近日，華為Mate 50、蘋(píng)果iPhone 14紛紛上新，智能手機(jī)加載衛(wèi)星通信功能成為業(yè)內(nèi)一大熱門關(guān)注點(diǎn)。
手機(jī)能隨時(shí)隨地給衛(wèi)星發(fā)送消息，意味著當(dāng)人類迷失在人跡罕至、沒(méi)有信號(hào)的戶外時(shí)，也能隨時(shí)通過(guò)手機(jī)進(jìn)行求救。有用戶笑稱，當(dāng)支持衛(wèi)星功能的手機(jī)普及后，像《墜落》這類講述極限求生的電影，將在開(kāi)播十分鐘后走向團(tuán)團(tuán)圓圓的大結(jié)局。
就目前發(fā)布的手機(jī)來(lái)看，他們的衛(wèi)星通信功能仍存在著頗多限制，蘋(píng)果、華為要想真正“捅破天”，難度并不小。
圖源：央視新聞
傳聞已久的衛(wèi)星通信功能
其實(shí)，衛(wèi)星通信并不是新技術(shù)，甚至可以說(shuō)已相當(dāng)成熟且應(yīng)用廣泛。只不過(guò)，將該技術(shù)融入到商用手機(jī)中還比較新鮮。
目前，我們的手機(jī)移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要依靠有線網(wǎng)絡(luò)才能達(dá)成，即光纖的加入，傳統(tǒng)地面通信技術(shù)可以擁有巨大的傳輸能力。但是，其缺點(diǎn)也很明顯，那就是鋪設(shè)難度過(guò)高和覆蓋率比較低。比如戈壁灘，海洋等人煙罕至以及自然環(huán)境惡劣的地區(qū)都無(wú)法做到信號(hào)的全覆蓋，這也就解釋了為什么在一些深山老林無(wú)人區(qū)的時(shí)候，手機(jī)會(huì)沒(méi)有信號(hào)。
而衛(wèi)星通信，則是通過(guò)飛在近地軌道的通信衛(wèi)星作為中繼站，全程基本不依賴于有線通信設(shè)施，也不需要耗費(fèi)大量的人力物力在地下鋪設(shè)龐大的光纖網(wǎng)絡(luò)。如果衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到一定程度，理論上就具備連接全球任何位置的能力，哪怕用戶處在無(wú)人區(qū)，深山老林以及廣袤的海洋上，也可以通過(guò)飛在頭頂上的衛(wèi)星進(jìn)行通信，讓手機(jī)不至于變成一塊“磚”。
相對(duì)蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，衛(wèi)星通信首先是打破了距離的束縛，據(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，在衛(wèi)星波束覆蓋區(qū)域內(nèi)，通信距離最遠(yuǎn)為13000公里；其次是在通信兩點(diǎn)之間，打破了通信地理環(huán)境的限制，甚至不受通信兩點(diǎn)間任何自然災(zāi)害和人為事件的影響；再次是通信質(zhì)量高，系統(tǒng)可靠性高，甚至可以用于海纜修復(fù)期的支撐系統(tǒng)等。
此外，一個(gè)業(yè)內(nèi)共識(shí)的觀點(diǎn)是近年來(lái)，自然災(zāi)害和地緣政治沖突的頻率越來(lái)越高，這可能會(huì)使通過(guò)衛(wèi)星通信的緊急短信/語(yǔ)音服務(wù)成為智能手機(jī)的必備功能。
當(dāng)然衛(wèi)星通信也有劣勢(shì)，比如在高緯度地區(qū)難以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信，傳輸時(shí)延大、太空中的日凌現(xiàn)象和星食現(xiàn)象會(huì)中斷和影響衛(wèi)星通信以及衛(wèi)星本身的發(fā)射成本與使用壽命成本等。
比較典型的和知名度比較高的服務(wù)商有銥星系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)，海事衛(wèi)星，OneWeb以及馬斯克的StraLink系統(tǒng)等等。
華為VS蘋(píng)果：衛(wèi)星通信方式有何差異
9月8日，蘋(píng)果發(fā)布的iPhone14系列正式宣布將支持衛(wèi)星通信功能。9月6日，華為也宣布Mate50系列將是全球首款支持北斗衛(wèi)星消息的智能手機(jī)。
從功能形式上來(lái)看，華為Mate50系列是采用文字輸入的形式，每條消息只能發(fā)送19個(gè)字以內(nèi)，消息只可發(fā)送不可接收；iPhone14系列則不支持手動(dòng)輸入文字，需要通過(guò)回答選擇題的形式，向救援機(jī)構(gòu)發(fā)出求助，但可以接收來(lái)自衛(wèi)星的消息。
另一方面，盡管兩款手機(jī)同樣具有衛(wèi)星通信功能，但其依靠的衛(wèi)星星座并不相同。
控維通信CTO賴海光指出，華為Mate50使用的是北斗星座，iPhone14使用的則是Globalstar的衛(wèi)星星座。兩者的區(qū)別在于，北斗星座是中軌和同步軌道混合的星座系統(tǒng)，共55顆衛(wèi)星，主要功能是導(dǎo)航，同時(shí)具備短報(bào)文傳輸能力；Globalstar的衛(wèi)星星座是低軌星座，共40顆衛(wèi)星，專門用于話音和低速數(shù)據(jù)傳輸。
由于衛(wèi)星星座的不同，兩款手機(jī)在通信協(xié)議設(shè)計(jì)上的工作也不太一樣。鵬鵠物宇CTO徐佳康表示，華為北斗需要解決高軌衛(wèi)星近40000公里超長(zhǎng)傳輸距離所帶來(lái)的問(wèn)題，而蘋(píng)果Globalstar則需要解決低軌衛(wèi)星高速移動(dòng)所帶來(lái)的多普勒頻移和切換等帶來(lái)的信號(hào)較差的問(wèn)題。
在覆蓋范圍上，華為Mate50主要的覆蓋區(qū)域是國(guó)內(nèi)的大陸地區(qū)，而iPhone14的SOS緊急聯(lián)絡(luò)功能目前只對(duì)美國(guó)和加拿大地區(qū)開(kāi)放。徐佳康表示，由于北斗和Globalstar使用了相同的頻率，所以除非有進(jìn)一步的國(guó)際合作，不然iPhone14不能在中國(guó)使用衛(wèi)星應(yīng)急通信服務(wù)，華為Mate50也不能在北美使用這項(xiàng)服務(wù)。
華為此前公開(kāi)的一項(xiàng)名為“衛(wèi)星通信的方法和裝置”專利技術(shù)顯示，公司已經(jīng)掌握在提高通信性能的前提下，降低終端設(shè)備的能耗和通信復(fù)雜度的衛(wèi)星通信技術(shù)。在此之前，華為已積累數(shù)十項(xiàng)衛(wèi)星通信相關(guān)技術(shù)專利，滿足衛(wèi)星通信需求，提升華為終端設(shè)備用戶體驗(yàn)。
短報(bào)文芯片可以集成到智能手機(jī)內(nèi)，標(biāo)志著北斗三號(hào)短報(bào)文通信服務(wù)由行業(yè)應(yīng)用，邁入大眾應(yīng)用的發(fā)展新階段。北斗系統(tǒng)創(chuàng)新融合了導(dǎo)航與通信能力，開(kāi)創(chuàng)導(dǎo)航通信融合新范式。
此外，谷歌也近日宣布，下一代安卓系統(tǒng)也將支持手機(jī)衛(wèi)星通信功能，Android 14開(kāi)發(fā)者預(yù)覽版預(yù)計(jì)在2023年3月啟動(dòng)。這意味著，未來(lái)所有搭載Android 14系統(tǒng)的安卓手機(jī)，都有望支持這項(xiàng)技術(shù)。
為何選在此時(shí)引入衛(wèi)星通信技術(shù)
手機(jī)企業(yè)紛紛選擇在這時(shí)引入衛(wèi)星通信技術(shù)，與衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展有關(guān)。
近年來(lái)，隨著現(xiàn)代移動(dòng)通信、電子元器件和衛(wèi)星工程等技術(shù)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)在很大程度上解決了用戶接入、通話質(zhì)量、數(shù)據(jù)傳輸和建設(shè)成本等問(wèn)題。跟過(guò)去相比，現(xiàn)在的手機(jī)配置更加先進(jìn)；衛(wèi)星的研制成本越來(lái)越低；一箭多星發(fā)射技術(shù)、運(yùn)載火箭可回收技術(shù)的出現(xiàn)，既縮短了衛(wèi)星部署周期，又降低了部署成本。這些進(jìn)步，都為手機(jī)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信提供了條件和機(jī)會(huì)。
北京時(shí)間9月13日21時(shí)18分，我國(guó)在文昌航天發(fā)射場(chǎng)使用長(zhǎng)征七號(hào)改運(yùn)載火箭，成功將“中星1E”衛(wèi)星發(fā)射升空。衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功。該衛(wèi)星主要用于為用戶提供高質(zhì)量的話音、數(shù)據(jù)、廣播電視傳輸服務(wù)。圖源：新華社
據(jù)USC數(shù)據(jù)，截至今年1月1日，約有4852顆在軌衛(wèi)星圍繞在地球上空，其中我國(guó)的在軌衛(wèi)星數(shù)量為499顆，居于世界第二。短短65年的時(shí)間，衛(wèi)星的數(shù)量在幾何倍增長(zhǎng)的同時(shí)，人類也在不斷拓展衛(wèi)星的邊界。從最初的氣象預(yù)報(bào)、環(huán)境監(jiān)測(cè)到如今的數(shù)據(jù)通信、導(dǎo)航定位，衛(wèi)星的功能正在變得越來(lái)越強(qiáng)大。
隨著5G時(shí)代的到來(lái)，以人工智能、自動(dòng)駕駛為代表的新技術(shù)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)帶寬和延遲的要求非常高，5G時(shí)代下基站的覆蓋范圍已經(jīng)縮短到了500米以內(nèi)。一旦到了6G時(shí)代，基站的覆蓋范圍將進(jìn)一步縮小，在此背景下，僅僅靠建設(shè)地面基站顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，衛(wèi)星便成了一個(gè)比地面基站更強(qiáng)大的終端。
我國(guó)的通信衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃也在穩(wěn)步邁進(jìn)，去年5月，代號(hào)為“GW”的星座計(jì)劃曝光，計(jì)劃指出中國(guó)將在七年內(nèi)發(fā)射1.3萬(wàn)顆低軌通信衛(wèi)星。隨后頒布的《6G總體愿景與潛在關(guān)鍵技術(shù)》指出，6G將實(shí)現(xiàn)空天地一體化的全球無(wú)縫覆蓋，而星地一體融合組網(wǎng)技術(shù)也將成為6G網(wǎng)絡(luò)最重要的潛在技術(shù)之一。
今年智能手機(jī)真的能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星通信嗎
事實(shí)上，去年的iPhone 13系列在硬件上就支持衛(wèi)星連接功能，只是蘋(píng)果基于商業(yè)模式等各方面的原因最終沒(méi)能啟用。在早前馬斯克SpaceX和T-Mobile宣布合作為第二代星鏈提供手機(jī)直連服務(wù)時(shí)也提到，這種服務(wù)借助的是PCS頻段，市面上不少手機(jī)都是支持的。
衛(wèi)星通信目前也還存在許多問(wèn)題，首先是成本問(wèn)題，衛(wèi)星通信的成本相對(duì)偏高。如果想買一個(gè)既支持衛(wèi)星通信，又可以正常使用的“頂配版”衛(wèi)星手機(jī)，價(jià)格往往要在一萬(wàn)元以上，買后的年租費(fèi)用也高達(dá)1000元，因此收費(fèi)問(wèn)題也就成為了廣大消費(fèi)者關(guān)注的重點(diǎn)。
目前，華為Mate50系列的北斗衛(wèi)星消息功能暫不收費(fèi)，體驗(yàn)期內(nèi)每月提供30條免費(fèi)額度，超過(guò)額度則另外收費(fèi)，下個(gè)月免費(fèi)額度會(huì)自動(dòng)刷新。蘋(píng)果方面則表示，iPhone14會(huì)在前兩年對(duì)這一功能免費(fèi)，后續(xù)收費(fèi)價(jià)格也會(huì)陸續(xù)公布。
其次是安全問(wèn)題，信息安全問(wèn)題無(wú)疑是智能手機(jī)衛(wèi)星通信的軟肋，有業(yè)內(nèi)人士指出，從過(guò)往的歷史來(lái)看，06年的時(shí)候，印尼的黑客曾經(jīng)使用自制終端黑進(jìn)商業(yè)衛(wèi)星；07年，歐洲伽利略導(dǎo)航系統(tǒng)中的某衛(wèi)星編碼算法被人攻破；09年，我國(guó)的北斗民用編碼也曾被破解。衛(wèi)星通信帶來(lái)的安全問(wèn)題比傳統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng)更加復(fù)雜，如何解決信息安全問(wèn)題無(wú)疑是一大考驗(yàn)。
有專家表示，北斗衛(wèi)星通信未來(lái)帶寬將優(yōu)先緊著漁業(yè)、森林救援、軍事等傳統(tǒng)剛需場(chǎng)景的使用，不一定能分配到國(guó)內(nèi)這么大的智能手機(jī)用戶群體手上。
不過(guò)，也有行業(yè)人士認(rèn)為，如果北斗衛(wèi)星通訊開(kāi)放帶寬得到提升，門檻降低，“也可能會(huì)衍生更多空間、應(yīng)用的可能。”
通信行業(yè)觀察家項(xiàng)立剛接受中新經(jīng)緯記者采訪時(shí)表示，衛(wèi)星通信技術(shù)比較成熟，但它在普通商用手機(jī)上使用還是比較難的，正因?yàn)楸容^難，而且又有用，所以兩者的結(jié)合才有意義。不過(guò)，項(xiàng)立剛同時(shí)提醒，兩者結(jié)合目前還有很多技術(shù)問(wèn)題需要去解決，“沒(méi)有我們想象的那么成熟?！薄氨热缧l(wèi)星通信系統(tǒng)本身就比較復(fù)雜，我們常見(jiàn)的衛(wèi)星電話都有一根非常長(zhǎng)的天線，這根天線也會(huì)改進(jìn)放在手機(jī)里，勢(shì)必會(huì)侵占其它零部件的位置，產(chǎn)生更大能耗，如何平衡是個(gè)考驗(yàn)?！?/p>
雖然，目前看來(lái)智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)真正意義上的衛(wèi)星通信還很遙遠(yuǎn)，不過(guò)業(yè)內(nèi)認(rèn)為，兩大“風(fēng)向型”手機(jī)企業(yè)同時(shí)被曝光將支持“衛(wèi)星通信功能”還是可以反映出未來(lái)智能手機(jī)的發(fā)展期待的。相信隨著技術(shù)的進(jìn)步，理想中的智能衛(wèi)星手機(jī)，不會(huì)止于理想。
（中國(guó)小康網(wǎng)綜合新華網(wǎng)、中國(guó)新聞網(wǎng)、央視新聞、科技日?qǐng)?bào)等）
