藍字關注「中國小康網」
近日，華為Mate 50、蘋果iPhone 14紛紛上新，智能手機載入衛星通信功能成為業內一大熱門關注點。
手機能隨時隨地給衛星發送消息，意味著當人類迷失在人跡罕至、沒有信號的戶外時，也能隨時通過手機進行求救。有用戶笑稱，當支持衛星功能的手機普及後，像《墜落》這類講述極限求生的電影，將在開播十分鐘後走向團團圓圓的大結局。
就目前發布的手機來看，他們的衛星通信功能仍存在著頗多限制，蘋果、華為要想真正「捅破天」，難度並不小。
圖源：央視新聞
傳聞已久的衛星通信功能
其實，衛星通信並不是新技術，甚至可以說已相當成熟且應用廣泛。只不過，將該技術融入到商用手機中還比較新鮮。
目前，我們的手機移動無線網路系統需要依靠有線網路才能達成，即光纖的加入，傳統地面通信技術可以擁有巨大的傳輸能力。但是，其缺點也很明顯，那就是鋪設難度過高和覆蓋率比較低。比如戈壁灘，海洋等人煙罕至以及自然環境惡劣的地區都無法做到信號的全覆蓋，這也就解釋了為什麼在一些深山老林無人區的時候，手機會沒有信號。
而衛星通信，則是通過飛在近地軌道的通信衛星作為中繼站，全程基本不依賴於有線通信設施，也不需要耗費大量的人力物力在地下鋪設龐大的光纖網路。如果衛星數量達到一定程度，理論上就具備連接全球任何位置的能力，哪怕用戶處在無人區，深山老林以及廣袤的海洋上，也可以通過飛在頭頂上的衛星進行通信，讓手機不至於變成一塊「磚」。
相對蜂窩網路通信，衛星通信首先是打破了距離的束縛，據業內人士表示，在衛星波束覆蓋區域內，通信距離最遠為13000公里；其次是在通信兩點之間，打破了通信地理環境的限制，甚至不受通信兩點間任何自然災害和人為事件的影響；再次是通信質量高，系統可靠性高，甚至可以用於海纜修復期的支撐系統等。
此外，一個業內共識的觀點是近年來，自然災害和地緣政治衝突的頻率越來越高，這可能會使通過衛星通信的緊急簡訊/語音服務成為智能手機的必備功能。
當然衛星通信也有劣勢，比如在高緯度地區難以實現衛星通信，傳輸時延大、太空中的日凌現象和星食現象會中斷和影響衛星通信以及衛星本身的發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商有銥星系統、全球星系統，海事衛星，OneWeb以及馬斯克的StraLink系統等等。
華為VS蘋果：衛星通信方式有何差異
9月6日，華為宣布Mate50系列將成為全球首款支持北斗衛星消息的智能手機。9月8日，蘋果發布的iPhone14系列正式宣布支持衛星通信功能。
從功能形式上來看，華為Mate50系列是採用文字輸入的形式，每條消息只能發送19個字以內，消息只可發送不可接收；iPhone14系列則不支持手動輸入文字，需要通過回答選擇題的形式，向救援機構發出求助，但可以接收來自衛星的消息。
另一方面，儘管兩款手機同樣具有衛星通信功能，但其依靠的衛星星座並不相同。
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的衛星星座。兩者的區別在於，北斗星座是中軌和同步軌道混合的星座系統，共55顆衛星，主要功能是導航，同時具備短報文傳輸能力；Globalstar的衛星星座是低軌星座，共40顆衛星，專門用於話音和低速數據傳輸。
由於衛星星座的不同，兩款手機在通信協議設計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星近40000公里超長傳輸距離所帶來的問題，而蘋果Globalstar則需要解決低軌衛星高速移動所帶來的多普勒頻移和切換等帶來的信號較差的問題。
在覆蓋範圍上，華為Mate50主要的覆蓋區域是國內的大陸地區，而iPhone14的SOS緊急聯絡功能目前只對美國和加拿大地區開放。徐佳康表示，由於北斗和Globalstar使用了相同的頻率，所以除非有進一步的國際合作，不然iPhone14不能在中國使用衛星應急通信服務，華為Mate50也不能在北美使用這項服務。
華為此前公開的一項名為「衛星通信的方法和裝置」專利技術顯示，公司已經掌握在提高通信性能的前提下，降低終端設備的能耗和通信複雜度的衛星通信技術。在此之前，華為已積累數十項衛星通信相關技術專利，滿足衛星通信需求，提升華為終端設備用戶體驗。
此外，谷歌也近日宣布，下一代安卓系統也將支持手機衛星通信功能，Android 14開發者預覽版預計在2023年3月啟動。這意味著，未來所有搭載Android 14系統的安卓手機，都有望支持這項技術。
為何選在此時引入衛星通信技術
手機企業紛紛選擇在這時引入衛星通信技術，與衛星通信系統的發展有關。
近年來，隨著現代移動通信、電子元器件和衛星工程等技術的飛速發展，衛星通信系統在很大程度上解決了用戶接入、通話質量、數據傳輸和建設成本等問題。跟過去相比，現在的手機配置更加先進；衛星的研製成本越來越低；一箭多星發射技術、運載火箭可回收技術的出現，既縮短了衛星部署周期，又降低了部署成本。這些進步，都為手機實現衛星通信提供了條件和機會。
北京時間9月13日21時18分，我國在文昌航天發射場使用長征七號改運載火箭，成功將「中星1E」衛星發射升空。衛星順利進入預定軌道，發射任務獲得圓滿成功。該衛星主要用於為用戶提供高質量的話音、數據、廣播電視傳輸服務。圖源：新華社
據USC數據，截至今年1月1日，約有4852顆在軌衛星圍繞在地球上空，其中我國的在軌衛星數量為499顆，居於世界第二。短短65年的時間，衛星的數量在幾何倍增長的同時，人類也在不斷拓展衛星的邊界。從最初的氣象預報、環境監測到如今的數據通信、導航定位，衛星的功能正在變得越來越強大。
隨著5G時代的到來，以人工智慧、自動駕駛為代表的新技術對於網路帶寬和延遲的要求非常高，5G時代下基站的覆蓋範圍已經縮短到了500米以內。一旦到了6G時代，基站的覆蓋範圍將進一步縮小，在此背景下，僅僅靠建設地面基站顯然遠遠不夠，衛星便成了一個比地面基站更強大的終端。
我國的通信衛星發射計劃也在穩步邁進，去年5月，代號為「GW」的星座計劃曝光，計劃指出中國將在七年內發射1.3萬顆低軌通信衛星。隨後頒布的《6G總體願景與潛在關鍵技術》指出，6G將實現空天地一體化的全球無縫覆蓋，而星地一體融合組網技術也將成為6G網路最重要的潛在技術之一。
今年智能手機真的能夠實現衛星通信嗎
事實上，去年的iPhone 13系列在硬體上就支持衛星連接功能，只是蘋果基於商業模式等各方面的原因最終沒能啟用。在早前馬斯克SpaceX和T-Mobile宣布合作為第二代星鏈提供手機直連服務時也提到，這種服務藉助的是PCS頻段，市面上不少手機都是支持的。
衛星通信目前也還存在許多問題，首先是成本問題，衛星通信的成本相對偏高。如果想買一個既支持衛星通信，又可以正常使用的「頂配版」衛星手機，價格往往要在一萬元以上，買後的年租費用也高達1000元，因此收費問題也就成為了廣大消費者關注的重點。
目前，華為Mate50系列的北斗衛星消息功能暫不收費，體驗期內每月提供30條免費額度，超過額度則另外收費，下個月免費額度會自動刷新。蘋果方面則表示，iPhone14會在前兩年對這一功能免費，後續收費價格也會陸續公布。
其次是安全問題，信息安全問題無疑是智能手機衛星通信的軟肋，有業內人士指出，從過往的歷史來看，06年的時候，印尼的黑客曾經使用自製終端黑進商業衛星；07年，歐洲伽利略導航系統中的某衛星編碼演算法被人攻破；09年，我國的北斗民用編碼也曾被破解。衛星通信帶來的安全問題比傳統互聯網更加複雜，如何解決信息安全問題無疑是一大考驗。
有專家表示，北斗衛星通信未來帶寬將優先緊著漁業、森林救援、軍事等傳統剛需場景的使用，不一定能分配到國內這麼大的智能手機用戶群體手上。
不過，也有行業人士認為，如果北斗衛星通訊開放帶寬得到提升，門檻降低，「也可能會衍生更多空間、應用的可能。」
通信行業觀察家項立剛接受中新經緯記者採訪時表示，衛星通信技術比較成熟，但它在普通商用手機上使用還是比較難的，正因為比較難，而且又有用，所以兩者的結合才有意義。不過，項立剛同時提醒，兩者結合目前還有很多技術問題需要去解決，「沒有我們想像的那麼成熟。」「比如衛星通信系統本身就比較複雜，我們常見的衛星電話都有一根非常長的天線，這根天線也會改進放在手機里，勢必會侵佔其它零部件的位置，產生更大能耗，如何平衡是個考驗。」
雖然，目前看來智能手機實現真正意義上的衛星通信還很遙遠，不過業內認為，兩大「風向型」手機企業同時被曝光將支持「衛星通信功能」還是可以反映出未來智能手機的發展期待的。相信隨著技術的進步，理想中的智能衛星手機，不會止於理想。
（中國小康網綜合新華網、中國新聞網、央視新聞、科技日報等）
END
來源：中國小康網
作者：風華
審核：龔紫陌
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