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華為、蘋果要“捅破天”,手機衛星通訊到底是什麼?

簡介其實,目前國內幾乎所有手機都能支援北斗定位,應用北斗衛星的導航功能,但是要實現衛星通訊功能,整體的難度不小,不僅要有硬性的技術突破,也要有軟性的准入門檻

≡星手機如何取消阻止

作者/邱曉芬

編輯/蘇建勳

可能很多人有這樣的體驗:在城市習以為常的蜂窩網路,一旦到了深山裡、大海上,訊號失效後,手機形同廢鐵。

如今這種相當小眾的使用者需求,手機廠商們也趨之若鶩。

9月6日,搶在iPhone 14釋出的前兩天,華為時隔兩年更新的Mate 50,展示了這樣一種能力——使用者在無地面網路訊號覆蓋的條件下,比如身處荒漠無人區、出海遇險、地震救援,依舊可以實現緊急通訊服務,與外界保持聯絡,並且生成多條軌跡地圖。

餘承東口中這項“捅破天”的衛星通訊功能,基於北斗衛星實現。實際上,衛星通訊和蜂窩網路通訊的差別很大,蜂窩網路下,手機透過地面鋪設的基站,連結電信網路;而衛星通訊則是由衛星收發訊號,與手機進行連線。

儘管在釋出之後,市場上出現了不少質疑華為這一功能為“噱頭”的聲音——這完全能理解,北斗衛星通訊不是一項全新的技術,早在幾十年前就已經廣泛應用在軍事領域上。此外,其在民用領域的應用並不罕見,比如漁業、農業、森林搶險領域等,“國內所有大的農藥噴灑機都有這項功能”,一位行業人士表示。

但衛星通訊用在大眾智慧手機上確實是第一次。不僅華為對此感興趣,蘋果也瞄準了槍口。蘋果分析師郭明錤此前就表示,蘋果早在iPhone13期間就完成了衛星通訊在硬體上的開發,而9月8日釋出的iPhone 14,衛星通訊服務比華為提供的更豐富,不僅有衛星通訊緊急簡訊,還可以收到救援機構的資訊回覆。

在更早的時候,馬斯克旗下的衛星公司星鏈、吉利旗下的手機公司星紀時代也將其作為一項主要的賣點進行研究。但路線與華為此次介入北斗衛星並不相同。

手機廠商們近期的高調入局、密集發聲,直接引爆了二級市場的熱情,上週五,華麗創通、歐位元等相關領域公司集體暴漲。國外也一樣,衛星通訊公司全球星Globalstar的股價在過去半年直接飆升七成。

衛星通訊雖然不是一個新鮮事物,但隨著大手機廠商的入局、以及背後產業鏈的逐漸成熟,在手機上重新找到了嶄新的應用空間,改善少數使用者在極端情況下的使用體驗。

站在使用者的角度上看,一旦這項“緊急求助”功能若某天不幸被應驗,將會是終身難忘的一幕。但對於硬體廠商來說,他們追求的,其實遠遠不止改善使用者體驗這麼簡單。

把一項老技術裝上新手機,難度不小

按功能分,衛星包括導航、通訊和遙感三類。其中,北斗衛星是國內自主研製的,繼俄羅斯DE glonass、美國的GPS之後的第三個全球衛星導航系統。北斗衛星是融合了導航和通訊兩項功能的衛星。

其實,目前國內幾乎所有手機都能支援北斗定位,應用北斗衛星的導航功能,但是要實現衛星通訊功能,整體的難度不小,不僅要有硬性的技術突破,也要有軟性的准入門檻。

一名行業人士表示,在硬體方面,北斗上行天線設計相比傳統GPS有很大的變化,射頻、濾波器都需要做新的除錯。此外,還需要加入單獨的晶片。

產業鏈上的各方,技術門檻還在突破化解當中。比如,聯發科此前就展示過,5G晶片在手機硬體上的衛星通訊功能,試圖把功能整合進整體Soc(系統級晶片)當中。

此外,中國兵器工業集團也聯合過中國移動、中國電子科技集團以及一些國產手機廠商,攻克多項關鍵核心技術,完成國內首顆手機北斗短報文通訊射頻基帶一體化晶片研製。

一名通訊行業人士告訴36氪,手機和衛星之間並不是直接連線的,需要一些中間裝置,比如衛星接收天線鍋蓋轉化成WiFi之後才能與手機連線,而通訊射頻基帶一體化晶片起到的作用就是,“代替中間這一天線鍋蓋”。隨著在衛星通訊進入手機這一大眾化終端,將會帶動產業鏈對於衛星通訊一體化晶片的研發,帶動北斗產業鏈的發展。

華為、蘋果要“捅破天”,手機衛星通訊到底是什麼?

圖片來自pixabay

技術門檻之外,把這項老技術裝上新手機,還需要越過的一座高山是頻寬准入門檻。

作為高軌衛星,北斗衛星發射訊號的頻率和頻寬存在較大的限制。具體表現在,手機衛星通訊暫時只能基於位元組傳送,一般是以“短報文”的形式實現。以華為手機為例,透過北斗衛星系統實現雙向資訊的傳送接收的時候,一次最多隻能傳送1000個漢字。“要在這些地方,用北斗衛星通訊使用流媒體是不可能的”,一位行業人士表示。

不過,在華為之後,未來未必所有的大眾手機品牌都有能力跟進這項功能。前述人士表示,北斗衛星通訊未來頻寬將優先緊著漁業、森林救援、軍事等傳統剛需場景的使用,不一定能分配到國內這麼大的智慧手機使用者群體手上。

但另一位行業人士也認為,如果北斗衛星通訊開放頻寬得到提升,門檻降低,“也可能會衍生更多空間、應用的可能。”

另外,華為手機這次這項手機衛星通訊功能,訊號暫時還是由中國移動代收,因此,除了前述軟硬兩層的門檻之外,要實現這一功能還需要協調好晶片、手機廠商和運營商三方的關係。

華為費力推進手機衛星通訊這件難事不是沒有空穴來風,衛星通訊有其存在的價值。星紀時代CEO王勇告訴36氪,從全球範圍來看,移動基站的覆蓋率只有21%左右,沙漠、公海、高原等地方都還沒有被覆蓋,因此行業內下一代通訊的目標是,真正實現全場景全域的連線。

從使用者體驗改善來看,這項功能是有特定意義的,只是受眾還並不是很寬泛,絕大多數身處於城市的使用者對此很難有感知。“衛星通訊更像是對地面基面通訊的一項補充、備選。”一位行業人士表示。

對於如今創新乏力的手機廠商來說,費事費力把這項老技術遷移到新手機上不難被理解——他們如不會放過一絲一毫可以祭出創新力和巧思的地方。

華為向左,馬斯克星鏈向右

手機廠商的思考其實還能更深一步。

北斗衛星的特殊性,決定了它不是隨便一個手機玩家就能連線上的,大機率也不會隨便開放給國外廠商,硬體企業們開闢了另外一條思路——透過低軌通訊衛星來實現覆蓋,比如馬斯克的星鏈、以及吉利的星紀時代。

北斗衛星和低軌通訊衛星,是兩種完全不同的實現方式。一位行業人士告訴36氪,星鏈追求更多的是寬頻,也就是在這些地廣人稀的區域WIFI上網的能力,而北斗暫時只是以短報文形式實現通訊,“可以簡單理解為,一個是5G,一個是1G”。

華為、蘋果要“捅破天”,手機衛星通訊到底是什麼?

低軌衛星通訊系統基本構成 資訊來自華泰證券

另外,手機廠商們涉獵手機低軌衛星通訊的另外一項考慮是,實現“近場連線”,打造自己的生態閉環。手機廠商們在手機增長見頂之後,正在圍繞著手機這一中心點,打造自己的IoT生態,甚至補齊自己的智慧汽車版圖。硬體越鋪越多,底層的閉環連線、資料的打通至關重要。

王勇告訴36氪,在智慧化的時代下,所有的裝置近在咫尺,卻互相割裂,無法提供融合的服務,透過衛星可以解決多裝置融合連線的問題。“在浩瀚的大海上,在無盡的沙漠上,手機之間不僅可以和外地聯絡,還可以互相聯絡,還會非常便利。”

設想很美好,商業模式是擺在眼前的一大問題。一位通訊行業人士表示,星鏈上網每個月要100多美元,遠遠高於傳統的地面基站寬頻連線,並不是普通使用者可以接受的範圍。所以未來商業模式的打磨也是擺在眼前的一項重要議題。

不過,王勇認為,低軌衛星不於基站,是邊際成本遞減的模式,從使用者體驗來說,連線問題如果得到更好的解決, 也會產生更好玩的殺手級應用。

另外,低軌衛星通訊模式的又一項掣肘是,當前的頻譜資源相當緊缺。衛星頻譜是一種全球性資源,衛星頻譜和軌道資源的申請都遵循著“先登先佔”原則,先登記者有優先權。

華為、蘋果要“捅破天”,手機衛星通訊到底是什麼?

地面行動通訊和衛星通訊的對比 來自華泰證券

而在一位行業人士看來,華為此次如此堅定推動此事,也或許是其6G佈局的其中一步。6G時代下,衛星和蜂窩通訊將會是互相融合、互相補充的,“傳統地面運營商模式下沒有新玩家了,建站的成本越來越高,引入衛星通訊,還會有新的玩家還會進來”。

不管如何,隨著華為和蘋果的加入,手機衛星通訊的時代已經悄然而至,產業鏈上也將誕生更多的機會。

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