电话与卫星直接相连,马斯克没有吹牛但也没有说实话。
就在端午节前夕,马斯克旗下的SpaceX再次发射了星链卫星,从卡纳维拉尔角发射了20颗星链V2。 Mini卫星(包括13颗可以直接连接手机的卫星)被送入轨道。到目前为止,SpaceX的直接连接手机商业星座已经有52个“太空基站”了。此外,他们在5月底宣布完成了第一次通过星链完成卫星视频聊天的实验,这似乎已经成为用手机直接连接卫星上网冲浪的现实。

事实上,SpaceX官网早在去年10月就上线了直接连接手机业务。(Direct to Cell,DTC),并且适用于现有的LTE手机,可以通过星链发送文本、语音和数据,无需更改硬件、固件或特殊应用程序。是的,与目前市场上所谓的“卫星通信”模式不同,SpaceX的DTC业务最大的不同之处在于,现有的LTE手机可以实现“刺破天空”,而无需专用硬件。
例如华为方面的目的是让Mate 50系列车型首次推出北斗卫星新闻功能,在硬件方面进行了多次升级,如使用大功率放大器、低损耗射频链接和接收方向图一致的天线设计。为了让手机连接到离地面几千公里的近地轨道卫星,厂商必须增强手机的信号,这也是现阶段支持卫星通信功能的车型价格较高的原因。

看到这里,有些朋友可能会认为SpaceX的卫星直接连接手机功能比华为、OPPO、vivo、目前小米、苹果等手机厂商的卫星通信更好。事实上,虽然SpaceX版本的卫星直接连接手机确实看起来更优越,但并不意味着它已经全方位优于现有的卫星通信技术,它的优势主要体现在技术层面,或者更有希望。
根据SpaceX在官网发布的信息,预计2024年星链版卫星直接连接手机网将实现短信发送,2025年将实现语音聊天和互联网。(Data),物联网同年阶段连接。如今,经过一年多的发展,智能手机上的卫星通信到目前为止只完成了电话和短信。使用卫星连接互联网暂时很难实现,甚至各大厂商都没有给出相应的时间表。而且这种差异的主要来源,就是SpaceX和手机制造商采用了不同的解决方案。
现在市场上实现手机直接连接卫星的方案主要有两种,一种是已经在华为Mate等地实现了。 60系列,小米14系列,OPPO Find X7 通信版Ultra卫星,iPhone 15系列落地方式,即基于特殊的通讯协议和频段,以及手机硬件的定制。目前,卫星作为“天基站”,在设计之初并不是为手机服务的。比如北斗和天通这两个卫星系统,在各大手机厂商的新产品发布会上经常出现。前者专注于提供定位服务,后者主要负责数据传输。
其次是基于3GPP非路面网络网络。(NTN)技术性路线,就是用卫星直接连接到手机上,路面再搭建信关站作为网关,最后连接到5G核心网。卫星可以直接发射5G信号作为基站与终端连接,也可以作为透明共享节点向手机传输飞控发送的信号,这也是高通、MTK等芯片厂商正在积极探索的路线。与NTN技术相比,SpaceX的解决方案与NTN技术相似,但在具体实施方面却比3GPP更加激进。
SpaceX的解决方案是基于目前的蜂窝移动通信网络,直接使用路面通信技术和频段,星链卫星可以看作是天空中布局的“基站”。为什么3GPP的NTN不使用这个立竿见影的解决方案,而是考虑升级智能终端的频率补偿能力来解决卫星高速运动带来的多普勒频率移动。当然,3GPP不能让卫星适应NTN,只能让NTN适应现有的卫星系统。另一方面,SpaceX具有自己的卫星生产能力,因为它已经成为世界上最著名的航天公司。
SpaceX可以在不改变手机本身的情况下实现卫星通信,主要是因为卫星本身的升级,把星链卫星变成了“顺风耳”。据SpaceX介绍,星链V2 原来的Ku是Mini的通信负载、在Ka天线和星间激光链接的基础上,增加了高频PCS频带(mid-band PCS spectrum)每一个高频PCS频带天线都会在路面上形成一个通信单元格,通信带宽为2-4Mbits,组合卫星上的4G通信基站模块(eNodeB),为了实现4G接收和发射 LTE信号。

与此同时,这批V2 与普通星链卫星相比,Mini卫星仍然更接近地球,高度为550公里的低轨。(LEO),V2 在距离地面360公里的轨道上,Mini被部署。另外V2还提高了卫星的通讯能力, Mini的天线阵列不仅采用波束成形技术,而且占地6.21平方米,是普通星链卫星天线的31倍。这样,SpaceX最终可以直接用手机连接星链卫星,提供高达16.9Mbps带宽的效果。
在DTC技术的帮助下,SpaceX确实实现了手机和卫星之间的直接连接,但是SpaceX并没有告诉外界其实要付出一定的代价。作为一个低轨小卫星星座系统,星链被部署在距离地面550公里的轨道上,而不是V2 330公里的Mini轨道,覆盖范围至关重要。诚然,卫星离地面更近,作为通信卫星的带宽会更大,延迟会更小,但轨道越小,地面覆盖面越低,网络组织所需的卫星数量也会直线上升。
换言之,星链直接连接手机业务所需的卫星数量将是一个巨大的数字。现在通过SpaceX的“卫星锅”连接星链上网冲浪的感觉已经和普通有线宽带差不多了,但这是基于6613颗星链卫星在SpaceX发射多年,支持手机直接连接的星链V2。 Mini算上刚发射的这一批也只有64个。事实上,这就是为什么SpaceX的直接连接手机业务在去年10月已经正式公布,但是到目前为止还没有首测的原因。
归根结底,V2没有一定的基数。 Mini卫星,SpaceX卫星直接连接手机只能是一个大玩具。也许当它真的可以商业化的时候,3GPP的NTN技术可能已经成熟了。所以马斯克神奇的手机直接连接卫星不是黑科技,而是大砖飞的结果。
本文来自微信微信官方账号“三易生活”(ID:IT-作者:三易菌,36氪经授权发布,3eLife)。
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