這幾天，關于衛星手機的新聞又火了。

據媒體報道，將于9月6日發布的華為Mate 50系列手機將具備衛星通信能力在沒有網絡的地方，可以通過衛星系統發送緊急信息

無獨有偶，又有小道消息稱蘋果iPhone 13有連接衛星的硬件但是蘋果沒有和運營商討論合作模式，所以沒有公開在未來的iPhone 14上，這個功能很可能會實現

言下之意，華為和蘋果都在衛星通信方面發力似乎又出現了新的賽道

那么，真的是這樣嗎手機的衛星時代真的開始了嗎

今天的文章，小棗君就給大家深度解讀一下。

通信頻率問題

最近幾年來，有關衛星通信的新聞一直是媒體和公眾關注的焦點。

尤其是馬斯克做了之后，每三天就有新聞，炒作衛星通信對地面蜂窩移動通信的威脅，對5G的威脅。

其實這些猜測很多都缺乏基本的溝通知識除了暴露一些人急功近利，主要是為了服務流量和資本運作

衛星通信，無論現在還是將來，都不可能取代地面移動通信，成為人類的主要通信手段。

接下來，讓我解釋一下為什么—

首先，我們要明白并牢記，任何無線通信系統都是基于無線電磁波的。

無線電磁波有一個重要的屬性參數，就是頻率。

不同頻率的無線電磁波有不同的特性，如下圖所示:

宏觀上主要分為光波和電波。

目前，我們的無線通信主要使用無線電波早期使用的低頻，中頻電磁波正逐漸向高頻甚至太赫茲發展還有科學家在研究可見光通信

這部分無線電磁波看似有很多頻率資源，但實際上每一個頻率都是政府相關部門為了其相應的用途而指定的。

從用戶的角度來說，這些頻段分為軍用，專網，運營商等等。

另外還有ISM無授權頻段，不需要申請授權就可以使用，比如我們的Wi—Fi頻段。

誰也不能隨意占用頻率比如我自己發明了一個無線通信設備，然后占用了運營商的800MHz頻段在這個頻段發射無線信號，這是違法的

用手機進行衛星通信首先要考慮的問題是:它用的是什么頻段。

不知道大家有沒有注意到，我們拿到新手機的時候，會看到背面有一個藍色的標簽:

這個標簽就是手機的入網許可證任何一款手機型號上市之前，廠商都要先拿到工信部做入網測試只有通過測試后，才會頒發證書

這意味著國家對每一款電子產品都有嚴格的要求，尤其是具有無線信號收發功能的產品:要求收音機的工作頻率必須符合國家相關規定和產品的合法使用。

我們的手機設計用于三個頻段:

小米機型支持的頻段

第二個是Wi—Fi和藍牙這就是我前面說的免執照頻譜，ISM頻段只要發射功率符合要求，就可以直接使用

三是衛星定位系統的工作頻段我們的手機現在支持GNSS衛星定位，可以發送和接收衛星信號GNSS系統有很多種，比如美國的GPS，中國的北斗，歐洲的伽利略等等

許多衛星導航和定位系統

所以，問題來了很多人每天都吵著要手機通過衛星通訊如果他們真的想交流，用什么頻段

衛星通信屬于空間無線電通信，已經超出了一個主權國家的無線電管理能力因此，使用衛星通信的工作頻率資源應向國際電聯提出申請

ITU—R對申請程序和規則有明確的文件和嚴格的要求，往往與衛星軌道資源的申請同時進行。

衛星通信工作在微波頻段，頻率范圍為1GHz~40GHz按頻段可分為:L，S，C，X，Ku，K，Ka其中K波段由于處于大氣吸收損耗影響最大的頻率窗口，不適合衛星通信

值得一提的是Ka頻段。

由于C波段和Ku波段已接近飽和，無法承載更多業務，Ka波段逐漸流行起來Ka波段比Ku波段更易受天氣影響，但它有更大的工作帶寬和更高的信號強度

反正衛星通信頻段和運營商蜂窩通信頻段是不一樣的目前市面上銷售的普通手機根本不支持通信衛星的無線工作頻率，自然無法與衛星通信

前面說過，手機可以和GPS，北斗這些定位導航衛星進行通信嚴格來說，它不是一顆通信衛星但是，我們國家的北斗是牛逼的除了定位，導航，授時服務，它還比GPS多了一項功能，那就是短消息通信能力

也就是說，除了位置信息之外，它還可以執行短消息通信有多短最多78個十進制數字/英文數字，或39個漢字

前面提到的華為MATE 50的衛星通訊功能就是指的這個借助北斗定位衛星的短報文通信信道，在緊急情況下，可以收發短報文進行應急通信

目前市面上的手機都不支持通信衛星的頻段那么，可以添加嗎

沒那么簡單。

手機對通信頻段的支持不僅僅是增加一個天線涉及到SoC芯片，基帶，射頻，軟件的改造，是一項非常龐大復雜的工作

不是不可能，而是沒有意義。

因為大部分情況下手機都有基站信號或者Wi—Fi信號，不需要為極少數情況增加不必要的成本。

和這輛水陸兩棲車一樣。

有了車和船的功能，也不是不可以但價格會翻倍，利用率極低，不利于汽車的普及

那么如果手機不改裝，不支持現有衛星通信的工作頻率，是不是就沒有辦法進行衛星通信了。

不完全是。

我們可以換個思路如果手機不支持衛星通信頻率，為什么不直接讓衛星使用地面蜂窩基站的頻率

事實上，美國運營商T—Mobile和馬斯克在他們的新項目中就是這么做的他們讓衛星使用5G頻段的一部分，改進天線，然后向地面發送無線通信信號

這種工作方式，有一個重要前提，就是必須使用低軌道衛星。

這些年來，衛星通信有一個很重要的發展趨勢，就是低軌衛星的興起。

在過去，發射衛星的成本非常高，所以希望一顆衛星能夠覆蓋很大的區域如果你想覆蓋很大的區域，你必須把衛星放得更高

高軌道衛星雖然覆蓋面積大，但由于距離遠，通信比較困難當時的通信技術還不是很成熟，所以無線信道的帶寬比較低，通信速率也比較慢這種低速率的通信只能勉強滿足定位導航的要求

現在伴隨著技術的成熟，一發N星技術的廣泛應用，發射衛星的成本降低了以Musk Space—X為代表的私人公司采用火箭回收技術，進一步降低了衛星發射的成本，使得鋪設大量低軌道通信衛星成為可能

密集恐懼癥和謹慎

距離地面較近的低軌衛星，如果不考慮天氣因素，可以為地面用戶提供信號服務，因為它們都覆蓋了視線。

SpaceX的軌道高度原來是1110公里到1325公里，后來降低到540到570公里。

簡單來說，相當于把基站掛在天上，也就是稍微遠一點的地方。

那么，T—Mobile用這種衛星通信技術能提供的帶寬速率是多少呢。

2—4 Mbps .

馬斯克的SpaceX通信衛星主要使用專用頻段進行衛星通信基于現有衛星數量的優勢，目前可以達到300Mbps左右的服務速率

立正！SpaceX通信衛星屬于常規衛星通信系統，不是手機達到這個速率，而是它配備的衛星通信設備這個設備有一個鍋和一個路由器等等

SpaceX通信衛星設備開箱

SpaceX通信衛星設備天線部署狀態

那么，為什么手機不能實現更高的衛星通信速率呢。

這和手機硬件有很大關系尤其是天線的類型

天線類型問題

基于中學物理知識，低頻無線信號衍射能力更強，傳播距離更遠這與衛星通信的場景相匹配

鞭狀天線的信號接收和發射能力畢竟較弱比它強的是碟形天線，也就是俗稱的鍋

只要碟形天線朝向正確，就能達到更好的通信效果。

那么，我想問一下，如果手機進行衛星通信，你愿意在手機上再背一個鍋嗎那么這個鍋，你還是努力找準方位吧

就算你愿意背這個鍋，你還是面臨一個問題——傳遞信號的問題。

手持通信終端，發射功率受到嚴格限制你不會想拿個微波爐在手里交流吧

衛星用手機毫瓦的無線發射功率接收這個信號有多難你可以自己想象

更有甚者，成千上萬甚至上百萬的手機向太空中的衛星發送信號你認為衛星能捕捉所有信號嗎

馬斯克的SpaceX通信衛星也存在上行速率不足的問題這是個死胡同

容量問題

好吧，我們繼續分析。

接下來說容量。

馬斯克的SpaceX通信衛星，號稱12000顆衛星，用來覆蓋全球中國平均960萬平方公里，地球覆蓋5.1億平方公里，約占1.88%只有226顆衛星

那么，地面基站的數量呢。

全國基站總數約為1035萬個僅中國移動就有約550萬個席位

226 vs 5500000，傻子也看得出來這里面沒有替代關系如果沒有地面蜂窩基站，我們需要多少顆衛星才能讓所有人高速上網

退一步說，即使衛星可以承擔點對點的移動寬帶連接的海量需求，但是如果信號回傳了怎么辦數據中心都在地上，云服務也在地上不送回去是不行的

目前5G基站覆蓋面積從幾平方公里到幾十平方公里，正向傳輸的帶寬必須達到幾百個用戶25Gbps衛星通信，能否實現與地面站25Gbps的通信速率

之前我們國家在一顆衛星上做過試驗任務，使用的是高速高階相干激光通信終端，實現了10Gbps的傳輸速率。

看起來和25Gbps差別不大，但這是無線通信，穩定性和抗干擾性遠不如光纖而且衛星的數量遠遠少于基站如果要和陸地基站比，其數量需求是巨大的

室內覆蓋問題

簡而言之，如果衛星通信取代了地面蜂窩基站通信，那么，室內信號被覆蓋了怎么辦地下室，隧道，怎么辦萬一天氣不好，我該怎么辦

結論

說了這么多，大家應該明白了衛星通信不能完全取代地面蜂窩通信系統如果有人告訴你通信衛星會取代基站，那不是蠢就是壞

作為一種特殊的通信技術，衛星通信的角色定位仍然是對地面蜂窩通信系統的補充。

衛星通信有三種應用領域:

2.海洋和天空場景，如帆船和民用飛機，對衛星通信有著強烈的需求尤其是民航，最近幾年來商務人士等高價值人群對空中通信的需求非常大，此類應用發展迅速

3.緊急救援場景當地震，洪水等自然災害發生，地面通信系統出現故障時，需要使用衛星進行應急通信

看待衛星通信，一定要理性客觀其市場容量與蜂窩移動通信不在一個級別但是，它所面對的細分市場確實有很大的發展空間

最近幾年來，3GPP的NTN，SaT5G和TC12都在研究空地一體化通信。

我覺得市場潛力是有的，只是沒我想的那么大NTN尤其注重衛星通信與5G的融合，是衛星對5G的補充這不是從蜂窩通信開始另起爐灶大家應該有個基本的了解

除了技術瓶頸，衛星通信還涉及法律，環境，政治等一系列因素限于篇幅，我就不一一介紹了

鄭重聲明：此文內容為本網站轉載企業宣傳資訊，目的在于傳播更多信息，與本站立場無關。僅供讀者參考，并請自行核實相關內容。