在2月底,西班牙巴塞羅那舉辦了2023年世界移動通信大會(簡稱:MWC2023),作為此屆MWC官方合作媒體,我們抵達現場進行報道,其中“衛星通信”就是本屆MWC展一個特別火的話題。 在今年MWC展會現場,高通、聯發科以及愛立信紛紛展示了旗下的手機衛星通信解決方案,不僅僅可以發送短報文,甚至可以實現雙向語音、視頻通話等功能,而這也向我們傳遞出一個信號,“衛星通信”并非遙不可及,或將成為未來手機的一大主流發展方向。 
什么是衛星通信? 衛星通信許久之前便已經存在,而衛星電話也很早就發布,不過早些年,衛星電話的價格比較高,往往萬元以上,通訊資費也比較昂貴,故不被大眾所使用,常用于一些沒有信號的環境中,比如航海、抗震救災、沙漠、戈壁灘、草原等一些地方,在遇到危險時便于求助。 
如今衛星通信技術的不斷成熟,也讓衛星通信這一功能“下放”到智能手機。衛星通信簡單來說,就是通過太空中的衛星實現通信功能。 其實衛星通信這一技術很好理解,大家都知道,正常手機之間的通信是通過基站來完成,當我們遠離基站時,手機的信號就會比較差,甚至沒有信號,這個時候手機也就沒辦法正常通信。 
而生活中沒有基站的地方有許多,比如海洋、人跡罕至的沙漠、草原中,這些地方搭建基站不僅耗時又耗力,而且投入的成本過大,很難獲得盈利,因此運營商也不會花費大量的精力在這些地方搭建基站。 但是總有人會前往這些地方,比如海上作業的漁民、探險的旅游者、自然災害造成基站被毀等,保持與外界正常通信相當于是保命符,這個時候怎么辦呢?這就需要利用到太空中衛星通信,相當于將衛星當作基站來使用,手機直接與太空中衛星相連接,利用衛星來做通信的橋梁。 
但是由于衛星遠在太空之中,想要手機與衛星連接難度隨之增加,需要考慮發射功率、抗干擾以及方向性等問題,而且相對應功耗也會更大,所以對衛星電話的硬件要求也就更高,機身變的更為厚重,同時衛星電話也會通過內置射頻功率放大器、外置天線等方式,用來提升接收衛星信號的穩定性。 其中比較有代表性的當屬銥星電話,依托于銥星系統,是全球覆蓋最廣的衛星通信系統,覆蓋全球包括南北兩極,甚至可以實現兩極的通話。 
華為、蘋果如何實現衛星通信? 但是智能手機不同,從美觀性、實用性角度來說,外置天線顯然不是一個合適的方式,同時還要考慮功耗過大的問題,而智能手機內部空間有限,如果安裝太多衛星通信相關電子元器件,勢必會對手機其它元器件擠壓,造成智能手機過于厚重,所以只能另辟蹊徑。 在去年7月底,中國兵器工業集團有限公司聯合中國移動通信集團有限公司、中國電子科技集團有限公司以及國產手機廠商,完成國內首顆手機北斗短報文通信射頻基帶一體化芯片研制,全球首次實現了大眾智能手機衛星通信能力,不換卡、不換號、不增加外設。 
而華為Mate50系列所加入的北斗衛星短報文功能,大概率就是基于此芯片實現。 不過需要注意的是,北斗短報文通信射頻基帶一體化芯片,從名字就不難看出,該芯片只能實現短報文,沒有通話以及視頻等功能。 所以華為Mate50系列的衛星短報文功能,只能發送文字短消息,而且在眾測階段,只能發送系統預置的文字短消息,包含定位消息,當北斗衛星接收到短信后,再轉發給運營商的衛星地面站,再轉發給收信人。 
另外華為Mate50系列無法直接接收衛星消息。個人猜測原因之一,手機發送衛星消息時,需瞄準衛星方位才能發送成功,而接收預計同樣需要類似的操作,但是接收信息的時間是未知的,長時間保持瞄準衛星的方向也不太現實,所以也就取消了衛星信息接收的功能。 至于iPhone 14系列的衛星通信,來自相關機構拆解的iPhone 14系列手機顯示,為了實現衛星通信功能,iPhone 14系列除了搭載高通X65基帶以外,而且加入了衛星通信模塊以及定制的頻段組件,與其合作的是Globalstar衛星通信公司。 
衛星視頻通話不成問題 在今年的MWC展會現場,高通并沒有展示衛星通信的工程機,主要宣布了與榮耀、Motorola、Nothing、OPPO、vivo和小米合作,支持廠商利用發布的Snapdragon Satellite開發具備衛星通信功能的智能手機,明示了未來將會有一波搭載衛星通信手機的發布。 
與華為Mate50的單向發送短報文衛星通信有所不同,Snapdragon Satellite是全球首個基于衛星的、為智能手機提供雙向消息通信的解決方案,支持雙向應急消息通信、SMS短信和其它消息應用。 
相比高通的概念展示,聯發科就要真實很多。在今年MWC展會現場,聯發科直接帶來了商用的衛星通信手機——摩托羅拉Defy2,這是一款全球首款支持雙向衛星通信的智能手機,基于聯發科平臺打造,采用的是基于3GPP 5G R17標準的5G NTN(非地面網絡)技術,可以完全被動地雙向信息傳遞,全天候自動接收衛星消息。 
3GPP 5G R17標準是國際標準組織3GPP發布的一個5G標準,根據3GPP的規劃,5G技術劃分為兩個階段,R15/R16/R17版本是5G演進的第一階段,R18/R19/R20版本稱為5G演進的第二輪創新,也就是5G Advanced。在5G R7標準中的其中一項就是將網絡覆蓋場景從地面拓展到了非地面(NTN),與衛星網絡融合,打造立體式的廣覆蓋。 據了解,摩托羅拉Defy2是由聯發科與英國手機制造商Bullitt Group聯合打造的,可以實現5G、WiFi與衛星網絡之間的無縫切換,目前已經上市。同時聯發科還帶來了一款衛星網絡配件,可以通過藍牙的方式與普通智能手機相連,使其具備衛星通信能力。 
作為通訊行業的大佬,愛立信也是在此次MWC上展示了基于3GPP標準的非地面網絡通信,不過愛立信是與泰雷茲、高通做聯合的研究,讓地面的運營商,能更好地借助衛星做一個連接手段,然后為用戶提供更廣闊的服務。 
除了短信、語音以外,聯發科與愛立信都在MWC現場展示了衛星視頻通話,這也意味著,未來智能手機實現衛星視頻通話不成問題。 多款支持衛星通信的智能手機即將發布 正如上文所提,高通宣布了與榮耀、Motorola、Nothing、OPPO、vivo和小米合作推出具備衛星通信功能的智能手機,預示著未來將會有不同品牌的多款支持衛星通信智能手機的發布。 另外在2022年8月26日,中國移動研究院攜手中興通訊、交通運輸通信信息集團、中國移動北京公司等產業伙伴共同發布全球首個運營商5G NTN(非地面網絡),該項驗證同樣基于3GPP R17 NTN協議。這是全球首個運營商5G NTN外場驗證,支持短消息、語音對講等業務。 
近日,一款型號為ZTE A2024中興新機目前已經入網,消息稱該機將會是中興首款5G NTN衛星通訊手機,除了可以實現短消息以外,還可以實現語音對講,相比華為Mate50系列的北斗短報文,要提升一個等級。 
不過消息稱,華為即將發布的P60系列以及Mate X3系列,將繼續加入衛星通信,而且同樣支持語音對講,相當于衛星通信升級,至于中興與華為誰將會首發語音對講的智能手機,讓我們拭目以待。 除此之外,星紀時代科技有限公司(魅族)申請了一項「一種衛星天線收發模組和移動終端」專利。另外曾經還提出星紀互聯技術,通過5G+低軌衛星通信+近場通信實現全域覆蓋,多方消息都表明,魅族也正在準備著衛星通信技術。不難看出,各個手機廠商其實都在為衛星通信做準備。 
來自英國電信集團(BT)首席網絡架構師Neil McRae的說法,6G就是“5G+衛星網絡”,實現空、天、地、海泛在的移動通信網絡,衛星將在其中扮演著重要作用,借助衛星不需要基站就能實現全球覆蓋。而3GPP 5G R17標準將非地面網絡囊括其中,也表明了衛星網絡將會是未來通信不可或缺的一部分。可以預見,在6G時代,衛星通信成為智能手機的標配不是沒有可能。 |