衛(wèi)星通信是地球上(包括地面和低層大氣中)的無(wú)線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信的特點(diǎn)是：通信范圍大;只要在衛(wèi)星發(fā)射的電波所覆蓋的范圍內(nèi)，從任何兩點(diǎn)之間都可進(jìn)行通信;不易受陸地災(zāi)害的影響(可靠性高);只要設(shè)置地球站電路即可開(kāi)通(開(kāi)通電路迅速);同時(shí)可在多處接收，能經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)廣播、多址通信(多址特點(diǎn));電路設(shè)置非常靈活，可隨時(shí)分散過(guò)于集中的話務(wù)量;同一信道可用于不同方向或不同區(qū)間(多址聯(lián)接)。
衛(wèi)星通信：利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電波，從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。人造地球衛(wèi)星根據(jù)對(duì)無(wú)線電信號(hào)放大的有無(wú)、轉(zhuǎn)發(fā)功能，有有源人造地球衛(wèi)星和無(wú)源人造地球衛(wèi)星之分。由于無(wú)源人造地球衛(wèi)星反射下來(lái)的信號(hào)太弱無(wú)實(shí)用價(jià)值，于是人們致力于研究具有放大、變頻轉(zhuǎn)發(fā)功能的有源人造地球衛(wèi)星——通信衛(wèi)星來(lái)實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信。其中繞地球赤道運(yùn)行的周期與地球自轉(zhuǎn)周期相等的同步衛(wèi)星具有優(yōu)越性能，利用同步衛(wèi)星的通信已成為主要的衛(wèi)星通信方式。不在地球同步軌道上運(yùn)行的低軌衛(wèi)星多在衛(wèi)星移動(dòng)通信中應(yīng)用。
同步衛(wèi)星通信是在地球赤道上空約36000km的太空中圍繞地球的圓形軌道上運(yùn)行的通信衛(wèi)星，其繞地球運(yùn)行周期為1恒星日，與地球自轉(zhuǎn)同步，因而與地球之間處于相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，故稱為靜止衛(wèi)星、固定衛(wèi)星或同步衛(wèi)星，其運(yùn)行軌道稱為地球同步軌道(GEO)。
據(jù)Macrumors報(bào)道，蘋(píng)果今天在一份新聞稿中證實(shí)，iPhone 14型號(hào)的緊急SOS將通過(guò)衛(wèi)星于本月晚些時(shí)候在美國(guó)和加拿大推出。蘋(píng)果尚未提供該功能所需的特定發(fā)布日期或iOS版本。
蘋(píng)果還宣布，將從其先進(jìn)制造基金中投資4.5億美元，用于開(kāi)發(fā)通過(guò)衛(wèi)星支持緊急SOS的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，其中大部分資金將流向蘋(píng)果的衛(wèi)星合作伙伴Globalstar。
蘋(píng)果表示，其投資將為Globalstar在阿拉斯加，佛羅里達(dá)州，夏威夷，內(nèi)華達(dá)州，波多黎各和德克薩斯州的地面站提供關(guān)鍵的增強(qiáng)功能，以確保iPhone 14用戶能夠在脫離電網(wǎng)時(shí)連接到緊急服務(wù)。
所有四款iPhone 14型號(hào)都將能夠直接連接到Globalstar衛(wèi)星，使用戶能夠在蜂窩和Wi-Fi覆蓋范圍之外向緊急服務(wù)發(fā)送短信，并使用“查找”應(yīng)用程序通過(guò)衛(wèi)星共享其位置。該功能將幫助用戶將iPhone指向具有屏幕視覺(jué)效果的衛(wèi)星。
蘋(píng)果公司表示，在理想條件下，衛(wèi)星消息可能需要15秒才能發(fā)送，可以直接看到天空和地平線，但消息可能需要一分鐘多的時(shí)間才能發(fā)送到“樹(shù)下，樹(shù)葉淺或中等”。在有“茂密的樹(shù)葉”或“其他障礙物”的環(huán)境中，iPhone可能無(wú)法完全連接到衛(wèi)星。
作為投資的結(jié)果，Globalstar的地面站已經(jīng)升級(jí)，以使用專門(mén)為Apple設(shè)計(jì)和制造的新型高功率天線。蘋(píng)果分享了有關(guān)該功能如何工作的更多詳細(xì)信息：
當(dāng)iPhone用戶通過(guò)衛(wèi)星請(qǐng)求發(fā)出緊急SOS時(shí)，Globalstar在低地球軌道上的24顆衛(wèi)星之一以大約16，000英里/小時(shí)的速度行駛。然后，衛(wèi)星將消息發(fā)送到位于世界各地關(guān)鍵點(diǎn)的定制地面站。
想必看過(guò)9月份華為手機(jī)品牌的發(fā)布會(huì)內(nèi)容，大家或許還對(duì)這些新品及其新功能記憶猶新。雖然手機(jī)本身熱度很大，不過(guò)筆者感興趣的手機(jī)衛(wèi)星通信功能同樣也獲得了很大的關(guān)注度。而所加持的這一項(xiàng)被華為稱作“向上捅破天”的新通信技術(shù),也讓其因此成為國(guó)內(nèi)首臺(tái)完美支持該功能的首發(fā)旗艦，成為全球第一款支持衛(wèi)星通信功能的智能手機(jī)。
從行業(yè)內(nèi)一些相關(guān)報(bào)道中了解到，這項(xiàng)技術(shù)好像比我們所想的還要那么厲害些。畢竟連蘋(píng)果也隨后推出了這項(xiàng)新功能，官方在發(fā)布會(huì)上表示iPhone14系列上引入了一項(xiàng)新的安全功能，稱為“通過(guò)衛(wèi)星緊急SOS”。該功能可以利用iPhone天線中的自定義組件和專用軟件連接到通信衛(wèi)星，以便向手機(jī)用戶顯示將手機(jī)指向哪個(gè)位置以連接到衛(wèi)星并發(fā)送緊急信息。但是目前的一個(gè)情況是，iPhone14系列的衛(wèi)星通信功能在國(guó)內(nèi)還不是那么好用。
當(dāng)然，這項(xiàng)新功能的出現(xiàn)還是有意義的。今后即在地面沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的情況下，我們用戶通過(guò)衛(wèi)星將求助短信和所處位置以文字信息向外發(fā)出。比如身處荒漠無(wú)人區(qū)、出海遇險(xiǎn)、地震救援等特殊緊急情況，便能夠通過(guò)這項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)緊急通信服務(wù)，與外界保持聯(lián)系。
這在智能手機(jī)行業(yè)領(lǐng)域里稱得上是一件新鮮事物。換個(gè)角度想，這次智能手機(jī)廠商給用戶帶來(lái)這一項(xiàng)在極端緊急情況下使用的功能，也許可以理解成是為了進(jìn)一步改善我們的用戶體驗(yàn)。說(shuō)到底這種充滿新鮮感的功能是不是噱頭，咱們是按照實(shí)際情況來(lái)看待的。最后往往取決于我們用戶本身是否需要用到它。
談到這里，筆者聯(lián)想到了在這方面較為專業(yè)的衛(wèi)星通信電話，衛(wèi)星電話和我們常用的手機(jī)二者是有很大區(qū)別的。最根本的區(qū)別就是彼此通話用的信號(hào)不一樣，前者是通過(guò)衛(wèi)星傳輸，即只要能抬頭看到天，無(wú)論何時(shí)、何地都有信號(hào)和可撥通電話。后者則是通過(guò)地面的基站傳輸，我們才能正常打電話、發(fā)短信和數(shù)據(jù)上網(wǎng)。并且衛(wèi)星通信電話較為偏重專業(yè)性，娛樂(lè)可玩性相對(duì)不高。衛(wèi)星通信具有重大的戰(zhàn)略及經(jīng)濟(jì)意義，由于頻譜及地球低軌資源十分有限，國(guó)外搶占布局較早，發(fā)展中國(guó)“星鏈”必要且緊急。當(dāng)前星網(wǎng)集團(tuán)動(dòng)作頻繁，中國(guó)“星鏈”處在爆發(fā)前期，上游率先受益于產(chǎn)業(yè)爆發(fā)，通信衛(wèi)星制造相關(guān)產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)前景廣闊。
衛(wèi)星通信戰(zhàn)略及經(jīng)濟(jì)意義重大，發(fā)展中國(guó)“星鏈”必要且緊急
衛(wèi)星通信能夠解決地面通信覆蓋不足等問(wèn)題，具有廣闊的市場(chǎng)需求。此外，衛(wèi)星通信對(duì)災(zāi)難應(yīng)急通信、軍事國(guó)防作用重大，發(fā)展衛(wèi)星通信擁有極其重要的戰(zhàn)略意義。如今，衛(wèi)星制造和發(fā)射技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，大規(guī)模發(fā)射衛(wèi)星的時(shí)機(jī)已到。同時(shí)，適合衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)的低軌資源稀缺，在 Starlink 等外國(guó)企業(yè)“瘋狂”搶占軌道及頻率資源的情況下，發(fā)展中國(guó)“星鏈”必要且緊急。
1.1. 需求端：衛(wèi)星通信具有戰(zhàn)略及經(jīng)濟(jì)意義重大，6G 網(wǎng)絡(luò)向天地一體化演進(jìn)，未來(lái)市場(chǎng)前景廣闊
衛(wèi)星通信可解決地面通信覆蓋不足等問(wèn)題，具有經(jīng)濟(jì)和戰(zhàn)略雙重意義
地面通信難以實(shí)現(xiàn)全球人口覆蓋。在沙漠及山區(qū)偏遠(yuǎn)地區(qū)等環(huán)境下，傳統(tǒng)地面通信鋪設(shè)技術(shù)難度大，而且運(yùn)營(yíng)成本高，通過(guò)部署傳統(tǒng)通信骨干網(wǎng)絡(luò)在互聯(lián)網(wǎng)滲透率低的區(qū)域進(jìn)行延伸普及存在現(xiàn)實(shí)障礙。目前，地球上超過(guò) 70%的地理空間，涉及 30 億人口未能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)覆蓋。甚至在發(fā)達(dá)國(guó)家，互聯(lián)網(wǎng)也未能實(shí)現(xiàn)全面覆蓋，比如美國(guó)仍有約 4640 萬(wàn)人未使用互聯(lián)網(wǎng)。建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)是解決地球“無(wú)互聯(lián)網(wǎng)”人口數(shù)字鴻溝問(wèn)題的重要手段，是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息地域連續(xù)覆蓋普惠共享的有效補(bǔ)充。
海洋作業(yè)及科學(xué)考察、航空寬帶等場(chǎng)景的通信需求只能通過(guò)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)來(lái)滿足。由于傳統(tǒng)地面基站無(wú)法在海上或空中鋪設(shè)，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)成為解決其通信需求的唯一解決方案。對(duì)于遠(yuǎn)洋航行的船舶而言，即時(shí)通信可滿足船載設(shè)備、科考設(shè)備等的數(shù)據(jù)交換需求。隨著物聯(lián)網(wǎng)、智能船舶解決方案的發(fā)展，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以聯(lián)通行駛中的船舶與岸端數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)能效優(yōu)化、工況監(jiān)測(cè)等提高運(yùn)營(yíng)效率、降低運(yùn)營(yíng)成本的應(yīng)用。
以航空出行為例，2019 年全球航空客運(yùn)人次超過(guò) 45 億，乘客對(duì)機(jī)上工作、娛樂(lè)等航空互聯(lián)網(wǎng)需求巨大。衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)具有帶寬容量大、低成本、抗干擾性強(qiáng)、無(wú)地面建設(shè)費(fèi)用的優(yōu)勢(shì)，成為未來(lái)機(jī)載通信的重要發(fā)展方向。根據(jù)羅蘭貝格數(shù)據(jù)，目前除北美后艙上網(wǎng)最為成熟，78%的航空已實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)覆蓋，而其他地區(qū)均低于 30%，其中亞太地區(qū)滲透率僅12%。未來(lái)隨著衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)步及普及率提升，航空寬帶市場(chǎng)潛力極大。
衛(wèi)星通信本身并不是什么新的黑科技，而是一項(xiàng)極其成熟且應(yīng)用廣泛的通信技術(shù)。衛(wèi)星通信直連太空中的衛(wèi)星，基本能夠覆蓋人類所能觸及的所有活動(dòng)范圍，常被用于地質(zhì)勘探、遠(yuǎn)洋運(yùn)輸、森林巡護(hù)等特殊領(lǐng)域。智能手機(jī)加上衛(wèi)星通信功能，也可以在一些諸如海洋、沙漠、森林等“信息荒原”中，在沒(méi)有信號(hào)的情況下與外界保持聯(lián)系。在一些極端的情況中，人們可以通過(guò)手機(jī)衛(wèi)星通信功能來(lái)發(fā)送一些簡(jiǎn)短求救信息。
兩家發(fā)布的智能手機(jī)，通過(guò)搭載新穎功能吸睛的同時(shí)，也帶來(lái)了爭(zhēng)議的聲音。畢竟衛(wèi)星通信不是一項(xiàng)全新的技術(shù)，市場(chǎng)里也有專門(mén)的衛(wèi)星電話。這些衛(wèi)星電話在軍事領(lǐng)域和民用領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
市場(chǎng)中有替代品，并且兩部新手機(jī)此次披露的衛(wèi)星通信功能，目前也只有基礎(chǔ)的單向通信能力，那為什么還能夠引起廣泛的關(guān)注與討論?手機(jī)廠商們瞄準(zhǔn)的又是什么?
襁褓中的衛(wèi)星通信，能給手機(jī)廠商帶來(lái)什么?
華為和蘋(píng)果發(fā)布的新機(jī)，攪起的水花不小。但其手機(jī)衛(wèi)星通信功能只可以單向發(fā)送消息，并不能接收信息。在衛(wèi)星電話廣泛應(yīng)用的今天，手機(jī)廠商們?yōu)楹芜€要在手機(jī)中大費(fèi)周折去實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信呢?
1.豐富了一些有需求指向的特殊場(chǎng)景。目前手機(jī)場(chǎng)景的擴(kuò)展到了瓶頸期，洞察與拓展有需求的新場(chǎng)景困難。對(duì)于遠(yuǎn)洋通信、石油勘測(cè)、海上、森林、沙漠等偏遠(yuǎn)地區(qū)的科研或緊急救援活動(dòng)等有需求的特殊場(chǎng)景，手機(jī)衛(wèi)星通信可以為應(yīng)急通信服務(wù)提供支持。
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