“手机直连卫星”真正实现天地一体的网络，另有多久？ ...

楚一帆

导读：早期概念鼓起时，手机直连卫星技能只在科考等特别范畴形成了财产体系，并没有走进千家万户。比年来，随着随着通讯技能的不停发展，尤其是卫星和芯片技能的突破，低本钱化的手机直连卫星技能成为大概。
（文/张家栋 编辑/周远方）
克日，“手机直连卫星”的概念很热。
9月，华为和苹果公司分别公布，在其各自最新发布的旗舰款手机上设置相干功能。一时间，手性能不能毗连卫星好像成为了手机性能PK的指标之一。
“手机直连卫星”并非新兴技能，早在上世纪80年代时已经有比力大型的终端机可以与卫星举行通讯，上世纪80年代末美国推出的铱星（IRIDIUM）卫星移动通讯星座体系，就有雷同“年老大”的卫星电话，不能算是消耗级手机。
何时走入百姓家？
不外在其时，一些技能瓶颈限定了这项技能进入大众消耗者的视野。功能相对单一，资费高昂，现实利用的频率并不高。以是，早期概念鼓起时，这项技能只在科考等特别范畴形成了财产体系，并没有走进千家万户。
比年来，随着随着通讯技能的不停发展，尤其是卫星和芯片技能的突破，环境大有改观。

银河航天自主研制的低轨宽带通讯卫星 图源：银河航天
银河航天星座通讯体系架构师林广荣在担当观察者网采访时表现，“现在，卫星本钱的低落与地面终端（如手机）的不停进化，为手机毗连卫星的低本钱化提供了大概”。
但他同时指出，“近期报道的智能手机直连卫星实现了应急环境下的短报文通讯，间隔消耗用户心目中的畅行‘上网’还比力迢遥，另有许多题目必要办理。好比必要完成针对手机的低轨通讯星座体系的计划和建立，就比如5G手秘密有信号，起首要在周边建好5G基站一样。这就必要办理频率资源和谐、高性能的卫星、手机天线的小型化计划，以及怎样和地面通讯尺度只管兼容等一系列题目”。
当下，华为、苹果等公司的手机直连卫星完成了从0到1的超过，手机厂商的纷纷入局，也将拉动更多终端财产链开始关注卫星互联网。
林广荣以为，“将来，卫星网络和地面网络大概不再是两个完全独立发展的网络。终端和网络体系厂商加速研发更高效的卫星通讯功能作为产物卖点，网络服务运营企业也将加速探索新的应用场景，整个卫星互联网财产的市场空间有望进一步打开。”

银河航天批量研制的低轨宽带通讯卫星 图源：银河航天
在此底子上，地面网络的的基站也将不再成为依靠。雷同与传统手机必要依赖地面4G或5G基站实现网络毗连，手机直连卫星的概念，相称于将5G基站搬到了卫星上，卫星再通过大覆盖范围的上风，直接吸收和转发无线电信号，并对信号举行放大，从而实现地面手机的网络毗连。
面向将来，地面的二维网络渐渐被扩展建立体的三维网络，创建起空、天、地、海泛在移动通讯网，终极实现天地一体的“智能泛在”网络。
在这个三维网络中，卫星成了新的“太空基站”，同时由3GPP主导的尺度化工作也使卫星网络和地面蜂窝网络形成了技能融合后，运营商将会更多的在本身的网络建立中利用卫星的本领加强其网络本领，“太空基站”等天基办法在运营商网络中的占比也会渐渐上升。
不外，银河航天表现，这种变化还是一个非常久远的概念。要真正做到“直连卫星”，手秘密走的路实在还很长，卫星的技能进步也是关键因素之一。将来，直连卫星的手机将成为天地一体化融合网络的一部门，整个通讯的市场格局也将从纯地面扩展到“地面+太空”。
而办理上述题目的关键，则分散在手机侧与卫星侧——两个终端。
更精致的“动中通”
观察者网此前曾报道车载“动中通”的希望，“动中通”是指卫星终端可以在移动中举行通讯，手机与卫星的直连，也可以归类为“动中通”技能的一种。
针对手机直连卫星，林广荣向观察者网表明了手机端的技能难点，“现在来看，要实现这一本领的技能门槛并不低。要将卫星通讯实现得手机终端中，起首要在包管肯定通讯速率的条件下，实现终端的小型化和轻量化。如果必要将Ka/Ku等高频段高速卫星通讯集成进手机，天线射频的尺寸、重量等现在都无法满意手机这么小的终端要求，这些都黑白常严肃的挑衅。其次，手秘密发射信号到卫星，尤其是高频通讯，信号会有较大衰减；在连续高速通讯条件下，耗电很大，会导致手机很快就没电。别的，手机终端的尺度化也非常紧张，它决定了整个财产链是否可以或许同一尺度，通过规模量产极大低落终端本钱，让卫星手机走进千家万户。因此必要卫星业界与地面移动财产界通力互助，让卫星与地面通讯尽大概融合和尺度化”。
相较于汽车卫星通讯对终端的尺寸、重量和功耗更加宽松的要求，手机的便携性需求，使其对于地面终端硬件的需求更为严苛。

长征二号丙运载火箭将银河航天02批六颗低轨宽带通讯卫星送入预定轨道 图源：银河航天
从当前可以或许直连手机的卫星和5G NTN（NTN指的黑白地面网络）尺度还处于仅支持窄带通讯的阶段来看，手机端的多频段、小尺寸手机天线和射频模组等研发另有很长的路要走。
而在卫星侧，要到达娱乐化的宽带通讯本领，则取决于卫星本领。由于手机受限于用户体验，不大概安装巨大的天线或大功率电池，这就必要卫星来补充这一技能要求。包罗让卫星的天线增益更高、通讯功率更强等。
近期AST SpaceMobile发射的BlueWalker-3卫星的相控阵天线彻底睁开后能到达64.4平方米。银河航天则已经完成星载瓦式毫米波多波束相控阵的研制，令卫星终端尺寸和重量已经大幅降落。
同一尺度源于政策支持
由于现在差别手机运营商之间的打造模式差别，贸易企业间发展的卫星种类也不尽雷同。以是，“应用场景包罗通讯、高精度导航定位等。差别功能的卫星将来应该会存在各自的尺度。”林广荣对观察者网表现。
但他同时也提到，“对通讯卫星来说，将来手机直连卫星实现访问互联网，已不但仅是卫星之间的尺度同一，而是意味着整个卫星互联网体系必要只管和地面网络体系相互兼容。这此中包罗同一兼容的网络架构、相近但参数选择差别的信号波形和空口体制、尺度的体系间接口等，才气包管卫星和地面通讯体系间的互联互通，并充实使用地面通讯的财产链体系低落团体建立本钱，扩大用户市场”。
同一的网络架构意味着必要政策端的支持。
现在，得当手机直连卫星的是UHF、L和S频段，此中只有少量频谱资源可用于卫星体系，大部门频率为地面移动通讯利用。而要实现手机直连卫星宽带通讯，便必要突破现有规则，即答应在卫星频段摆设地面网络，也答应在地面移动通讯频段摆设卫星体系。
而针对天地一体化运营的新模式，银河航天则以为，在国内政策尚未确定之前，可以鉴戒外洋接纳的“国内建网、外洋运营”模式。
只管有声音称手机直连卫星在短期内只能作为地面基站的增补，但大多数业内人士仍广泛对该市场的远景较为看好。
在“捅破天”的前路上，中国相干企业始终未曾停下脚步。

王俊杰2017

“手秘密发射信号到卫星，尤其是高频通讯，信号会有较大衰减；在连续高速通讯条件下，耗电很大，会导致手机很快就没电。”耗电大可以通过电池技能的进步来办理，但是人体能担当的辐射是有上限的，这个制约了手机的最大发射功率。

我心如烟卸

大有可为,拭目以待

今早我梦醒了坎

只能说很有眼光,值得等待.

六月清晨搅

“手秘密发射信号到卫星，尤其是高频通讯，信号会有较大衰减；在连续高速通讯条件下，耗电很大，会导致手机很快就没电。”耗电大可以通过电池技能的进步来办理，但是人体能担当的辐射是有上限的，这个制约了手机的最大发射功率。