今天小編分享的科技經驗:馬斯克首批手機直連衞星上天,榮耀、OPPO等衞星手機接踵而至,歡迎閲讀。
2024 年 SpaceX 第一次發射,看點十足,最引人關注的是,首次發射了具備手機直連功能(DTC,Direct to Cell)的衞星,共 6 顆。" 這将使地球上任何地方都能連接手機。" 馬斯克對此評價道。
而在大洋彼岸,手機直連衞星在中國熱度持續高漲。最新發布的榮耀 Magic6 支持直連衞星功能,OPPO Find X7 Ultra 衞星通信版也已經官宣,将于 3 月底發布。
雖然同樣實現手機直連衞星功能,但馬斯克和中國廠商走的是兩條截然不同的路徑。前者是在衞星側下 " 功夫 ",突破了星載大型相控陣天線等技術難題,用户現有手機可以與之連接。後者則是在手機側做 " 文章 ",去适配衞星的技術标準,将衞星的通信芯片安放到手機終端裏,實際上采用的是雙模終端的方式。
在業内人士看來,随着 5G/6G 的發展,非地面網絡(NTN)技術将不斷成熟,實現衞星功能和基站功能的融合,在空口也實現統一,屆時将會真正開啓全民衞星通信的時代。
發射之路一波三折
時間回到 2022 年 8 月,在一次與美國主流運營商 T-Mobile 首席執行官的對話中,馬斯克第一次提出了 " 手機直連星鏈網絡 " 的設想,從而 " 消滅美國各地所有的移動蜂窩網絡盲點 "。T-Mobile 首席執行官則打比方稱,這如同在天空中放置了蜂窩基站。
2023 年 10 月,SpaceX 正式預告了手機直連星鏈的進程表,并稱已向 FCC(美國聯邦通信委員會)遞交測試申請,最快從 2023 年 12 月 1 日開始測試 T-Mobile 手機直連星鏈技術。
不過,SpaceX 的行動很快遭到美國電信運營商 AT&T、美國農村無線運營商協會 ( RWA ) 、美國國家射電天文台 ( NRAO ) 等多方反對。因為星鏈在與 T-Mobile 合作過程中,采用了後者的 1910~1915 MHz(上行)和 1990~1995 MHz(下行)頻率資源提供衞星直連手機服務。反對者認為,這可能會對相鄰頻率造成有害幹擾," 危及包括移動寬帶在内的地面無線服務的提供 "。
反對者的行動,使得馬斯克在去年 12 月 1 日開展手機直連衞星的意圖落空,不得已往後推遲。不過,SpaceX 很快獲得了 FCC 的 " 有限批準 ",允許 SpaceX 在美國本土使用 T-Mobile 的 1910~1915MHz 和 1990~1995MHz 頻段,開展手機直連衞星的技術測試。FCC 要求,測試期内一旦出現任何有害幹擾現象,SpaceX 應在收到此類幹擾通知後立即停止操作,并且立即以書面形式将此類事件匯報給 FCC。
北京時間 2024 年 1 月 3 日,SpaceX 執行了其 2024 年的第一次發射,共發射 21 顆星鏈 V2 mini 衞星,其中 6 顆具備直連手機(DTC)功能。根據 FCC 的授權,在 6 個月的試驗期内,允許 SpaceX 發射 840 顆支持手機直連的星鏈衞星。
SpaceX 的目标,是希望 FCC 批準 7500 顆星鏈衞星全部添加直連手機功能。但要實現這一宏偉目标,需要跨過眼前這道 " 關口 ",SpaceX 需要通過技術測試,證實自己不會對相鄰的頻段造成幹擾。
兩條截然不同的路徑
和普通星鏈衞星不同的是,支持 DTC 功能的星鏈衞星采用了面積達到 25 平方米的中頻 PCS 頻譜天線,而且配備先進的 eNodeB 調制解調器,以實現與地面手機的直接通信。
Spacex 官方稱,DTC 星鏈衞星的作用就像太空中的手機信号塔,允許其與地面移動運營商按照标準漫遊合作夥伴模式實現漫遊接入,在缺少地面基站的區網域,提供漫遊接入服務。由于星鏈衞星實現了星間激光鏈路功能,手機直連衞星未來具備提供全球任何地區任何時段普通手機接入的能力。
這種方式的好處是,兼容現有的普通手機,用户無須更換終端、下載固件或者 App,就可以直連衞星。
與 SpaceX 在衞星側下 " 功夫 " 不同的是,中國產業鏈則是在手機端做 " 文章 "。" 我們采用‘傳統衞星 + 雙模終端’的模式,變化是在手機端,通過技術突破瓶頸,在物理上将衞星芯片模塊和蜂窩通信芯片模塊集成在一個手機終端上。" 一位業界人士介紹。在這種模式下,空口也是分開的,直連衞星時走的是衞星頻段,在移動網絡覆蓋下則走移動通信頻段。
無論是華為榮耀 Magic6 Pro 還是華為 Mate60 Pro,連接的都是天通衞星。在數日前榮耀官方發布的窦文濤與榮耀 CEO 趙明對話的預告視頻中,趙明手持榮耀 Magic6 Pro 現場為窦文濤實測演示了衞星通信能力,點擊啓用 " 天通衞星 ",成功連接後就能撥打衞星電話或發送消息。
" 之所以選擇天通,是因為只有天通非常合适。天通衞星使用的是處于 2GHz 左右的 S 頻段,現在的手機射頻及其他元器件都支持該頻段。不過在這過程中,要對手機天線、功放等關鍵器件進行較大的技術創新,而且芯片一體化設計要求更高,需要增加衞星通信芯片模組,盡可能壓縮其體積。" 上述業内人士説道。
星地融合是未來方向
馬斯克的手機直連星鏈衞星計劃,離不開運營商的支持,因為手機直連星鏈衞星走的是 IMT 移動通信頻率,但 SpaceX 自己沒有。
SpaceX 官網消息稱,目前除了美國 T-Mobile,澳大利亞 Optus、加拿大 Rogers、新西蘭 One NZ、日本 KDDI、瑞士 SALT、智利 Entel 等國的電信運營商也都加入了星鏈衞星手機直連合作計劃。
圖源:unsplash
SpaceX 需要説服更多的運營商與之合作,但事情并沒有這樣簡單,這不僅要看運營商的态度,更要看相應國家或地區通信監管部門甚至是國際電聯的态度,因為頻譜資源非常有限且寶貴。
手機直連星鏈所使用的頻段,肯定不能與地面移動通信頻段相同,需要單獨拿出一段頻譜資源,否則會產生幹擾。監管部門以及運營商需要權衡,在頻譜資源極其有限的情況下,這樣做是否值得?
同時,手機直連星鏈衞星服務仍是發揮 " 緊急時刻能救命 " 的作用,并不能提供高速上網服務。在首批具備手機直連功能的星鏈衞星成功發射後,馬斯克在歡呼 " 這将允許地球上任何地方都能連接手機 " 的同時,也發出客觀提醒:"請注意,僅支持每個波束約 7Mb。雖然這對沒有蜂窩網絡連接來説,是個很好的解決方案,但它與現有的地面蜂窩網絡相比并沒有多大競争力。"
2024 年只能提供衞星短信功能,2025 年将擴大到語音和數據服務。
的确,相比 4G/5G 的網速水平,手機直連星鏈衞星不具有可比性,無法提供高速上網,離全民衞星通信或者全民衞星上網時代仍有較長距離。
" 未來的理想狀态是,采用‘星地融合’ + ‘融合終端’的方式,将大部分的基站功能和衞星功能融合起來,在空口上采用 3GPP 統一的 NTN 标準,衞星之間采用星間鏈路。" 上述人士表示,星地融合是 6G 的重要特征,是未來的方向,但現在還有很多技術難題需要攻克。