作者：Sophia
物聯(lián)網(wǎng)智庫(kù) 整理發(fā)布
前幾天，華為Mate 60 Pro的“偷襲式”發(fā)布，可以說(shuō)是在科技圈扔下了一顆重磅炸彈。
這款“史上最強(qiáng)大”的Mate手機(jī)有很多值得深挖的技術(shù)突破，而在大家廣泛討論的5G、AI和芯片之外，尤為值得關(guān)注的是其衛(wèi)星通話功能。
據(jù)華為官方表示，Mate 60 Pro可以建立衛(wèi)星通話，用戶可在無(wú)地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)等極端環(huán)境下?lián)艽?、接?tīng)衛(wèi)星電話，及時(shí)與外界聯(lián)絡(luò)。顯然，該功能可以在緊急情況下成為一種寶貴的救生手段。
劃重點(diǎn)!!!是“衛(wèi)星通話”，而不是“衛(wèi)星通信”——雖然看起來(lái)只有一字之差，但背后涉及的技術(shù)難度卻不可同日而語(yǔ)。
早在去年9月，華為Mate 50就已正式上線了“向上捅破天”的北斗短報(bào)文功能，緊隨其后發(fā)布的iPhone 14系列也搭載了類(lèi)似的衛(wèi)星緊急通信功能。不過(guò)，這些都僅僅停留在“衛(wèi)星通信”階段，只能發(fā)送字符數(shù)量有限的文本信息和定位，而且使用起來(lái)也有各種環(huán)境限制。
而在Mate 60 Pro上，華為已經(jīng)可以做到讓手機(jī)通過(guò)衛(wèi)星直連的方式實(shí)現(xiàn)接聽(tīng)電話，所以才說(shuō)Mate 60 Pro是全球首款支持衛(wèi)星通話的大眾智能手機(jī)!
在日前播出的央視《新聞1+1》節(jié)目中，北京郵電大學(xué)教授呂廷杰談到了華為Mate 60 Pro的衛(wèi)星通話功能，他表示：
此前衛(wèi)星直連通信所能實(shí)現(xiàn)的通常是“短報(bào)文”，但如今華為可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星直連通話了，因此華為在天線技術(shù)、功耗控制技術(shù)等方面一定取得了重要突破。
這是連馬斯克的星鏈和蘋(píng)果手機(jī)目前都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)的——
因此，本文將扒一扒實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通話到底有多難，以及華為在該領(lǐng)域可能實(shí)現(xiàn)了哪些技術(shù)突破~
實(shí)現(xiàn)“衛(wèi)星通話”到底有多難?
熟悉馬斯克星鏈的都知道，星鏈衛(wèi)星屬于低軌衛(wèi)星，軌道只有幾百公里到一千公里的高度。
而官方消息顯示，華為Mate 60 Pro衛(wèi)星通話所用的衛(wèi)星則是中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司五院抓總研制、中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)的天通一號(hào)衛(wèi)星，距離地面約36000公里。
目前，天通一號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)發(fā)射了三顆，最新的一顆——天通一號(hào)03星是2021年初發(fā)射的，可與地面移動(dòng)通信系統(tǒng)共同構(gòu)成天地一體化移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，為我國(guó)及周邊、中東、非洲等相關(guān)地區(qū)，以及太平洋、印度洋大部分海域用戶，提供全天候、全天時(shí)、穩(wěn)定可靠的話音、短消息和數(shù)據(jù)等移動(dòng)通信服務(wù)。
相對(duì)于低軌衛(wèi)星，高軌衛(wèi)星通信對(duì)天線、發(fā)射功率要求更高，技術(shù)難度更大。要想在一個(gè)巴掌大的終端(手機(jī))上，實(shí)現(xiàn)與36000公里外的軌道衛(wèi)星建立通訊連接，主要面臨三大難點(diǎn)：
首先是傳輸損耗的問(wèn)題。衛(wèi)星越高，就意味著發(fā)射信號(hào)的傳輸損耗越大，地面發(fā)射的信號(hào)，也更加難以被衛(wèi)星接收。
第二是發(fā)射功率的問(wèn)題。因?yàn)楦哕壭l(wèi)星傳輸?shù)男盘?hào)損耗高，就需要地面設(shè)備的信號(hào)發(fā)射功率很強(qiáng)，但手機(jī)輕薄的機(jī)身天然決定了其功率發(fā)射的器件很小。
第三是天線增益的問(wèn)題。衛(wèi)星通話要求天線功率大、抗干擾性強(qiáng)，常規(guī)版衛(wèi)星電話為了保證通話質(zhì)量，都配有一根又大又長(zhǎng)的天線，但這顯然不符合現(xiàn)代智能手機(jī)的設(shè)計(jì)美學(xué)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星通話本身并不是什么新技術(shù)，甚至可以說(shuō)技術(shù)非常成熟，但是想把這項(xiàng)功能集成在輕薄小巧的民用手機(jī)上卻難如登天。去年9月Mate 50系列發(fā)布時(shí)，一位民營(yíng)航天從業(yè)者就曾明確表示，不看好民用手機(jī)搭載衛(wèi)星通話功能，理由是衛(wèi)星天線功率太大，即使克服物理尺寸，也會(huì)對(duì)手機(jī)造成沉重的負(fù)擔(dān)，功耗和發(fā)熱問(wèn)題都很難得到解決。
就結(jié)果來(lái)看，在短短一年時(shí)間內(nèi)，華為逐一克服了上述挑戰(zhàn)。
Mate 60 Pro“捅破天”的黑科技
目前華為還沒(méi)有公布有關(guān)衛(wèi)星通話的太多技術(shù)細(xì)節(jié)，但是通過(guò)此前Mate 50系列在解決衛(wèi)星通信方面的技術(shù)突破和各大機(jī)構(gòu)對(duì)新機(jī)的拆解，也能部分窺見(jiàn)Mate 60 Pro“捅破天”背后的黑科技。
面對(duì)硬件功率不足的問(wèn)題，華為在Mate 50系列中開(kāi)發(fā)了高功率的PA、低損耗的射頻鏈路，以及收發(fā)方向一致的天線設(shè)計(jì)，有效提升手機(jī)長(zhǎng)距離的通信功率，減少手機(jī)與衛(wèi)星之間通信的信號(hào)損耗。
在算法層面，華為設(shè)計(jì)了全新的編解碼算法，引入高增益的Polar編碼方案，從而降低衛(wèi)星通信傳輸過(guò)程中的干擾和噪聲，提升了信號(hào)解碼率。
可以猜想，Mate 60 Pro大概率會(huì)沿用這些技術(shù)的迭代版本，為從短報(bào)文到衛(wèi)星通話的階躍式突破奠定基礎(chǔ)。
更有分量的是——多家機(jī)構(gòu)的拆機(jī)視頻揭示了一個(gè)重要發(fā)現(xiàn)，即Mate 60 Pro或許內(nèi)置了兩顆專(zhuān)用的衛(wèi)星通信芯片。
一顆是用于衛(wèi)星通訊的射頻收發(fā)芯片，型號(hào)為RX6003EQK;另一顆型號(hào)為HTD1010，疑似為衛(wèi)星移動(dòng)通信基帶芯片。
最新曝光的資料顯示，RX6003是一款高集成射頻芯片，只需要少量外圍元器件配合，即可實(shí)現(xiàn) S 頻段衛(wèi)星信號(hào)收發(fā)和北斗 B1/GPS L1頻段接收功能。
該芯片的發(fā)射通道采用直接變頻架構(gòu)，衛(wèi)星接收通道和導(dǎo)航接收通道采用低中頻架構(gòu)，以上架構(gòu)便于集成，同時(shí)具有良好的性能。其射頻前端包含 2 個(gè)高性能低噪聲放大器(LNA)，分別對(duì)應(yīng)衛(wèi)星和北斗頻段應(yīng)用，具有出色的線性度。通過(guò)外置濾波器可提高收發(fā)信道的雜散和帶外噪聲抑制能力，RX6003還支持常規(guī)以及應(yīng)急救生模式。
HTD1010則沒(méi)有太多資料曝光。
另有媒體報(bào)道顯示，Mate 60 Pro內(nèi)置的衛(wèi)星通訊芯片是與中國(guó)電子科技集團(tuán)公司旗下的研究機(jī)構(gòu)合作開(kāi)發(fā)的，解決了功率放大(PA)處理器熱量、天線性能和其他技術(shù)難題，為設(shè)備內(nèi)穩(wěn)定高效的衛(wèi)星通信鋪平了道路。
當(dāng)然，在官方消息發(fā)布之前，以上信息僅供參考~
目前，Mate 60 Pro衛(wèi)星通話功能只能通過(guò)電信卡提供，中國(guó)電信運(yùn)營(yíng)的手機(jī)號(hào)段1740用戶在衛(wèi)星服務(wù)區(qū)內(nèi)，使用天通衛(wèi)星手機(jī)或終端就能使用語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)通信及位置服務(wù)，用戶可以通過(guò)中國(guó)電信應(yīng)用來(lái)申請(qǐng)并激活該功能。
與天通衛(wèi)星系統(tǒng)的整合，長(zhǎng)期以來(lái)一直有傳言，現(xiàn)在得到了證實(shí)，展示了中國(guó)電信在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中的參與。
“衛(wèi)星通話”的價(jià)值爭(zhēng)議
作為一項(xiàng)突破性的新技術(shù)，“衛(wèi)星通話”功能的出現(xiàn)也引發(fā)了諸多爭(zhēng)議，焦點(diǎn)之一在于資費(fèi)問(wèn)題。
目前，中國(guó)電信提供了兩套收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)：
第一種收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，電信用戶可以開(kāi)通專(zhuān)屬套餐，每個(gè)月的費(fèi)用是200元，其中包含了200分鐘的通話時(shí)長(zhǎng)，如果超過(guò)200分鐘的話，后續(xù)將按照1.6元/分鐘收取，而衛(wèi)星短信則按照0.4元/條收取。除了包月還能選擇包年，收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為1000元/年，總共包含了750分鐘通話以及5條衛(wèi)星短信。
第二種收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，電信用戶可以開(kāi)通衛(wèi)星通話功能，基礎(chǔ)服務(wù)費(fèi)是10元/月，不包含任何贈(zèng)送的通話時(shí)長(zhǎng)。如果后續(xù)使用了衛(wèi)星通話，用多少收多少，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通話按照10元/分鐘收取，國(guó)際衛(wèi)星通話則按照20元/分鐘收取!
雖然關(guān)于收費(fèi)貴的吐槽不絕于耳，但考慮到傳統(tǒng)衛(wèi)星電話高昂的通信費(fèi)用以及其關(guān)鍵時(shí)刻能救命的益處，不少極限運(yùn)動(dòng)愛(ài)好者和特殊職業(yè)人士(例如航海、漁業(yè)、野外科考等)還是對(duì)衛(wèi)星通話功能表現(xiàn)出了極大的興趣。
鄭州華為門(mén)店一位工作了七八年的店員告訴央視新聞，有一位內(nèi)蒙古的顧客，因?yàn)樾枰拍?，?jīng)常會(huì)去到一些沒(méi)有信號(hào)的地方，因此對(duì)Mate 60 Pro的衛(wèi)星通話非常感興趣。
另外，華為Mate60Pro的衛(wèi)星通話功能還可以進(jìn)行自由編輯衛(wèi)星消息，并選擇位置信息生成軌跡地圖。這對(duì)于旅行者或紀(jì)錄片制作人來(lái)說(shuō)，是一項(xiàng)非常有用的功能。通過(guò)編輯衛(wèi)星消息，用戶可以將自己的旅行經(jīng)歷或創(chuàng)作靈感即時(shí)傳達(dá)給家人、朋友或粉絲;而生成軌跡地圖，則可以全面記錄旅行路線和行程，為用戶提供更加精彩、獨(dú)特的旅行體驗(yàn)。
總的來(lái)說(shuō)，衛(wèi)星通信更多還是作為地面移動(dòng)通信的補(bǔ)充和備份，前者不會(huì)替代后者——尤其是在我國(guó)地面移動(dòng)通信本身覆蓋性非常完備的情況下。
而在地面移動(dòng)通信覆蓋不到的區(qū)域，或者發(fā)生自然災(zāi)害造成通信基站損壞的場(chǎng)景下，衛(wèi)星通信將發(fā)揮關(guān)鍵作用。值得一提的是，這些區(qū)域人煙比較稀少，但是卻存在大量需要遠(yuǎn)程維護(hù)的智聯(lián)設(shè)備，因此和手機(jī)端的應(yīng)用相比，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)擁有更加廣闊的價(jià)值，多家機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)其可能創(chuàng)造萬(wàn)億元級(jí)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值。
未來(lái)，隨著空天地一體化網(wǎng)絡(luò)加速構(gòu)建，衛(wèi)星通信無(wú)疑將為市場(chǎng)帶來(lái)更多想象空間。
參考資料：
《華為官宣衛(wèi)星通信手表來(lái)了，技術(shù)領(lǐng)先友商3年?揭秘衛(wèi)星通信難點(diǎn)》，水東揭秘
《衛(wèi)星通話 5G速度!華為扔下一枚重磅炸彈》，虎嗅網(wǎng)
《首發(fā)支持衛(wèi)星通話功能的背后，是靠這兩顆芯片?》，芯智訊
《華為Mate 60 Pro首發(fā)衛(wèi)星通話遙遙領(lǐng)先!北郵教授：連馬斯克的星鏈都沒(méi)有實(shí)現(xiàn)》，快科技
