直接打衛星電話？你也可以

文/遲惑

華為發布Mate 60 Pro 手機之后，衛星通信忽然成為全民大熱門。不少人買到Mate 60 Pro 之后，紛紛到開闊地帶測試天通一號的衛星通信能力。因為天通一號運行在距離地球表面35800 千米的同步軌道，所以Mate 60 Pro 手機的衛星電話體驗比地面移動通信要差，不但需要一定時間來對星，而且時間延遲比較明顯。盡管如此，用戶們仍然是樂此不疲，因為這是通信史上第一種普及型的衛星通信終端。

其實在Mate 60 Pro 手機出現之前，衛星電話已經發展了幾十年，出現了相當多雙模手機，也就是同時具備衛星通話和地面移動網通話能力的手機。但是這些型號都沒有脫離開服務專業市場模式?；仡欉@個產業的發展歷程，人們就會感覺到Mate 60 Pro的劃時代意義。

▲ 在低軌道上，衛星可以直接幫助手機收發短信

衛星電話也要有號碼

要使用衛星電話，必須能看到開闊的天空，讓手機和衛星之間能彼此“直視”。幾乎沒有人指望衛星電話在室內可以使用。但根據實踐，如果屋頂很薄，電磁波還是可以通過的。在窗戶附近或建筑物的頂層，衛星電話還是有希望打通的。另外，人們還可以考慮設置中繼器，衛星天線裝在室外或者車外，然后連接到普通的個人電子終端上。

根據國際電聯《無線電規則》，移動衛星服務（MSS）分為陸地移動衛星業務、海上移動衛星業務、航空移動衛星服務。衛星電話不但要能連接到衛星上，還要能夠連接到全球范圍的電信網絡。也就是說，要能夠打到任何一個電話號碼上。所以，衛星電話本身也要有號碼。各國電信管理部門分別給自己國家銷售的衛星電話分配了專用的號段，包括全球星和銥星。這樣，人們就可以用普通的固定電話和移動電話撥打衛星電話。然而，地面電話對衛星電話呼叫的話費往往高于衛星電話對地面電話或者衛星電話對衛星電話的話費。所以，除非很必要，我們還是不要給對方的衛星號碼撥號。

如果使用低軌道衛星電話，那么用戶或許感受不到時延，這也是銥星得到好評的主要原因之一。不過使用地球同步軌道衛星電話，包括天通一號，人們就要考慮往返70000 多千米帶來的時延，雖然0.4 秒這個數字看起來不大，但是在實際通話的時候，還是需要適應一下的。因為人類語言的音節速度其實相當快。漢語每秒鐘平均可以發出5.18 個音節，英語可以達到6.19 個，日語甚至可以達到7.84個。有些詞匯往往只有一兩個音節，所以0.4 秒的延遲感受還是很明顯的。大家用同步軌道衛星手機的時候，需要略微有點耐心。

▲ 華為Mate 60 Pro 手機

▲ 波音公司基于GEOMOBILE 平臺制造了多顆移動通信衛星

MSS 也可以提供單向通信服務。比如提醒某些用戶，當前處在覆蓋不佳區域，要求他們前往信號比較好的區域打電話。另外，全球星提供單向數據上行鏈路服務，通常用于資產跟蹤。銥星也曾經運營單向尋呼機服務，但如今早已被淘汰了。

▲ 銥星手機

▲ 海事衛星手機

衛星電話與衛星手機的區別

和地面移動電話類似，大多數衛星電話都支持語音呼叫、短信和低帶寬互聯網訪問。衛星電話的優點人盡皆知，它可以在沒有固定電話和蜂窩網絡等地面通信基礎設施的地區使用，所以休閑遠足、狩獵、釣魚和劃船旅行的人們會比較青睞衛星電話。一些商業用戶，比如礦山和海上運輸，也傾向于使用衛星電話。到目前為止，衛星電話很少受到地球上的自然災害或戰爭等人類活動的干擾，是緊急情況下的可靠通信工具。

從大的概念范圍來說，衛星電話是衛星移動通信終端的一種。衛星電話的使用場景，簡單來說只有兩種，一種是坐在艙里，一種是徒步在野外行走。這里的艙可能是機艙、船艙，也可能是車艙。艙內用的電話因為對重量的要求比較寬松，對供電能力的要求也比較寬松，所以經?？梢圆捎脗鹘y聽筒的方式，有一個體積不算太小的機身。在使用的時候，電話聽筒就扣在這個機身上，打電話時拿起來，不打的時候掛回去。在很長一段時間里，海事衛星的電話就是以這種形式存在的。如今除了在船舶和飛機上，這種衛星電話的使用已經越來越少了。例如，幾乎每一架民航客機上都有海事衛星電話，可以提供給用戶緊急使用。它們采用的都是傳統的聽筒。

如今人們討論的衛星電話，更大程度上是衛星手機。其實絕大多數的衛星手機看起來都有點像對講機。它們的體積相對比較大，機身比較厚，有一根又粗又長的衛星天線，這樣才能夠和地球同步軌道上的衛星相互通信。甚至于和低軌道衛星通信的銥星手機體積也不小，天線同樣是又粗又長的，這主要是為了改善信號質量，實現連續而清晰的通話語音。隨著觸屏手機的發展，衛星手機也在向這個方向靠攏，天通一號的手機就有一個全觸屏的型號，當然也沒有能夠擺脫掉那根又黑又粗的天線。Mate 60 Pro是第一個不需要大型天線的衛星手機型號。

打衛星電話要多少錢？

衛星電話的一個突出特點就是貴，比如銥星9505A手機于2001年發布，售價上千美元。海事衛星的BGAN 終端通常價值數千美元。它們的通話費用也相當高，從固定電話和普通移動電話撥打語音電話的費用，從每分鐘3 美元到14 美元不等。不同衛星電話網絡之間的通話通常非常昂貴，通話費高達每分鐘 15 美元。從衛星電話到固定電話的話費通常約為每分鐘0.80～1.50 美元。大多數衛星電話網絡都有預付費計劃，代金券從100 美元到5000 美元不等。

▲ 衛星手機體積龐大

▲ 海事衛星的BGAN 終端

相比之下，Mate 60 Pro 那6999元的售價，和天通一號1 元多/分鐘的通話費用，是相當劃算的。

衛星電話通常采用特殊的國家/地區呼叫代碼。國際海事衛星組織的衛星電話代碼為+870。但在2008 年底，代碼+871 至+874 被淘汰。低軌道系統則在國際電信聯盟的全球移動衛星系統虛擬國家代碼+881 中分配編號范圍。比如銥星衛星電話的代碼為+8816 和+8817。全球星雖然分配了+8818 和+8819，但使用美國電話號碼。小型區域衛星電話網絡以+882代碼分配號碼，該代碼指定用于“國際網絡”。

法律限制

衛星電話的優點，是不受地面條件阻礙，然而有時候這也是缺點。多數國家不會允許在自己的境內有一種通信系統可以完全繞過政府監管。所以，衛星電話系統必須在具體國家取得許可證才能經營，也就是所謂的落地。如果有人使用未經許可的衛星電話，那就是違法犯罪行為。甚至在一 些國家，大多數衛星電話都是非法的，因為司法部門擔心衛星電話會成為恐怖活動的工具。比如在印度，只有海事衛星電話可以合法使用，其他所有系統，包括瑟拉亞和銥星系統，都是非法的。

▲ 地面鐵塔的信號不會被衛星干擾

衛星直連手機的未來

衛星電話在今后的通信事業發展中會有什么樣的前途呢？根據通信界對6G 的設想，它將是一個集成了高軌道和低軌道衛星、覆蓋全球所有角落的通信體系。因此6G 終端必須要考慮衛星通信問題，其中包括語音通信、寬帶通信和窄帶的物聯網通信。也就是說，到了6G 時代，普通手機和衛星手機之間的界限將完全消失，所有的消費型手機都將具備衛星通信的能力，就像如今普遍具備拍攝功能一樣。

其實這個進程如今已經開始了。大概兩三年之前，手機制造商和衛星運營商開始探索，如何用普通智能手機直接連接衛星。其實普通電信運營商使用的頻段中，2G 部分和L 頻段、S 頻段是重合的。平時之所以不會發生干擾，是因為地面鐵塔的信號強度比衛星強得多，衛星不可能干擾鐵塔。在適合衛星電話使用的無人區、災害地區，又不存在鐵塔，不會干擾衛星。但是普通手機的天線增益和信號處理能力都不適合直接連接衛星。如果能對此做一些改進，至少能讓普通手機利用衛星，實現收發短信甚至應急的話音通信。

2022 年，蘋果iPhone 14 開始支持通過全球星衛星發送緊急短信。2023 年，蘋果iPhone 15 開始在美國提供衛星通信服務，但并不是直連衛星，而是要經過設置在路邊的中繼站。2022 年，跨國電信運營商T-Mobile 與“星鏈”合作，嘗試通過現有的LTE/5G NR 頻譜使用“星鏈”服務。還是在2022 年，美國AST SpaceMobile 決定，新建一個空間蜂窩星座，完全使用和地面鐵塔相同的通信協議，允許現有的、未經修改的智能手機連接到衛星。2023 年，高通宣布，要在驍龍8 Gen 2 芯片組上增加支持銥星的功能，使用這種芯片組的安卓手機可以通過銥星實現收發短信。

目前來說，衛星直接連接手機，提供短報文類型的通信能力，困難并不大，要想提供話音服務，就需要一定的技術開發。Mate 60 Pro 相當于走在了整個產業的前面。

當然，這樣的產業發展趨勢也會帶來新的問題。目前用于MSS 業務的頻率資源是非常有限的，只有L 頻段和S 頻段的一小部分資源，加起來還不超過100 兆赫。如果世界范圍內的消費手機都普遍可以使用衛星通信，那么這一點點頻率資源肯定不能滿足幾十億人的需求，哪怕是偶然用一用，也會引起沖突和干擾。所以，衛星移動服務和地面移動服務之間是不是應該考慮頻率資源的融合，就是一個很值得研究的問題。

通信技術的發展一日千里，甚至比集成電路技術進步還要更快一些。從80 年代1G 出現，到5G 普及，只用了大約40 年時間。按照這樣的發展速度，6G 將在不遠的未來出現在人們的日常生活里。到那個時候，每個人都可以說自己是衛星通信用戶了，這在航天技術剛剛起步的年代是不可想象的。

▲ iPhone15 手機概念圖

▲ 中國曾經向美國訂購APMT 移動通信衛星，但被美國政府阻止