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“捅破天”的卫星通信,商用化进程走到了哪个阶段?

2022-10-20
来源:潜力变实力

卫星通信是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信;不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速);同时可在多处接收,能经济地实现广播、多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量;同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。

卫星通信:利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波,从而实现两个或多个地球站之间的通信。人造地球卫星根据对无线电信号放大的有无、转发功能,有有源人造地球卫星和无源人造地球卫星之分。由于无源人造地球卫星反射下来的信号太弱无实用价值,于是人们致力于研究具有放大、变频转发功能的有源人造地球卫星——通信卫星来实现卫星通信。其中绕地球赤道运行的周期与地球自转周期相等的同步卫星具有优越性能,利用同步卫星的通信已成为主要的卫星通信方式。不在地球同步轨道上运行的低轨卫星多在卫星移动通信中应用。

同步卫星通信是在地球赤道上空约36000km的太空中围绕地球的圆形轨道上运行的通信卫星,其绕地球运行周期为1恒星日,与地球自转同步,因而与地球之间处于相对静止状态,故称为静止卫星、固定卫星或同步卫星,其运行轨道称为地球同步轨道(GEO)。在地面上用微波接力通通信系统进行的通信,因系视距传播,平均每2500km假设参考电路要经过每跨距约为46km的54次接力转接。如利用通信卫星进行中继,地面距离长达1万多公里的通信,经通信卫星1跳即可连通(由地至星,再由星至地为1跳,含两次中继),而电波传输的中继距离约为4万公里

近日,手机中国了解到,天眼查App显示,华为技术有限公司“短信发送的方法、相关装置、设备以及可读存储介质”专利公布,不少网友直呼高科技。专利摘要显示,本申请提供了一种短信发送的方法,相关装置、设备以及可读存储介质,其中所述的方法包括:处于蜂窝网络的第一终端向第二终端发送短信,当短信中心检测到第二终端处于卫星通信网络时,向第一终端发送提示信息;第一终端基于提示信息向第二终端重新发送短信,从而令处于卫星通信网络的第二终端接收到短信。通过上述方法,使得处于蜂窝网络和卫星通信网络的用户可以得到统一的短信服务,从而得到准确高效的通信服务。

另据了解,前不久,华为技术有限公司申请的“卫星通信的方法和装置”专利已获授权。专利摘要显示,该方法能够在提高通信性能的前提下,降低终端设备的能耗和通信复杂度。

华为是世界上第一个将智能手机-卫星直接通信商业化的公司,旗下的华为Mate50系列是全球首款支持北斗卫星消息的大众智能手机。

近日,华为Mate 50与苹果iPhone14两部搭载卫星通信的新机引起广泛讨论。在手机创新日益萎靡的当下,消费者们在年年有新机、年年无惊喜的轮回中,日渐审美疲劳。两家大公司不约而同地为手机搭载的新能力——卫星通信,迅速吸引了一大波网友的眼球。

卫星通信本身并不是什么新的黑科技,而是一项极其成熟且应用广泛的通信技术。卫星通信直连太空中的卫星,基本能够覆盖人类所能触及的所有活动范围,常被用于地质勘探、远洋运输、森林巡护等特殊领域。智能手机加上卫星通信功能,也可以在一些诸如海洋、沙漠、森林等“信息荒原”中,在没有信号的情况下与外界保持联系。在一些极端的情况中,人们可以通过手机卫星通信功能来发送一些简短求救信息。

两家发布的智能手机,通过搭载新颖功能吸睛的同时,也带来了争议的声音。毕竟卫星通信不是一项全新的技术,市场里也有专门的卫星电话。这些卫星电话在军事领域和民用领域都有广泛的应用。

市场中有替代品,并且两部新手机此次披露的卫星通信功能,目前也只有基础的单向通信能力,那为什么还能够引起广泛的关注与讨论?手机厂商们瞄准的又是什么?

襁褓中的卫星通信,能给手机厂商带来什么?

华为和苹果发布的新机,搅起的水花不小。但其手机卫星通信功能只可以单向发送消息,并不能接收信息。在卫星电话广泛应用的今天,手机厂商们为何还要在手机中大费周折去实现卫星通信呢?

1.丰富了一些有需求指向的特殊场景。目前手机场景的扩展到了瓶颈期,洞察与拓展有需求的新场景困难。对于远洋通信、石油勘测、海上、森林、沙漠等偏远地区的科研或紧急救援活动等有需求的特殊场景,手机卫星通信可以为应急通信服务提供支持。

2.激活产业链创新空间。面向6G时代,运营商、零部件厂商、设备商等整个卫星通信产业链上下游都在积极布局。手机厂商如果参与其中,可以激活产业的连锁反应。参与与否的结果,决定着是否与卫星通信的价值绝缘。抢跑的手机厂商,对于手机卫星通信领域的未来发展有着引领行业的先导作用。

高端手机终端中开始配置卫星通信技术,让人们距离未来空天一体的通信网络时期似乎更进了一步。

当然从实践角度,目前关于这项技术的落地仍面临一系列难题,核心就是成本。终端自身的相关模块成本,消费者使用过程中的成本等,都是不可忽略的方向。

而从更长远的通信发展趋势看,包括卫星通信在内的空天一体网络部署是必然趋势,无论是海外进展迅速的星链,还是国内此前成立的星网集团,都正走在践行这一构想的路途之上。

近日,银河航天星座通信系统架构师林广荣接受21世纪经济报道记者专访,分享了身处这一趋势下,卫星通信产业链公司的思考和准备。

任何一种新技术的推广应用,都离不开先行者的探索。拿我们最熟知的智能手机来说,从iPhone 4重新定义手机开始,生物识别、超视网膜屏、OLED、全面屏等新技术的应用全部由头部厂商所引领。

不过,娱乐相关硬件层出不穷的更新也让人“乐不思蜀”,甚至忽视了手机通信这一基本功能的迭代,哪怕余承东“捅破天”也只是掀起一点儿风浪。发布会到现在约一个月,苹果、华为不谋而合搭载的“卫星通信”,还没有苹果一个“灵动岛”的热度高。

当然,目前卫星通信只在没有WiFi或手机信号时用于发送急救信息,十分局限的使用场景让这“捅破天”的新技术更像是一个噱头。但是马首富的星链计划清清楚楚地说明了,这不是噱头。如今两大消费电子巨头的采用也透露了一个重要信息,那就是卫星通信的商业化箭在弦上了。

“捅破天”的卫星通信

和我们日常接触的4G、5G网络不同,卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电波,实现两个或多个地球站之间或地球站与航天器之间通信的一种通信手段。因为覆盖面大、部署快,而且不受地面情况的影响,所以卫星通信一直都被认为是特殊地理位置和特殊场合的唯一通信手段。

从卫星通信到卫星互联网需要一个必要条件,那就是以高频段(Ku、Ka 等)、大容量、高通量为特点的宽带通信技术。而可分布于地球表面500-2000 公里的范围的低轨卫星就像一个个太空中的基站,成为提供卫星通信服务的载体。

虽然不如4G、5G接地气,但低轨卫星通信网络在全球通信和互联网接入、5G、物联网、太空军事能力应用等方面的巨大潜力却是无法忽视的,而由于卫星轨道和频谱资源十分有限,国际原则先到先得,所以这也是商业航天技术和主要大国太空和军事战略博弈的必争之地。

这种对低轨卫星的争夺,从马首富的“星链”计划为代表的各国的星座部署计划就能一目了然。




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