撰文 | 田小夢(mèng)

編輯 |?楊博丞

題圖 | IC Photo

繼華為發(fā)布了“捅破天技術(shù)”——Mate50系列支持北斗衛(wèi)星消息后，蘋果在發(fā)布會(huì)上，官宣iPhone 14系列具有SOS衛(wèi)星緊急聯(lián)絡(luò)（Emergency SOS via satellite）。

實(shí)現(xiàn)“衛(wèi)星通信”是他們共同的共性。當(dāng)處在沒(méi)有Wi-Fi或蜂窩信號(hào)的地方，如荒漠無(wú)人區(qū)、出海等環(huán)境下，通過(guò)手機(jī)天線連接到衛(wèi)星獨(dú)有的頻率，將求救信息發(fā)布出去。

但在衛(wèi)星的對(duì)接上，華為、蘋果分別是與北斗和Globalstar進(jìn)行連接。

根據(jù)華為官方信息，目前衛(wèi)星通信僅支持發(fā)送消息，不支持接收，而且需要在空曠、無(wú)遮蔽的環(huán)境使用。另外需要注意的是，該功能首發(fā)缺席，需后續(xù)等待HOTA更新支持，且僅限中國(guó)大陸地區(qū)(不含港澳臺(tái))。

蘋果針對(duì)SOS衛(wèi)星緊急聯(lián)絡(luò)所發(fā)布的信息，研發(fā)了定制短文本壓縮算法，將信息的平均文件大小減小三倍，可以在不到15秒的時(shí)間內(nèi)發(fā)送一條短信，同時(shí)可與救急人員保持雙向的文本對(duì)話。蘋果將SOS衛(wèi)星緊急聯(lián)絡(luò)功能于11月推出，從美國(guó)、加拿大開(kāi)始，可免費(fèi)享用該服務(wù)兩年。

除了這兩大終端廠商在搶跑衛(wèi)星通信的賽道外，谷歌和SpaceX也是入局者。

日前，谷歌平臺(tái)與生態(tài)系統(tǒng)高級(jí)副總裁 Hiroshi Lockheimer 在推文中表示，谷歌已經(jīng)開(kāi)始致力于讓手機(jī)與衛(wèi)星進(jìn)行連接，谷歌將在下一版本的安卓系統(tǒng)中提供該功能。SpaceX創(chuàng)始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)與T-Mobile US的首席執(zhí)行官邁克·希沃特 (Mike Sievert)則共同宣布，成立技術(shù)聯(lián)盟，2023年開(kāi)始通過(guò)T-Mobile向消費(fèi)者提供手機(jī)直連第二代星鏈衛(wèi)星的服務(wù)。

終端廠商的熱衷，是不是意味著手機(jī)衛(wèi)星時(shí)代要來(lái)了？

1、為何爭(zhēng)搶“衛(wèi)星通信”

“衛(wèi)星通信”是手機(jī)廠商競(jìng)的新賣點(diǎn)，但其技術(shù)早已成熟。

衛(wèi)星通信，簡(jiǎn)單地說(shuō)就是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電波，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。將人造地球衛(wèi)星作為中繼站的設(shè)想來(lái)自于英國(guó)物理學(xué)家A.C.克拉克（ArtherC.Clarke），于1945年，他在《無(wú)線電世界》雜志上發(fā)表“地球外的中繼”一文中提出的，并在60年代成為現(xiàn)實(shí)。

由于，繞地球赤道運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等的同步衛(wèi)星（靜止衛(wèi)星、固定衛(wèi)星）具有優(yōu)越性能，因此成為主要的衛(wèi)星通信方式。此外，還有很多不在地球同步軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星也在衛(wèi)星移動(dòng)通信中廣泛應(yīng)用。

“衛(wèi)星通信”的火熱，離不開(kāi)他的自身優(yōu)勢(shì)，諸如相比蜂窩通信，衛(wèi)星通信的通信距離遠(yuǎn)，在衛(wèi)星波束覆蓋范圍內(nèi)，最遠(yuǎn)為13000公里；不受通信兩點(diǎn)間任何復(fù)雜地理?xiàng)l件的限制，以及任何自然災(zāi)害和人為事件的影響；可實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信和應(yīng)急通信等。

當(dāng)然，衛(wèi)星通信也存在著一定的局限性：傳輸時(shí)延大；高緯度地區(qū)會(huì)對(duì)通信所用的電磁波的反射、折射、衍射等方式具有一定的屏蔽效果，因此這些區(qū)域的通信效果不佳；為了避免各衛(wèi)星通信系統(tǒng)之間的相互干擾，同步軌道的星位是有一定限度的，不能無(wú)限制地增加衛(wèi)星數(shù)量等。

衛(wèi)星通信作為地面通信的補(bǔ)充，得到了企業(yè)、國(guó)家的重視。以北斗系統(tǒng)為例，北斗是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。它由空間段、地面段和用戶段三部分組成，其中空間段由3顆GEO衛(wèi)星、3顆IGSO衛(wèi)星和24顆MEO衛(wèi)星組成。IGSO衛(wèi)星軌道高度與GEO衛(wèi)星相同，軌道傾角為55度；北斗MEO衛(wèi)星軌道高度約21500km，軌道傾角為55度，繞地球旋轉(zhuǎn)運(yùn)行。北斗系統(tǒng)是一個(gè)中高軌混合星座架構(gòu)。

而星鏈(starlink)、全球星(Globalstar）、銥星(Iridium）、OneWeb、亞馬遜的Kuiper項(xiàng)目等主要提供低軌道衛(wèi)星方案。

對(duì)于星鏈的發(fā)展，今年7月份，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）批準(zhǔn)SpaceX的“星鏈”衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)連接汽車、船舶、飛機(jī)等交通工具。8月25日，SpaceX宣布與T-Mobile合作，新的連接服務(wù)是使用T-Mobile公司的無(wú)線頻譜，通過(guò)Space X公司的星鏈衛(wèi)星為用戶提供連接，2023年底前在部分地區(qū)開(kāi)始提供短信服務(wù)，最終目標(biāo)是在任何地方實(shí)現(xiàn)通話和數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)。截至2022年8月27日23時(shí)41分（美國(guó)東部時(shí)間），SpaceX已經(jīng)發(fā)射了3162顆星鏈衛(wèi)星，包括不再使用的原型和測(cè)試裝置。

作為擁有頻譜牌照的Globalstar，提供低價(jià)的衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，包括話音、傳真、數(shù)據(jù)、短信息、定位等，除南北極在全球范圍提供無(wú)縫隙覆蓋。

太空資源的有限性，或許是諸多大廠大規(guī)模發(fā)射衛(wèi)星和搶占先機(jī)的原因之一。

2、手機(jī)衛(wèi)星通信“捅破天”？

面對(duì)此次“手機(jī)支持衛(wèi)星通信”的風(fēng)口，Strategy Analytics無(wú)線運(yùn)營(yíng)商戰(zhàn)略高級(jí)分析師楊光表示，一方面是技術(shù)推進(jìn)，另一方面是市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)。

在技術(shù)上，今年6月中旬，3GPP正式凍結(jié)了5G協(xié)議的Release17版本。在這個(gè)版本里，支持手機(jī)與衛(wèi)星直接通信的“非地面網(wǎng)絡(luò)（Non-terrestrial Network，NTN）”功能被正式定義。近期，聯(lián)發(fā)科、中興通訊相繼發(fā)布5G NTN相關(guān)實(shí)驗(yàn)成果。

在市場(chǎng)上，“通過(guò)手機(jī)實(shí)現(xiàn)與衛(wèi)星的互聯(lián)，并不是臨時(shí)起意的，其開(kāi)發(fā)需要長(zhǎng)周期的準(zhǔn)備?！睏罟庹f(shuō)道。同時(shí)對(duì)手機(jī)廠商來(lái)說(shuō)，也需要一個(gè)新的賣點(diǎn)。

但蘋果和華為對(duì)衛(wèi)星通信功能的齊發(fā)布也透露出，未來(lái)衛(wèi)星通信走向大眾或?qū)⑹勤厔?shì)之一。

就目前手機(jī)衛(wèi)星通信尚未實(shí)現(xiàn)通話、上網(wǎng)等，局限于消息應(yīng)用。對(duì)此，楊光表示，不管是北斗還是Globalstar最初都不是為與普通手機(jī)直聯(lián)設(shè)計(jì)的，真正的衛(wèi)星到手機(jī)直聯(lián)通信可能還是需要專門設(shè)計(jì)的衛(wèi)星，主要特征應(yīng)該是低軌和超大規(guī)模天線，像SpaceX的starlink v2一樣。

目前能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星通信的設(shè)備是有的，但是價(jià)格昂貴，帶笨重的外部天線，誠(chéng)如天通1號(hào)，并不便于大眾使用。

圖片來(lái)源：京東截圖

蘋果在發(fā)布會(huì)上表示，由于帶寬非常有限，發(fā)送一條信息都是技術(shù)挑戰(zhàn)。因此，智能手機(jī)需要設(shè)計(jì)定制組件和特定的軟件，使手機(jī)天線能夠連接到衛(wèi)星獨(dú)特的頻率上。

以SOS衛(wèi)星緊急聯(lián)絡(luò)功能為例，只有當(dāng)手機(jī)直接指向衛(wèi)星時(shí)，連接才能實(shí)現(xiàn)。但由于衛(wèi)星的高度并非肉眼能看到的，為增強(qiáng)用戶體驗(yàn)，APP會(huì)提示手機(jī)要指向何處進(jìn)行“對(duì)準(zhǔn)”，并在衛(wèi)星移動(dòng)時(shí)保持連接。

雖然華為在發(fā)布會(huì)上講的不是很詳盡，但在網(wǎng)上有相同的說(shuō)法，需要由一個(gè)“對(duì)準(zhǔn)”的過(guò)程。對(duì)于該技術(shù)，楊光表示，“這個(gè)應(yīng)該并不難，衛(wèi)星星座都是有星歷的，能比較準(zhǔn)確地知道何時(shí)何地，頭頂上有幾顆衛(wèi)星各在什么方位?！?/p>

華為、蘋果發(fā)布會(huì)結(jié)束后，拿兩者進(jìn)行比較也是常態(tài)。

單就手機(jī)衛(wèi)星通信功能來(lái)看，iPhone14的衛(wèi)星通信是雙向的，華為Mate50只能發(fā)不能收；iPhone14針對(duì)急救人只能接收短信或語(yǔ)音做出了預(yù)處理方案，還能在日常中借助查找APP，通過(guò)衛(wèi)星手動(dòng)共享位置，無(wú)需發(fā)布信息，華為Mate50則對(duì)相關(guān)內(nèi)容介紹的偏少。

但客觀來(lái)看，手機(jī)衛(wèi)星通信處于起步階段，距實(shí)現(xiàn)“捅破天”天地一體化的愿景還有些距離。

3、距實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)”還有多遠(yuǎn)

消息是現(xiàn)階段智能手機(jī)在衛(wèi)星通信中的形態(tài)之一，手機(jī)衛(wèi)星通信距實(shí)現(xiàn)雙向互聯(lián)、通話、上網(wǎng)還需要多久？

“受通信能力需要入網(wǎng)等因素，目前華為可適用范圍限中國(guó)大陸，蘋果在美國(guó)和加拿大?！睏罟庹f(shuō)道，從行業(yè)發(fā)展來(lái)看，目前處于起步階段，主要為培育市場(chǎng)。在衛(wèi)星通信建設(shè)還存在諸多挑戰(zhàn)，在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，衛(wèi)星通信在toc側(cè)都將以一種與地面通信相補(bǔ)充的方式存在。

在通信技術(shù)上，實(shí)現(xiàn)無(wú)手機(jī)基站信號(hào)的全覆蓋，實(shí)現(xiàn)通話、上網(wǎng)是衛(wèi)星互聯(lián)的最終目的。而目前衛(wèi)星通訊還面臨數(shù)據(jù)上行等難題，短期內(nèi)想要通過(guò)衛(wèi)星通信幫助消費(fèi)者實(shí)現(xiàn)日常通信，仍是一件具有挑戰(zhàn)的事。但在技術(shù)側(cè)，5G/6G作為實(shí)現(xiàn)天地一體化的技術(shù)基礎(chǔ)，北斗通過(guò)與運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)進(jìn)行連接，或?qū)⒛艽蛲ㄈ粘Ｍㄐ拧?/p>

目前北斗與三大運(yùn)營(yíng)商之間已有密切的合作。2021年11月16日，由中國(guó)電信、蘇州市有關(guān)國(guó)資平臺(tái)和中智行公司聯(lián)合組建的天翼交通科技有限公司成立，該公司旨在攻克5G+北斗融合定位、全域協(xié)同控制、5G/V2X融合網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)。中國(guó)移動(dòng)上海產(chǎn)業(yè)研究院副總經(jīng)理陳豫蓉曾在2021中國(guó)5G+工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)大會(huì)期間表示，針對(duì)開(kāi)放空間，中國(guó)移動(dòng)推出了5G+北斗高精度定位服務(wù)。中國(guó)聯(lián)通智慧城市研究院與山東聯(lián)通、福建聯(lián)通分別成立了“5G+北斗”聯(lián)合創(chuàng)新應(yīng)用基地。未來(lái)能否打破物理邊界實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星暢通互聯(lián)還是值得期待的。

在商業(yè)模式上，短信的發(fā)送和接收是否會(huì)涉及費(fèi)用的問(wèn)題，若繳費(fèi)，用戶又該向誰(shuí)進(jìn)行結(jié)算？“目前在測(cè)試階段，感覺(jué)華為應(yīng)該是免費(fèi)的。蘋果免費(fèi)享用2年，但是未來(lái)總規(guī)它會(huì)有一個(gè)商業(yè)模式的問(wèn)題。”楊光表示，設(shè)備商、電信運(yùn)營(yíng)商、衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)間結(jié)算模式還待考量。

在衛(wèi)星方面，楊光認(rèn)為，“想要保持雙向聯(lián)系，要么是手機(jī)做大，加上方向性更好、增益更大的天線，要么是衛(wèi)星做大，加大天線的尺寸，同時(shí)可能還需要增加衛(wèi)星的數(shù)量。但低軌弄那么多大號(hào)的衛(wèi)星，會(huì)有哪些潛在的影響，還不好說(shuō)。”星鏈作為低軌衛(wèi)星中的“網(wǎng)紅”，SpaceX曾計(jì)劃在2019年至2024年間在太空搭建由約1.2萬(wàn)顆衛(wèi)星組成的星鏈網(wǎng)絡(luò)，據(jù)有關(guān)文件顯示，該公司還準(zhǔn)備再增加3萬(wàn)顆，使衛(wèi)星總量達(dá)到約4.2萬(wàn)顆。面對(duì)低軌道衛(wèi)星建設(shè)，在頻譜及地球低軌資源有限的條件下，發(fā)展國(guó)內(nèi)的“星鏈”也是迫在眉睫的。

“智能手機(jī)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信”從遙不可及到照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，引來(lái)了手機(jī)廠商們的一致追捧，或許，這項(xiàng)技術(shù)讓用戶對(duì)手機(jī)多了一個(gè)新期待。

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