在2023中國無線電大會上,中國電信集團衛星通信有限公司副總經理李屹寰詳解了華為MATE 60 PRO的衛星直撥電話的通信技術實現的細節。有網友將這些數據發表在了社交媒體上,結果遭遇了一大波為蘋果和高通洗地稱,高通與蘋果分分鐘實現衛星通話,這是真的嗎?
華為MATE 60 PRO的衛星直撥電話:難度有多大?
華為MATE 60 PRO在8月29日發售震驚了全球,在遭遇美國為首的西方高科技聯盟3年絕地制裁後,以獨立於美國制程以外的技術,將數千個零件的制程完全國產化,直接驚呆了美日的拆解機構。
《彭博社》也委託了TechInsights公司進行拆解與分析,確定使用了國產7納米制程的芯片芯片,並且再次確認該機關鍵零部件均為中國產,這個消息被《彭博社》、《CNN》以及《紐約郵報》等多個美媒引用,無一不震驚中國居然搞出了獨立於美國制程外的全系列芯片!
手機直撥衛星電話:資費很高嗎?
在此後多方對SOC芯片進行了電鏡分析,結果確認其搭載了5G基帶,也就是此前因為華為突破5G專利太多而被美國制裁差點「胎死腹中」的5G技術,簡單說也就是美國3年制裁,今朝已經前功盡棄。
然而更令大家驚喜的卻完全不需要電鏡分析的一個衛星電話功能,因為這個功能只需用電信手機卡,然後去電信營業廳開通衛星電話功能即可,而且資費還非常親民,比如下表的資費方式,估計人人都可以嘗試:
簡單解釋下,第一種是開通「衛星直連功能」10元/月,意思是只有開通了這個功能才可以顯示與衛星連接,目前多地電信營業廳還補貼10元,也就是說這項功能目前是免費的。然後撥打衛星電話資費是國內每分鐘9元,估計大家都能看明白,開通不打電話不要錢,但在關鍵時候撥打電話就是9元每分鐘。
有網友留言這個費用太貴了,但筆者要告訴你,等到你在深山或者沙漠以及無人區沒信號卻要求救時別說是9塊,就算是90、900也是願意的,有朋友可能會舉例海事衛星電話或者銥星電話,那個價格估計只有專業野外工作的單位才能配備,資費對個人不太友好!
比如銥星國內卡撥打電話費用為6元左右/分,這個價格看起來比較低,但手持衛星電話客戶端(俗稱的衛星電話機子)需要6400元,月租費1200元,SIM卡費100元,而且是年交,也就是說這次要搞個戶外活動,需要帶支衛星電話,那麼就得準備大約2.1萬元左右資金,當然也可以租,短期使用費用會有好一些。因此有人就算是去沒有信號的無人區也不帶衛星電話,即使帶了也沒法人手一支,一旦走散後遇險後果可想而知。
華為MATE 60 PRO給了你一個幾乎零成本的求救機會,外出戶外探險,如果平安返回,那麼這次探險在求救費用上零成本卻隨時有一支衛星電話24小時待命,一旦涉險,即刻求救,打電話9元一分鐘,或者北斗定位發送求救短信坐標,資費還更低。你願意去配備銥星電話還是用華為MATE 60 PRO?
衛星直撥電話:其意義堪比突破5G
華為MATE 60 PRO悄然開售後,各大科技自媒體的測評集中到了兩個方向,一個是5G速度,這個多方證實已經超過了5G速度標準,儘管沒有顯示5G,但卻已經是妥妥的5G標準。另一個測評就是衛星電話,撥打前進入衛星電話界面搜索信號、建立連接、撥打電話,使用模式傻瓜式,非常方便。
目前這個功能僅限於東半球,因為華為MATE 60 PRO使用的衛星是天通一號1、2、3三顆衛星,基本位於東半球赤道地區上空的靜止衛星軌道,高度為3.6萬千米,這個數據著實震驚了國內外的測評團隊,一支智能手機,使用內置天線能和3.6萬千米外的衛星直接建立通信,這個以前只能在《星際迷航》這種科幻片中看到,現在卻成了現實!
衛星電話有雙向通信需求,衛星下行鏈路和手機上行鏈路,下行要求其實不難,比如手持北斗客戶端可以接收到定位信號,而這些衛星往往在中地球軌道,高度在2萬千米以上,儘管語音信號比定位信號要求高得多,但實現難度還不是特別大。
但上行鏈路卻太難了,因為手機大小有限,目前的智能手機不可能再弄根外置天線,在這個薄薄的機身內要內置一根於衛星通信的天線,這個技術,到目前為止,只有華為有!原本大家還完全不知道這個技術體系到底包括哪些方面,結果2023中國無線電大會上,中國電信集團微信通信有限公司副總經理李屹寰詳解了華為MATE 60 PRO的衛星直撥電話的通信技術實現的細節:
- 手機直連衛星技術難點及解決芯片側、終端側與網絡側三個難題,這三個問題沒有一個省油的燈:
- 芯片側:能耗高,簡單小型化無法解決散熱問題,只能提高工藝制程,基帶、射頻、存儲等集成一體技術,並且採用斷續收發等新技術降低發熱;
- 終端側:消費級終端(手機)天線最大發射能力低於衛星行業終端,傳統天線性能無法滿足需求,只能引入多天線圓極化定向擬合技術、射頻器件預失真補償技術、引入新型熱平衡技術等解決了問題;
- 網絡側:通過優化信源編碼優化、空口傳輸優化以及引入速率自適應體系等實現語音通信流暢,並且還能在衛星容量緊張條件下的自動擴縮容;
這幾個難度都是地獄級的,所以據業界通信專家評估,中國有實力解決這個難題的,華為是其中一家,中興可能是第二家,但目前中興通信並沒有就手機直連衛星電話做出技術解釋或者說明。
所以這個技術無疑是一項巨大的突破,使得衛星電話使用門檻從專業級立刻降低到了消費級,而且幾乎是0門檻使用,不僅在野外求生時能用上,並且在災區應急通信時意義非常重大,這項功能幾乎就是戰略級別的,然而卻下放到了平民使用的量級。
華為打出了這張牌:高通和蘋果還能跟一下,三星估計要直接出局了
在社交媒體上就有網友表示,未來的手機都必須配備衛星電話功能,這確實是未來手機的通信方向,不過就目前而言,如果全民使用容量顯然是不夠的,原因很簡單,天通一號三顆衛星的通信容量有限:
比如天通1號星的上下行速率總帶寬為30MHz的帶寬,每一路話音為1.2~4kbit/s,數據為64~384 kbit/s, 支持語音、數據、短消息等業務,能同時支持5000個話音信道,也就是支持5000人同時打電話,假設每人每月使用10分鐘,那麼可以支持500萬用戶。
這500萬用戶對於整個移動通信來說顯然是不夠的,但作為應急通信的補充卻非常有意義,沒有這項功能的就像手機無法撥打110報警電話一樣難受,所以未來的手機的衛星電話功能還是非常有必要的。
高通和蘋果跟不跟?
華為MATE 60 PRO自帶衛星電話功能,其受到衝擊最大的無疑是蘋果手機,儘管這項功能並非必須,不過上文也說了,這絕對會影響部分戶外活動愛好者以及常年在戶外工作朋友的選擇,這部分用戶並不大,但在社交媒體上影響卻很大,會帶動一個龐大的消費群體。但有網友表示蘋果實現衛星電話分分鐘的事,這是真的?
所以問題來了,蘋果能輕易實現在手機上集成衛星基帶嗎?可以搞出與衛星通信的天線嗎?答案應該是可以,但在短期內卻很難,原因是這樣的,華為的SoC系統包含了包含了CPU、NPU、GPU、RSP以及5G基帶,是一個完整的系統,但蘋果的SOC卻不包含5G基帶,需要外掛高通的5G基帶。
你很難想像,一家市值3萬億美元的手機研發與製造商的5G技術卻掌握在高通手中,但這也從側面表示蘋果在通信領域基本不是華為的對手,而高通則是研發SOC的領域的頂尖公司,就「功能」而言,高通+蘋果=華為,不過這還只是在手機領域,如果華為要算上通信、與數據庫以及其他領域的話那又是另一個對比方式了。
這個與靜止軌道衛星通信的技術難度實在太大,高通和蘋果是否能實現確實很難預估,不過兩者可能並沒打算在靜止軌道衛星通信的打算,至少蘋果已經在和星鏈計劃搞近地軌道衛星直連通信。
不過目前星鏈衛星使用的是Ka和Ku波段,頻段在20GHz左右,手機使用的Wi-Fi頻段分別是2.4GHz和5GHz,兩者之間的頻率不匹配,並且和移動通信的3G和4G與5G(頻率在1.8~3GHZ之間)同樣不匹配,因此必須使用專用的衛星手機或者要使用轉發器。
2022年時星鏈宣佈和T-Mobile合作使用1.9GHz頻段提供直連手機服務,該服務將基於LTE,並不是基於5G等新技術,根據公開報道,星鏈直連手機的V2.0衛星主要技術指標如下:
- 上行(手機到衛星)頻率:1910–1915 MHz
- 上行(手機到衛星)數據率:3.0Mbps ~ 7.2Mbps
- 下行(衛星手機)頻率:1990–1995 MHz
- 下行(衛星到手機)數據率:4.4Mbps ~ 18.3Mbps
星鏈衛星軌道高度最高也就在550千米左右,對於手機天線設計來說難度就小了不少,但由於星鏈屬於低軌衛星,V2.0的衛星佈置必須要超過一定密度後才能推廣使用,因此星鏈衛星要和APPLE合作讓手機直連衛星的玩法不可能在近期實現,因為發射衛星也需要大量時間。
與天通相比,星鏈衛星無論是在通信流量以及手機接入數量上都比天通系列要高得多,但天通使用三顆衛星即可對大致東半球的大量區域實現語音通信,這要比要發射海量級星鏈衛星和幾高昂的成本卻只能作為5G通信補充,不失為一種最優先的解決方案。
三星就沒得玩了:到底找誰合作?
蘋果已經和星鏈合作,目前還沒進度但馬斯克在星鏈上還是非常上心的,所以這點問題不大,剩下的只是時間而已。但三星找誰合作?蘋果和星鏈合作如果有排他性三星就歇菜了,因為韓國自己目前要發射大量衛星建立星座顯然不太可能。
三星有兩條路可以走,一條是在蘋果的「監督」下和星鏈合作,另一條路則是三星和英國的OneWeb星座合作,這個軌道略高,在1200千米左右,天線設計也會比蘋果要求更高一些。但至少還有路子,只是三星到底有沒有能力設計出於1200千米高度衛星直連通信的技術是個問題,另一個致命問題是OneWeb並沒有搭載可供手機直連的波段,這個還真有點頭痛!
天通系列衛星只是應急:中國還有GW星座
中國除了在天通衛星外正在規劃的還有與星鏈同級別的GW互聯網通信星座,衛星總數達到了1.3萬顆,軌道高度在500~1145千米左右,所以中國未來的手機直連衛星通信天線設計要求會降低不少。
與星鏈相比,衛星數量只有1/3左右,軌道高度更高,通信延遲會增加一些但還可以接受,另外我國的GW星座一定會吸取星鏈的教訓,一開始就將手機直連接入的通信的要求,在規劃上也會考慮星鏈對天文觀測的影響。■
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