全球速讀：從地面到天空，手機(jī)的未來(lái)也許是衛(wèi)星通信？
引言
遠(yuǎn)古的人們，通信基本靠吼，費(fèi)嘴不說(shuō)，聲音還傳不遠(yuǎn)。
(資料圖)
現(xiàn)代的人們，只需一部手機(jī)，就可以千里傳音，方便又快捷。
很多人認(rèn)為有一部好的手機(jī)，就可以盡情享受通信帶來(lái)的快樂(lè)。
然而，事情并沒(méi)有那么簡(jiǎn)單。通信，是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，也是一個(gè)龐大的網(wǎng)絡(luò)。
一個(gè)電話的接通，可能需要信號(hào)翻山越嶺，騰云駕霧。
目光所致，皆是疆土
便利的通信，是因?yàn)橛旋嫶髷?shù)量的基站對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支撐。
截止 2022 年底，我們國(guó)家的基站總數(shù)超過(guò)了 1200 萬(wàn)個(gè)，其中 5G 基站數(shù)超過(guò) 231 萬(wàn)個(gè)。
行走在繁華的街道上，漫步在安靜的公園里，乘坐在飛馳的動(dòng)車上，不論我們?cè)谀睦?，都可以拿出手機(jī)隨時(shí)聯(lián)系。
不管是為了工作還是為了娛樂(lè)，我們忙到不亦樂(lè)乎的時(shí)候，其實(shí)手機(jī)也在一直地忙碌著。
每一部正常運(yùn)行的手機(jī)，都在與周圍的基站建立著連接。
手機(jī)一開(kāi)機(jī)，就會(huì)發(fā)送信號(hào)到最近的基站，向核心網(wǎng)提交注冊(cè)請(qǐng)求。核心網(wǎng)檢查通過(guò)以后，手機(jī)才算是正式接入到了通信網(wǎng)絡(luò)。
基站一般放置在高處，而信號(hào)就像是一張無(wú)形的漁網(wǎng)向下俯瞰，為覆蓋范圍內(nèi)的手機(jī)提供通信服務(wù)。
即使我們一直待在某個(gè)基站的覆蓋范圍內(nèi)，沒(méi)有改變位置，為了避免與通信網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系，手機(jī)需要周期性觸發(fā)注冊(cè)更新流程，核心網(wǎng)也會(huì)通過(guò)基站定期詢問(wèn)手機(jī)是否在線。
當(dāng)手機(jī)移動(dòng)起來(lái)，就會(huì)從一個(gè)基站的覆蓋范圍切換到另外一個(gè)基站的覆蓋范圍，基站會(huì)根據(jù)信號(hào)的強(qiáng)弱，觸發(fā)切換流程，將手機(jī)切換到信號(hào)更強(qiáng)的基站輻射范圍內(nèi)。在整個(gè)切換過(guò)程中，正在刷的視頻 / 打的游戲會(huì)被無(wú)縫轉(zhuǎn)移到新的無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)中，我們毫無(wú)感知。
在寒冷北方看冰燈的小 A，要給在溫暖南方曬太陽(yáng)的小 B，打視頻通話分享各自的快樂(lè)。
信號(hào)的傳遞，將經(jīng)歷一場(chǎng)跨越山河的旅程：
小 A 還要打視頻通話給在戈壁沙漠中搞道路建設(shè)的小 C，能打通嗎？
小 A 還要打視頻通話給在茫茫大海中搞科考航行的小 D，能打通嗎？
人類征服自然的腳步雖然已經(jīng)遍布全球，但是在大海上 / 在高山上 / 在荒漠中豎起一個(gè)個(gè)基站，很有難度，似乎也沒(méi)有什么必要。
如果連地面上有一些地方都無(wú)法建設(shè)基站，那么天空呢？
抬頭望天，目標(biāo)高遠(yuǎn)
早在 1957 年第一個(gè)人造地球衛(wèi)星飛上蒼穹，人類就已經(jīng)將通信的領(lǐng)域擴(kuò)展到了天空。
為了實(shí)現(xiàn)地面與衛(wèi)星之間的通信，一開(kāi)始的地面終端，就像一口又大又笨的鍋。
直到 30 多年后，才出現(xiàn)專門(mén)與衛(wèi)星通信、可以移動(dòng)的終端，我們稱之為：衛(wèi)星電話，并一直延續(xù)這個(gè)稱呼至今。
是的，從這個(gè)名字上，我們就可以看出它的主要功能是：打電話。
有了衛(wèi)星，茫茫大海與戈壁沙漠也可以成功通話。
衛(wèi)星電話有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：
不再依賴地面的基站。
衛(wèi)星電話的信號(hào)可以穿越云海，與頭頂上的衛(wèi)星連接，哪怕是與地球另一面的人們，都可以隨時(shí)隨地打電話。
如果通信衛(wèi)星位于低軌道，那么這種通信衛(wèi)星相對(duì)地面是運(yùn)動(dòng)的，衛(wèi)星天線覆蓋的區(qū)域也小且一直變化，導(dǎo)致通信時(shí)間短。要想構(gòu)建成覆蓋全球的衛(wèi)星電話通信網(wǎng)絡(luò)，則需要發(fā)送幾萬(wàn)個(gè)低軌道通信衛(wèi)星。
如果通信衛(wèi)星位于高達(dá)三萬(wàn)六千公里的同步定點(diǎn)軌道，就可以與地球同步自傳，相當(dāng)于固定不動(dòng)了。這種通信衛(wèi)星的天線覆蓋范圍大，只需要 3 顆衛(wèi)星，就可以覆蓋全球，實(shí)現(xiàn)二十四小時(shí)的全天通信。
衛(wèi)星采用專用的工作頻段，并且由國(guó)際電聯(lián) ITU-R 統(tǒng)一管理。
ITU-R 嚴(yán)格規(guī)定和審批各個(gè)衛(wèi)星工作頻段的申請(qǐng)，一般情況下，需要同時(shí)申請(qǐng)衛(wèi)星軌道資源 / 衛(wèi)星通信工作頻率資源。
目前的衛(wèi)星工作頻率范圍為：1GHz~40GHz，劃分的工作頻段參見(jiàn)下表。
取長(zhǎng)補(bǔ)短，合體變身
當(dāng)你有一個(gè) apple，我有一個(gè) pen，是不是就可以合體為 applepen?
哈哈，雖然是開(kāi)玩笑，但是這種取長(zhǎng)補(bǔ)短的方法，卻是科技不斷嘗試，不斷進(jìn)步的一種最佳實(shí)踐。
智能手機(jī) + 衛(wèi)星電話的合體，就是“衛(wèi)星手機(jī)”，會(huì)是什么樣子的呢？不禁讓人浮想聯(lián)翩，很是期待?。?/p>
這樣的衛(wèi)星手機(jī)，離我們會(huì)很遠(yuǎn)嗎？
衛(wèi)星手機(jī)要想飛入尋常百姓家，還有很多路要走。
01、頻段
盡管現(xiàn)有的智能手機(jī)已經(jīng)支持了很多頻段，但是要和衛(wèi)星通信的話，衛(wèi)星手機(jī)還需要支持更多的衛(wèi)星頻段。
以下為某款智能手機(jī)支持的頻段：
02、信號(hào)
地面的基站離我們很近，所以手機(jī)的天線可以隱藏起來(lái)。天空的衛(wèi)星離我們很遠(yuǎn)，要維持足夠的信號(hào)，目前是通過(guò)外接天線的方式來(lái)解決。
既要信號(hào)強(qiáng)，又要天線小。這種既要又要的難題，也就只有“愛(ài)折騰”的人類才會(huì)提出來(lái)，又會(huì)努力地去解決。
03、費(fèi)用
衛(wèi)星發(fā)射上天要花錢(qián)吧，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的維護(hù)要花錢(qián)吧，這可都是一筆筆不小的數(shù)目。
現(xiàn)在使用衛(wèi)星電話的人少，衛(wèi)星也少，當(dāng)然就是網(wǎng)速低、費(fèi)用高。
那如果使用衛(wèi)星電話的人多、天上的衛(wèi)星多，當(dāng)然就是網(wǎng)速逐漸提升、費(fèi)用逐漸下降了。
畢竟，智能手機(jī)也是這么走過(guò)來(lái)的，從當(dāng)初的 1MB 十幾塊錢(qián)到現(xiàn)在的 1GB 幾塊錢(qián)，簡(jiǎn)直就是天上地下的差別。
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