手機直連衛(wèi)星技術(shù)及業(yè)務(wù)展望-頻率資源的視角-中國電信

——頻率資源的視角典型系統(tǒng)和手機直連方案頻率范圍(MHz)典型系統(tǒng)和手機直連方案頻率范圍(MHz)北斗短報文/?適用于手機直連衛(wèi)星業(yè)務(wù)的頻率，主要分布在UHF/L/S/C頻段（600-3000MHz根據(jù)《無線電規(guī)則》的規(guī)定，可以劃分為以下三類。?IMSOMSS頻率，即加入了國際移動衛(wèi)星組織的衛(wèi)星使用的頻率，這些系統(tǒng)（海事衛(wèi)星、銥星）承載了全球海上遇險與安全系統(tǒng)（GMDSS受《無線電規(guī)則》第4.22款高通和銥星合作，計劃推出驍龍衛(wèi)星短信功能。?IMTMSS頻率，即與國際移動通信業(yè)務(wù)同頻劃分、移動通信（IMT）衛(wèi)星部分的衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)，如天通系統(tǒng)、印度GSAT系統(tǒng)、日本準天頂系統(tǒng)等。2023年?4.4款MSS頻率，即現(xiàn)階段以Starlink為代表的、根據(jù)《無線電規(guī)則》第4.4款申報的MSS頻率。這些頻率在《無線電規(guī)則》中并無MSS業(yè)務(wù)劃分，一般用于地面移動業(yè)得要求合法業(yè)務(wù)的保護。未來則可能通過WRC大會在相關(guān)頻段中增加劃分。這些運營商開發(fā)的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)旨在提供兼容現(xiàn)有手機硬件體制的手機直連系統(tǒng)。手機直連業(yè)務(wù)頻率特點及對比特別保護系統(tǒng)的可用、可靠性要求極可加入GMDSS系統(tǒng)；其開展協(xié)調(diào)或已規(guī)劃或指配給IMT業(yè)務(wù)使用（如我國2670-協(xié)調(diào)空間業(yè)務(wù)（空間電臺、地球站）和地面業(yè)務(wù)（地面用MSS需要與IMT地面業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)地位優(yōu)先的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資可提出領(lǐng)土除外、與空間業(yè)IMSO/IMTMSS頻率手機直連業(yè)務(wù)國內(nèi)研究和發(fā)展現(xiàn)狀2022年9月，華為發(fā)布Mate50手機，基于北斗三號衛(wèi)星系統(tǒng)（L波段）實現(xiàn)單向短報文功能。該功能針對中國用戶提供服務(wù)，目前處于眾測階段，通信方式采用CDMA技術(shù)體制路線1：基于天通技術(shù)體制(商用)低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)路線2：基于3GPPIoTNTN技術(shù)體制（試驗)2023年1月16日，中國電信衛(wèi)星公司完成了天通一號01衛(wèi)星的IoT衛(wèi)星研究院、紫光展銳、中興進行基于設(shè)備協(xié)議驗證終端直連衛(wèi)星工作模驗證NTN解決長時延、廣標準協(xié)議(物聯(lián)網(wǎng))衛(wèi)星研究院、紫光展銳、中興進行基于設(shè)備協(xié)議驗證終端直連衛(wèi)星工作模驗證NTN解決長時延、廣標準協(xié)議(物聯(lián)網(wǎng))衛(wèi)星研究院、紫光展銳、中興在上海進行了實驗室測試衛(wèi)星研究院、紫光展銳、中興、佰才邦在廣州信關(guān)站進行了上星測試衛(wèi)星研究院、紫光展銳、鵬鵠物宇進行基于基于天通系統(tǒng)終端直連技術(shù)試驗架構(gòu)驗證天通衛(wèi)星透明轉(zhuǎn)發(fā)的衛(wèi)星研究院、信通院、紫光展銳、佰才邦在北京進行了實驗室測試4.4款MSS頻率國際/國內(nèi)研究和發(fā)展現(xiàn)狀上下行(MHz)：614-694/790-890/902-國境外使用617-960MHz上行(MHz)：788-下行(MHz)：758-議不同用頻方案手機直連業(yè)務(wù)衛(wèi)星的技術(shù)實現(xiàn)?不同手機直連業(yè)務(wù)的用頻方案需要不同的技術(shù)方案實現(xiàn)；?對于使用IMSOMSS和IMTMSS頻率的手機直連方案而言，終端開發(fā)上需要將衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的終端基帶、射頻和天線整合進消費級手機中，將消費級手機變更為IMT/衛(wèi)星移動雙模終端。與以往在衛(wèi)星電話中整合IMT通信功能不同。常用的方案為增加衛(wèi)星通信芯片（如MTKMT6825；展銳V8821）和在基帶中增加衛(wèi)星通信能力（如高通X65?對于使用4.4款MSS頻率的手機直連方案而言，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)側(cè)既要實現(xiàn)與手機終端的通信，又要通過有效的干擾規(guī)避措施避免對地面IMT業(yè)務(wù)造成干擾，根據(jù)業(yè)務(wù)特點進行專門設(shè)計和優(yōu)化；即使低軌衛(wèi)星相對高軌衛(wèi)星的傳輸鏈路較短，通信時延仍遠大于地面IMT通信；此外由于低軌衛(wèi)星相對地面的移動速度快，因此接收端需要更多考慮多普勒頻移問題。IMSOMSS和IMTMSS頻率方案4.4款MSS頻率方案4.4款MSS頻率手機直連與同頻、鄰頻的兼容共用?由于4.4款MSS頻率技術(shù)路線使用與地面IMT業(yè)務(wù)的頻率，且根據(jù)第4.4款申報的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料不得對合法業(yè)務(wù)造成干擾，也不能要求其他合法業(yè)務(wù)的保護。因此實現(xiàn)下行鏈路對同頻、鄰頻無線電業(yè)務(wù)的保護是4.4款MSS頻率技術(shù)路線的重點，此外還需要考慮同頻、鄰頻無線電業(yè)務(wù)對其上行鏈路的干擾。?同頻兼容性：與地面IMT業(yè)務(wù)的地理隔離，從SpaceX、Lynk和AST申請的許可來看，三者均采用與地面運營商達成合作，并在地面運營商無同頻網(wǎng)絡(luò)覆蓋的區(qū)域開展手機衛(wèi)星直連業(yè)務(wù)/試驗。為了實現(xiàn)載荷覆蓋區(qū)域和IMT網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的隔離，SpaceX和AST均采用了大面積陣列天線方案，AST的BlueWalker3衛(wèi)星的天線面積達到了約64㎡。而SpaceX向FCC的申請中也表明其計劃在StarlinkV2.0衛(wèi)星上搭載25平方米的陣了Lynk應(yīng)當對608-614MHz頻段的射電天文業(yè)務(wù)保持至少180dB的總隔離度。為實現(xiàn)對鄰頻射電天文業(yè)務(wù)的保護，Lynk承諾采用模擬前端、數(shù)字濾波器和波形發(fā)射器方案實現(xiàn)對鄰頻的保護。BlueWalker3衛(wèi)星及其陣列天線部分3GHz以下IMT頻率同頻、鄰頻無線電業(yè)務(wù)頻率范圍（MHz）無線電業(yè)務(wù)類型部分3GHz以下IMT頻率同頻、鄰頻無線電業(yè)務(wù)頻率范圍（MHz）無線電業(yè)務(wù)類型射電天文黔南、正鑲白旗、奇臺、普正鑲白旗、奇臺、普洱景東?與地面IMT運營商達成頻率合作共用協(xié)議?開展業(yè)務(wù)合作研究，確定兩者在手機直連業(yè)務(wù)中的分工，如為地面運營商用戶提供應(yīng)急通信服務(wù)；?開展MSS業(yè)務(wù)與同頻、鄰頻MS業(yè)務(wù)兼容共用的研究，確定業(yè)務(wù)兼容共用方案和操作方式。?開展與其他無線電業(yè)務(wù)的兼容性研究?開展MSS業(yè)務(wù)保護同頻、鄰頻合法無線電業(yè)務(wù)的研究，確定保護其他業(yè)務(wù)的方案。如射電天文業(yè)務(wù)、MSS業(yè)?