本較高，包括元器件采購(gòu)、研發(fā)人員投入、測(cè)試驗(yàn)證等多個(gè)方面。如何在保證產(chǎn)品質(zhì)量和性能的同時(shí)，降低研發(fā)成本，是設(shè)計(jì)者需要面對(duì)的問(wèn)題。其次，生產(chǎn)成本也是制約產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵因素之一，如何通過(guò)優(yōu)化生產(chǎn)流程、提高生產(chǎn)效率、降低物料消耗等方式來(lái)降低生產(chǎn)成本，是制造商需要重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。此外，成本控制還需要考慮產(chǎn)品的定價(jià)策略和市場(chǎng)需求等因素，以確保產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力和盈利能力。

　　按照技術(shù)體制分類(lèi)，衛(wèi)星通信技術(shù)分為私有體制和公開(kāi)體制兩種。天通、北斗等屬于私有體制，基于私有協(xié)議開(kāi)發(fā)并提前布局，利用存量資源滿足當(dāng)下市場(chǎng)需求。私有體制方案彼此是獨(dú)立且隔離的系統(tǒng)，雖然部分體系之間通過(guò)關(guān)口局互通的方式，實(shí)現(xiàn)了部分通信業(yè)務(wù)的跨系統(tǒng)聯(lián)通，但不同通信體制下設(shè)計(jì)的不同通信系統(tǒng)的用戶(hù)間仍無(wú)法完美實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，軟硬件與現(xiàn)有通信系統(tǒng)的不適配限制了私有體制的進(jìn)一步發(fā)展。

　　3GPP NTN是公開(kāi)體制，在全球范圍內(nèi)具備完善的商業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈，依托幾代蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信行業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)，使其在終端發(fā)展和行業(yè)融合方面有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。擁有豐富產(chǎn)業(yè)鏈且標(biāo)準(zhǔn)公開(kāi)的技術(shù)體制將成為未來(lái)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。目前MTK、展銳和中興都提出了各自的基于3GPP NTN的方案。但3GPP NTN方案仍有待進(jìn)一步成熟，國(guó)內(nèi)也暫時(shí)沒(méi)有支持這種方案的手機(jī)，短期內(nèi)將保持私有體制各自占領(lǐng)一片江山的局面[7]。

　　在特殊通信領(lǐng)域，單模衛(wèi)星手機(jī)作為一種獨(dú)立通信解決方案，盡管目前市場(chǎng)份額較小，但其在偏遠(yuǎn)地區(qū)、緊急救援等場(chǎng)景下的獨(dú)特價(jià)值不可忽視。然而，受限于衛(wèi)星通信技術(shù)的成本和覆蓋范圍，單模衛(wèi)星手機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)景仍較為有限。存量手機(jī)是從單一網(wǎng)絡(luò)通信向天地雙模通信轉(zhuǎn)變中的一種嘗試。它雖然對(duì)網(wǎng)絡(luò)側(cè)有更高的要求，但是減少了用戶(hù)側(cè)設(shè)備的更新成本，是基于蜂窩網(wǎng)絡(luò)龐大用戶(hù)群體及產(chǎn)業(yè)鏈的一種良好的過(guò)渡方案。天地多模手機(jī)作為移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的新趨勢(shì)，結(jié)合了地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)與衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了跨網(wǎng)絡(luò)、跨地域的無(wú)縫通信。這種手機(jī)不僅能夠滿足用戶(hù)在地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的通信需求，還能在地面網(wǎng)絡(luò)不可及的區(qū)域通過(guò)衛(wèi)星通信保持連接。隨著5G與衛(wèi)星通信技術(shù)的融合以及天地海一體化通信網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，天地多模手機(jī)有望成為未來(lái)移動(dòng)通信領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。

　　衛(wèi)星通信是手機(jī)市場(chǎng)最受關(guān)注的技術(shù)之一，各大手機(jī)廠商紛紛推出自己第一款支持衛(wèi)星通信的手機(jī)，將其作為新一代旗艦機(jī)的招牌賣(mài)點(diǎn)。在這個(gè)階段，均采用外掛衛(wèi)星通信芯片與市面現(xiàn)有的5G基帶芯片組合的方式，使新機(jī)型能夠最大程度上的繼承本品牌前期蜂窩通信手機(jī)的技術(shù)積累，打造具備衛(wèi)星通信能力的蜂窩通信手機(jī)并迅速進(jìn)入市場(chǎng)。第一波風(fēng)潮中入場(chǎng)的高端機(jī)首先提供的是新技術(shù)的新鮮感，前來(lái)嘗鮮的用戶(hù)對(duì)于產(chǎn)品溢價(jià)和衛(wèi)星通信的實(shí)際效果都不會(huì)有過(guò)多的要求。但隨著市場(chǎng)成熟與競(jìng)爭(zhēng)加劇，同時(shí)具備衛(wèi)星通信與蜂窩通信能力的手機(jī)將逐步向大部分公眾手機(jī)用戶(hù)滲透，下一代衛(wèi)星直連手機(jī)將同時(shí)面臨性?xún)r(jià)比與使用體驗(yàn)需求的提升。

　　對(duì)于衛(wèi)星通信功能更廣泛和更深入的應(yīng)用將會(huì)推動(dòng)芯片技術(shù)向深度融合的方向發(fā)展。與外掛芯片的架構(gòu)相比，衛(wèi)星通信的融合方案將一種或多種衛(wèi)星體制同移動(dòng)蜂窩能力結(jié)合起來(lái)，形成一體化的芯片設(shè)計(jì)思路，在終端尺寸、性能效率和制式切換方面均會(huì)有所提升，為衛(wèi)星通信功能在更務(wù)實(shí)的層面展開(kāi)鋪平道路。在轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，傳統(tǒng)通信廠商將在新形成的融合產(chǎn)業(yè)鏈中發(fā)揮更重要的作用，隨著3GPP NTN 協(xié)議和技術(shù)的成熟，傳統(tǒng)通信芯片廠商陸續(xù)提出自己的NTN方案，擁有5G主芯片生產(chǎn)能力的他們將在一體化進(jìn)程中占據(jù)主動(dòng)，私有體制憑借第一批衛(wèi)星通信市場(chǎng)獲得的先發(fā)優(yōu)勢(shì)將受到影響，而更進(jìn)一步的競(jìng)爭(zhēng)也將推動(dòng)衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)入發(fā)展新的階段。

　　[1] 亞森江·阿布都熱合曼,段卓君,劉向南,等.6G星地融合網(wǎng)絡(luò)資源管理關(guān)鍵技術(shù)[J].移動(dòng)通信,2024,48(1):47-55

　　[3] 薛元星,趙治,段喬曼.星鏈?zhǔn)謾C(jī)直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)商業(yè)模式及組網(wǎng)方式[J].天地一體化信息網(wǎng)絡(luò),2024,5(2):85-91

　　[7] 陳東,仲小清,鄧恒,等.寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì)與發(fā)展建議[J].前瞻科技, 2022,1(1):86-93