*图为华为官方公布的卫星通信演示
华为正式发布Mate 50系列新品，外界感兴趣的功能之一，就是之前传言“捅破天”的手机卫星通信功能。
按照发布会公布的信息，Mate 50系列产品可以直接通过北斗卫星发送短消息，不需要借助任何额外的设备，这将给野外作业、抢险救灾等工作带来巨大的便利。
与此同时，官方公布的资料显示，Mate 50的卫星通信功能目前只支持发送短信，而不支持接收北斗短信，接下来我们将通过十问十答的形式，逐一解答手机卫星通信知识点。
Q1：什么是手机和卫星直接通信？
A：手机卫星通信，实际是将卫星作为一个中继设备，让用户设备通过卫星中继，与几百公里外甚至几千公里外的其他通信设备相联系。
传统卫星电话的最大发射功率都在2瓦以上，而作为消费电子产品的手机，按照大多数国家的标准规定，FDD模式下最大发射功率不超过200毫瓦。
由于这方面技术限制，通信业早期未规划过让手机直接与卫星进行通信，但最近几年由于技术的发展，手机与卫星直接通信成为了可能。
图为3GPP标准文档关于手机和卫星通信场景的介绍
Q2：通信卫星都在哪些地球轨道上运行？
A：卫星“飞”得越高，覆盖的地面范围就越大，但手机和卫星直接通信最大的困难在于手机的发射功率小，而卫星距离地球太远。
目前人类的通信卫星通常使用三种轨道：低地球轨道LEO（500-2000公里之间)、中等地球轨道MEO(2000～20000公里)、高地球轨道GEO（大于20000公里）。
Q3：这些轨道对于的通信卫星来说都有什么优点？
A：低轨道的卫星相对地球表面的运动速度快，通常过顶时间在10分钟以内，单星服务时间短，必须多星接力才能为客户提供持续的服务，这种轨道离地球近，可以用较小的发射功率、较小的天线获得较高的速率，卫星的成本也较低，这是近年来互联网星座的重点。
高轨道卫星，主要指的是地球静止轨道卫星，相对地面静止，单星就能够为一大片地球表面提供持续的服务，但离地球太远，需要卫星和地面站的天线尺寸和发射功率都较大，成本较高。中轨道卫星则介于低轨和高轨之间。
Q4：传统的卫星电话支持上网吗？
A：像铱星电话和海事卫星电话这样的传统卫星电话，一般支持几十Kbps的通信速率，收发文字短信和文字邮件够用，但加个图片使用都很痛苦，上网浏览就别想了。
Q5：目前要实现卫星宽带上网要什么设备？
A：通常要一个用户地面站设备，将卫星信号转为用户能够使用的WIFI信号或者以太网，主要包括一个卫星天线，就是俗称的”锅“，这些设备往往需要用市电驱动，在移动中使用不方便。
Q6：北斗导航卫星的短消息功能需要什么设备才能使用？
A：需要特殊的发射和接收设备，有手持型的，我国的沿海渔民中正在普及这类设备。
刚刚发布的华为Mate50手机，也支持发送北斗短消息功能，可以预测一下，在华为的带动下，接下来将会有众多的设备支持这项功能，但是需要设备搭载相应的芯片来支持这一能力。
*图为官方标注信息：Mate50系列不支持接收卫星消息
Q7：北斗卫星的短消息功能在使用上有什么限制？
A：由于北斗卫星的处理能力有限，整个北斗系统发送短消息的用户数量是有上限。
如果限定每人每隔几分钟才能发一条，那么系统的用户容量大约在千万级，但如果同时发送北斗短消息的用户数量太多，就会出现拥塞，短消息发送不成功。
Q8：除了北斗卫星以外，我们的手机能直接与其他卫星通信吗？
A：不久的将来，是有可能的，制定移动通信标准的3GPP组织今年7月份刚刚冻结了最新版的5G标准，也称为Release17，这个标准就支持NTN非地面网络功能，就是手机直接和卫星通信。
当然这一版标准仅支持手机直接通过卫星收发文字短信的功能，语音通话和宽带上网功能目前都是不支持的。
不久之后就会有商业公司发射支持这个标准的卫星了，理论上一两年后的新手机都可能支持这个功能，这就要看手机厂家和芯片厂家的努力了。
Q9：手机直接通过卫星进行宽带上网可能吗？
A：从技术上来看当然是可能的，但在技术上要求卫星具备一个巨大的天线，美国已经有初创卫星企业要在近期发射试验星。未来3GPP组织的新版标准，比如Release18和19，乃至未来的6G标准，很可能也要将这个功能写入。
Q10：手机直接通过卫星宽带上网，会给5G技术带来冲击吗？
A：不会，因为卫星网络的用户容量有限的。一颗卫星就相当于一个基站，大城市一般覆盖了数十万4G和5G基站，轨道上的卫星数量不可能和地面基站对等，而且地面基站的部署成本要远比卫星的部署成本低得多。
所以，卫星网络永远是地面移动通信网的补充，不可能替代地面移动通信网络。
相关文章
