文|三易生活
作為在Twitter上可謂是呼風喚雨的存在,“吹牛不打草稿”幾乎快成為了外界對于馬斯克的共識,從未來將100萬人送上火星、到將自己大腦上傳到云端再與自己的虛擬版本交談,馬斯克的驚人之語可謂是數不勝數。就在數天前,馬斯克拉上T-Mobile首席執行官Mike Sievert在SpaceX的得州星艦基地宣布了一項突破性計劃,即SpaceX的第二代星鏈衛星將可直接連接手機。
后續SpaceX將與T-Mobile展開合作,從明年起新款星鏈互聯網衛星將借助T-Mobile的5G網絡提供廣播、文本消息等通信服務,只要用戶使用T-Mobile的網絡服務、且手機支持5G網絡,就可以直連星鏈互衛星接入運營商網絡。SpaceX方面表示,即便沒有可用的傳統網絡服務,只要你能清楚地看到天空,它就能讓你發短信或彩信。而T-Mobile方面則確認,其用戶的現有手機就能夠使用這一衛星網絡,不需其他的特殊設備。
對于科技行業相關信息有所關注的朋友或許還沒忘記,去年夏季關于iPhone 13系列將支持衛星通信的消息,可以說是傳得有鼻子有眼,但最終的結果,卻是iPhone 13系列對衛星通信說了聲“下次一定”。彼時iPhone將實現衛星通信功能這一傳言,之所以很多朋友不信,原因就在于衛星電話其實并不是個黑科技、反而是一項極為成熟的技術,而衛星通信的成功與否和信號強度、天線增益、發射信號功率、接收器靈敏度等因素息息相關。
目前,衛星電話要求天線的功率大、方向性強、不易受干擾 ,因此通常只能在室外使用,并且相關設備還會配備一根非常顯眼的天線。其實想想就能知道,不同于在城市中極為密集的4G/5G基站,人造衛星往往距離地面有上千公里,將數據傳輸到如此遠的距離自然就需要更大的能量,現有手機的發射端是很難滿足這個要求的。而星鏈目前所使用的網絡接入設備,則依然是多年前就已十分常見的“衛星鍋”造型。
那么問題來了,為什么馬斯克敢于宣稱在明年為美國的T-Mobile用戶提供衛星通信服務呢?需要注意的是,聯發科方面日前剛剛宣布,成功實現世界首次5G NTN(非地面網絡)衛星手機連接測試,可讓手機直接通過衛星信號上網。據悉,此次測試是由聯發科與德國Rohde&Schwarz公司聯合完成,是以3GPP Rel-17規范定義功能與程序為基準,但這也是在實驗室環境下完成的,距離商用還有很漫長的道路。
事實上,馬斯克所謂的手機可實現衛星通信,與大多數朋友理解的移動通信還有“億點點”區別。大家理解的移動通信除了打電話外、最重要的應該是上網了,但此次馬斯克所說的卻是能提供“文本消息通信服務”,也就是短信、彩信和RCS(富媒體信息套件)媒體。換句話來說,SpaceX的衛星直連手機,只能做到手機通過衛星發短信的程度,是不能上網沖浪的。
為什么可以在手機本身不發生變化的情況下用衛星來發短信,其實主要得歸功于SpaceX的第二代星鏈衛星,既然接收端的天線不能變,SpaceX就選擇了增強接收靈敏度的方式、讓衛星變身“順風耳”。根據官方公布的信息顯示,第二代星鏈衛星的通信載荷在原先Ku、Ka天線和星間激光鏈路的基礎上,增加了一個面積達到25平方米的中頻PCS頻譜(mid-band PCS spectrum)天線,以實現與地面上手機的直接通信。
每個中頻PCS頻譜天線將在地面形成一個通信單元格、通信帶寬為2-4Mbits,單元格中的手機將可以通過直連衛星實現通信。顯然,幾個Mbits的帶寬只配被稱為“小水管”,但對于以文字為主的短信而言就足夠。無獨有偶,美國的AST SpaceMobile此前也使用了類似的方案,通過在近地軌道部署擁有450平方米巨型相控陣天線的衛星,實現了普通手機4G/5G頻段高增益信號的發射和接收。
然而,這套方案并不是沒有缺陷。由于信號的衰減和遮蔽,注定了想要在室內用手機直連衛星不太可能。再者,如何在有限的頻段上完美消除同頻干擾,以保證覆蓋率同樣也是一個巨大的挑戰,要知道T-Mobile在美國可擁有上億用戶,而在繞著地球軌道運行的SpaceX衛星目前只有約2845顆。當然,馬斯克可能也沒有想要為全美國的T-Mobile用戶提供服務,可能只是希望提高星鏈網絡的覆蓋率。
徹底解決信號盲區問題,無論用戶身處何地只需要抬頭仰望天空就能聯絡上外界,這可能才是馬斯克的愿景。目前在全球范圍內,3G/4G/5G移動通信覆蓋的陸地范圍僅約為30%,并且無法覆蓋諸如沙漠、戈壁、海洋、偏遠山區和兩極等區域。而傳統移動通信網絡覆蓋不到的區域,無疑就是衛星電話的市場,也是馬斯克或T-Mobile這類移動運營商所垂涎的市場。
雖然衛星連接的速度很慢,甚至于一條短信的收發都需要數十分鐘,但其重要意義在于,即便是在荒郊野外或遇到突發情況時,能夠用戶基本告別信號盲區。所以別看衛星電話這一細分市場不那么起眼,但卻是諸如工程、航運、戶外等許多行業的剛需。君不見蘋果其實也對這一領域有所圖,其近年來已申請了254個衛星相關專利,甚至超過了UWB相關技術的專利規模。
其實無論SpaceX、還是蘋果,為手機用戶提供衛星服務都可能是獲取更多營收的關鍵,而對于運營商而言,將網絡覆蓋面盡可能擴大,同樣也是獲得更多市場份額的必由之路。或許在不遠的將來,用手機接通衛星在地球的任何一個角落上網都不再是夢了。