卫星直连手机将至，但与想象中的可能不太一样

作为在Twitter上可谓是呼风唤雨的存在，“吹牛不打草稿”几乎快成为了外界对于马斯克的共识，从未来将100万人送上火星、到将自己大脑上传到云端再与自己的虚拟版本交谈，马斯克的惊人之语可谓是数不胜数。就在数天前，马斯克拉上T-Mobile首席执行官Mike Sievert在SpaceX的得州星舰基地宣布了一项突破性计划，即SpaceX的第二代星链卫星将可直接连接手机。

后续SpaceX将与T-Mobile展开合作，从明年起新款星链互联网卫星将借助T-Mobile的5G网络提供广播、文本消息等通信服务，只要用户使用T-Mobile的网络服务、且手机支持5G网络，就可以直连星链互卫星接入运营商网络。SpaceX方面表示，即便没有可用的传统网络服务，只要你能清楚地看到天空，它就能让你发短信或彩信。而T-Mobile方面则确认，其用户的现有手机就能够使用这一卫星网络，不需其他的特殊设备。

对于科技行业相关信息有所关注的朋友或许还没忘记，去年夏季关于iPhone 13系列将支持卫星通信的消息，可以说是传得有鼻子有眼，但最终的结果，却是iPhone 13系列对卫星通信说了声“下次一定”。彼时iPhone将实现卫星通信功能这一传言，之所以很多朋友不信，原因就在于卫星电话其实并不是个黑科技、反而是一项极为成熟的技术，而卫星通信的成功与否和信号强度、天线增益、发射信号功率、接收器灵敏度等因素息息相关。

目前，卫星电话要求天线的功率大、方向性强、不易受干扰 ，因此通常只能在室外使用，并且相关设备还会配备一根非常显眼的天线。其实想想就能知道，不同于在城市中极为密集的4G/5G基站，人造卫星往往距离地面有上千公里，将数据传输到如此远的距离自然就需要更大的能量，现有手机的发射端是很难满足这个要求的。而星链目前所使用的网络接入设备，则依然是多年前就已十分常见的“卫星锅”造型。

那么问题来了，为什么马斯克敢于宣称在明年为美国的T-Mobile用户提供卫星通信服务呢？需要注意的是，联发科方面日前刚刚宣布，成功实现世界首次5G NTN（非地面网络）卫星手机连接测试，可让手机直接通过卫星信号上网。据悉，此次测试是由联发科与德国Rohde&Schwarz公司联合完成，是以3GPP Rel-17规范定义功能与程序为基准，但这也是在实验室环境下完成的，距离商用还有很漫长的道路。

事实上，马斯克所谓的手机可实现卫星通信，与大多数朋友理解的移动通信还有“亿点点”区别。大家理解的移动通信除了打电话外、最重要的应该是上网了，但此次马斯克所说的却是能提供“文本消息通信服务”，也就是短信、彩信和RCS（富媒体信息套件）媒体。换句话来说，SpaceX的卫星直连手机，只能做到手机通过卫星发短信的程度，是不能上网冲浪的。

为什么可以在手机本身不发生变化的情况下用卫星来发短信，其实主要得归功于SpaceX的第二代星链卫星，既然接收端的天线不能变，SpaceX就选择了增强接收灵敏度的方式、让卫星变身“顺风耳”。根据官方公布的信息显示，第二代星链卫星的通信载荷在原先Ku、Ka天线和星间激光链路的基础上，增加了一个面积达到25平方米的中频PCS频谱（mid-band PCS spectrum）天线，以实现与地面上手机的直接通信。

每个中频PCS频谱天线将在地面形成一个通信单元格、通信带宽为2-4Mbits，单元格中的手机将可以通过直连卫星实现通信。显然，几个Mbits的带宽只配被称为“小水管”，但对于以文字为主的短信而言就足够。无独有偶，美国的AST SpaceMobile此前也使用了类似的方案，通过在近地轨道部署拥有450平方米巨型相控阵天线的卫星，实现了普通手机4G/5G频段高增益信号的发射和接收。

然而，这套方案并不是没有缺陷。由于信号的衰减和遮蔽，注定了想要在室内用手机直连卫星不太可能。再者，如何在有限的频段上完美消除同频干扰，以保证覆盖率同样也是一个巨大的挑战，要知道T-Mobile在美国可拥有上亿用户，而在绕着地球轨道运行的SpaceX卫星目前只有约2845颗。当然，马斯克可能也没有想要为全美国的T-Mobile用户提供服务，可能只是希望提高星链网络的覆盖率。

彻底解决信号盲区问题，无论用户身处何地只需要抬头仰望天空就能联络上外界，这可能才是马斯克的愿景。目前在全球范围内，3G/4G/5G移动通信覆盖的陆地范围仅约为30%，并且无法覆盖诸如沙漠、戈壁、海洋、偏远山区和两极等区域。而传统移动通信网络覆盖不到的区域，无疑就是卫星电话的市场，也是马斯克或T-Mobile这类移动运营商所垂涎的市场。

虽然卫星连接的速度很慢，甚至于一条短信的收发都需要数十分钟，但其重要意义在于，即便是在荒郊野外或遇到突发情况时，能够用户基本告别信号盲区。所以别看卫星电话这一细分市场不那么起眼，但却是诸如工程、航运、户外等许多行业的刚需。君不见苹果其实也对这一领域有所图，其近年来已申请了254个卫星相关专利，甚至超过了UWB相关技术的专利规模。

其实无论SpaceX、还是苹果，为手机用户提供卫星服务都可能是获取更多营收的关键，而对于运营商而言，将网络覆盖面尽可能扩大，同样也是获得更多市场份额的必由之路。或许在不远的将来，用手机接通卫星在地球的任何一个角落上网都不再是梦了。

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