华为VS高通从地面打到太空,关于卫星通信,轨道才是未来争夺的重点

通信资讯馆 2023-03-24
2529 字丨阅读本文需 7 分钟

华为在通信技术上的创新,已经进入到无人区了。

华为发布的P60、MateX3手机,还有华为Ultimate智能手表,是如何做到双向卫星通信的功能?到这,我们先来回顾一下,去年7月13日,我国在西昌卫星发射中心,由长征运载火箭发射的天链二号卫星。从这名字大家应该就能理解,既然叫天链,那毕然是“太空组网”的卫星了,你看官方也说到,它标志着,我国第二代地球同步轨道数据中继卫星成功组网运行。

华为P60和MateX3,全系列都支持低轨道和高轨道的双向卫星通信了。而这,就是与Mate50系列,只支持高轨道GEO同步北斗卫星的,所不一样的通信技术了。

1、2023年,卫星通讯再次进入了大众的视野

双向卫星通信技术,可以提供与地球上的设备之间的双向通信,即从地球上的设备向卫星发送信息,卫星再将信息发送回地球上的设备。

这项技术是传统卫星通信技术的进化版,能够提供更加强大的信号处理能力,使移动通信更加高速和稳定。

近日,华为与高通因为首发双向卫星通信技术而展开了一场激烈的竞争。这项技术将为未来的通信技术提供更快、更为可靠的网络连接,同时还有望改变通信产业的格局。

高通宣布,正与荣耀、Motorola、Nothing、OPPO、vivo以及小米合作共同开发具备卫星通信功能的智能手机。此前在2023年初高通推出了Snapdragon Satellite,是全球首个基于卫星的双向消息通信解决方案。

联发科则在MWC上展示了3GPP5G非地面网络(NTN)技术,该技术可以为智能手机提供双向卫星通信应用支持,联发科表示首批采用MediaTek卫星通信技术的智能手机将于2023年发布。

早在2022年9月,华为Mate 50 Pro和苹果iPhone 14先后发布,两款手机“默契”的搭载了卫星通讯功能,引起了业界对这项技术的普遍关注。有业界人士认为,2023年至2024年,卫星通讯技术将成为智能手机的标配。

2、天地组网才是未来

目前,卫星通信的应用主要是在户外没有手机信号的情况下,通过卫星向外发出救援信息。

据新华网报道,近日一名户外摄影师和两位旅行者,在内蒙古赤峰境内的贡格尔草原,拍摄野生动物途中意外遭遇风雪天气,在没有手机信号的情况下,依靠华为手机自带的北斗卫星消息功能,发送坐标信息给其队友,成功联系到队友并获救。

这次事件反映出了卫星通讯的一大特点,那就是信号可以无死角覆盖整个地球表面,无论是深山老林、极地海洋还是苍茫大漠,只要能够看到天空,就能接收到卫星信号。

在应急救援、快速响应,面对自然灾害、战争、意外事故等突发事件中,卫星通讯能够提供比传统基站通讯更为可靠的服务,为救援、疏散和调度等方面提供必要的支持。

而传统的2G、3G、4G、5G信号依靠的是基站,也就是俗称的信号塔。

信号塔根据不同的网络有不同的覆盖范围,网速越快覆盖范围越小,比如5G基站的覆盖范围就小于4G基站。所以,虽然基站通讯能够实现数据传输、打电话、发短信等高带宽通讯,但需要大量建设基站。

据工业和信息化部数据显示,截至2022年8月底,我国4G、5G基站总数分别达到593.7万个、210.2万个。但是,仍然有5%的县和超过半数的乡镇没有5G覆盖。

反观卫星通讯,虽然单颗的通讯带宽较低,但理论上只需要通过几颗卫星组合,便可实现对地球表面的全都覆盖,这一点是卫星通讯最为核心的优势。

目前来看,卫星通讯可以与现有基站通讯形成互补,满足使用者对于网络速度和覆盖范围的需求。在2021年6月6日,中国信息通信研究院发布的《6G总体愿景与潜在关键技术》指出,6G将实现空天地一体化的全球无缝覆盖,星地一体融合组网技术将成为6G网络最重要的潜在技术之一。

在可见的未来,卫星通讯将于基站通讯一起组成6G通讯网络。

3、卫星轨道争夺战

目前来看,中国和美国在卫星通讯的战略方面,没有路线区别。

中国版“星链“,也就是低轨道卫星网络名为“国网”,由12992颗卫星构成,目前已经获批并在建设之中,截至2022年6月底已经发射了1737颗卫星,在轨正常运行的有1638颗。

虽然目前国内卫星的发射成本没有公开数据,但《中国航天》曾透露“长征”系列火箭最高实现一箭22星,执行低轨任务整体发射服务价格水平与“猎鹰”9火箭相当,低于其他主流一次性运载火箭。

以猎鹰9号单颗卫星60万美元的发射成本为标准,未来星舰平均单颗卫星的发射成本将降至1万美元。届时,国产火箭将面对60倍的成本差距。

不过,在制造成本上,国产卫星可以降本的空间较大。

根据福布斯披露,目前银河航天的单颗卫星研制成本已降至千万量级。相比于银河航天第一代卫星,第二代的成本下降超过一半。未来通过生产工艺提升和规模化效应,企业有希望把卫星单价降至百万元级别的水平。

值得注意的是,即使制造和发射成本降到足够低,国产卫星通讯依然面临卫星轨道竞争和终端场景欠缺的挑战。

目前科学界认为地球的低轨卫星容量有限,大约为6万颗左右。国际电信联盟ITU对于卫星轨道分配实行“先占先得”制。在2020年9月份,国网已向国际电信联盟递交了频谱分配档案,档案中卫星总数量为12992颗。

根据国际电信联盟规定,申请卫星频率和轨位资源的公司需要在获得许可后2年内完成星座中10%卫星的部署,5年内完成星座中 50%卫星的部署,7年内完成星座中 100%卫星的部署。如果无法满足上述要求,将对申报的星座规模进行削减。

根据华泰证券数据,2021年全球共发射卫星1336颗,包括989颗星链卫星,中国则发射了102颗卫星。中国想要在2027年前完成1.3万颗国网卫星的发射计划,仍存在不小的压力。

具体到终端和实际使用场景上,国内的卫星通讯目前还仅限于华为基于北斗短报文的户外紧急求救功能,还不支持用户间的电话、上网、视频等功能。而根据马斯克的推特爆料,第二代星链将于2023年推出,可以直接连接到手机,且无需用户更换新的手机,并能实现收发短信和图片。

“中国是一个航天大国,但还不是航天强国。中国现在在天上的卫星数量是世界第二,但用得并不充分,没有形成大的社会产业效益。”中国工程院院士、神舟系列号飞船首任总设计师戚发轫曾表示。

据市场研究公司Technavio的报告,卫星通讯市场规模在2021年达到了310亿美元,预计在2021-2025年期间以9%的年复合增长率增长。根据摩根士丹利对全球卫星互联网的市场规模的测算,到2030年全球卫星互联网市场规模将达到454.26亿美元。

目前来看,未来如果卫星通讯能够顺利普及,其全球无死角的覆盖范围将会成为最大优势。同时,随着更多卫星的上天,网络带宽也会随之提高,用户除了可以利用卫星通讯打电话、发短信,还能上网看视频。

此外,利用卫全球定位系统和导航应用,还能够实现一些目前车联网无法实现的实时计算,如低轨卫星所提供的高精度定位可以辅助图像识别系统,清晰识别防护栏、树、高架、道路边缘等参照物,提高车辆的环境感知能力,进而提升汽车的自动驾驶能力。

总的来看,卫星通讯技术将彻底提升人类现有通讯方式的体验。而想要实现这一目标,国内外的参与者还有相当长的一段路要走。

文章来源: 钛媒体,静探视界,水东揭秘

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