卫星通信将是6G必不可少的一部分,同时,华为被美国制裁之后,高端5G芯片不能制造和购买,造成消费者BG营收大下滑,手机销量下跌严重。但是,目前5G的应用其实还没有爆发,处于尴尬的地位,大部分4G已经够用。如果华为能通过短报文卫星通信功能在Mate50及之后的机型中使其手机终端得到延续和传承,并在某些市场实现快速逆袭,或许能够再次抢占制高点。华为能否在消费终端市场再次实现凤凰涅槃,我们拭目以待!

引言:

本文是《全球6G产业研究分析》系列之,该系列将6G开始出现的“小现象”逐步深入探究对我们生活的影响,在全球科技“脱钩”之下全球各国6G现状和布局,6G半导体行业和产业链的影响,6G概念上市公司的分析以及6G与5G的交错进程等等。

其中涉及到“台湾欲搞6G防大陆断网”、“狼来我们准备好了吗?”,“华为、苹果、谷歌决战卫星通信”,移动通信单G的尴尬魔咒”等话题。此系列仅谈技术和趋势,其他相关讨论请联系作者加入讨论分析。

原标题:华为、苹果、谷歌决战卫星通信(全球6G产业研究分析之二)

最新消息,在台湾欲搞6G防大陆断网、iPhone14被爆或支持卫星连接功能之后,9月2日,业界又有消息说“Google或通过Android 14大版本更新引入对卫星连接功能的支持”。

昨日(9月6日),华为正式发布的Mate50已经确认具备此前余承东所说的“向上捅破天”的卫星通信功能。

至此,全球三大科技巨头华为、苹果、谷歌都确认或传言即将在他们各自的移动终端中支持卫星通信功能。

在华为发布的Mate50有关卫星通信方面的官方介绍是:当身处荒漠无人区、出海遇险、地震救援等无地面网络信号覆盖环境下,可通过畅连 App 将文字和位置信息向外发出,与外界保持联系,并支持多条位置生成轨迹地图。

因此,华为手机的卫星通信功能目前主要是与北斗卫星连接,通过北斗的短报文功能实现在没有地面移动通信网络的情况下,利用卫星进行短信收发,并实现轨迹与定位功能。

短报文智能手机上的应用,有助于流传已久的短报文功能在大众消费领域推广,标志着北斗三号短报文通信服务由行业应用迈入大众应用的发展新阶段。

北斗短报文技术及芯片

短报文功能,就是类似常见手机的“发短信”功能,北斗短报文为初级的卫星通信,即支持带有特定功能芯片的手机终端通过北斗卫星转发文字短信。

北斗短报文可以发布140个汉字的信息,既能够定位又能显示发布者的位置,核心应用为应急救灾/科考/远洋船只/登山探险等4G/5G通信网络无法覆盖的场景,在国防、民生和应急救援领域有很强的应用价值。

短报文通信是北斗系统区别于美国GPS、俄罗斯格罗纳斯、欧洲伽利略等卫星导航独有的特色服务之一,具备低成本、广覆盖、高可靠和随遇接入等特点,在无地面网络覆盖地区依旧能与外界取得联系。

2022年7月30日,北斗三号短报文通信服务成果发布会在北京会议中心举行。发布会以“有限资源、无限价值”为主题,展示了大众智能手机北斗短报文通信服务新功能,以及基于北斗三号短报文通信服务的星地融合解决方案和技术方案成果,标志着北斗三号短报文通信服务由行业应用迈入大众应用的发展新阶段。

短报文芯片

在上面的北斗三号短报文通信服务成果发布会上,中国兵器工业集团有限公司联合中国移动通信集团有限公司、中国电子科技集团有限公司以及国产手机厂商,攻克多项关键核心技术,完成国内首颗手机北斗短报文通信射频基带一体化芯片研制,创新实现“不换卡、不换号、不增加外设”的大众手机“一号双网”设计,全球首次实现了大众智能手机卫星通信能力,在亚太地区大众用户将享受到北斗三号短报文通信服务,“您不在服务区”的困扰将不再出现,“一机在手,永远在线”的能力将成为现实。

最近,广东利扬芯片测试股份有限公司(股票简称:利扬芯片, 688135.SH)发布公告,表示公司已于近期完成全球首颗北斗短报文SoC芯片的测试方案开发并进入量产阶段。

根据利扬芯片的公告,短报文芯片由重庆西南集成电路设计有限责任公司设计研发,利扬芯片为该芯片独家提供晶圆级(CP)测试服务。

该测试方案提供导航卫星模拟信号,能模拟提供3颗BDS B1卫星+3颗GPS L1C/A卫星信号(卫星信号强度-133dBm,动态场景速度不高于2m/S),能够对不同功能的北斗导航芯片的射频和基带功能进行全面测试,同时可满足民用全球多模多频芯片的测试需求。

利扬芯片通过模拟北斗卫星信号对芯片的关键参数进行测试,包含信号接收、差分增强、组合导航功能、AGNSS功能、首次定位时间、灵敏度、精度、多音干扰消除、功耗等;另外,在射频部分对芯片的多频点并行接收,中频I/Q输出,ADC 采样性能进行分析与评价。

华为Mate50是否采用了利扬芯片的北斗短报文芯片呢?笔者Challey联系华为相关人员,由于涉及到厂商保密条款,暂未得到确定的答案。不过,国内研发北斗短报文芯片的厂商其实有很多,其中包括海格通信(002465.SZ)、北斗星通(002151.SZ)、振芯科技(300101.SZ)、华力创通(300045.SZ)、三维通信(002115.SZ)、云鼎科技(000409.SZ)、高斯贝尔(002848.SZ)、华力创通(300045.SZ)、合众思壮(002383.SZ)、天奥电子(002935.SZ)等上市公司可提供北斗中下游芯片模组和产品。

同时,也不排除华为海思自己。

其实,华为在卫星通信方面早已布局。

华为卫星通信专利

华为早在2019年就开始申请卫星通信方面的专利。包括“卫星网络路由方法、装置、设备、系统及可读存储介质”“一种无线通信的方法及装置”专利可通过将卫星参数表示为基准值和浮动值,减少参数的指示开销,提高精度等等。

现在已经获得了“卫星通信的方法和装置”的专利。该方法能够在提高通信性能的前提下,降低终端设备的能耗和通信复杂度。

谷歌卫星通信技术及专利

谷歌为窄带卫星安卓手机提交专利申请

2019年7月,美国专利商标局(USPTO)对外公开的一件专利申请引起了人们的注意。这件申请涉及一款由美国谷歌公司推出的、带有附加窄带卫星连接配置的智能手机。

 窄带卫星通信

 一般来讲,窄带卫星通信会使用一个或多个轨道卫星来实现用户之间的联络。因此,与使用蜂窝基站来帮助用户完成无线通信的传统不同,这种全新的通信方式将会为用户提供一个额外的选项,即利用窄带卫星来完成通信。换句话来讲,这种智能设备可以根据某一时间点的数据连接质量来在5G连接模式以及窄带卫星连接模式之间进行迅速切换。

例如,如果某一台智能手机的用户在纽约市中心拨打电话,而此时5G信号很好的话,那么智能手机将自动使用5G模式来进行通话。但是,如果这个用户前往郊区旅游,而当地已经超出了5G通话的服务区的话,那么这台智能手机将会切换到窄带卫星通信系统并使用对应区域内的轨道卫星。 

谷歌的未来计划 

截至目前,人们尚无法确定谷歌将会如何使用这一专利技术。在上述已对外公开的申请中,谷歌只是描绘出了这种窄带卫星系统可能会派上用场的若干场景。例如,当汽车在路边抛锚时,由于该地并没有被蜂窝网络覆盖,因此司机无法对外呼叫路边救援服务,也就是说这名身处险境的旅行者也许无法利用偏远地区的蜂窝数据服务来获得紧急救援服务。

而谷歌举出的另一个实例,也许对人们而言更具有实际的意义,那就是在发生自然灾害时可以使用到这种技术。众所周知,自然灾害会对所有的蜂窝基站造成破坏,即使是位于市中心的通信设施也是如此。而值得庆幸的是,谷歌已经将这一情景纳入了考量。 

用户要承担的额外费用 

实际上,使用全新窄带卫星连接配置的费用对于用户而言并不便宜,而且他们很可能不得不为这项技术去支付上一笔费用。因此,这款手机的用户对于费用的上涨应该做好心理准备。不过,考虑到谷歌所描绘的各种可能会对用户通信造成不便的场景,例如在偏远地区、发生灾难等,为使用这项技术而多支付一笔美元似乎也是不错的选择。 

而且,谷歌公司很可能会先将这款手机的潜在客户群体锁定在诸如执法机构、各行业翘楚、律师等精英团体,并在随后逐渐向拥有一定购买能力的人群推广。

苹果可能的卫星通信功能

从iPhone13开始,到现在即将发布的iPhone14,业界都在传言苹果会推出卫星通信功能。特别是在iPhone14上,消费者的期望越来越高。

但是,卫星通信功能不同于成熟的移动通信,特别是在通话技术方面,目前还没有成熟的面向消费市场的技术。在运营模式上,也还只是小范围局部试验。

卫星通话必须与特定的卫星通信公司合作。

目前,中国民用卫星电话运营商只有中国电信,中国电信主要是与天通一号(大S)卫星合作提供服务。

中国电信天地翼卡卫星通话服务

中国电信在今年5月17日正式发布了“天地翼卡”。在天地翼卡的服务中,用户无需换号、换卡就可以使用正常的4G、5G网络的同时,连接天通一号卫星移动通信系统进行通话服务,也就是说在荒郊野外、深山峡谷中也不用担心自己会失联,手机搜不到通信商的信号,天地翼卡将人们日常生活中使用的手机变成了“卫星电话”。

中国电信这项服务将于9月正式上线,用户可以根据自己的需求通过线上、线下咨询客服并办理业务。

国外主要有四家卫星电话运营商:Iridium(铱星) 、Inmarsat(海事卫星)和Globalstar(全球星),以及马斯克的星链 。

每家公司的覆盖水平各不相同,具体取决于在其“星群”中运行的卫星数量。

Iridium在地球上空780公里处有75颗卫星环绕地球运行,甚至可以覆盖北极。

Globalstar在地球上方1,414公里处拥有48颗卫星,这意味着由于距离更长,速度将比Iridium慢。此外,Globalstar的覆盖范围也不完全是全球性的,目前覆盖了北美和南美、欧洲和亚洲北部、俄罗斯和澳大利亚的大部分地区。

Inmarsat,其拥有与Iridium和Globalstar完全不同的卫星系统。Inmarsat 只有13颗卫星,是三家卫星公司中最少的。但是其卫星是在地球上空35,405公里的轨道上运行,且其卫星是处于地球同步轨道(GEO),这意味着卫星会跟随地球自转。

SpaceX旗下的星链(Starlink) ,拥有全球最大的卫星网路群,截至目前已在全球发射超过3000颗卫星,全球已有30万+订户,预计2027年完成12,000颗。

5月22日,星链卫星互联网服务的测速结果显示,其下载速度超过了 300 Mbps。

Starlink的卫星讯号也会覆盖中国台湾市场。中华电信证实将与Starlink合作,预期最有可能在2022年,中华电将代理Starlink相关服务在台贩售,包含Starlink天线和路由器套件价格为499美元,每月网路卫星租费99美元,网路速度约为70至130Mbps。

而根据业界猜测,苹果最有可能合作的却是Globalstar

对于苹果公司来说,推出一项新的功能势必是全球性的,或者说能在全球大部分范围内都能使用的功能。

由于法律法规和政策,以及运营模式中常见的牌照问题,中国市场目前只有中国电信具备这个资质。而根据中国电信的天地翼卡服务,似乎是其独自开发,不需要与手机厂商合作。因此,苹果与中国电信合作的意义也不存在。

如果苹果在欧美推出卫星通信功能,而不在中国市场提供,那可能会影响其在中国市场的形象和地位。因此,笔者推测iPhone14仍然不太可能推出完善的卫星通话功能。

结语

在卫星通信功能方面,华为已经抢先一步推出了短报文功能,虽然不能打电话,也不能上网。但对于野外探险以及特殊需求的市场来说是非常有用的,对于卫星通信的发展也是一大进步。

从华为在Mate50上抢先发布卫星通信功能这一动作来看,似乎他们也判断苹果不会马上推出卫星通信功能。

谷歌或通过Android 14大版本更新引入对卫星连接功能的支持,或许也是尝试性的。毕竟,谷歌只做平台,具体的硬件和通信运营需要业界支持。

因此,具有上网功能的卫星通信服务或许离我们还有一段距离。

卫星通信将是6G必不可少的一部分,同时,华为被美国制裁之后,高端5G芯片不能制造和购买,造成消费者BG营收大下滑,手机销量下跌严重。

但是,目前5G的应用其实还没有爆发,处于尴尬的地位,大部分4G已经够用。

如果华为能通过短报文卫星通信功能在Mate50及之后的机型中使其手机终端得到延续和传承,并在某些市场实现快速逆袭,或许能够再次抢占制高点。

华为能否在消费终端市场再次实现凤凰涅槃,我们拭目以待!

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