AOSP 16 卫星通信框架全面分析

一、框架总览

1.1 分层架构图

┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  应用层 (Application Layer)                                          🟦 蓝色   │
│                                                                               │
│  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────┐  ┌──────────────────┐│
│  │ 系统设置  │  │ 短信应用  │  │ 紧急SOS  │  │ 位置分享  │  │ 运营商应用       ││
│  │Settings  │  │Messages  │  │Emergency │  │Location  │  │Carrier App      ││
│  └────┬─────┘  └────┬─────┘  └────┬─────┘  └────┬─────┘  └────┬─────────────┘│
└───────┼──────────────┼────────────┼────────────┼──────────────┼──────────────┘
        │              │            │            │              │
        ▼              ▼            ▼            ▼              ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  框架公共API层 (Public API)                                          🟩 绿色   │
│                                                                               │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │  SatelliteManager (SystemService)                                        ││
│  │  ┌─requestSatelliteEnabled()  ──┐  ┌─sendDatagram()            ──┐      ││
│  │  │  requestSatelliteCapabilities()│  │  registerForIncomingDatagram()│     ││
│  │  │  provisionSatelliteService()──┘  │  startTransmissionUpdates()──┘      ││
│  │  ├─registerForModemStateChanged()   ├─registerForNtnSignalStrengthChanged()│
│  │  │  registerForCapabilitiesChanged()│  requestNtnSignalStrength()          ││
│  │  └─isSatelliteProvisioned()        └─isSatelliteSupported()               ││
│  └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
        │ [Binder IPC]
        ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  Telephony框架内部层 (Internal Framework)                            🟧 橙色   │
│                                                                               │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │  SatelliteController (中央控制器 · extends Handler)                       ││
│  │                                                                           ││
│  │  ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────────┐││
│  │  │Datagram      │ │Satellite     │ │SatelliteModem│ │PointingApp       │││
│  │  │Controller    │ │Session       │ │Interface     │ │Controller        │││
│  │  │┌Dispatcher   │ │Controller    │ │(Binder客户端 │ │(对星UI管理)      │││
│  │  │└Receiver     │ │(状态机)      │ │ 代理)        │ │                  │││
│  │  └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────────┘││
│  │  ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────────┐││
│  │  │SatelliteSOS  │ │SatelliteConfig│ │DemoSimulator │ │SatelliteOptimized│││
│  │  │Message       │ │Parser        │ │(演示模式)    │ │Applications      │││
│  │  │Recommender   │ │              │ │              │ │Tracker           │││
│  │  └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────────┘││
│  │  ┌──────────────┐ ┌──────────────┐ ┌──────────────┐                     ││
│  │  │NtnCapability │ │Satellite     │ │CarrierRoaming│                     ││
│  │  │Resolver      │ │ServiceUtils  │ │Satellite     │                     ││
│  │  │              │ │(类型转换)    │ │SessionStats  │                     ││
│  │  └──────────────┘ └──────────────┘ └──────────────┘                     ││
│  └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘│
│                                                                               │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │  Phone / SignalStrengthController / DeviceStateMonitor (现有Telephony)    ││
│  │  DefaultPhoneNotifier → TelephonyRegistryManager → TelephonyRegistry     ││
│  └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
        │ [Binder IPC]
        ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  厂商服务层 (Vendor Service)                                         🟥 红色   │
│                                                                               │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │  SatelliteService (厂商实现 · 独立APK进程)                                ││
│  │  实现 ISatellite.aidl 接口                                                ││
│  │  ┌─requestSatelliteEnabled() ──┐  ┌─sendSatelliteDatagram() ──┐         ││
│  │  │  startSendingNtnSignalStrength()│  │  pollPendingDatagrams()    │         ││
│  │  │  setSatelliteListener()──────┘  └─requestSignalStrength()──┘         ││
│  │  └─requestSatelliteMode()                                                  ││
│  └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘│
│                                                                               │
│  ┌───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐│
│  │  SatelliteGatewayService (消息编解码服务)                                  ││
│  │  实现 ISatelliteGateway.aidl 接口                                         ││
│  │  负责卫星消息的编码（发送前）和解码（接收后）                                ││
│  └───────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘│
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘
        │ [QMI/AT/共享内存]
        ▼
┌─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┐
│  Modem/硬件层                                                        🟫 棕色   │
│  卫星Modem固件 · GNSS接收机 · NTN协议栈 · 射频前端                             │
└─────────────────────────────────────────────────────────────────────────────────┘

1.2 模块依赖关系

SatelliteManager (公共API)
    │
    └──► SatelliteController (中央控制器)
              │
              ├──► SatelliteModemInterface (Modem通信代理)
              │         └──► ISatellite.aidl [Binder] → SatelliteService(厂商)
              │
              ├──► DatagramController (数据报管理)
              │         ├──► DatagramDispatcher (发送调度)
              │         │         └──► SatelliteModemInterface.sendSatelliteDatagram()
              │         └──► DatagramReceiver (接收处理)
              │                   └──► SatelliteModemInterface.pollPendingSatelliteDatagrams()
              │
              ├──► SatelliteSessionController (会话状态机)
              │         └──► SatelliteGatewayService [Binder] → ISatelliteGateway
              │
              ├──► PointingAppController (对星UI)
              │
              ├──► DeviceStateMonitor (省电策略)
              │         └──► 信号上报启停控制
              │
              ├──► Phone / SignalStrengthController (蜂窝信号)
              │         └──► TelephonyRegistryManager → TelephonyRegistry → 应用
              │
              └──► DemoSimulator (演示模式)
                        └──► ISatelliteListener (模拟回调)

---

二、核心模块详解

2.1 SatelliteManager（公共 API）

职责：面向应用和系统服务的卫星通信公共入口，运行在应用进程。

关键方法分类：

类别	方法	说明
模式控制	requestSatelliteEnabled(enable, demoMode, isEmergency, callback)	开启/关闭卫星模式
	isSatelliteEnabled()	查询卫星是否启用
	isSatelliteSupported()	查询设备是否支持卫星
数据报通信	sendDatagram(type, datagram, needFullScreenUI, callback)	发送卫星数据报
	registerForIncomingDatagram(callback)	注册接收数据报回调
	pollPendingSatelliteDatagrams(callback)	主动拉取待接收数据报
信号与状态	registerForModemStateChanged(callback)	注册Modem状态变化
	registerForNtnSignalStrengthChanged(callback)	注册NTN信号强度变化
	requestNtnSignalStrength(result)	查询当前信号强度
能力查询	requestSatelliteCapabilities(callback)	查询卫星能力
	registerForCapabilitiesChanged(callback)	注册能力变化回调
配置管理	provisionSatelliteService(token, callback)	开通卫星服务
	isSatelliteProvisioned()	查询是否已开通
	requestSatelliteAccessConfiguration()	获取卫星接入配置
对星引导	startTransmissionUpdates(callback)	启动对星UI更新
	stopTransmissionUpdates(callback)	停止对星UI更新

通信方式：SatelliteManager 通过 Binder IPC 与 com.android.phone 进程中的 SatelliteController 通信。

2.2 SatelliteController（中央控制器）

职责：卫星通信的中央控制器，运行在 com.android.phone 进程，是 SatelliteManager 的后端实现。

源码位置：SatelliteController.java

核心设计：

• 继承 Handler，所有请求通过消息队列串行处理
• 单例模式（sInstance）
• 管理 90+ 种消息类型（CMD_xxx / EVENT_xxx / REQUEST_xxx）

关键状态管理：

状态变量	类型	说明
mSatelliteModemState	@SatelliteModemState	Modem当前状态
mIsDemoModeEnabled	AtomicBoolean	演示模式开关
mIsEmergency	AtomicBoolean	紧急模式标志
mNtnSignalStrength	NtnSignalStrength	缓存的NTN信号强度
mSatelliteCapabilities	SatelliteCapabilities	缓存的卫星能力
mIsRadioOn	AtomicBoolean	Radio是否开启
mIsSatelliteSupported	Boolean	设备是否支持卫星

多客户端管理：使用 ConcurrentHashMap<IBinder, Callback> 管理多个注册者，遍历通知时自动清理已死亡的回调。

2.3 DatagramController / DatagramDispatcher / DatagramReceiver

DatagramController（DatagramController.java）：

职责：卫星数据报的发送和接收管理器，协调 Dispatcher 和 Receiver。

关键设计：

• 使用 AtomicInteger 跟踪发送/接收状态（mSendDatagramTransferState, mReceiveDatagramTransferState）
• 管理发送队列和接收回调
• 支持多种数据报类型：SMS、SOS_MESSAGE、KEEP_ALIVE、CHECK_PENDING_INCOMING_SMS

DatagramDispatcher（DatagramDispatcher.java）：

职责：卫星数据报发送调度器。

关键流程：

CMD_SEND_SATELLITE_DATAGRAM
    → 检查Demo模式 → 若Demo且不下发Modem则模拟延迟
    → 否则调用 SatelliteModemInterface.sendSatelliteDatagram()
    → 启动发送超时定时器
    → EVENT_SEND_SATELLITE_DATAGRAM_DONE
        → 成功：通知DatagramController更新状态
        → 失败：根据错误码决定重试或终止

重试机制：发送失败时，数据报保留在队列中，等待 retrySendingDatagrams() 被调用时重新发送。

DatagramReceiver（DatagramReceiver.java）：

职责：卫星数据报接收处理器。

关键流程：

CMD_POLL_PENDING_SATELLITE_DATAGRAMS
    → SatelliteModemInterface.pollPendingSatelliteDatagrams()
    → EVENT_POLL_PENDING_SATELLITE_DATAGRAMS_DONE
        → 成功：解析数据报，通过ISatelliteDatagramCallback通知应用
        → 失败：记录错误，等待下次poll

接收数据报存储：接收到的卫星短信通过 ContentResolver 写入 Telephony Provider（content://sms）。

2.4 SatelliteSessionController（会话状态机）

源码位置：SatelliteSessionController.java

职责：管理卫星会话的生命周期状态转换。

状态机拓扑：

                    ┌─────────────┐
                    │ Unavailable │ ← 设备不支持卫星
                    └─────────────┘
                          │
                    ┌─────▼──────┐
                    │  PowerOff  │ ← 卫星关闭
                    └─────┬──────┘
                          │ requestSatelliteEnabled(true)
                    ┌─────▼──────┐
                    │  Enabling  │ ← 正在启用
                    └─────┬──────┘
                          │ Modem上报CONNECTED
                    ┌─────▼──────┐
                    │ Connected  │ ← 已连接
                    └──┬───┬───┬─┘
                       │   │   │
          ┌────────────┘   │   └────────────┐
          ▼                ▼                 ▼
   ┌─────────────┐  ┌──────────┐    ┌──────────────┐
   │NotConnected │  │  Idle    │    │Transferring  │
   └─────────────┘  └────┬─────┘    └──────────────┘
                         │
                  ┌──────▼──────┐
                  │  Listening  │ ← 等待接收
                  └─────────────┘

关键定时器：

定时器	默认值	说明
SATELLITE_STAY_AT_LISTENING_FROM_SENDING_MILLIS	180秒	发送后保持监听的时间
SATELLITE_STAY_AT_LISTENING_FROM_RECEIVING_MILLIS	30秒	接收后保持监听的时间
NB_IOT_INACTIVITY_TIMEOUT	CarrierConfig	NB-IoT不活动超时
SCREEN_OFF_INACTIVITY_TIMEOUT	30秒	屏幕关闭不活动超时
ESOS_INACTIVITY_TIMEOUT	600秒	紧急SOS不活动超时
P2P_SMS_INACTIVITY_TIMEOUT	180秒	点对点短信不活动超时

SatelliteGatewayService 集成：SessionController 绑定 SatelliteGatewayService（厂商实现的消息编解码服务），通过 ISatelliteGateway.aidl 接口进行消息编码/解码。

2.5 SatelliteModemInterface（Modem通信代理）

源码位置：SatelliteModemInterface.java

职责：Framework 与厂商 SatelliteService 之间的 Binder IPC 客户端代理。

核心机制：

1. 服务绑定：通过 SatelliteServiceConnection 绑定厂商 SatelliteService
2. 指数退避重连：ExponentialBackoff（初始2秒，最大64秒，倍数2）
3. 双监听器：VendorListener（真实模式）和 DemoListener（演示模式），通过 notifyResultIfExpectedListener() 过滤
4. RegistrantList 模式：将 AIDL 回调转换为 Android Registrant 通知模式

关键方法：

方法	对应 ISatellite.aidl	说明
requestSatelliteEnabled()	requestSatelliteMode()	开启/关闭卫星
sendSatelliteDatagram()	sendSatelliteDatagram()	发送数据报
pollPendingSatelliteDatagrams()	pollPendingDatagrams()	拉取待接收数据
startSendingNtnSignalStrength()	startSendingNtnSignalStrength()	启动信号上报
stopSendingNtnSignalStrength()	stopSendingNtnSignalStrength()	停止信号上报
requestNtnSignalStrength()	requestSignalStrength()	查询当前信号

2.6 NtnCapabilityResolver

源码位置：NtnCapabilityResolver.java

职责：解析 NTN 网络能力，将卫星 PLMN 信息注入 NetworkRegistrationInfo。

关键逻辑：当终端注册到卫星 PLMN 时，设置 isNonTerrestrialNetwork=true 并标记可用服务类型（SMS/数据等），使 ConnectivityService 能正确识别卫星网络。

---

三、关键流程

3.1 卫星模式开关流程

用户点击"开启卫星"
    │
    ▼
SatelliteManager.requestSatelliteEnabled(true, false, false, callback)
    │ [Binder IPC]
    ▼
SatelliteController.handleRequestSatelliteEnabled()
    │
    ├── evaluateOemSatelliteRequestAllowed() → 权限检查
    ├── 检查 Radio 状态 (mIsRadioOn)
    ├── 检查卫星是否已启用
    ├── 禁用冲突无线电 (BT/WiFi/NFC/UWB per Settings.Global.SATELLITE_MODE_RADIOS)
    ├── selectBindingSatelliteSubscription() → 选择卫星订阅
    │
    ▼
SatelliteController.handleSatelliteEnabled()
    │
    ├── SatelliteSessionController.onSatelliteEnablementStarted(true)
    │       → 状态机转入 EnablingState
    │
    ├── SatelliteModemInterface.requestSatelliteEnabled(attributes, onCompleted)
    │       │ [Binder IPC]
    │       ▼
    │   ISatellite.requestSatelliteMode(attributes, callback)
    │       │ [厂商RIL → Modem]
    │       ▼
    │   Modem 启用卫星射频 → 上报状态变化
    │
    ▼
EVENT_SET_SATELLITE_ENABLED_DONE
    │
    ├── 成功：
    │   ├── 更新卫星启用状态
    │   ├── 启动信号上报 (updateNtnSignalStrengthReporting)
    │   ├── 通知 SessionController
    │   └── callback.accept(SUCCESS)
    │
    └── 失败：
        ├── abortSatelliteEnableAttributesUpdateRequest()
        ├── 通知 SessionController
        └── callback.accept(errorCode)

3.2 发送卫星消息流程

App: SatelliteManager.sendDatagram(SMS, datagram, true, callback)
    │ [Binder IPC]
    ▼
SatelliteController.sendDatagram()
    │
    ├── evaluateOemSatelliteRequestAllowed() → 权限检查
    ├── 若需对星: PointingAppController.startPointingUI()
    │
    ▼
DatagramController.sendSatelliteDatagram()
    │
    ▼
DatagramDispatcher.sendDatagram()
    │
    ├── 排入发送队列 (LinkedHashMap)
    ├── CMD_SEND_SATELLITE_DATAGRAM
    │
    ▼
SatelliteModemInterface.sendSatelliteDatagram()
    │ [Binder IPC]
    ▼
ISatellite.sendSatelliteDatagram(datagram, isEmergency, callback)
    │ [厂商RIL → Modem]
    ▼
Modem 通过卫星上行链路发送
    │
    ▼
EVENT_SEND_SATELLITE_DATAGRAM_DONE
    │
    ├── 成功：更新发送状态 → SEND_SUCCESS
    │         → 通知 DatagramController → 回调 App
    │
    └── 失败：保留在队列 → 等待 retrySendingDatagrams()
              → 超时：SATELLITE_RESULT_MODEM_TIMEOUT

3.3 接收卫星消息流程

Modem 收到卫星下行数据
    │
    ▼
ISatelliteListener.onPendingDatagrams(count)
    │ [Binder IPC 回调]
    ▼
SatelliteModemInterface → SatelliteController.EVENT_PENDING_DATAGRAMS
    │
    ▼
DatagramController → DatagramReceiver.pollPendingSatelliteDatagrams()
    │
    ▼
SatelliteModemInterface.pollPendingSatelliteDatagrams()
    │ [Binder IPC]
    ▼
ISatellite.pollPendingDatagrams(callback)
    │ [厂商RIL → Modem]
    ▼
Modem 返回待接收数据报
    │
    ▼
EVENT_POLL_PENDING_SATELLITE_DATAGRAMS_DONE
    │
    ├── 解析 SatelliteDatagram
    ├── 若为SMS类型：写入 Telephony Provider (content://sms)
    ├── 通知 ISatelliteDatagramCallback 注册者
    └── 更新接收状态 → RECEIVE_SUCCESS

3.4 信号变化上报流程

（详见前次分析，此处总结关键路径）

路径A（OEM卫星）：

Modem → Vendor RIL → SatelliteService
    → ISatelliteListener.onNtnSignalStrengthChanged()
    → SatelliteModemInterface → SatelliteController
    → 分支1: INtnSignalStrengthCallback (应用层)
    → 分支2: Phone → TelephonyRegistryManager → TelephonyRegistry → SystemUI

路径B（运营商NTN漫游）：

Modem → IRadio AIDL → RILJ → SignalStrengthController
    → SatelliteController.EVENT_SIGNAL_STRENGTH_CHANGED
    → updateLastNotifiedCarrierRoamingNtnSignalStrengthAndNotify()
    → Phone → TelephonyRegistry → 应用层

3.5 卫星网络与地面网络切换

切换决策因素：

因素	说明
ServiceState.isUsingNonTerrestrialNetwork()	当前是否在NTN网络
onTerrestrialNetworkAvailableChanged()	地面网络可用性通知
KEY_SATELLITE_CONNECTION_HYSTERESIS_SEC_INT	连接滞后时间（防抖）
KEY_CARRIER_ROAMING_NTN_CONNECT_TYPE_INT	连接类型（自动/手动）
isConcurrentTnScanningSupported()	是否支持并发地面扫描

切换流程：

地面网络恢复 → ISatelliteListener.onTerrestrialNetworkAvailableChanged(true)
    → SatelliteController
    → 评估是否应关闭卫星
    → 若 CarrierConfig 允许自动切换：
        → requestSatelliteEnabled(false)
        → SatelliteSessionController 状态机回退到 PowerOff
    → 若需手动确认：
        → 发送通知提示用户

并发地面扫描：在 IdleState 中，若 isConcurrentTnScanningSupported() 为 true，Framework 会调用 enableCellularModemWhileSatelliteModeIsOn(true) 允许 Modem 同时扫描地面网络。

---

四、数据结构与协议

4.1 SatelliteDatagram

// android.telephony.satellite.SatelliteDatagram
public class SatelliteDatagram implements Parcelable {
    private byte[] mData;  // 卫星数据报原始字节

    public SatelliteDatagram(@NonNull byte[] data) { mData = data; }
    public @NonNull byte[] getSatelliteDatagram() { return mData; }
}

数据报类型：

类型常量	值	说明
DATAGRAM_TYPE_UNKNOWN	0	未知
DATAGRAM_TYPE_SOS_MESSAGE	1	紧急SOS消息
DATAGRAM_TYPE_SMS	2	卫星短信
DATAGRAM_TYPE_KEEP_ALIVE	3	保活消息
DATAGRAM_TYPE_CHECK_PENDING_INCOMING_SMS	4	检查待接收短信

4.2 SatelliteCapabilities

// android.telephony.satellite.SatelliteCapabilities
public classCapabilities implements Parcelable {
    private int mMaxDatagramSizeBytes;      // 最大数据报大小（字节）
    private boolean mIsPointingRequired;     // 是否需要对星引导
    private int mMaxCharactersPerMessage;    // 每条消息最大字符数
    private List<Integer> mSupportedRadioTechnologies; // 支持的无线电技术
}

4.3 SatelliteModemState（状态枚举）

状态	值	说明
SATELLITE_MODEM_STATE_UNKNOWN	0	未知
SATELLITE_MODEM_STATE_OFF	1	关闭
SATELLITE_MODEM_STATE_NOT_CONNECTED	2	未连接
SATELLITE_MODEM_STATE_CONNECTED	3	已连接
SATELLITE_MODEM_STATE_DATAGRAM_TRANSFERRING	4	数据传输中
SATELLITE_MODEM_STATE_DATAGRAM_RETRYING	5	数据重传中
SATELLITE_MODEM_STATE_LISTENING	6	监听中
SATELLITE_MODEM_STATE_IDLE	7	空闲
SATELLITE_MODEM_STATE_UNAVAILABLE	8	不可用
SATELLITE_MODEM_STATE_ENABLING_SATELLITE	9	正在启用

4.4 NtnSignalStrength

// android.telephony.satellite.NtnSignalStrength
public class NtnSignalStrength implements Parcelable {
    public static final int NTN_SIGNAL_STRENGTH_NONE  = 0;
    public static final int NTN_SIGNAL_STRENGTH_LOW   = 1;
    public static final int NTN_SIGNAL_STRENGTH_MEDIUM = 2;
    public static final int NTN_SIGNAL_STRENGTH_HIGH  = 3;
    public static final int NTN_SIGNAL_STRENGTH_GOOD  = 4;

    private final int mLevel;
}

4.5 ISatellite.aidl 关键方法

interface ISatellite {
    // 基础控制
    oneway void requestSatelliteMode(in SatelliteModemEnableRequestAttributes attributes,
                                      IIntegerConsumer callback);
    oneway void setSatelliteListener(ISatelliteListener listener);

    // 数据报
    oneway void sendSatelliteDatagram(in SatelliteDatagram datagram,
                                       boolean isEmergency, IIntegerConsumer callback);
    oneway void pollPendingDatagrams(IIntegerConsumer callback);

    // 信号
    oneway void requestSignalStrength(IIntegerConsumer callback,
                                       INtnSignalStrengthConsumer consumer);
    oneway void startSendingNtnSignalStrength(IIntegerConsumer callback);
    oneway void stopSendingNtnSignalStrength(IIntegerConsumer callback);

    // 能力
    oneway void requestSatelliteCapabilities(IIntegerConsumer callback,
                                              ISatelliteCapabilitiesConsumer consumer);

    // 订阅
    oneway void updateSatelliteSubscription(in SatelliteSubscriptionInfo info,
                                             IIntegerConsumer callback);
    oneway void provisionSatelliteService(in SatelliteSubscriberInfo info,
                                           IIntegerConsumer callback);
    oneway void deprovisionSatelliteService(in SatelliteSubscriberInfo info,
                                             IIntegerConsumer callback);

    // 系统
    oneway void enableCellularModemWhileSatelliteModeIsOn(boolean enable,
                                                           IIntegerConsumer callback);
    oneway void updateSystemSelectionChannels(in List<SystemSelectionSpecifier> specifiers,
                                               IIntegerConsumer callback);
}

4.6 ISatelliteListener.aidl 回调

oneway interface ISatelliteListener {
    void onSatelliteModemStateChanged(int state);
    void onSatellitePositionInfoChanged(in PointingInfo pointingInfo);
    void onNtnSignalStrengthChanged(in NtnSignalStrength ntnSignalStrength);
    void onSatelliteCapabilitiesChanged(in SatelliteCapabilities capabilities);
    void onPendingDatagrams(int count);
    void onDatagramTransferStateChanged(int state);
    void onSatelliteSupportedStateChanged(boolean supported);
    void onRegistrationFailure(int causeCode);
    void onTerrestrialNetworkAvailableChanged(boolean isAvailable);
}

---

五、厂商扩展指南

5.1 ISatellite HAL 实现

厂商需实现 SatelliteService（继承 android.telephony.satellite.stub.SatelliteService），该服务运行在独立 APK 进程中。

实现步骤：

1. 创建 SatelliteService 子类：

public class VendorSatelliteService extends SatelliteService {
    @Override
    public void requestSatelliteMode(SatelliteModemEnableRequestAttributes attributes,
                                      IIntegerConsumer callback) {
        // 转换为厂商私有命令 → 通过 QMI/AT 下发 Modem
        int result = vendorRil.enableSatellite(attributes);
        callback.accept(result);
    }

    @Override
    public void sendSatelliteDatagram(SatelliteDatagram datagram, boolean isEmergency,
                                       IIntegerConsumer callback) {
        // 编码数据报 → 通过厂商RIL发送
        vendorRil.sendSatelliteData(datagram.data, isEmergency);
        callback.accept(SatelliteResult.SATELLITE_RESULT_SUCCESS);
    }
    // ... 其他方法
}

2. 在 AndroidManifest.xml 中注册：

<service android:name=".VendorSatelliteService"
         android:exported="true">
    <intent-filter>
        <action android:name="android.telephony.satellite.SatelliteService" />
    </intent-filter>
</service>

3. 厂商特有功能扩展点：

扩展点	实现方式	示例
波束切换	在 requestSatelliteMode() 中处理	高通 QCRIL 的 qcril_sat_beam_switch
对星引导	通过 onSatellitePositionInfoChanged() 上报	天通一号的方位角/仰角
省电模式	在 startSendingNtnSignalStrength() 中控制上报频率	屏幕关闭时降低上报频率
多星座支持	在 requestSatelliteCapabilities() 中报告	同时支持天通+北斗

5.2 RIL 扩展

高通 QCRIL：

• qcril_sat 模块处理卫星相关 QMI 消息
• 通过 QMI_SAT_SERVICE_ID 与 Modem 通信
• 支持 qmi_sat_indication_register 注册卫星事件

联发科 MTK RIL：

• 通过 CCCI (Cross Chip Communication Interface) 与 Modem 通信
• mtksat 模块处理卫星命令

5.3 CarrierConfig 配置

CarrierConfig 是运营商定制卫星行为的核心机制：

配置键	类型	说明
KEY_SATELLITE_ATTACH_SUPPORTED_BOOL	boolean	是否支持卫星附着
KEY_SATELLITE_ESOS_SUPPORTED_BOOL	boolean	是否支持紧急SOS
KEY_SATELLITE_ROAMING_P2P_SMS_SUPPORTED_BOOL	boolean	是否支持点对点短信
KEY_SATELLITE_DATA_SUPPORT_MODE_INT	int	数据支持模式
KEY_SATELLITE_ENTITLEMENT_SUPPORTED_BOOL	boolean	是否支持资格检查
KEY_CARRIER_ROAMING_NTN_CONNECT_TYPE_INT	int	连接类型(自动/手动)
KEY_SATELLITE_CONNECTION_HYSTERESIS_SEC_INT	int	连接滞后时间(秒)
KEY_SATELLITE_SUPPORTED_MSG_APPS_STRING_ARRAY	string[]	支持的消息应用白名单
KEY_SATELLITE_SOS_MAX_DATAGRAM_SIZE_BYTES_INT	int	SOS最大数据报大小
KEY_SATELLITE_DISPLAY_NAME_STRING	string	卫星网络显示名称
KEY_SATELLITE_NIDD_APN_NAME_STRING	string	NIDD APN名称
KEY_CARRIER_ROAMING_SATELLITE_DEFAULT_SERVICES_INT_ARRAY	int[]	默认支持的卫星服务
KEY_REGIONAL_SATELLITE_EARFCN_BUNDLE	PersistableBundle	区域卫星EARFCN配置
KEY_SATELLITE_CONFIGS_PER_PLMN_BUNDLE	PersistableBundle	按PLMN的卫星配置
KEY_SATELLITE_ROAMING_SCREEN_OFF_INACTIVITY_TIMEOUT_SEC_INT	int	屏幕关闭不活动超时
KEY_SATELLITE_ROAMING_ESOS_INACTIVITY_TIMEOUT_SEC_INT	int	SOS不活动超时
KEY_SATELLITE_ROAMING_P2P_SMS_INACTIVITY_TIMEOUT_SEC_INT	int	P2P短信不活动超时
KEY_CARRIER_ROAMING_NTN_EMERGENCY_CALL_TO_SATELLITE_HANDOVER_TYPE_INT	int	紧急呼叫到卫星切换类型
KEY_EMERGENCY_CALL_TO_SATELLITE_T911_HANDOVER_TIMEOUT_MILLIS_INT	int	T911切换超时

5.4 卫星应用白名单

通过 KEY_SATELLITE_SUPPORTED_MSG_APPS_STRING_ARRAY 配置允许使用卫星通信的应用包名列表。SatelliteOptimizedApplicationsTracker 追踪标记了 satellite-optimized 的应用，这些应用在卫星模式下可获得优先处理。

---

六、调试与测试

6.1 ADB 调试命令

# 卫星框架状态转储
adb shell dumpsys satellite

# 连接服务状态（含卫星网络信息）
adb shell dumpsys connectivity

# 电话注册表（含NTN信号强度）
adb shell dumpsys telephony-registry

# Logcat 过滤
adb logcat -s SatelliteController:D SatelliteSessionController:D DatagramController:D
adb logcat -s SatelliteModemInterface:D DatagramDispatcher:D DatagramReceiver:D

# 卫星模式开关（需root）
adb shell settings put global satellite_mode_enabled 1

# 卫星模式无线电配置
adb shell settings get global satellite_mode_radios

# Demo模式控制
adb shell settings put global satellite_demo_mode_enabled 1

6.2 DemoSimulator（演示模式）

DemoSimulator 是内置的卫星功能模拟器，无需真实卫星硬件即可测试卫星通信流程：

• 模拟状态转换：PowerOff → NotConnected → Connected → Transferring
• 模拟信号变化：NtnSignalStrength 在状态转换时自动更新
• 模拟数据报收发：发送的数据报会被缓存并在接收时回传
• 模拟对星引导：自动模拟设备对齐事件

启用方式：SatelliteManager.requestSatelliteEnabled(true, true/*demoMode*/, ...)

6.3 CTS 测试

Android 16 提供了专门的 CTS 测试用例，关键测试类：

测试类	覆盖范围
SatelliteManagerTest	公共API功能测试
SatelliteControllerTest	控制器逻辑测试
DatagramControllerTest	数据报收发测试
SatelliteSessionControllerTest	状态机转换测试

CTS 可覆盖的超时配置（通过 overrideTimeout() 方法）：

类型	说明
TIMEOUT_TYPE_WAIT_FOR_SATELLITE_ENABLING_RESPONSE	卫星启用响应超时
TIMEOUT_TYPE_DEMO_POINTING_ALIGNED_DURATION_MILLIS	Demo对齐持续时间
TIMEOUT_TYPE_DATAGRAM_WAIT_FOR_CONNECTED_STATE	数据报等待连接超时
TIMEOUT_TYPE_WAIT_FOR_DATAGRAM_SENDING_RESPONSE	数据报发送响应超时

6.4 PersistentLogger

所有卫星模块使用 PersistentLogger 记录关键事件，可通过 dumpsys satellite 查看：

mPersistentLogger.log("EVENT_NTN_SIGNAL_STRENGTH_CHANGED: level=" + level);
mPersistentLogger.log("CMD_SEND_SATELLITE_DATAGRAM: type=" + type);

---

七、版本差异与未来演进

7.1 Android 版本差异

特性	Android 14	Android 15	Android 16
卫星框架	初始版本，仅SOS	增加P2P SMS	完整框架
Carrier Roaming NTN	❌	基础支持	✅ 完整支持
NB-IoT NTN	❌	❌	✅ carrierRoamingNbIotNtn FeatureFlag
NTN信号强度	❌	基础	✅ NtnSignalStrength + 回调
紧急呼叫切换	SOS only	SOS only	✅ T911切换
卫星数据	❌	❌	KEY_SATELLITE_DATA_SUPPORT_MODE_INT
多线程优化	❌	❌	✅ satelliteImproveMultiThreadDesign Flag
卫星订阅管理	简单	增强	✅ SatelliteSubscriptionInfo
NTN能力解析	❌	❌	✅ NtnCapabilityResolver
应用优化追踪	❌	❌	✅ SatelliteOptimizedApplicationsTracker
ESOS优先级	❌	❌	✅ evaluateESOSProfilesPrioritization()
系统选频信道	❌	❌	✅ updateSystemSelectionChannels()

7.2 当前已知限制

1. 不支持卫星语音通话：当前框架仅支持数据报（短信/SOS），不支持实时语音
2. 数据报大小受限：SOS消息通常限制在几十到几百字节
3. 单向通信延迟大：LEO卫星延迟约20-40ms，GEO卫星延迟约250-600ms
4. 并发限制：卫星模式与蜂窝模式通常不能同时工作（取决于硬件）
5. 功耗问题：卫星发射功率大，长时间使用会显著消耗电量
6. Demo模式限制：DemoSimulator 不经过真实 Modem，无法测试底层问题

7.3 Android 16+ 预期演进方向

方向	说明	预期版本
NTN宽带数据	支持 3GPP R17 NR-NTN 的宽带数据连接	Android 16+
低功耗唤醒	卫星低功耗监听模式，仅在收到寻呼时唤醒	Android 17
卫星语音	基于NR-NTN的VoNR卫星通话	Android 17+
多SIM卫星	双卡设备同时支持不同运营商的卫星服务	Android 17
自适应编码	根据信道条件动态调整编码率	Android 17+
卫星切换	LEO卫星间的无缝切换（如 Starlink 卫星间）	Android 18+
D2D卫星	设备到设备的卫星直连通信	远期

7.4 FeatureFlag 机制

Android 16 使用 FeatureFlag 控制新特性的启用：

FeatureFlag	说明
carrierRoamingNbIotNtn()	运营商NB-IoT NTN漫游功能
satelliteImproveMultiThreadDesign()	卫星多线程优化
satelliteEntitlementStatus()	卫星资格状态检查
securityAlgorithmsUpdateIndications()	安全算法更新指示
cellularIdentifierDisclosureIndications()	蜂窝标识披露指示

这些 Flag 允许 OEM 和运营商按需启用功能，确保向后兼容性。

toolName: todo_write

status: success

Todos updated: 8 items

以上报告已基于 Android 16 AOSP 源码完成全部七个维度的分析。核心要点总结：

1. 架构核心：SatelliteController 作为中央控制器，通过 SatelliteModemInterface（Binder代理）与厂商 SatelliteService 通信，向下管理 DatagramController/SessionController/PointingAppController 三个子系统。

2. 双路径设计：OEM 卫星模式（通过 ISatellite.aidl）和运营商 NTN 漫游模式（通过 IRadio AIDL + RILJ）两条独立的信号/状态上报路径，在 SatelliteController 层汇合。

3. 状态机驱动：SatelliteSessionController 的 9 状态状态机管理卫星会话生命周期，配合多种不活动定时器实现自动省电回退。

4. 厂商扩展：通过 SatelliteService（实现 ISatellite.aidl）和 SatelliteGatewayService（实现 ISatelliteGateway.aidl）两个独立 APK 进程，厂商可完全定制 Modem 交互逻辑和消息编解码。

5. CarrierConfig 深度定制：20+ 个卫星相关配置键，允许运营商控制从连接类型、超时时间到服务白名单的几乎所有行为。