作者：Sophia
物聯網智庫 整理發布
前幾天，華為Mate 60 Pro的“偷襲式”發布(bu)，可以說是(shi)在(zai)科技圈扔下了(le)一顆重磅(bang)炸(zha)彈。
這款“史上最強大”的Mate手機有很多值得深挖的技術突破，而在大家廣泛討論的5G、AI和芯片之外，尤為值得關注的(de)是其衛(wei)星通(tong)話功能。
據華為(wei)(wei)官方表示(shi)，Mate 60 Pro可以建立衛星通話，用戶可在無地面網(wang)絡信(xin)號等極端環境下撥(bo)打、接(jie)聽(ting)衛星電話，及時與外界聯(lian)絡。顯然(ran)，該功能可以在緊急(ji)情況下成為(wei)(wei)一(yi)種寶貴(gui)的救生手段。
劃(hua)重(zhong)點(dian)!!!是(shi)“衛(wei)星(xing)通(tong)話”，而不是(shi)“衛(wei)星(xing)通(tong)信”——雖然看起(qi)來(lai)只有一字(zi)之差，但(dan)背后涉及的技術難度卻不可同日而語。
早(zao)在去年9月(yue)，華為Mate 50就已正(zheng)式上線了(le)“向上捅(tong)破天”的(de)北斗短(duan)報(bao)文(wen)功(gong)能(neng)，緊(jin)隨其后發(fa)布的(de)iPhone 14系列也(ye)搭(da)載了(le)類似的(de)衛星緊(jin)急通信功(gong)能(neng)。不(bu)過，這些都(dou)僅僅停留(liu)在“衛星通信”階(jie)段，只(zhi)能(neng)發(fa)送字符數量(liang)有限的(de)文(wen)本信息和定位，而且使(shi)用起(qi)來也(ye)有各種環境限制。
而在Mate 60 Pro上，華為已經可(ke)以做(zuo)到(dao)讓手(shou)機(ji)通過衛星(xing)直連的方式實現(xian)接(jie)聽電(dian)話(hua)，所(suo)以才(cai)說(shuo)Mate 60 Pro是全(quan)球首款支(zhi)持衛星(xing)通話(hua)的大(da)眾智能(neng)手(shou)機(ji)!
在日(ri)前播出的央視《新(xin)聞1+1》節目(mu)中(zhong)，北京郵(you)電(dian)大學教授呂(lv)廷杰談(tan)到了華為Mate 60 Pro的衛星通話功能，他表示：
此(ci)前(qian)衛星直(zhi)連(lian)通(tong)信所(suo)能實(shi)現的通(tong)常是“短(duan)報文”，但如今華(hua)為(wei)(wei)可以(yi)實(shi)現衛星直(zhi)連(lian)通(tong)話(hua)了(le)，因此(ci)華(hua)為(wei)(wei)在天線技術、功耗控制(zhi)技術等方(fang)面一(yi)定取(qu)得了(le)重要(yao)突破。
這是連馬斯克的星鏈和(he)蘋(pin)果手(shou)機目前都沒有實(shi)現的——
因此，本文將(jiang)扒一扒實現衛星通話(hua)到底有多難，以(yi)及華為在該領(ling)域(yu)可能實現了哪些技術突破~
實現“衛星通話”到底有多難?
熟(shu)悉馬斯克星(xing)(xing)鏈(lian)的都知(zhi)道(dao)，星(xing)(xing)鏈(lian)衛(wei)星(xing)(xing)屬于(yu)低軌衛(wei)星(xing)(xing)，軌道(dao)只有幾(ji)百公里到(dao)一千(qian)公里的高(gao)度(du)。
而官方(fang)消息顯示(shi)，華為Mate 60 Pro衛(wei)星通話所用的(de)(de)衛(wei)星則(ze)是中國航天科技(ji)集團(tuan)有(you)限公司(si)五(wu)院(yuan)抓總研制(zhi)、中國電信運(yun)營的(de)(de)天通一號衛(wei)星，距離地面(mian)約(yue)36000公里。
目前，天通一號衛(wei)星已經發射(she)了(le)三顆(ke)，最(zui)新的一顆(ke)——天通一號03星是2021年初發射(she)的，可與地面移動通信系統共同構成天地一體化移動通信網絡，為我國及周(zhou)邊、中東、非洲等相關(guan)地區，以及太(tai)平洋(yang)、印度洋(yang)大(da)部分海(hai)域(yu)用戶，提供全(quan)天候、全(quan)天時、穩(wen)定(ding)可靠的話(hua)音、短消息和(he)數據等移動通信服(fu)務。
相對(dui)于低軌衛星，高軌衛星通信對(dui)天(tian)線、發(fa)射功率要(yao)求更高，技(ji)術難(nan)度更大(da)。要(yao)想在(zai)一個巴掌(zhang)大(da)的終端(手機(ji))上，實現(xian)與36000公里(li)外(wai)的軌道(dao)衛星建立(li)通訊連接，主(zhu)要(yao)面臨三(san)大(da)難(nan)點：
首先是傳(chuan)輸損耗的問題。衛星(xing)越(yue)高(gao)，就意味著(zhu)發射信號的傳(chuan)輸損耗越(yue)大(da)，地面發射的信號，也更(geng)加難以(yi)被衛星(xing)接收。
第二是(shi)發(fa)射(she)功率(lv)的(de)問(wen)題。因為(wei)高(gao)(gao)軌(gui)衛星傳輸的(de)信號損耗高(gao)(gao)，就需要地面設(she)備的(de)信號發(fa)射(she)功率(lv)很(hen)(hen)強，但手機(ji)輕薄的(de)機(ji)身天(tian)然決定了其功率(lv)發(fa)射(she)的(de)器件很(hen)(hen)小(xiao)。
第三是天線(xian)(xian)增益的(de)問題。衛(wei)星通話(hua)(hua)要求天線(xian)(xian)功率大(da)、抗(kang)干擾性強，常規版(ban)衛(wei)星電話(hua)(hua)為了保(bao)證通話(hua)(hua)質量，都配有一根又大(da)又長的(de)天線(xian)(xian)，但(dan)這(zhe)顯然不符合現代智(zhi)能手機的(de)設計美(mei)學(xue)。
簡單來說，衛星(xing)通(tong)話本身并不是(shi)什(shen)么新技(ji)術，甚至(zhi)可以說技(ji)術非(fei)常成(cheng)熟，但(dan)是(shi)想把這項功能集成(cheng)在輕薄小巧(qiao)的民(min)用手機上卻難(nan)如登天。去年9月Mate 50系列發(fa)布(bu)時，一位民(min)營航天從業(ye)者(zhe)就曾明確表(biao)示，不看(kan)好民(min)用手機搭載衛星(xing)通(tong)話功能，理由是(shi)衛星(xing)天線功率太(tai)大，即使克服(fu)物理尺寸(cun)，也(ye)會對手機造成(cheng)沉(chen)重的負擔，功耗和發(fa)熱(re)問題都很難(nan)得到解決。
就結果來看(kan)，在(zai)短(duan)(duan)短(duan)(duan)一(yi)年時間內，華為逐一(yi)克服了上(shang)述挑戰。
Mate 60 Pro“捅破天”的黑科技
目(mu)前(qian)(qian)華(hua)為(wei)還沒有(you)公(gong)布有(you)關衛星通(tong)話的太多技術細節(jie)，但是通(tong)過此前(qian)(qian)Mate 50系列在解決衛星通(tong)信方(fang)面的技術突破和各大機(ji)構(gou)對新(xin)機(ji)的拆解，也能部分窺見(jian)Mate 60 Pro“捅破天(tian)”背后的黑科技。
面對硬件(jian)功(gong)率不足的問題，華為在Mate 50系(xi)列中開(kai)發了高功(gong)率的PA、低損耗的射頻鏈(lian)路(lu)，以及收發方向一致的天線(xian)設(she)計，有效提升手機(ji)長距離的通(tong)信功(gong)率，減少手機(ji)與衛星之間通(tong)信的信號損耗。
在算(suan)(suan)法層面，華(hua)為設計(ji)了全新的編(bian)(bian)解碼算(suan)(suan)法，引入高增益的Polar編(bian)(bian)碼方案(an)，從(cong)而降低衛星(xing)通信傳輸過程中的干擾和噪聲，提升了信號(hao)解碼率。
可以(yi)猜想，Mate 60 Pro大概(gai)率會(hui)沿用這些技術的迭(die)代版本，為(wei)從(cong)短報文到衛星通話的階(jie)躍式(shi)突破(po)奠定基礎(chu)。
更有分(fen)量(liang)的(de)是——多(duo)家機構的(de)拆(chai)機視頻揭示(shi)了一個重要發(fa)現，即Mate 60 Pro或許內置了兩(liang)顆專用的(de)衛星(xing)通信芯片(pian)。
一顆(ke)是(shi)用于衛星(xing)通(tong)訊的射頻收(shou)發芯片，型號為RX6003EQK;另一顆(ke)型號為HTD1010，疑似(si)為衛星(xing)移動通(tong)信(xin)基帶芯片。
最新曝光的資料顯示，RX6003是(shi)一款高集(ji)成射頻芯(xin)片，只需要少量外圍元(yuan)器件配合，即可實現 S 頻段(duan)衛(wei)星信號(hao)收發和北斗(dou) B1/GPS L1頻段(duan)接收功(gong)能。
該(gai)芯片(pian)的(de)發射通(tong)道采用直接變頻架(jia)(jia)構，衛星(xing)接收通(tong)道和(he)(he)導航接收通(tong)道采用低中頻架(jia)(jia)構，以上架(jia)(jia)構便于集成，同時(shi)具有(you)良好的(de)性(xing)(xing)能(neng)。其(qi)射頻前端包含 2 個高性(xing)(xing)能(neng)低噪(zao)聲放大(da)器(LNA)，分別對應衛星(xing)和(he)(he)北斗頻段應用，具有(you)出色的(de)線(xian)性(xing)(xing)度。通(tong)過外置濾波器可(ke)提(ti)高收發信(xin)道的(de)雜(za)散和(he)(he)帶外噪(zao)聲抑(yi)制能(neng)力，RX6003還支持常(chang)規以及(ji)應急救(jiu)生模式(shi)。
HTD1010則沒有太多資料曝光。
另(ling)有媒(mei)體報道(dao)顯示，Mate 60 Pro內置的(de)(de)衛星通(tong)訊(xun)芯片是與中國電(dian)子科技集團(tuan)公司旗下(xia)的(de)(de)研究機構合作開發的(de)(de)，解決了功率(lv)放大(PA)處理器熱量、天線性能(neng)和其他技術難題，為設(she)備(bei)內穩定高效(xiao)的(de)(de)衛星通(tong)信鋪平了道(dao)路。
當(dang)然(ran)，在(zai)官方消(xiao)息(xi)發布之(zhi)前，以上(shang)信(xin)息(xi)僅供參考~
目前，Mate 60 Pro衛(wei)星通(tong)(tong)(tong)話功能只能通(tong)(tong)(tong)過(guo)電(dian)信(xin)卡提(ti)供，中國電(dian)信(xin)運營(ying)的手機(ji)號(hao)段1740用戶在衛(wei)星服(fu)務區(qu)內，使(shi)(shi)用天通(tong)(tong)(tong)衛(wei)星手機(ji)或終(zhong)端(duan)就能使(shi)(shi)用語音、短(duan)信(xin)、數(shu)據通(tong)(tong)(tong)信(xin)及位(wei)置服(fu)務，用戶可以(yi)通(tong)(tong)(tong)過(guo)中國電(dian)信(xin)應用來(lai)申請(qing)并激活該功能。
與天通衛星(xing)系統(tong)的(de)(de)整合，長期以來一(yi)直有(you)傳言，現在得到了證(zheng)實，展示了中(zhong)國電信(xin)在衛星(xing)網絡(luo)運營中(zhong)的(de)(de)參與。
“衛星通話”的價值爭議
作為一項突破(po)性的新技術，“衛星通話”功能的出現也引發了諸多爭議，焦點之一在于資費問(wen)題。
目前(qian)，中國電信提供了兩套收費標準：
第一(yi)種收費(fei)標(biao)(biao)準(zhun)，電信(xin)用戶可以(yi)開通專(zhuan)屬套餐，每個月(yue)的費(fei)用是(shi)200元(yuan)，其(qi)中包(bao)(bao)(bao)含(han)了(le)200分(fen)鐘(zhong)的通話(hua)時長，如(ru)果超過200分(fen)鐘(zhong)的話(hua)，后續將(jiang)按照1.6元(yuan)/分(fen)鐘(zhong)收取，而衛星短(duan)信(xin)則按照0.4元(yuan)/條收取。除(chu)了(le)包(bao)(bao)(bao)月(yue)還(huan)能選(xuan)擇包(bao)(bao)(bao)年，收費(fei)標(biao)(biao)準(zhun)為1000元(yuan)/年，總共包(bao)(bao)(bao)含(han)了(le)750分(fen)鐘(zhong)通話(hua)以(yi)及5條衛星短(duan)信(xin)。
第二(er)種收費標準，電信(xin)用戶可以開(kai)通衛星(xing)通話(hua)(hua)功能，基礎服務費是10元/月，不包含任何贈送的(de)通話(hua)(hua)時長(chang)。如(ru)果后續使用了衛星(xing)通話(hua)(hua)，用多少(shao)收多少(shao)，國內衛星(xing)通話(hua)(hua)按照10元/分(fen)鐘收取(qu)，國際衛星(xing)通話(hua)(hua)則按照20元/分(fen)鐘收取(qu)!
雖(sui)然關于收費貴的吐槽不絕于耳(er)，但考慮到傳(chuan)統衛(wei)(wei)星電(dian)話(hua)(hua)高昂的通信費用以(yi)及其關鍵(jian)時刻能救(jiu)命的益處，不少極限運(yun)動愛好者(zhe)和特殊(shu)職業人士(例如(ru)航海、漁業、野外科(ke)考等)還是對衛(wei)(wei)星通話(hua)(hua)功能表現出了極大的興趣。
鄭州華為門店一(yi)位(wei)工(gong)作(zuo)了七八年的店員告訴央視新聞(wen)，有(you)一(yi)位(wei)內(nei)蒙古的顧客，因為需要放牧，經常(chang)會去到一(yi)些(xie)沒(mei)有(you)信號(hao)的地方，因此對Mate 60 Pro的衛星通話非常(chang)感興趣。
另(ling)外，華為Mate60Pro的(de)衛星(xing)通話(hua)功(gong)能還(huan)可(ke)以進行(xing)自(zi)由編輯(ji)(ji)衛星(xing)消息(xi)，并選(xuan)擇(ze)位置信息(xi)生(sheng)成軌跡(ji)地(di)圖(tu)。這對于旅(lv)行(xing)者或(huo)紀錄片(pian)制作人來說，是一項(xiang)非常有用的(de)功(gong)能。通過(guo)編輯(ji)(ji)衛星(xing)消息(xi)，用戶可(ke)以將自(zi)己的(de)旅(lv)行(xing)經歷或(huo)創作靈感即時(shi)傳(chuan)達給家人、朋(peng)友或(huo)粉絲;而生(sheng)成軌跡(ji)地(di)圖(tu)，則可(ke)以全面(mian)記錄旅(lv)行(xing)路線(xian)和行(xing)程，為用戶提供更加(jia)精彩、獨特的(de)旅(lv)行(xing)體驗。
總(zong)的來說(shuo)，衛星通(tong)信(xin)更多還是作為地(di)面移動(dong)通(tong)信(xin)的補充和(he)備份，前者不會替代后者——尤其是在我國地(di)面移動(dong)通(tong)信(xin)本身覆蓋性非常完備的情況下。
而(er)在地面移動(dong)通信覆蓋(gai)不到的(de)(de)區(qu)域，或者(zhe)發生自然災害(hai)造(zao)成通信基站(zhan)損壞(huai)的(de)(de)場(chang)景下，衛星(xing)通信將發揮關鍵(jian)作用(yong)。值(zhi)(zhi)得一提(ti)的(de)(de)是，這些(xie)區(qu)域人煙比(bi)較稀少，但是卻存(cun)在大(da)量(liang)需要遠程維(wei)護的(de)(de)智(zhi)聯(lian)設備，因此和(he)手(shou)機(ji)端的(de)(de)應用(yong)相比(bi)，衛星(xing)物聯(lian)網擁(yong)有更加廣闊的(de)(de)價值(zhi)(zhi)，多家機(ji)構預(yu)測其可(ke)能創造(zao)萬億元級的(de)(de)產業價值(zhi)(zhi)。
未來，隨著空(kong)天地一體化網絡加速構建，衛星通信無(wu)疑(yi)將為市場帶來更多想象空(kong)間。
參考資料：
《華為官(guan)宣衛星(xing)通信手(shou)表(biao)來了，技術領先友商3年?揭(jie)秘(mi)衛星(xing)通信難點(dian)》，水東揭(jie)秘(mi)
《衛星通話 5G速(su)度(du)!華(hua)為扔下一枚重(zhong)磅炸(zha)彈》，虎嗅網
《首發支持衛(wei)星通(tong)話功能的背后(hou)，是靠這兩顆芯(xin)片?》，芯(xin)智訊
《華為Mate 60 Pro首發衛星通話遙(yao)遙(yao)領(ling)先!北郵(you)教授：連馬斯克的星鏈都沒有實現》，快科(ke)技
