为什么苹果和华为近期纷纷推出“捅破天”的技术？全球高速通信时代就要来临？

近期，苹果与华为，

这两家手机大厂，

几乎是在同一时间，

推出了卫星通信功能。

近日，上海科技采访NI航空航天资深行业专家刘金龙，请他为我们讲述这一“巧合”背后的“必然”，以及手机直连卫星技术未来可能的演进方向。

“手机是非常大众的东西，而卫星此前没有走进普通大众，因此当这两个结合在一起的时候，产生了很大的关注。”

刘金龙认为，尽管在大众眼里，

手机直连卫星引起轰动，

但其实在业内看来，

其实早已积累了长期的技术储备，

是筹备多年的。

为什么选择在这一时间点

做这项技术？

在刘金龙看来，两大手机厂商同时推出这一功能，有几项因素：

首先，手机厂商需要更加创新的功能。

“手机是大众商品，用户量非常之多，从导航、到美颜拍照、再到现在的应急服务，对于手机厂商来说，是一项功能上的补充。”

其次，技术成熟推动其向前发展。

过去，卫星终端的个头比较大，很难像普通消费者的手机一样。同时，手机这样的消费类电子产品有严格的功率限制，因此，把这么大块头的卫星终端装进手机里，需要足够成熟的技术。

“尽管如此，但若和手机通信技术做类比，目前这项‘捅破天’的技术，还只是1G时代，甚至1G都不如。”刘金龙谈道，许多年前，手机只有发短信和打电话两个功能，而目前，手机直连卫星只能实现发短信的功能，因此，这一技术方向距离真正走向普遍化的应用，还有较长的距离。

手机直连卫星这一功能的意义在哪里？

既然这项“捅破天”的技术，

目前并不成熟，

那么我们普通消费者，

是否需要为这一新功能买单？

刘金龙坦率地说道：

“这个功能对于很多人来说，

估计使用频率非常低。”

但使用频率低，

并不意味着这项功能没有意义，

在刘金龙看来，

“捅破天”的手机直连卫星功能，

其实有点像为自己

买了一个额外的保险，

与健康险、养老险一样，

大部分时候是不被使用的，

而一旦触碰到使用条件时，

这些保险才会发挥其真正的作用。

在平时，保险则提供了

一种心理上的安全感。

刘金龙说道：

“当你真的身处险境，

或者要去一个相对偏远的地区时，

带着这样一部可以

直连卫星的手机，

会有心理上的安全感，

因此，虽然功能有限，

但带来的价值还是比较大的。”

“捅破天”之后

演进方向在何处？

在航空航天与国防行业相关行业具有16年的经验的刘金龙看来，当前手机厂商发布的手机直连卫星技术实现的是窄带的文本信息服务，后续会向语音服务演进。同时，随着卫星天线的发展，宽带用户终端也会逐渐小型化。

随着手机直连卫星的服务

从文本信息、语音到高速数据的趋势发展，

技术挑战也越来越大。

当前低轨卫星与手机或用户终端之间的链路较多的采用私有定制通信协议，手机上还需要额外的硬件模块。

“现在能够直连卫星的手机上，其实就是在原有连接地面网络之外又有另外一套连接卫星的硬件系统，这是额外增加成本的。”刘金龙说道，“我们未来的研究，将放在‘一体化’上，如何用同样一套基带系统进行通信，让用户感觉不到是连接地面基站还是卫星。”

“未来，手机直连卫星在向高速通信发展的过程中，与地面5G网络的融合至关重要。”

目前，NI正在探索5G NTN，

即5G非地面网络的技术攻关，

他谈道：“我们现在用的5G

是5G TN，即5G地面网络。”

与1G到5G的演化不同，

在他看来，5G到6G的发展，

更关注通信的覆盖面。

目前，蜂窝网络对于整个地球的覆盖面积是很小的，根据国际电信联盟2021年的统计数据，全球仍有29亿人没有使用过互联网。

“5G+卫星”

——地面5G网络与卫星通信的融合，

有可能改变这一现状。

但是低轨卫星的高速运动，以及卫星信道的特点，也给5G+低轨卫星融合的通信体制设计带来诸多挑战。

“目前，我们团队正与国内一些卫星、互联网主流企业合作，为它们提供一些基础支撑技术，探索新型的通讯体制。”刘金龙说道。

据刘金龙透露，目前NI已实现基于低轨卫星的5G NTN端到端半实物仿真，可用于5G NTN通信体制研究、设计与验证。

图注：AST SpaceMobile 的 BlueWalker 3 移动电话服务卫星在轨道上的艺术家插图。(图片来源：诺基亚/AST SpaceMobile)

“天空才是极限”，

刘金龙认为，也许在未来，

卫星的天线

会像一个巨大的罩子，

笼罩住天空，

而到那一天，

也许卫星通信将真正走进每个人的生活，

如同我们如今使用地面通信一样。