华为苹果激战卫星通信:“向上捅破天”,向下咋落地?

  未来网北京9月9日电(记者张冰清)卫星通信,可以说是近来科技圈最火的热词,苹果、华为相继推出的新款手机内纷纷强调带有卫星通信功能。

  最近,全球著名IC设计厂商联发科宣布,其已经成功地完成了全球首次5GNTN卫星手机实验室连线测试,可以将智能手机接入5G非地面网络(NTN),通过卫星实现高速可靠的5G连接。

  此外,收购魅族科技79.09%的控股权的吉利旗下星纪时代公司也正式确认,其将推出全球首款直连低轨卫星的消费级手机,实现天地一体化和无界连接。

  对于普通人来说,卫星通信褪去科技的光环,到底会给我们的生活带来什么改变?信息安全可以保障吗?使用资费便宜吗?

  

  华为终端官方微博视频截图

  “火出圈”的卫星通信到底是啥?

  上一次卫星通信技术在大众领域的普及还是在9年前。2013年6月20日,神舟十号任务中,中国举行了首次太空授课。当时,神舟十号航天员王亚平与聂海胜、张晓光默契配合,在天宫一号上了一堂生动的物理课,吸引了全国6000万中小学生听课。授课40分钟,5个实验一一展开,王亚平风趣幽默,天地互动问答自如,一堂课讲得如行云流水般流畅,天地间不断响起笑声和掌声。

  简言之,卫星通信就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。

  卫星发射到赤道上空36000km处的对地静止轨道上,一颗通信卫星就是一个微波中继站,而在卫星波束覆盖区域内,通信距离最远为13000公里。也因此,在沙漠、海洋等4G/5G信号覆盖不到的地方,采用了卫星通信的手机依然能有信号。

  地震救援、出海遇险、户外徒步……任何你可以想到的极端场景下,卫星通信技术都可以帮助你实现实时互联。

  360天枢智库安全专家在接受未来网记者采访时表示,随着科技的发展,民用卫星通信技术走入了普通人们的视野中。民用卫星通信技术的普及,给我们的生活提供了很大的便利,特别是应急方面的能力提升。

  当卫星通信走入大众的平常生活后,今后即便是在受地震、洪水等灾害侵扰的情况下,也不会与外界失去联系,可以在关键时刻帮助我们与亲朋好友报送平安,与救援组织和人员上报自身的位置和情况,其作用和价值非常明显,与周围“失联”的情况将渐渐成为历史,给我们的生活带来极大的便利。

  “此外,导航卫星也为我们的日常生活提供了非常大的便利。比如,我国自主研发的北斗导航系统,是我们最为常用的卫星通信技术之一,每时每刻给我们提供精准的位置信息;高通量通信卫星渐渐应用于越来越多的航班上,让我们在飞机上可以实现上网冲浪。随着更多的高通量通信卫星以及未来我国自主研发的低轨卫星互联网星座的建设,将会给我们从事各个行业的朋友提供极大便利,未来也会给我们日常生活中带来更多便利的服务。”360天枢智库安全专家向记者表示。

  时空道宇前瞻实验室负责人在接受未来网记者采访时表示,目前而言,在日常生活中,卫星通信可以让人们的手机达到近乎“随时随地有信号”的状态。“另外,可以帮助航海船舶、民航飞机实现实时通信,这一点除了让我们在海上、机上都能打电话之外,若运用于物流运输领域,也能让作为消费者的我们,以更高的精度实时追踪货品的运输进度。在户外运动、野外探索、极端环境科考等场景,卫星通信可以帮助使用者与外界建立可靠的通信联系,提高人员的安全性。在应急救灾中,一般的通信手段失灵时,卫星通信可以帮助受灾被困人员和救灾人员建立联系,保障我们的安全。”

  关乎6G技术集成发展

  卫星通信可能很快就将“飞入寻常百姓家”了,而多位科技专家表示,此项技术或关乎6G技术集成发展。

  中信建投的最新研报指出,随着地面通信网络技术发展日益成熟,用户对于更广域(天空、海洋、森林、沙漠等)通信的需求不断增强,卫星通信及卫星互联网的发展被广泛关注,甚至可能成为6G的一部分。随着美国星链计划的快速部署,包括中国在内的全球低轨卫星互联网星座建设有望提速。

  “未来,6G网络也将集成卫星通信,将网络信号普及到深山和偏远地区,在远程医疗、教育等领域,惠及各地人民。”时空道宇前瞻实验室负责人表示。

  事实上,早在2021年6月,中国IMT-2030(6G)推进组发布的《6G总体愿景与潜在关键技术白皮书》明确提出,在未来6G网络中,卫星等非地面通信将作为地面蜂窝网络的补充,推动形成无缝全域覆盖的通信网络,最终实现“万物智联、数字孪生”的美好愿景。

  而国家也陆续出台多项政策,积极引导民间资本进入商业航天领域。

  2014年国务院出台《关于创新重点领域投融资机制鼓励社会投资的指导意见》,鼓励民间资本研制、发射和运营商业遥感卫星,提供市场化、专业化服务。

  2020年,国家发改委还将卫星互联网纳入通信网络基础设施的范围,成为“新基建”范围之一。

  今年年初,上海市还发布《关于本市推进空间信息产业高质量发展的实施意见》,直接提出将吸引国内外商业航天头部企业落户,支持商业卫星、火箭拳头产品研发,开展大规模星间组网等研究,突破激光通信、北斗高精度等车规级及宇航级芯片技术攻关等。

  

  图源央视新闻第一时间

  据央视新闻报道,专家介绍称,借助卫星互联网通信等技术,6g有望弥补当前5g在偏远地区、海洋等区域网络信号覆盖不足的问题。目前,5g在我国已正式商用3年时间,5g移动电话用户数量超过4亿户。按照移动通信技术每10年左右更新一代的规律来看,6g有望在2030年左右迎来商用。

  中国工程院院士邬贺铨对此介绍称,现在前期主要是要做一些需求的研究和技术发展方向的探讨。标准化需求的制定可能要到2023年、2024年,再开始正式制定标准。尽管到2030年有8年左右的时间,但是实际上整个节奏安排还是比较紧的。

  手机引入卫星通信技术到底有多难?

  “给手机引入卫星通信技术,这是市场需求决定的。”航天科技集团五院深圳航天东方红卫星有限公司研究员薛凯在接受媒体采访时表示,现代人离不开信息,在这个基础需求下,人们对“永不失联”的愿望已经成为一种刚性需求。

  有说法认为,手机连上卫星通信,就像随时随地连接Wi-Fi一样,这无疑是很不准确的看法。

  时空道宇前瞻实验室负责人坦言,首先,我们手机使用的卫星通信,本质还是利用无线电磁波进行通信,因而有其专属的频率。要连上卫星通信,先要确定使用什么频率,并向国家和国际的相关组织机构进行申请、测试。

  即便通过了申请,普通的手机基本都不支持卫星频段,若要加上,并不是加根天线或是装个芯片这么简单。相应的芯片、基带等硬件都需要重新设计改造,工作庞杂。

  再者,设计、生产和发射卫星也需要很大的投入,即便发射成功,后续的维护费用也仍旧不菲。最后,即便成功实现了卫星通信,其传输速率、抗干扰能力等,也有许多技术瓶颈亟待突破。

  而由于目前的技术水平限制,卫星通信还存在一些弊端,例如:成本较高,定价不菲。目前市场上的某卫星通信服务,语音通话1分钟便要近2元,中国区域外则近7元/分钟。还有年最低消费3200元的产品,这些离普通消费者还存在较大的距离。

  对于手机直连卫星的费用,通信行业观察家项立刚此前在接受媒体采访时预测,“收费方式可能会走运营商渠道,但肯定不会很便宜。因为它需要很高的运营维护成本,而且这个资源比较稀缺,相应的门槛也会很高。具体形式,按条收费的可能性比较大。”

  时空道宇前瞻实验室负责人还指出,其传输的数据有限。目前市场上的一款能够和北斗卫星进行通信的手机,只提供短报文服务,仅支持在紧急时发送简短的文字消息,至于看图片、传文件,则更不必说了。

  为了让不支持卫星通信频率的手机也能享受卫星服务,有些企业选择借助现有的5G地面基站结合卫星提供通信服务,但结果是,其只能提供2-4Mbps的速率,勉强够收发信息、传输图片。

  最前沿的通信技术仍面临网络安全风险

  360天枢智库安全专家向未来网记者坦言,在某些情况下,卫星通信技术作为网络通信的备份,起到了保障通信通畅的作用。但同时,我们也要关注到卫星通信技术作为前沿的通信技术所面临的网络安全风险。“卫星通信技术风险包括通信数据的未加密、通信协议的漏洞,通信信号的干扰、伪造、窃听风险等。”

  同时,360天枢智库安全专家指出,正是由于卫星通信覆盖范围广,通信数据暴露在更大的范围中,而卫星转发器资源昂贵,安全建设不足等原因,导致大量卫星通信处于未加密状态,容易遭到数据窃取。作为卫星通信系统的关键设备-卫星通信终端,其系统与服务漏洞同样威胁着卫星网络安全,根据研究发现,近几年安全漏洞影响到多个品牌的多款卫星通信相关设备。

  时空道宇前瞻实验室负责人对于卫星通信存在网络安全隐患表示,首先,卫星通信可以不采用受监管的传统地面基站,直接与手机等终端进行连接,这对于监管提出了全新的挑战;第二,频率资源是有限的,卫星通信存在同频干扰的问题;第三,国际形势多变,如果出现冲突,在电子战环境下,卫星通信系统有受攻击的风险。

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