虽然紧急卫星消息服务几乎不可用,但该技术可能会迅速加速发展。高通计划从 2026 年开始通过卫星进行首次音频和视频通话。基于 5G 和卫星星座的加速,这可能会彻底改变紧急消息……而且还不止于此。
智能手机很快将直接与卫星通话!之间苹果和 iPhone 14 去年年底发布等高通在一月份的 CES 上的表现移动终端的世界正越来越转向太空。主要优点是,当您远离任何网络时,可以发送紧急消息。如果对经济模型还有很多疑问,那么与高通“卫星先生”Francesco Grilli 的对话会给我们带来惊喜。 “下一步将是音频和视频通信», 友好的意大利工程师热情地说。未来学家对下个世纪的预测?甚至没有:“如果一切顺利的话,从2026年开始我们将开始能够尽可能以这种方式进行沟通»。
在 K2 山顶进行视频通话,附近没有任何天线?“ 相当 ! »高通公司地理定位和卫星通信技术负责人立即做出回应。这是一个令人惊讶的预测,让我们想知道我们是如何这么快就到达这里的。
物质成熟是实力的源泉
高通和苹果的“卫星”公告相隔仅几个月,促使我们提出第一个问题:能够使卫星通信技术如此迅速发展的技术基础是什么?为什么是现在而不是之前或之后? “没有单一的原因»,格里利先生解释道。 “首先,你应该知道我们已经为此工作了两年多了。正是物质的进步才使得与卫星的通信成为可能。更具体地说是加速度计、陀螺仪和磁力计。我们已经不得不等待这些组件作为标准集成到设备中»,这位活泼的工程师解释道。 “并且它们足够精确。随着最新一代能够自我校准,我们已经通过了必要的硬件步骤»,他补充道。
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这些被称为 MEMS 的小型组件的精度使得 Pokémon Go 或 Google Sky Maps 等地理定位应用程序的出现成为可能。随后,应用程序在位置精度甚至空间指向方面产生了大量软件改进。“现在,即使用户移动,误差幅度也小于 20°。只要视线清晰,我们就能轻松指出卫星的位置”。并与他们沟通。
天线、频率、能量和角度的故事
如果您是物理学家或波和网络方面的专家,到目前为止,没有什么会让您感到惊讶。然而,对于我们其他人来说,问题立即出现:我们的手机如何能够与距我们头顶数百公里、以 22 马赫发射的物体“对话”?那么经典的卫星电话有巨大的天线吗?“我与您谈到的组件所提供的精度现在可以指向卫星所在的天空部分””M. Grilli 解释道。 ”当你用手机打电话时,你不用打卡。调制解调器和天线是移动的,必须自行找到天线。这会导致大量能量损失,因此限制了信号的范围。但是,如果将发射/接收波束减少到天空中的特定点,那么通信就会集中在一个角度上,当然更小,但范围更大»,工程师继续说道,然后解决了云的问题,因为和风会推开一个小的高积云。
«我们的合作伙伴 Iridium 使用的 L 频段范围为 1616 至 1626.5 MHz,雨或云对这些频率没有影响»,弗朗西斯科·格里利保证道。至于天线尺寸,再次指出是我们的救星。“经典的卫星电话是为语音而设计的,它们的大天线避免了指向。虽然手机的天线较小,但它们很先进,并且在定向使用时非常有效。。
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除此之外还有另一个技术元素,称为 5G。电信标准带来了多种用途……以及更高的能源水平。“5G 的能量水平需要在以千兆赫兹表示的频率上运行(百万赫兹,编者注)。将这些能级集中在 40 kHz 的缩减频段上(千赫兹,编者注),低于 GSM。方向正确,您的信号可以传得更远! »”,工程师补充道。而5G的贡献不仅仅局限于我们的终端,还包括天线。在地球上……或者在太空中!
唯一缺少的就是星座
与他的芯片组、天线和调制解调器,高通公司做了部分工作。但其他合作伙伴也参与其中,特别是在天线方面。 “爱立信开发了基于5G标准的NR NTN天线,这对该技术的发展至关重要»,格里利先生吐露道。从 17e随着 5G 标准的修订(行话是 5G rev. 17),新无线电非地面网络 (NR NTN) 是一种通信标准,允许将天线放置在探测气球、飞机上,或者在我们的例子中,放置在卫星。 “C这些是太空专家设计的天线类型(如 Iridium、SpaceX 和其他公司,编者注)需要将其送入轨道才能进行通信。部署速度将取决于投资和筹款。我们最多要等到 2026 年才能看到首次使用。”格里利先生解释说。
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除了智能手机的材料成熟度和 5G 标准的坚固性(和复杂性!)之外,还有另一个因素加速了这些卫星通信技术的发展:进入太空的价格下降。 “LEO发射成本(近地轨道,编者注)急剧下降,这使得新的星座得以诞生“,格里利先生解释道,但没有提及 SpaceX 的星链卫星的名字。然而,这个星座仍然是必不可少的,因为它已经代表了一半以上在我们头顶呼啸而过的活跃卫星(这不一定是好消息)!至于预期的流量,格里利先生声称,它们将是“大约 1 Mbit 下载和 200 kbit 上传”。不足以用于 4K 群组视频会议。但有足够的空间来交换关键信息、音频或视频。对于迷失在阿塔卡马沙漠中部的冒险家或在阿列日的白色区域中爆胎的不幸者来说,这是一场潜在的革命!