手机卫星通信原理解析

2022-09-10 1,198 0

卫星通讯的原理与解析:

T-Moblie的卫星通讯和华为的是一样的吗?

iPhone国行、港行、澳行阉割卫星通讯功能会影响T-Mobile的卫星通讯吗?

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首先,让我们来解释一下华为所使用的卫星通讯的原理:

由于卫星通信属于空间无线电通信,已经超出了一个主权国家的无线电管理能力。因此,对卫星通信工作频率资源的使用,要向国际电联(ITU-R)进行申请。

ITU-R有明确的文件,对申报程序和规则有严格的要求,往往是和卫星轨道资源的申请同步进行。

卫星通信工作在微波频段,其频率范围为1GHz~40GHz。按照频段,可划分:L、S、C、X、Ku、K、Ka。其中,K频段由于处于大气吸收损耗影响最大的频率窗口,不适合于卫星通信。因此,常用的卫星通信频段为:L、S、C、X、Ku、Ka:

不管怎么说,卫星通信频段和运营商蜂窝通信频段是不同的。目前在市场上售卖的普通手机,根本不支持通信卫星的无线工作频率,自然就无法和卫星进行通信。

前面提到手机可以和GPS、北斗进行通信,那是定位导航卫星。严格来说,不是通信卫星。不过,我们国家的北斗很牛逼,除了定位、导航和授时服务外,它比GPS多了一个功能,那就是短报文通信能力。

前面提到的华为MATE 50“卫星通信”功能,就是指的这个。借助北斗定位卫星的短报文通信通道,在紧急情况下,收发短信,进行应急通信。

这个只是文本短消息而已,没有数据业务,无法看图片,更无法打电话或者看视频。

以上是华为所使用的技术。那么T-Mobile的卫星通讯是什么技术呢?

事实上,美国运营商T-Mobile让卫星使用部分5G频段,然后对地面发送无线通信信号。

这种工作方式,有一个重要的前提,那就是必须使用低轨道卫星。

高轨道卫星,虽然覆盖面积大,但距离远,通信就更困难。那个时候,通信技术也不是很成熟,所以,无线信道的带宽比较低,通信速率比较慢。这种低速率通信,只能勉强满足定位导航等需求。

现在,随着技术的成熟,加上一箭N星技术的广泛应用,发射卫星的成本有所下降。以马斯克Space-X为代表的民营公司,采用火箭回收技术,更降低了卫星发射成本,使得低轨道通信卫星的大量铺设,成为了可能。

低轨卫星,距离地面更近,如果抛开天气因素,都是视距覆盖,所以,是可以给地面用户提供信号服务的。

“星链”卫星的运行轨道高度原本是1110公里到1325公里,后来调低至540到570公里。

简单来说,就等于是把基站吊在了天上,就是距离稍微远点。

那么,T-Mobile捣鼓的这种卫星通信技术,能提供的带宽速率是多少呢?

2-4 Mbps。

是的,你没看错,也就和当年ADSL拨号上网一个级别。勉强打打电话、发发图片,视频的话,够呛。

但是由于只是手机接收到的部分5G信号,所以国行的iPhone即使阉割了卫星通讯也可以收到T-Mobile的信号。(由于收购了竞争对手Sprint,T-Mobile获得了大量的2.5GHz中频段频谱。中频段或C频段已被证明是5G的完美选择,因为它提供了容量和覆盖的良好平衡。)同时因为StarLink在中国台湾提供服务,所以沿海城市收得到。2.5Ghz属于中国移动使用的频段范围内,因为接近2.6Ghz所以应该不会被干扰。

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