有史以来最大的商业通信阵列在轨完成部署

近日，AST SpaceMobile在官方网站宣布已成功完成其测试卫星BlueWalker-3（'BW3'）在轨通信阵列的部署。BW3卫星是在近地轨道（LEO）上部署的有史以来最大的商业通信阵列，旨在通过3GPP标准频率以5G速度与蜂窝设备直接通信。

通过多年的研发、测试和运行准备，现在BW3卫星的相控阵天线已完全在轨展开，面积约64.4平方米（693平方英尺），这一设计特点对于支持天基蜂窝宽带网络至关重要。

BW3上64平方米的天线阵列成功完成部署 图源：AST SpaceMobile官方网站

BW3卫星是AST SpaceMobile蓝鸟（BlueBird）卫星星座的第二颗验证星，在今年9月，它与一组“星链”（Starlink）卫星拼车搭乘SpaceX的猎鹰9号成功上天。

今年5月，美国联邦通信委员会（FCC）授予了AST SpaceMobile一个试验许可证，允许该公司在美国德克萨斯州和夏威夷州的站点测试BW3卫星到电话的连接，包含使用3GPP低频段蜂窝频率和Q/V频段频率进行的空对地测试。

BW3卫星在轨模拟图 图源：AST SpaceMobile官方网站

AST董事长兼首席执行官Abel Avellan说：

每个人都应该有权利获得蜂窝宽带，无论他们在哪里生活或工作。我们的目标是消除对全世界数十亿人的生活产生负面影响的连接差距。BW3卫星的成功展开是我们的天基蜂窝宽带专利技术向前迈出的重要一步，并为我们蓝鸟卫星的持续生产铺平了道路。

一、AST的手机直连卫星采取了什么技术路线？

手机直连卫星有3个技术路线： 

1

采用专用的通信协议和频段

传统的卫星移动通信系统如铱星、全球星（Globalstar）、国际海事卫星组织（Inmarsat）等属于此类，手机需要定制； 

2

AST和Lynk的技术路线

手机不做任何改动，技术难度全部交由卫星处理；

3

依赖3GPP等标准化组织的标准进展

预计需要一段时间，Omnispace就会采取这个技术路线，未来铱星、全球星、国际海事卫星组织的系统也可以采用这些标准发展下一代卫星系统。 

据悉，AST SpaceMobile是全球第一个，也是唯一一个提供通过标准手机直接访问天基蜂窝宽带网络的公司。换言之，该公司将基站搬进了太空，可以在不改变手机、无需终端的条件下，将手机与卫星直连，就像现在连接地面5G网络一样简单，真正实现畅游网络的目标。

BW3卫星在轨模拟图 图源：AST SpaceMobile官方网站

这与不久前宣布可以直连卫星的两款手机的区别就在于，为了支持合适的卫星通信频段，需要在手机中集成多频段、小尺寸的手机天线和射频模组，目前能实现的功能是发送短报文/短消息，还无法称之为“畅游”网络。但值得一提的是，手机公司迈出了第一步，即在没有改变手机外形和重量的基础上进行了手机连接卫星的探索。

二、AST需要证明的还有很多

目前，根据公开资料显示，AST SpaceMobile拥有约2600项专利和正在申请的专利，支持其天基蜂窝宽带技术。并且，根据其发布的计划，预计在2023年底，SpaceX将为蓝鸟星座系统发射首批5颗运行卫星——蓝鸟Block 1卫星。运行卫星的重量将较BW3卫星提高一倍，约3000公斤，相控阵天线将由64平方米增大至400平方米，并将有更多的波束，支持更多的用户。

AST SpaceMobile的技术路线是向用户提供4G以上的服务，如能实现，将真正地将卫星通信从利基市场带到大众消费市场，但它面临的挑战也是巨大的。

首先，从技术上来说，BW3卫星的天线虽然已经成功展开，但其工作性能如何还有待验证。该卫星共有5个用户波束，最多支持3000个用户。据此前披露的信息，AST SpaceMobile计划的星座由336颗卫星组成，如果按照试验卫星的能力，星座理论总容量是100万名4G用户，按照地面移动通信20%利用率推算，实际用户大约20万，运营能力有限。并且，其运行卫星的天线面积设计为400平米，近乎一个标准篮球场的面积，技术难度可想而知。

AST SpaceMobile卫星在轨模拟图 图源：AST SpaceMobile官方网站

第二个重要的问题就是成本。迄今为止，AST SpaceMobile已经筹集了近6亿美元（约为42.8亿元人民币），但它已经使用了其中的近4亿美元。根据其最新财报显示，2022年Q3该公司实现营收416.8万美元（约为2970万元人民币）。一个重资产且收入缓慢增长的系统，需要投资方长期陪伴，也需要一些时间来让市场接受。

除此之外，就通信标准而言，AST SpaceMobile和Lynk两家公司宣称的完全采用地面网的空中接口，不对软件进行任何更改，目前仍是值得商榷的提法。

BW3的天线成功展开是AST SpaceMobile的重要里程碑之一，对于提振市场信心、推动手机与卫星通信的研究发展具有积极作用，但前路漫漫，仍有很多挑战需要去克服。相信通过努力，手机与卫星直接通信的时代正在加速到来。

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参考资料：

1、AST SpaceMobile：AST SpaceMobile Deploys Largest-Ever Commercial Communications Array in Low Earth Orbit

2、AST SpaceMobile：AST SpaceMobile Provides Third Quarter 2022 Business Update

3、卫星互联网百人会公众号：手机与卫星直接通信的时代到来了吗？

4、卫星互联网百人会公众号：全球首颗手机直连宽带卫星能力分析

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