GSMA报告解析：终端直连卫星技术的价值潜力与现实挑战

本文来源：微信公众号“通信产业网”，制图：曙念，编辑：高超，作者：高超

终端直连卫星（D2D）的价值与挑战何在？

“终端直连（D2D，Direct-to-device）卫星通信虽无法取代移动通信，却能助力解决3亿人口面临的数字鸿沟难题。”这是GSMA智库最新研究报告对D2D技术应用的评价。

近日，GSMA智库发布《终端直连卫星的能力边界：D2D连接覆盖能力的建模分析》（The Limits of D2D:Modelling the extent of D2D connectivity，下称《报告》），剖析了D2D技术当前落地应用的优势、挑战及背后的制约因素。

D2D指卫星与移动终端直接建立连接，无需地面基站或大型接收设备中转。目前，星链（Starlink）、卫讯（ViaSat）、AST移动太空公司（AST SpaceMobile）、凌克环球（Lynk Global）、全球星（Globalstar）等多家卫星运营商均已布局该技术。

随着星链进入大规模商用阶段，其商业价值逐渐显现，D2D技术成为行业热点，既受资本追捧，也成为电信运营商拓展新业务的重要方向。不过，在行业热潮中，客观认识D2D的优势、保持理性发展预期、明确其定位，是界定该技术应用场景的关键。

为此，GSMA智库开展专项研究，分析不同卫星星座组网方案与频谱配置对D2D通信能力的影响，最终形成此《报告》。

GSMA是联结全球移动生态的国际组织，致力于发掘、研发并落地创新成果，为营造良好商业环境和推动社会变革奠定基础。GSMA智库是全球移动运营商数据、分析及预测的权威来源，也是行业权威报告与研究成果的发布机构。全球顶尖的运营商、设备商、监管机构、金融机构及第三方行业参与者都依托该智库成果开展战略决策与长期投资规划。此次报告发布正值移动互联网提速之际，受到业界广泛关注。

D2D应用存在能力边界

业界期望D2D能成为移动运营商现有网络覆盖的有效补充，助力将移动通信服务延伸至人口稀疏的偏远地区，同时在应急场景中提升通信韧性与连接能力。

但《报告》指出，围绕D2D技术仍有两个核心问题待解：其一，未来D2D能提供哪些类型的移动数据服务？现阶段该技术仅能提供低带宽服务，未来是否有望实现媲美3G、4G甚至5G的服务能力？其二，针对某一特定D2D通信服务，其可支持的用户规模究竟有多大？

解答这两个问题的核心在于明确技术所用的频谱资源。通常，D2D可使用的频段包括移动通信（IMT）频段和移动卫星服务（MSS）专用频谱，目前这两种频谱使用方式均已落地。

为开展研究，《报告》以星链卫星为基准搭建模型，测算D2D的潜在目标市场规模。报告选取了1.5万颗和4.2万颗规模的两组卫星星座作为分析对象，同时设定五种频谱配置场景以分析D2D频谱利用效率：IMT频谱选取10 MHz（2×5MHz信道）、80MHz（16×5MHz信道）、1100MHz（3.6GHz全部频段）三种带宽，MSS频谱选取60MHz（S波段）和140MHz（L和S波段）两种带宽。

《报告》分析结果显示：在2Mbps速率（相当于3G网络）环境下，4.2万颗星规模的卫星星座使用IMT的10MHz、80MHz带宽时，用户总渗透率分别为0.2%和1.3%，使用1100MHz带宽时总渗透率为12%；1.5万颗星规模的卫星星座用户渗透率更低，使用三种带宽时分别为0.1%、0.5%和6%。

不过，在相同速率、相同IMT频段和带宽场景下，农村地区用户渗透率相对较高。例如，4.2万颗星规模的卫星星座系统使用1100MHz带宽时，农村地区用户渗透率约达47%；1.5万颗星规模的系统使用相同带宽时，农村地区用户渗透率约为25%。

在20Mbps速率（相当于4G网络）环境下，各项指标数值更低。即便使用1100MHz带宽，4.2万颗星规模的卫星星座用户渗透率也不足2%；但相同条件下，该系统在农村地区的用户渗透率超过7%，1.5万颗星规模的系统在农村地区的渗透率约为2.5%。

值得注意的是，目前国际主流D2D通信方案使用的带宽为10MHz，这意味着该服务的全球渗透率普遍在0.2%以下。

基于上述分析，《报告》认为D2D尚无法替代地面移动通信服务。

D2D服务适合补盲场景

尽管D2D全球用户渗透率偏低且无法替代地面移动通信网络，《报告》仍认为该技术在提升全球连接水平方面的作用值得重视。

从绝对数值看，1.5万颗卫星组成的星座网络使用10—80MHz国际移动通信频谱时，可同时为500万至3500万人提供2Mbps服务；若使用全部移动卫星频谱，可在任意时间为约6500万人提供服务；当卫星组网规模增至4.2万颗时，可同时服务的用户规模可提升至约1.8亿人。

实际应用中，地面移动通信网络已覆盖全球96%的人口，绝大多数移动用户使用D2D的频次较低。此外，移动业务主要使用场景为室内，建筑遮挡会导致D2D通信信号大幅衰减。该技术的核心应用场景是为无地面网络覆盖的偏远及无人区域（如偏远旅游景区、海洋区域）提供通信连接。

同时，《报告》指出D2D服务有望让未接入移动通信网络的3亿人口受益。研究测试表明，使用全部移动卫星频谱时，在2Mbps速率下，人口密度低于40人/平方千米的地区D2D用户渗透率可超过10%；人口密度低于20人/平方千米的地区，渗透率更是能突破20%。

这些人口低密度地区正是多数国家（尤其是低收入国家）的网络覆盖盲区，因部署基站成本过高、商业回报率低，地面网络难以覆盖。《报告》认为，这正是D2D的价值所在——它能以极低的边际成本为小范围用户提供充足通信容量，成为地面网络覆盖的有效补充。

D2D发展受多重条件制约

虽然D2D在缩小数字鸿沟方面应用价值巨大，但用户渗透率偏低仍是不容忽视的问题。《报告》认为，核心原因在于受自由空间路径损耗（FSPL）和卫星点波束覆盖范围的制约。

自由空间路径损耗（FSPL）指电磁波在自由空间传播时的信号强度衰减，表现为信号功率随传播距离的平方成反比衰减。

例如，若用户手持智能手机，与最近地面基站相距1千米、与卫星相距550千米，卫星信号需克服的损耗约为地面基站信号的30万倍；即便卫星部署在约330千米高度的甚低地球轨道，其信号的自由空间路径损耗仍比1千米外的地面基站高约11万倍。

《报告》指出，要完全补偿这一损耗，卫星需大幅提升发射功率或天线孔径，但这在经济和技术层面均不具备可行性；同时，受终端尺寸、功耗及集成设计限制，用户侧终端也无法通过技术手段补偿该信号损耗。

另一关键制约因素是卫星点波束覆盖范围过大，根源在于卫星与智能手机之间传播距离过远。《报告》认为，尽管D2D标称速率看似较高（星链约17Mbps、AST约120Mbps），但这些速率是单一点波束的总容量，而非单个用户的速率。若D2D点波束覆盖直径为25千米，覆盖面积约490平方千米，该区域内所有用户需共享这一点波束的总容量。这意味着，人口密集的城市地区约有超100万人共享同一波束容量；即便在农村地区，通常也有超10万人共享该容量。

总体而言，《报告》认为D2D是移动生态领域的重要创新，有望将基础移动通信服务延伸至地面网络覆盖盲区，助力提升偏远及通信服务不足地区的网络覆盖水平，同时为应急通信增添韧性保障。尽管该技术优势显著、发展势头迅猛且备受行业关注，但其实际应用价值仍受容量与频谱效率的根本性制约。

从第三方产业视角看，卫星通信产业进入高速发展期，全球各国竞逐卫星互联网赛道。2026年3月MWC巴塞罗那展会上，相关议题引发全球主流电信运营商、通信设备厂商、互联网企业等产业链主体广泛热议；我国今年政府工作报告亦明确提出“加快发展卫星互联网”，该领域已成全球共同聚焦的战略方向。《报告》通过一致性定量分析，明晰了D2D技术的应用价值与现实挑战，为热度高涨的D2D赛道提供了去泡沫化的理性参考。