夢晨 發自 凹非寺
好訊息，2023年現存智慧手機都可以不經修改直連衛星網路。
壞訊息，現階段只能發簡訊，就像蘋果iPhone 14系列和華為Mate50系列一樣。
兩家初創公司Lynk Global與AST SpaceMobile，均與全球20餘家電信運營商達成協議，前者計劃在2023年內開始商業運營，後者是在2024年。
全球最大運營商之一T-Mobile則與馬斯克的星鏈合作，計劃在2023年底測試衛星簡訊，語音和資料傳輸則要更晚一些。
我國的鴻雁衛星通訊系統也預計在2023年建成骨幹星座。
「您撥打的使用者不在服務區」，終將成為歷史。
為什麼衛星通訊集中在這個時候爆發？
幾項關鍵技術成熟
在航天領域，火箭和空間站獲得了最多的關注。
相比之下，衛星製造成本下降和尺寸縮小顯得悄無聲息、容易被人忽視。
實際上現在最小的衛星之一，Planet公司的Dove衛星只有4千克重、鞋盒大小，製造成本低於100萬美元。
不過這種衛星只能用於成像，而不是通訊。
今天的主角，低軌通訊衛星重量通常在1噸以下，如SpaceX的衛星在200-300kg左右。
低軌指地球上空500-2000公里之間，由於距離地面較近、傳輸損耗低，一方面功率不高的普通手機也可以收到信號，另一方面衛星本身也可以採用輕型複合材料技術以及集成化設計。
相應的缺點是每顆衛星覆蓋的地面面積較小，不過重量下降使單次發射可以搭載更多的衛星，也就是「一箭多星」，總的來說降低了平均發射成本。
△天文愛好者拍到的SpaceX衛星列隊過境
除了重量成本下降之外，還有一項關鍵技術進展是軟體定義衛星，就相當於手機從功能機到智慧機的變化。
在過去，收發不同波長的信號需要不同的硬體。現在只需軟體定義無線電技術，在特製晶片上處理軟體調製的信號。
在衛星處理不同地區的信號時，可以通過軟體來跳頻（Frequency-Hopping），進一步節省空間，可以用來安裝更大更有效的天線。
如AST SpaceMobile計劃部署高達400平方米的天線，來加強與低功率、低信號強度的手機通訊的質量。
即便如此，與地面信號塔相比，衛星通訊的延遲問題仍然棘手。
手機與幾公里之外的信號塔同步時間在5毫秒到10毫秒之內，對於幾百公里外的衛星來說，這種方法就行不通了。
蘋果衛星簡訊服務，在最初階段對接較高軌道上的舊衛星，建立連接可能需要10分鐘以上。
即使是最新的低軌衛星網路，目前也多是為手機提供簡訊服務以及有限的語音通話，衛星上網或者視訊通話還有難度。
馬斯克與T-Mobile合作的計劃支持同時發送數十萬條簡訊，但語音通話就只能同時處理1000-2000個連接。
不過衛星小型化、批量製造批量發射，再加上衛星間鐳射通訊技術，相控陣天線技術等技術的成熟，也為另一個應用方向打開了空間——
衛星網際網路
網際網路衛星與通訊衛星同樣部署在低軌，但所用頻段更高，帶來更大的頻寬。
與5G和光纖網路相比，衛星網際網路好處在哪？
首先是人口密度低的邊遠地區，建設地面網路的投資回報不成比例，也是衛星網際網路目前使用者基數最大，且率先實現商業化運營的區域。
此外還有海上通訊、極地科考、航空機載WiFi等傳統網路難以到達的地方。
在海洋與沙漠油氣田開採、煤區礦區等野外開採、環境和氣候監測、貨運與交通長距離監測跟蹤等場景上，衛星網際網路具有全球覆蓋和成本的比較優勢。
最後，早在2017年，英國電信集團網路架構師Neil McRae便對6G進行展望，稱「6G將是5G+衛星網路」的組合，在5G基礎上集成衛星網路實現網際網路全球覆蓋。
量子位智庫根據公開資料推算，2023年衛星網際網路服務市場規模將達6億美元，2027年將達11億美元。
目前國內的衛星網際網路發展模式，開始由國家主導轉變為國家與企業共同推動。
代表玩家有：
航天科技集團，其鴻雁星座為為使用者提供全球無縫、實時寬窄帶通訊和綜合業務服務，一起計劃投資200億元，預計在2023年建成骨幹星座系統。
銀河航天，其「小蜘蛛網」低軌寬頻通訊試驗星座」已支撐我國低軌衛星網際網路、天地一體網路等領域多項關鍵技術驗證，估值約110億
吉利旗下的時空道宇，建設「未來出行星座」，提供智慧出行、智慧網聯、城市精細管理、應急通訊保障、環境監測等解決方案
……
量子位智庫預計2023年將迎來衛星發射的高峰期。
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參考連結：
[1]https://spectrum.ieee.org/satellite-cellphone
[2]https://www.washingtonpost.com/technology/2021/04/06/small-satellites-growth-space/
[3]https://twitter.com/dfuji1/status/1566891410640744448
