近日,華為、蘋果兩場新品釋出會,使得衛星通訊技術再一次成為全世界矚目的焦點。
9月6日,華為正式釋出Mate 50系列手機。據介紹,華為Mate50系列為北斗衛星訊息提供移動終端硬體,搭載了國內首顆手機北斗短報文通訊射頻基帶一體化晶片,成為全球首款搭載衛星通訊技術的消費級手機。
9月8日,蘋果召開iphone 14釋出會。iPhone 14不僅支援衛星通訊緊急求助(Emergency SOS via satllite),也可以搭配Find App進行戶外定位,衛星定位服務將於11月份上線,首批僅支援美國、加拿大兩個國家。
這是兩大巨頭迎來的第一次正面交鋒。
1、兩大巨頭交鋒
所謂“衛星通訊”,實際上是一種微波通訊,它以衛星作為中繼站轉發微波訊號,在多個地面站之間通訊,其覆蓋範圍遠大於一般的行動通訊系統,能夠實現對地面的“無縫隙”覆蓋。
“在野外環境等沒有地面網路的地方一旦遇到危險,新手機系列搭載的衛星通訊就能發揮效果,它可以無視地面網路限制,具有一鍵生成軌跡和傳送位置的功能,救援人員能很快獲悉位置,及時到達現場。”餘承東表示。
華為的“北斗衛星通訊技術”主要透過北斗衛星短報文功能完成,即帶有特定功能晶片的手機終端可以透過北斗衛星轉發文字簡訊。
今年7月30日,北斗三號短報文通訊服務成果正式釋出。中國兵器聯合中國移動、中國電子以及國產手機廠商,完成國內首顆手機北斗短報文通訊射頻基帶一體化晶片研製,全球首次實現大眾智慧手機衛星通訊能力,在亞太地區大眾使用者將享受到北斗三號短報文通訊服務。
北斗短報文通訊原理:短報文傳送方首先將包含接收方ID號和通訊內容的通訊申請訊號加密後透過衛星轉發入站;地面中心站接收到通訊申請訊號後,經脫密和再加密後加入持續廣播的出站廣播電文中,經衛星廣播給使用者;接收方使用者機接收出站訊號,解調解密出站電文,完成一次通訊。
據悉,北斗短報文技術對所有手機廠商都是開放的。北斗短報文可以釋出140字以內的資訊,既能夠定位又能顯示釋出者的位置,核心應用場景為應急救災、科考、登山探險等4G和5G通訊網路無法覆蓋的場景。
同時,衛星通訊也存在著致命弱點——上網困難。蘋果分析師郭明錤就曾透露,華為Mate 50系列的衛星通訊功能,即便是能勉強上網,其上網速度也不敢恭維。此前,T-Mobile與SpaceX展開合作,但最終還是因為距離太遠、天線功率太低的緣故,最終只能給使用者提供2-4Mbps的下行網速(與2G網路差不多,現在大多數APP登入上去都成問題)。
相比之下,iPhone 14支援衛星通訊緊急求助(Emergency SOS via satllite),基於研究兩年時間打造的定製元件、特定軟體,可以連線特定的衛星頻率,傳送訊息,再透過基站、中繼中心(如有必要),傳達給急救機構。
據悉,iPhone 14使用了波束成形、定向天線陣列,以及直觀的方向指示介面,根據提示即可找到衛星的方位。另外,蘋果定製了短文字壓縮演算法,將體積減小3倍。傳送資訊的具體內容也不需要完全由使用者編寫,iPhone 14提供了一系列選擇題,可以快捷地描述當前情況,也有利於節省資訊體積。
不過,蘋果並未披露具體使用了哪種衛星通訊網路。
2、兵家必爭之地
隨著兩大巨頭的帶頭衝鋒,衛星通訊技術產業鏈進入“備戰”狀態。
在國內,吉利旗下星紀時代CEO王勇近日表示,星紀互聯技術將透過5G+低軌衛星通訊+近場通訊實現全域覆蓋,多端互聯。未來推出的星紀互聯手機將實現天地一體化和無界連線。
2個月前,星紀時代已宣佈收購魅族科技79.09%的控股權。
今年3月,小米系公司小米移動軟體也獲得了一項“基於衛星的通訊方法、裝置和儲存介質”新專利。此外,vivo的部分主流手機也支援北斗導航。
天眼查資料顯示,我國現存衛星通訊相關企業2.5萬家。2022年上半年,我國新增衛星通訊相關企業4185家,同比增加33.5%。近十年,衛星通訊相關企業註冊數量逐年穩步增加,其中2020年增幅最大,全年新增數量同比增加141.0%至4169家,2021年新註冊數量同比增加65.4%至6895家。
在國外,SpaceX8月25日宣佈Starlink與T-Mobile達成技術合作,探索地面與衛星通訊融合。T-Mobile是美國第二、第三衛星通訊運營商,全球有上億使用者的地面運營商系統。
谷歌也近日宣佈,下一代安卓系統也將支援手機衛星通訊功能,Android 14開發者預覽版預計在2023年3月啟動。這意味著,未來所有搭載Android 14系統的安卓手機,都有望支援這項技術。
“在手機進入同質化階段,市場迫切需要創新終端破局,未來主流手機廠商都會將手機與衛星連結。這也將推動衛星通訊技術在更多領域的應用發展。”分析人士稱,隨著華為等廠商的“努力動作”,證明“衛星通訊最終可能會成為包括iPhone在內的智慧手機必備功能”。
衛星系統具有其他系統不可比擬的優勢:一是在軌穩定性相對較高,二是能做到全球覆蓋。在全球行動通訊領域,6G標準預計將於2023年開始制定。業界的一個共識是,未來6G一定會包括衛星。
如果說,2G解決了1G沒解決的語音問題,4G解決3G沒解決的資料問題,那麼6G要解決的重點問題就是5G萬物互聯。如果沒有地面網路覆蓋的時候怎麼萬物互聯?現在看到5G多建基站不是最終的解決辦法,很有可能在6G的時候需要透過衛星解決。
與此同時,全球航天行業發展也進入了新的階段。SpaceX的星鏈(Starlink)是目前全球最大的衛星網際網路星座,2022年5月,美國SpaceX公司利用“獵鷹”-9號火箭成功發射第46批53顆“星鏈”v1.5衛星,目前已約有2350顆“星鏈”衛星在軌執行。而每次獵鷹9號發射60顆衛星都會增加大約1Tb的在軌通訊容量。SpaceX公司下一代“Version 2”星座預計將衛星總數增加到40000顆。
在SpaceX的影響之下,衛星通訊成本大幅度降低。當前,SpaceX估值已達1250億美金,其中超過一半的價值來自Starlink,這是一套能夠連線全球衛星網際網路空間基礎設施。
3、商業是可持續發展的動力
隨著行動通訊技術的持續發展,衛星通訊和固定基站通訊結合將會是長期的趨勢,也是行動通訊向太空發展的前奏。OneWeb與AT&T的合作伙伴關係、Kuiper與Verizon的合作伙伴關係以及HughesNet與Omantel的合作伙伴關係都已經形成,透過衛星通訊提供蜂窩通訊盲區。
目前看來,衛星通訊的角色定位仍然是地面蜂窩通訊系統的補充。華為Mate 50、華為Mate 50 Pro突破地面網路限制,但Mate全系列產品仍採用4G技術。
從技術角度來看,衛星使用的頻率越高,支援的頻寬越寬,但對於裝置方向性的要求也越強。因此地面裝置需要裝一個能夠追蹤衛星訊號的具有方向性功能的天線。但小型化的智慧手機天線是內建的,難以實現很強的方向性追蹤的功能。由於手機功率和天線尺寸不夠,所以做不到高速率,勉強相當於3G速度。
使用者終端的價效比和網路擴充能力對衛星通訊市場的影響同樣不容小覷。在衛星通訊系統中,通訊終端形式豐富,如手持終端或車載終端等,使用者終端的價格較高,衛星運營商和終端提供商正在競相採取措施降低終端成本,價格因素將成為衛星通訊市場的“通行證”,終端的互操作性也將成為衛星通訊市場的新寵。
雖然說5G訊號的覆蓋範圍比較小,基站也更密集,成本比4G提高非常多。但一個地面基站的建設成本,也就百萬人民幣這個量級。而2019年初美國發射的高軌道通訊衛星,光發射成本一顆就要上億人民幣。
從商業角度看,衛星通訊明顯的劣勢就是建設初期一次性成本巨大,還需要及時的維護。“一顆衛星製造到上天成本十來個億,每年運營維護一個億,按照10年壽命來看,也就是說需要一顆衛星每年發2億條短訊息,每條1塊錢,才不虧本,目前手機廠商做這個事情,開通測試時就需要和各方將利益劃分清楚。”
對於消費者來說,這仍然是一個極低頻的需求。衛星通訊技術主要針對偏遠地區的通訊難題,由於物理距離限制,其網速延遲有一定上限,體驗並不會優於蜂窩行動網路。但是,透過普通手機使用衛星通訊,使用者一定會多付費且資費不便宜。具體透過什麼途經收費,目前還不明確。
資料來源:
https://mp.weixin.qq.com/s/k5p_mvTTiCRcZJUert89-A
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