本文來源：微信公眾號“通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)”，制圖：曙念，編輯：高超，作者：高超

終端直連衛(wèi)星（D2D）的價值與挑戰(zhàn)何在？

“終端直連（D2D，Direct-to-device）衛(wèi)星通信雖無法取代移動通信，卻能助力解決3億人口面臨的數(shù)字鴻溝難題。”這是GSMA智庫最新研究報告對D2D技術(shù)應用的評價。

近日，GSMA智庫發(fā)布《終端直連衛(wèi)星的能力邊界：D2D連接覆蓋能力的建模分析》（The Limits of D2D:Modelling the extent of D2D connectivity，下稱《報告》），剖析了D2D技術(shù)當前落地應用的優(yōu)勢、挑戰(zhàn)及背后的制約因素。

D2D指衛(wèi)星與移動終端直接建立連接，無需地面基站或大型接收設(shè)備中轉(zhuǎn)。目前，星鏈（Starlink）、衛(wèi)訊（ViaSat）、AST移動太空公司（AST SpaceMobile）、凌克環(huán)球（Lynk Global）、全球星（Globalstar）等多家衛(wèi)星運營商均已布局該技術(shù)。

隨著星鏈進入大規(guī)模商用階段，其商業(yè)價值逐漸顯現(xiàn)，D2D技術(shù)成為行業(yè)熱點，既受資本追捧，也成為電信運營商拓展新業(yè)務(wù)的重要方向。不過，在行業(yè)熱潮中，客觀認識D2D的優(yōu)勢、保持理性發(fā)展預期、明確其定位，是界定該技術(shù)應用場景的關(guān)鍵。

為此，GSMA智庫開展專項研究，分析不同衛(wèi)星星座組網(wǎng)方案與頻譜配置對D2D通信能力的影響，最終形成此《報告》。

GSMA是聯(lián)結(jié)全球移動生態(tài)的國際組織，致力于發(fā)掘、研發(fā)并落地創(chuàng)新成果，為營造良好商業(yè)環(huán)境和推動社會變革奠定基礎(chǔ)。GSMA智庫是全球移動運營商數(shù)據(jù)、分析及預測的權(quán)威來源，也是行業(yè)權(quán)威報告與研究成果的發(fā)布機構(gòu)。全球頂尖的運營商、設(shè)備商、監(jiān)管機構(gòu)、金融機構(gòu)及第三方行業(yè)參與者都依托該智庫成果開展戰(zhàn)略決策與長期投資規(guī)劃。此次報告發(fā)布正值移動互聯(lián)網(wǎng)提速之際，受到業(yè)界廣泛關(guān)注。

D2D應用存在能力邊界

業(yè)界期望D2D能成為移動運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的有效補充，助力將移動通信服務(wù)延伸至人口稀疏的偏遠地區(qū)，同時在應急場景中提升通信韌性與連接能力。

但《報告》指出，圍繞D2D技術(shù)仍有兩個核心問題待解：其一，未來D2D能提供哪些類型的移動數(shù)據(jù)服務(wù)？現(xiàn)階段該技術(shù)僅能提供低帶寬服務(wù)，未來是否有望實現(xiàn)媲美3G、4G甚至5G的服務(wù)能力？其二，針對某一特定D2D通信服務(wù)，其可支持的用戶規(guī)模究竟有多大？

解答這兩個問題的核心在于明確技術(shù)所用的頻譜資源。通常，D2D可使用的頻段包括移動通信（IMT）頻段和移動衛(wèi)星服務(wù)（MSS）專用頻譜，目前這兩種頻譜使用方式均已落地。

為開展研究，《報告》以星鏈衛(wèi)星為基準搭建模型，測算D2D的潛在目標市場規(guī)模。報告選取了1.5萬顆和4.2萬顆規(guī)模的兩組衛(wèi)星星座作為分析對象，同時設(shè)定五種頻譜配置場景以分析D2D頻譜利用效率：IMT頻譜選取10 MHz（2×5MHz信道）、80MHz（16×5MHz信道）、1100MHz（3.6GHz全部頻段）三種帶寬，MSS頻譜選取60MHz（S波段）和140MHz（L和S波段）兩種帶寬。

《報告》分析結(jié)果顯示：在2Mbps速率（相當于3G網(wǎng)絡(luò)）環(huán)境下，4.2萬顆星規(guī)模的衛(wèi)星星座使用IMT的10MHz、80MHz帶寬時，用戶總滲透率分別為0.2%和1.3%，使用1100MHz帶寬時總滲透率為12%；1.5萬顆星規(guī)模的衛(wèi)星星座用戶滲透率更低，使用三種帶寬時分別為0.1%、0.5%和6%。

不過，在相同速率、相同IMT頻段和帶寬場景下，農(nóng)村地區(qū)用戶滲透率相對較高。例如，4.2萬顆星規(guī)模的衛(wèi)星星座系統(tǒng)使用1100MHz帶寬時，農(nóng)村地區(qū)用戶滲透率約達47%；1.5萬顆星規(guī)模的系統(tǒng)使用相同帶寬時，農(nóng)村地區(qū)用戶滲透率約為25%。

在20Mbps速率（相當于4G網(wǎng)絡(luò)）環(huán)境下，各項指標數(shù)值更低。即便使用1100MHz帶寬，4.2萬顆星規(guī)模的衛(wèi)星星座用戶滲透率也不足2%；但相同條件下，該系統(tǒng)在農(nóng)村地區(qū)的用戶滲透率超過7%，1.5萬顆星規(guī)模的系統(tǒng)在農(nóng)村地區(qū)的滲透率約為2.5%。

值得注意的是，目前國際主流D2D通信方案使用的帶寬為10MHz，這意味著該服務(wù)的全球滲透率普遍在0.2%以下。

基于上述分析，《報告》認為D2D尚無法替代地面移動通信服務(wù)。

D2D服務(wù)適合補盲場景

盡管D2D全球用戶滲透率偏低且無法替代地面移動通信網(wǎng)絡(luò)，《報告》仍認為該技術(shù)在提升全球連接水平方面的作用值得重視。

從絕對數(shù)值看，1.5萬顆衛(wèi)星組成的星座網(wǎng)絡(luò)使用10—80MHz國際移動通信頻譜時，可同時為500萬至3500萬人提供2Mbps服務(wù)；若使用全部移動衛(wèi)星頻譜，可在任意時間為約6500萬人提供服務(wù)；當衛(wèi)星組網(wǎng)規(guī)模增至4.2萬顆時，可同時服務(wù)的用戶規(guī)模可提升至約1.8億人。

實際應用中，地面移動通信網(wǎng)絡(luò)已覆蓋全球96%的人口，絕大多數(shù)移動用戶使用D2D的頻次較低。此外，移動業(yè)務(wù)主要使用場景為室內(nèi)，建筑遮擋會導致D2D通信信號大幅衰減。該技術(shù)的核心應用場景是為無地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的偏遠及無人區(qū)域（如偏遠旅游景區(qū)、海洋區(qū)域）提供通信連接。

同時，《報告》指出D2D服務(wù)有望讓未接入移動通信網(wǎng)絡(luò)的3億人口受益。研究測試表明，使用全部移動衛(wèi)星頻譜時，在2Mbps速率下，人口密度低于40人/平方千米的地區(qū)D2D用戶滲透率可超過10%；人口密度低于20人/平方千米的地區(qū)，滲透率更是能突破20%。

這些人口低密度地區(qū)正是多數(shù)國家（尤其是低收入國家）的網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)，因部署基站成本過高、商業(yè)回報率低，地面網(wǎng)絡(luò)難以覆蓋?！秷蟾妗氛J為，這正是D2D的價值所在——它能以極低的邊際成本為小范圍用戶提供充足通信容量，成為地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋的有效補充。

D2D發(fā)展受多重條件制約

雖然D2D在縮小數(shù)字鴻溝方面應用價值巨大，但用戶滲透率偏低仍是不容忽視的問題?！秷蟾妗氛J為，核心原因在于受自由空間路徑損耗（FSPL）和衛(wèi)星點波束覆蓋范圍的制約。

自由空間路徑損耗（FSPL）指電磁波在自由空間傳播時的信號強度衰減，表現(xiàn)為信號功率隨傳播距離的平方成反比衰減。

例如，若用戶手持智能手機，與最近地面基站相距1千米、與衛(wèi)星相距550千米，衛(wèi)星信號需克服的損耗約為地面基站信號的30萬倍；即便衛(wèi)星部署在約330千米高度的甚低地球軌道，其信號的自由空間路徑損耗仍比1千米外的地面基站高約11萬倍。

《報告》指出，要完全補償這一損耗，衛(wèi)星需大幅提升發(fā)射功率或天線孔徑，但這在經(jīng)濟和技術(shù)層面均不具備可行性；同時，受終端尺寸、功耗及集成設(shè)計限制，用戶側(cè)終端也無法通過技術(shù)手段補償該信號損耗。

另一關(guān)鍵制約因素是衛(wèi)星點波束覆蓋范圍過大，根源在于衛(wèi)星與智能手機之間傳播距離過遠?！秷蟾妗氛J為，盡管D2D標稱速率看似較高（星鏈約17Mbps、AST約120Mbps），但這些速率是單一點波束的總?cè)萘?，而非單個用戶的速率。若D2D點波束覆蓋直徑為25千米，覆蓋面積約490平方千米，該區(qū)域內(nèi)所有用戶需共享這一點波束的總?cè)萘俊＿@意味著，人口密集的城市地區(qū)約有超100萬人共享同一波束容量；即便在農(nóng)村地區(qū)，通常也有超10萬人共享該容量。

總體而言，《報告》認為D2D是移動生態(tài)領(lǐng)域的重要創(chuàng)新，有望將基礎(chǔ)移動通信服務(wù)延伸至地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)，助力提升偏遠及通信服務(wù)不足地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋水平，同時為應急通信增添韌性保障。盡管該技術(shù)優(yōu)勢顯著、發(fā)展勢頭迅猛且備受行業(yè)關(guān)注，但其實際應用價值仍受容量與頻譜效率的根本性制約。

從第三方產(chǎn)業(yè)視角看，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)進入高速發(fā)展期，全球各國競逐衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)賽道。2026年3月MWC巴塞羅那展會上，相關(guān)議題引發(fā)全球主流電信運營商、通信設(shè)備廠商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈主體廣泛熱議；我國今年政府工作報告亦明確提出“加快發(fā)展衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)”，該領(lǐng)域已成全球共同聚焦的戰(zhàn)略方向?！秷蟾妗吠ㄟ^一致性定量分析，明晰了D2D技術(shù)的應用價值與現(xiàn)實挑戰(zhàn)，為熱度高漲的D2D賽道提供了去泡沫化的理性參考。