在全球數字化浪潮持續奔涌以及6G技術步入緊鑼密鼓預研階段的大背景下，手機直連衛星技術宛如一顆冉冉升起的新星，正逐步成為構建覆蓋全球每一寸土地的通信網絡的關鍵創新突破口。從全球移動終端用戶規模來看，依據GSMA提供的數據，截至2023年，全球移動終端訂閱用戶數量已強勢突破56億大關。然而，傳統地面通信網絡盡管在人口密集區域構建起了相對完善的通信體系，可一旦面對海洋、極地、深山等偏遠區域時，其覆蓋能力就顯得捉襟見肘，盲區問題愈發突出。衛星互聯網依托自身能夠實現廣域覆蓋的獨特優勢，順勢成為彌補全球通信基礎設施短板、消除通信覆蓋盲區的重要戰略性解決方案。手機直連衛星技術借助星地融合的先進架構，打破了以往移動終端與衛星通信必須依賴專用終端設備的桎梏，實現了普通手機與衛星的直接通信，這一突破標志著衛星通信行業正從相對小眾、聚焦特定行業的專網領域，大步邁向面向廣大普通用戶的大眾市場，開啟了衛星通信發展的全新篇章。

從市場規模維度審視，手機直連衛星技術展現出了令人矚目的增長潛力與廣闊前景。據專業行業機構測算，在2023-2030年這一時間段內，僅大眾市場對于手機直連衛星技術的需求規模就將高達670億美元。進一步細分市場，在應急救援通信領域，鑒于自然災害頻發以及對災害應急響應及時性要求的不斷提高，該領域對手機直連衛星技術的需求預計年復合增長率將達到28%。例如在2023年土耳其發生強烈地震期間，星鏈系統迅速發揮作用，為受災嚴重且地面通信網絡完全癱瘓的災區提供了至關重要的通信支持，保障了救援指令的傳達、受災群眾信息的上報等關鍵通信需求。在駐外工商業機構通信領域，隨著全球經濟一體化進程的加快，跨國企業數量持續增加，這些駐外機構對于實時、穩定通信的需求極為迫切，該領域需求年復合增長率預計可達22%。以一家在非洲開展業務的中資礦業企業為例，通過采用手機直連衛星通信技術，企業總部與駐外礦區之間實現了高效溝通，生產調度效率大幅提升，因通信不暢導致的生產延誤情況減少了35%。在船載機載通信領域，隨著航運、航空業的發展，對于航行過程中的實時通信、數據傳輸需求猛增，預計該領域需求年復合增長率將達到35%。比如在遠洋航運中，商船借助手機直連衛星實現了船舶位置實時監控、貨物運輸狀態跟蹤等數據的實時傳輸，單船每年的通信成本相較于傳統通信方式降低了40%，有力提升了企業運營效益。

從技術演進和政策環境層面來看，二者為手機直連衛星產業的蓬勃發展奠定了堅實基礎。在技術方面，國際電信聯盟（ITU）積極作為，加速推進IMT-2030（6G）標準的制定工作，并且明確將衛星通信納入到統一的技術框架體系之中，這為手機直連衛星技術在未來6G通信網絡中的深度融合與協同發展指明了方向。衛星制造技術領域也取得了重大突破，以SpaceX的星鏈項目為例，其單顆衛星成本從項目初期的500萬美元大幅降至30萬美元，成本的顯著降低得益于技術創新和規模化生產。同時，一箭多星發射技術的成熟應用，使得衛星組網速度提升了5倍之多，極大地加速了衛星互聯網星座的部署進程。在政策方面，美國聯邦通信委員會（FCC）通過了"加速衛星寬帶部署"法案，該法案簡化了衛星通信頻譜審批流程，為企業開展衛星通信業務掃除了政策障礙，降低了企業進入市場的時間成本和行政成本。中國也在積極布局，在《"十四五"信息通信行業發展規劃》中明確提出"推進衛星互聯網與5G融合發展"，從國家層面為產業發展提供了政策指引和支持，引導資源向該領域匯聚。

當前，手機直連衛星技術領域逐漸形成了三條具有差異化特點的發展路徑。

1、定制終端直連方案

該方案采取的是"改手機不改衛星"的策略，其架構基于現有的GEO（地球靜止軌道）/LEO（低地球軌道）衛星體系。實現方式是在普通手機內部集成專用的衛星通信芯片，以此達成手機與衛星的直連通信。在實際應用案例中，蘋果公司與GlobalStar合作推出的EmergencySOS功能極具代表性。該功能利用GEO衛星，為美國、加拿大等17個國家的用戶提供緊急短信服務。當用戶身處地面通信網絡覆蓋不到的偏遠地區且遭遇緊急情況時，可通過手機直接向衛星發送求救短信，為身處險境的用戶提供了關鍵的生命救援通信保障。華為公司的Mate50系列手機同樣在這一領域取得重要突破，其搭載了天通一號衛星通信模塊，不僅支持緊急短信發送，還能實現語音通話功能。在2022年的一次野外探險救援行動中，一名探險隊員在深山地區迷路且地面信號全無，通過華為Mate50的天通一號衛星通信功能與外界取得聯系，最終成功獲救。該方案的顯著優勢在于能夠快速依托現有的存量衛星資源進行部署，使得相關服務能夠在短時間內推向市場。然而，其缺點也較為明顯，由于需要定制手機，這限制了服務的普及范圍，且通信容量相對有限，難以滿足大規模用戶并發通信的需求。

2、存量終端增強方案

這一方案遵循"改衛星不改手機"的思路，通過對衛星載荷以及地面基站進行升級改造，運用增強后的地面通信協議，實現了存量手機終端與衛星的直接通信。SpaceX的星鏈DTC（DirecttoCell）系統堪稱這一方案的典型代表。該系統通過對衛星相控陣天線進行升級，將衛星信號覆蓋范圍大幅擴大至2000公里，并且單顆衛星能夠支持多達50萬用戶同時接入。這一技術突破使得在偏遠地區的大量用戶能夠同時使用手機直連衛星服務，極大地提升了服務的可及性。ASTSpaceMobile的BlueBird衛星則采用了先進的波束賦形技術，將下行鏈路速率提升至5Mbps，該速率能夠較好地支持4G/5G終端直接通信。以在偏遠海島旅游的游客為例，通過使用存量手機終端，借助BlueBird衛星的通信能力，能夠流暢地分享旅游照片、觀看在線視頻，基本滿足了游客在偏遠地區的日常通信娛樂需求。該方案的優勢非常突出，最大的亮點在于無需用戶更換現有手機終端，降低了用戶使用門檻，利于快速推廣普及。但缺點是對衛星性能要求極高，為了實現對存量終端的有效支持，往往需要新建大規模的LEO衛星星座，前期建設投入巨大。

3、3GPPNTN標準方案

此方案的核心目標是構建一套統一的星地通信標準，將衛星作為非地面網絡（NTN）有機融入5G/6G通信體系之中。在標準制定方面，3GPPR17標準明確對衛星通信的物理層協議進行了定義，支持NR（新空口）信號通過衛星進行轉發，這為星地通信的標準化奠定了基礎。Omnispace公司積極投身于該領域研發，其研制的S頻段5GNTN系統采用星上處理技術，成功實現了端到端延遲小于100ms的技術突破。以遠程醫療場景為例，在偏遠地區的患者通過手機借助該系統與城市大醫院的專家進行視頻會診時，低延遲的通信保障使得會診過程流暢，醫生能夠實時清晰地觀察患者癥狀，進行精準診斷，為偏遠地區醫療水平提升提供了有力支撐。該方案從長遠來看優勢明顯，實現了星地頻譜共享以及協議的統一，有利于構建高效、融合的通信生態系統。然而，其缺點也不容忽視，標準制定是一個復雜且漫長的過程，預計要到2026年才能完成，并且該方案涉及對整個通信生態系統的重構，部署周期長，短期內難以實現大規模商用。

圖表：三種技術路線對比

資料來源：中研普華產業研究院整理

從產業發展的時間軸來看，目前手機直連衛星產業正處于不同發展階段的交織期。在2020-2023年這一階段，產業處于市場培育期，主要以定制終端直連方案為主導。在這期間，蘋果、華為等企業成功完成了商業驗證，相關服務的用戶規模順利突破100萬。以蘋果的EmergencySOS功能為例，自推出以來，在緊急救援場景中發揮了重要作用，得到了用戶的廣泛認可，逐步培養起用戶對手機直連衛星服務的認知和使用習慣。從2024-2026年，產業將進入規模擴張期，存量終端直連技術逐漸走向成熟。SpaceX、ASTS等企業已經積極啟動商業化運營。其中，SpaceX已完成DTC衛星第一階段殼層的部署工作，并在2023年11月成功獲得商業服務許可，預計在未來一年能夠進一步實現語音通話和上網業務，這將極大地拓展手機直連衛星服務的功能范圍，吸引更多用戶。ASTS成功發射了5顆BlueBird衛星，逐步構建起自身的衛星通信網絡，為商業化服務提供硬件基礎。預計到2027-2030年，產業將邁入生態建設期，3GPPNTN標準將正式落地，屆時星地融合網絡有望實現真正意義上的全域覆蓋，市場滲透率預計將突破15%。隨著標準的統一和網絡的完善，各類應用場景將得到極大豐富，產業生態將逐步繁榮。