卫星通信“上机”孰优孰劣?
2023-02-07张书琛
张书琛
高通入局
除了卷硬件配置和系統性能,手机还能有什么新卖点?这两年芯片厂商和手机厂商给出了答案——卫星通信。
竞逐这一领域的除了手机厂商苹果、华为和太空技术公司SpaceX,近日又迎来了一位“新人”。高通在CES2023现场宣布将与卫星公司Iridium(铱卫星)合作,面向下一代安卓高端机型推出双向卫星通信服务“SnapdragonSatellite”:只要搭载了第二代骁龙8处理器(Snapdragon 8 Gen 2)的手机终端,就能通过铱卫星提供的卫星网络,实现在没有地面信号的情况下通过短信与外界联络。
部分安卓顶配机型已经瞄准这一卫星通信服务功能。据中国香港媒体爆料,三星将在2月2日的发布会上正式推出新一代旗舰机型Galaxy S23系列,该系列的卖点之一就是使用了第二代骁龙8处理器,增加了卫星通信功能。
卫星通信是一种借助卫星作为中继站转发微波信号的通信方式,手机终端直接和卫星通信,卫星再与地面站通信,接入地面通信系统,以此实现通信目的,核心作用在于作为地面移动网络的补充,面向一些偏远山区或应急场景提供紧急联系服务。
大众化的卫星手机这两年也不再是新鲜事。去年9月,苹果在新发布的iPhone14上首次搭载了类似的卫星通信功能;几乎同时,时隔两年拿出Mate50的华为也在最新产品上搭载了该功能;特别能画饼的SpaceX创始人埃隆·马斯克去年也跟美国第二大运营商T-Mobile的负责人迈克·西弗特联合对外宣布,将在2023年年底推出“手机直连卫星网络”,T-Mobile的用户届时将有机会使用自己的手机直接连接SpaceX的Starlink(星链)二代卫星发送短信,此后还会逐步增加语音和数据服务,解决移动网络无所不在的覆盖问题。
理论优势落地难
那么即将要落地的高通卫星通信服务相比于苹果、华为等先行者有何优势?
首先,高通卫星服务在功能和使用范围上有所不同。
从公开信息上看,高通卫星通信服务原理上和苹果的卫星救助服务类似。苹果使用的是美国商业卫星运营公司全球星(GlobalStar)在轨的24颗卫星;高通的卫星网络合作对象是铱卫星,其先后在低轨道上部署了66颗卫星组成的阵列,形如环绕地球的六个“卫星项链”,覆盖全球各个地区并支持更低功耗的低时延连接。两者使用的均为低轨道通信卫星。
与iPhone14只能发送预设好的求救信息、实时位置不同,由于卫星覆盖密度更优,高通卫星服务允许用户向任何人发送SOS定位消息和140个字节内的文字信息。
高通新品另一个技术亮点在于双向性——不仅可以发送信息,也可以收到回复,这是其他高端手机芯片尚未做到的。
“Snapdragon Satellite提供从南极点到北极点的全球覆盖,因此能够支持双向应急消息通信、SMS短信和其他消息应用。”高通发言人在发布会上表示,这意味着这项功能未来可能在非紧急情况下也可使用。
搭载北斗短报文芯片的Mate50虽然可以通过卫星发送文字和位置信息,但发送的每条信息尚不能超过39个汉字,且无法接收回复。主要原因在于,华为使用的是中、高轨定位卫星北斗的短报文功能。一般来说,轨道越高,卫星覆盖面积越大,信号向地面传输时损耗也越大,因此需要更强的天线才能实现更丰富的功能。
还有一个优势在于速度。在CES现场测试中,高通原型机大约3秒就能发送或者接收消息,而苹果在北美空旷地方的卫星通信功能测试时间是15秒。
不过高通卫星服务应用在各家安卓手机上时,是否还能保持这种优势还需要打个问号。
消费级手机之所以长期无法实现卫星通信,很大一部分原因在于硬件设计。如上所述,如果想要手机通过卫星实现语音、上网功能,不仅需要更长的天线,往往还要耗费时间搜寻、连线卫星,这一过程往往长达数分钟。哪个手机厂商愿意牺牲用户体验为这种“雪中送炭”的功能调整设计?
另一个摆在所有参与者面前的问题则是卫星频段分配。比如同样应用“专用卫星频段+终端增加卫星通信芯片”这一卫星通信方案的苹果与华为,因为频段重合导致的碎片化市场不仅给用户带来不便,也不利于卫星服务功能的推广。
想要手机与卫星直连,需要频段相同,但全球星和北斗短报文的接收频段都是2.483GHz-2.494GHz,即“n53”频段。而n53是区域性使用频段,在中国领空上,全球星的卫星为了不互相干扰要停止向地面发送信号,因此iPhone14无法在国内支持卫星通信功能;反之,北斗短报文功能也很难在支持全球星的地区使用,华为的用户也会受限。
高通卫星服务原型机展示