消息称华为 Mate 50 系列、苹果 iPhone 14 / Pro 将支持“卫星通信”,那么手机 + 卫星到底有多难

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   it爱好者2022-09-01 21:45:15
这几天,关于卫星手机的新闻又火了。

根据媒体报道,9 月 6 日即将发布的华为 Mate 50 系列手机,将具备“卫星通信能力”,在没有网络的地方,可通过卫星系统发送紧急短信。

无独有偶,另有小道消息声称:苹果的 iPhone 13 中,就有连接卫星的硬件。但是,苹果跟运营商没有谈拢合作方式,因此没有公开。在未来的 iPhone 14 上,这一功能很可能会实现。

言外之意,华为和苹果,都在发力“卫星通信”。似乎,新的“赛道”,又出现了。

那么,事实真的是这样吗?手机的卫星时代,真的开始了吗?

今天这篇文章,小枣君就给大家做一个深入解读。

█ 通信频率问题

近年来,关于卫星通信的新闻,一直都是媒体和大众的关注热点。

尤其是马斯克搞了之后,三天两头就有新闻,炒作卫星通信对地面蜂窝移动通信的威胁,对 5G 的威胁。

事实上,这些炒作很多都缺乏基本的通信常识,除了暴露某些人的急功近利之外,主要是为了服务于流量,服务于资本运作。

卫星通信,无论现在还是未来(至少 50 年),都不可能取代地面移动通信,成为人类主要的通信手段

接下来,我来解释原因 ——

首先,大家要明白且牢记一点:任何无线通信系统,都是基于无线电磁波进行通信的。

无线电磁波,有一个重要的属性参数,那就是频率。

频率不一样的无线电磁波,特性就不一样,如下图所示:

卫星向手机发射信号,可以调大发射功率。手机向卫星发射信号,这就难了。

手持通信终端,发射功率是有严格限制的。你也不希望自己手上拿个微波炉,进行通信吧?

以手机毫瓦级的无线发送功率,想让卫星收到这种信号,到底有多难?大家可以自行想象一下。

更何况,是成千上万甚至十万百万的手机,向太空中的卫星发送信号,你觉得,卫星能捕捉到所有的信号吗?

马斯克的 SpaceX 通信卫星,也存在上行速率不足的问题。这是一个死穴。

█ 容量问题

好了,我们继续往下分析。

接下来,我们说说容量问题。

马斯克的 SpaceX 通信卫星,号称是 1.2 万颗卫星,用于覆盖全球。简单平均一下,中国 960 万平方公里,地球面积 5.1 亿平方公里,大概占比 1.88%。卫星的话,也就 226 颗。

那么,地面基站数量呢?

中国的基站总数,大约是 1035 万座。仅中国移动的话,大约是 550 万座。

226 vs 5500000,傻子也能看明白,这里面不存在取代关系。如果没有地面蜂窝基站,我们需要多少颗卫星,才能让所有人高速上网?

退一万步说,即便卫星可以一点对多点,承接了海量的移动宽带连接需求,那么,信号回传(也就是卫星将信号发到地面站),又该怎么办?数据中心都在地面,云服务也在地面,不回传不行的呀。

目前的 5G 基站,也就覆盖几平方公里到几十平方公里的面积,几百用户,前传带宽都要达到 25Gbps 级别。卫星通信,是否可以实现与地面站的 25Gbps 通信速率呢?

此前,我国在卫星上做了一次试验任务,采用高速高阶相干激光通信终端,实现了速率 10Gbps 的传输。

看似好像也和 25Gbps 差不大,但是这个是无线通信,稳定性、抗干扰性都远远不如光纤。而且,卫星的数量远远不如基站,如果要比肩陆地基站,它的数量需求是极大的。

█ 室内覆盖问题

简而言之,如果卫星通信取代地面蜂窝基站通信,那么,室内信号覆盖,该怎么办?地下室、隧道,该怎么办?如果遇到恶劣天气,又该怎么办?

█ 结语

洋洋洒洒说了那么多,大家应该看明白了。卫星通信,是完全无法取代地面蜂窝通信系统的。如果有人告诉你通信卫星会取代基站,要么是傻,要么是坏。

作为一项特殊的通信技术,卫星通信的角色定位,仍然是地面蜂窝通信系统的补充。

卫星通信的应用领域有三类:

1、在人烟稀少地区,在光纤和基站不方便布设的地区,卫星会有很大的作用。在国外,在国内的中西部,这种地区还有很多。对于一些户外爱好者,还有矿产勘察、自然保护等特殊工作人群,卫星电话很有用。

2、海洋以及天空场景,例如航海船舶、民航飞机,对卫星通信有强烈的需求。尤其是民航,这几年商务人士等高价值人群,对空中通信需求很大,这类应用发展很快。

3、应急救灾场景。当发生地震、洪水等自然灾害,地面通信系统失灵,就需要借助卫星,进行应急通信。

大家在看待卫星通信的时候,一定要理性、客观。它的市场体量,和蜂窝移动通信根本不是一个级别。但是,它面对的细分市场,确实有很大的发展空间。

这些年,3GPP 的 NTN(Non-terrestrial networks,非地面网络项目),还有 SaT5G、TC12,都在研究空地一体化通信。

我觉得,市场潜力是有的,但是并不没有想象中那么大。尤其是 NTN,主要侧重的是卫星通信与 5G 的融合,是卫星对 5G 的补充。并不是脱离蜂窝通信,另起炉灶,大家应该有基本的了解。

对于卫星通信,除了技术瓶颈之外,还涉及到法律、环境、政治等一系列因素。限于篇幅,就不一一介绍了。


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