除了苹果华为新机，现存智能手机都能不经修改直连卫星

导读：好消息，2023 年现存智能手机都可以不经修改直连卫星网络。　　坏消息，现阶段只能发短信，就像苹果 iPhone 14 系列和华为 Mate50 系列一样。　　两家初创公司

　　好消息，2023 年现存智能手机都可以不经修改直连卫星网络。

　　坏消息，现阶段只能发短信，就像苹果 iPhone 14 系列和华为 Mate50 系列一样。

　　两家初创公司Lynk Global与AST SpaceMobile，均与全球 20 余家电信运营商达成协议，前者计划在 2023 年内开始商业运营，后者是在 2024 年。

　　全球最大运营商之一T-Mobile则与马斯克的星链合作，计划在 2023 年底测试卫星短信，语音和数据传输则要更晚一些。

　　我国的鸿雁卫星通信系统也预计在 2023 年建成骨干星座。

　　" 您拨打的用户不在服务区 "，终将成为历史。

　　为什么卫星通信集中在这个时候爆发？

　　几项关键技术成熟

　　在航天领域，火箭和空间站获得了最多的关注。

　　相比之下，卫星制造成本下降和尺寸缩小显得悄无声息、容易被人忽视。

　　实际上现在最小的卫星之一，Planet 公司的 Dove 卫星只有 4 千克重、鞋盒大小，制造成本低于 100 万美元。

　　不过这种卫星只能用于成像，而不是通信。

　　今天的主角，低轨通信卫星重量通常在 1 吨以下，如 SpaceX 的卫星在 200-300kg 左右。

　　低轨指地球上空 500-2000 公里之间，由于距离地面较近、传输损耗低，一方面功率不高的普通手机也可以收到信号，另一方面卫星本身也可以采用轻型复合材料技术以及集成化设计。

　　相应的缺点是每颗卫星覆盖的地面面积较小，不过重量下降使单次发射可以搭载更多的卫星，也就是 " 一箭多星 "，总的来说降低了平均发射成本。

　　△天文爱好者拍到的 SpaceX 卫星列队过境

　　除了重量成本下降之外，还有一项关键技术进展是软件定义卫星，就相当于手机从功能机到智能机的变化。

　　在过去，收发不同波长的信号需要不同的硬件。现在只需软件定义无线电技术，在特制芯片上处理软件调制的信号。

　　在卫星处理不同地区的信号时，可以通过软件来跳频（Frequency-Hopping），进一步节省空间，可以用来安装更大更有效的天线。

　　如 AST SpaceMobile 计划部署高达 400 平方米的天线，来加强与低功率、低信号强度的手机通信的质量。

　　即便如此，与地面信号塔相比，卫星通信的延迟问题仍然棘手。

　　手机与几公里之外的信号塔同步时间在 5 毫秒到 10 毫秒之内，对于几百公里外的卫星来说，这种方法就行不通了。

　　苹果卫星短信服务，在最初阶段对接较高轨道上的旧卫星，建立连接可能需要 10 分钟以上。

　　即使是最新的低轨卫星网络，目前也多是为手机提供短信服务以及有限的语音通话，卫星上网或者视频通话还有难度。

　　马斯克与 T-Mobile 合作的计划支持同时发送数十万条短信，但语音通话就只能同时处理 1000-2000 个连接。

　　不过卫星小型化、批量制造批量发射，再加上卫星间激光通信技术，相控阵天线技术等技术的成熟，也为另一个应用方向打开了空间——

　　卫星互联网

　　互联网卫星与通信卫星同样部署在低轨，但所用频段更高，带来更大的带宽。

　　与 5G 和光纤网络相比，卫星互联网好处在哪？

　　首先是人口密度低的边远地区，建设地面网络的投资回报不成比例，也是卫星互联网目前用户基数最大，且率先实现商业化运营的区域。

　　此外还有海上通信、极地科考、航空机载 WiFi 等传统网络难以到达的地方。

　　在海洋与沙漠油气田开采、煤区矿区等野外开采、环境和气候监测、货运与交通长距离监测跟踪等场景上，卫星互联网具有全球覆盖和成本的比较优势。

　　最后，早在 2017 年，英国电信集团网络架构师 Neil McRae 便对 6G 进行展望，称 "6G 将是 5G+ 卫星网络 " 的组合，在 5G 基础上集成卫星网络实现互联网全球覆盖。

　　量子位智库根据公开数据推算，2023 年卫星互联网服务市场规模将达6 亿美元，2027 年将达11 亿美元。

　　目前国内的卫星互联网发展模式，开始由国家主导转变为国家与企业共同推动。

　　代表玩家有：

　　航天科技集团，其鸿雁星座为为用户提供全球无缝、实时宽窄带通信和综合业务服务，一起计划投资 200 亿元，预计在 2023 年建成骨干星座系统。

　　银河航天，其 " 小蜘蛛网 " 低轨宽带通信试验星座 " 已支撑我国低轨卫星互联网、天地一体网络等领域多项关键技术验证，估值约 110 亿人民币

　　吉利旗下的时空道宇，建设 " 未来出行星座 "，提供智慧出行、智能网联、城市精细管理、应急通信保障、环境监测等解决方案

　　……

　　量子位智库预计 2023 年将迎来卫星发射的高峰期。

　　One More thing

　　关于量子位智库：

　　量子位智库是量子位旗下科技创新产业链接平台。

　　我们致力于提供前沿科技和技术创新领域的产学研体系化研究。面向前沿 AI& 计算机，生物计算，量子技术及健康医疗等领域最新技术创新进展，提供系统化报告和认知。

　　通过媒体，社群和线下活动，基于专题技术报道及报告、专项交流会等形式，帮助决策者更早掌握创新风向。

　　参考链接：

　　 [ 1 ] https://spectrum.ieee.org/satellite-cellphone

　　 [ 2 ] https://www.washingtonpost.com/technology/2021/04/06/small-satellites-growth-space/

　　 [ 3 ] https://twitter.com/dfuji1/status/1566891410640744448