科技日报记者 魏依晨
苹果iPhone13即将正式发布，8月30日，知名苹果分析师郭明錤在最新研报中预测iPhone13可能将支持低轨道卫星通讯(LEO)。随后这则消息很快引起网友的关注，并在短时间内登上了热搜榜第一。
图源：视觉中国
低轨道卫星通讯到底是什么？咱们普通的手机可以使用吗？真的靠谱吗?
低轨道卫星通讯是什么？
低轨道卫星系统是卫星互联网建设的一部分，被视作最新最有前途的卫星移动通信系统。低轨道卫星移动通信系统由卫星星座、关口地球站、系统控制中心、网络控制中心和用户单元等组成。在若干个轨道平面上布置多颗卫星，由通信链路将多个轨道平面上的卫星联结起来。整个星座如同结构上连成一体的大型平台，在地球表面形成蜂窝状服务小区，服务区内用户至少被一颗卫星覆盖，用户可以随时接入系统。
低轨道卫星是相较于传统的静止地球轨道卫星而言的。与高轨道卫星相比，低轨道移动卫星通信系统具有卫星小、成本低、效益高、发射容易(一箭多星)、传播损耗和延迟时间少、传输质量较可靠等优点。蜂窝通信、多址、点波束、频率复用等技术也为低轨道卫星移动通信提供了技术保障。
我国早已开展卫星互联网布局
我国疆域辽阔，自然地形复杂。在面对偏远山区的村落时，与地面光缆相比，“从天上”解决的成本更低。2020年4月，发改委明确卫星互联网属于新基建范畴。十四五规划及2035年远景目标也提出强化发展空天科技，指出建设高速泛在、天地一体、集成互联、安全高效的信息基础设施，增强数据感知、传输、存储和运算能力。
早在2016年12月的《十三五国家信息化规划》中也明确提及“通过移动蜂窝、光纤、低轨卫星等多种方式，完善边远地区及贫困地区的网络覆盖。”在此背景下，中国航天科技和中国航天科工两大集团都启动了各自的低轨通信项目“鸿雁”和“虹云”星座计划，将分别发射300颗和156颗低轨通信卫星组建太空通信网，两个系统计划将于2023年建设完成，航天两大集团成为了我国低轨通信卫星领域的“国家队”。在民间投资方面，2018年底中国以银河航天为代表的约80家太空技术初创企业投入这一领域，太空已成中国商界的“新边疆”。
低轨道卫星通讯安全吗？
虽然卫星互联网作为新的基础设施形态，为国家丰富了大量新的产业链和应用场景，但在热风口之下，更需要“冷”思考。中科院微小卫星创新研究院软件评测中心主任常亮告诉科技日报记者，卫星互联网的发展面临着巨大的技术挑战，特别是在信息安全领域，设施建设数量越大，融合程度越深，系统的安全隐患也会越大，卫星互联网被控制、被瘫痪的可能性也越大。如何在新技术不断应用于空天地一体化通信系统下各种场景的同时，保证国家重要卫星通信网络的信息安全，也将是一个长期的核心技术课题。
“卫星互联网面临的技术安全风险包括监听、伪造欺骗风险、网络入侵控制风险、通信干扰风险。”常亮称，由于缺乏卫星网络安全标准规范，当前卫星系统的安全防护实际上是很薄弱混乱的，同时微型卫星互联网自身的特点和缺陷也增加卫星系统的安全风险。
当前的智能手机能支持卫星通讯吗？
“若像有些国内自媒体说的‘星链将颠覆5G，服务于全球网民的宽带互联网需求’，低轨卫星系统就必须实现与5G大体相当的总通信容量，同样需要几百万颗低轨卫星密布在全球城市带人口密集区域及附近上空的近地轨道，而低轨卫星相对地面是运动的，且有无效覆盖问题，这在星座设计和系统投资上是完全不可想象的。”中国信息通信科技集团有限公司教授级高级工程师陈山枝认为，城市里每平方千米的几百个用户的宽带互联网接入需求给卫星通信的点波束覆盖及其干扰控制带来巨大难题。
陈山枝介绍，低轨卫星便携终端采用相控阵天线，其面天线和一个iPad差不多大。与4G和5G手机相比，便携卫星终端体积大和功耗大，卫星信号无法覆盖室内，城市大楼遮挡直视径信道（LOS），对雨、雪、雾、云等天气十分敏感，加上资费因素，对城市普通消费者没有吸引力。
据悉，目前国内低轨卫星通信发展还处于早期阶段，短期内或不具备商用条件。
值得一提的是，无需办理SIM卡即可实现通讯在国内市场也是不被允许的，因为这不符合实名监管等相关国家规定。此前小米MIX4的丢失模式也提供了无卡联网服务，最终取消上线。
不过，我国的5G技术和产业在全球领先，5G已开始商用；另外，随着商业航天、卫星制造和火箭发射产业链的日益完善，我国已具备加快发展低轨卫星通信的技术与产业基础。航天科技集团八院科技委秘书长潘军保守估计，未来5-10年仅我国商业小卫星的发射需求就超4000颗，商业卫星制造和发射的需求呈现爆发式增长，将带来航天发射业务的几何级暴涨。
编辑：刘义阳
审核：岳靓
