直接打卫星电话？你也可以

2024-03-04迟惑

科学大众（中学） 2024年3期

迟惑

华为发布Mate 60 Pro 手机之后，卫星通信忽然成为全民大热门。其实，在Mate 60 Pro 手机出现之前，卫星电话已经发展了几十年，出现了相当多的双模手机，也就是同时具备卫星通话能力和地面移动网通话能力的手机，但是这些型号都没有脱离服务专业市场模式。

要使用卫星电话，必须能看到开阔的天空，让手机和卫星之间能彼此“直视”。几乎没有人指望卫星电话可以在室内使用。但是，根据实践，如果屋顶很薄，电磁波还是可以通过的。在窗户附近或建筑物的顶层，卫星电话还是有希望打通的。另外，人们还可以考虑设置中继器，把卫星天线装在室外或者车外，然后连接到普通的个人电子终端上。

根据国际电联《无线电规则》，移动卫星服务（MSS）分为陆地移动卫星业务、海上移动卫星业务、航空移动卫星服务。卫星电话不但要能连接到卫星上，还要能够连接到全球范围的电信网络。也就是说，要能够打到任何一个电话号码上。所以，卫星电话本身也要有号码。各国电信管理部门分别给自己国家销售的卫星电话分配了专用的号段，包括全球星和铱星。这样，人们就可以用普通的固定电话和移动电话拨打卫星电话。然而，地面电话对卫星电话呼叫的话费往往高于卫星电话对地面电话或者卫星电话对卫星电话的话费。所以，除非很必要，我们还是不要给对方的卫星电话号码拨号。

如果使用低轨道卫星电话，那么用户或许感受不到时延，这也是铱星得到好评的主要原因之一。不过，使用地球同步轨道卫星电话，人们就要考虑信号往返70 000 多千米带来的时延。虽然0.4 秒这个数字看起来不大，但是在实际通话的时候，还是需要适应一下的，因为人类语言的音节速度其实相当快。汉语每秒钟平均可以发出5.18 个音节，英语可以达到6.19 个，日语甚至可以达到7.84个。有些词往往只有一两个音节，所以0.4 秒的延迟感受还是很明显的。大家用同步轨道卫星手机的时候，需要略微有点耐心。

和地面移动电话类似，大多数卫星电话都支持语音呼叫、短信和低带宽互联网访问。卫星电话的优点尽人皆知，它可以在没有固定电话和蜂窝网络等地面通信基础设施的地区使用，所以休闲远足、狩猎、钓鱼和划船旅行的人们会比较青睐卫星电话。一些商业用户，比如矿山和海上运输，也倾向于使用卫星电话。到目前为止，卫星电话很少受到地球上的自然灾害或战争等人类活动的干扰，是紧急情况下的可靠通信工具。

从大的概念范围来说，卫星电话是卫星移动通信终端的一种。卫星电话的使用场景，简单来说只有两种：一种是坐在“舱”里，一种是徒步在野外行走。这里的“舱”可能是机舱、船舱，也可能是车舱。舱内用的电话因为对质量的要求比较宽松，对供电能力的要求也比较宽松，所以经常可以采用传统听筒的方式，有一个体积不算太小的机身。在使用的时候，电话听筒就扣在这个机身上，打电话时拿起来，不打的时候挂回去。在很长一段时间里，海事卫星电话就是以这种形式存在的。如今，除了在船舶和飞机上，这种卫星电话的使用已经越来越少了。例如，几乎每架民航客机上都有海事卫星电话，可以提供给用户紧急使用。它们采用的都是传统的听筒。

如今，人们讨论的卫星电话更大程度上是卫星手机。其实，绝大多数的卫星手机看起来都有点像对讲机。它们的体积相对比较大，机身比较厚，有一根又粗又长的卫星天线，这样才能够和地球同步轨道上的卫星相互通信。甚至是和低轨道卫星通信的铱星手机体积也不小，天线同样是又粗又长的，这主要是为了改善信号质量，实现连续而清晰的通话语音。

卫星电话的一个突出特点就是贵。比如，铱星9505A手机于2001年发布，售价为上千美元，海事卫星的BGAN 终端也通常价值数千美元。它们的通话费用也相当高，从固定电话和普通移动电话拨打语音电话的费用，从每分钟3 美元到14 美元不等。不同卫星电话网络之间的通话通常非常昂贵，通话费高达每分钟 15 美元。从卫星电话到固定电话的话费通常为每分钟0.80～1.50 美元。

卫星电话的优点是不受地面条件阻碍，然而有时候这也是缺点。多数国家不会允许在自己的境内有一种通信系统可以完全绕过政府监管。所以，卫星电话系统必须在具体国家取得许可证才能经营，也就是所谓的落地。如果有人使用未经许可的卫星电话，那就是非法行为。

卫星电话在今后的通信事业发展中会有什么样的前途呢？根据通信界对6G 的设想，它将是一个集成了高轨道和低轨道卫星、覆盖全球所有角落的通信体系。因此，6G 终端必须考虑卫星通信问题，其中包括语音通信、宽带通信和窄带的物联网通信。也就是说，到了6G 时代，普通手机和卫星手机之间的界限将完全消失，所有的消费型手机都将具备卫星通信的能力，就像如今普遍具备拍摄功能一样。

这个进程如今已经开始了。在两三年前，手机制造商和卫星运营商就开始探索如何用普通智能手机直接连接卫星。其实，普通电信运营商使用的频段中，2G 部分和L 频段、S 频段是重合的。平时之所以不会发生干扰，是因为地面铁塔的信号强度比卫星强得多，卫星不可能干扰铁塔。在适合卫星电话使用的无人区、灾害地区，又不存在铁塔，不会干扰到卫星。但是，普通手机的天线增益和信号处理能力都不适合直接连接卫星。如果能对此做一些改进，至少能让普通手机利用卫星实现收发短信甚至应急的话音通信。