“捅破天”的NTN到底能“捅”多高？

如果說蘋果手機(jī)的衛(wèi)星短信功能是“序幕”的話，那么今年的國內(nèi)大廠發(fā)布的可以直連衛(wèi)星的手機(jī)絕對稱得上是大戲的“高潮”，徹底引爆了NTN（Non-Terrestrial Network）－非地面通信網(wǎng)絡(luò)的概念。片刻之間，NTN這個(gè)詞就傳遍了大街小巷，被大家稱為是可以“捅破天”的技術(shù)。

那么問題來了，

能“捅破天”的NTN到底能“捅”破幾重天?

NTN能想“捅”多高就“捅”多高嗎？

將來NTN是否可以“捅”得更高？

搞清楚這些問題，對你現(xiàn)在或?qū)磉x擇什么手機(jī)有很大作用喲！

如果大家想徹底了解NTN技術(shù)并搞清楚以上問題，可以即刻點(diǎn)擊下面的圖片報(bào)名參加Keysight即將舉辦的Keysigt World Innovation論壇新技術(shù)部分，看看來自各方的大咖是如何看待NTN的。本微信后面有議程介紹。

欲與“天宮”試比高？

首先大家來看一個(gè)有趣的問題，我國的“天宮”空間站有多高？NTN是否可以“捅”到這個(gè)高度？

其實(shí)，“天宮”空間站距離地球大約400公里的距離，處于地球低軌道衛(wèi)星的距離范圍，在這個(gè)區(qū)間是低軌道衛(wèi)星發(fā)射的密集區(qū)。而為大家所熟知的星鏈（Starlink）系統(tǒng)的一部分衛(wèi)星就處于差不多的高度（為了安全起見，“天宮”略高于這些“星鏈”衛(wèi)星，約離地距離340公里。）“天宮”為什么會(huì)選擇這個(gè)高度呢？有知道的小伙伴可以在下面的評(píng)論區(qū)留言。顯然，現(xiàn)在的NTN通信已經(jīng)“捅”到了這個(gè)高度。而且現(xiàn)在的“天宮”空間站就是主要利用我國的地球同步軌道（GEO）衛(wèi)星組成的“天鏈”系統(tǒng)來與地面通信的。

然而，在我國發(fā)射“天鏈”（與“天通”系統(tǒng)不同，后面還會(huì)提到“天通”系統(tǒng)）衛(wèi)星之前的2003年,楊利偉進(jìn)入太空時(shí)，在空間站內(nèi)只能夠與地面進(jìn)行大約５分鐘的短時(shí)間通信。因?yàn)榭臻g站的移動(dòng)速度非?？?，每秒鐘飛行7.7公里，幾分鐘后，空間站就飛出了中國上空，通信就會(huì)中斷，因此必須抓緊這個(gè)窗口時(shí)間匯報(bào)工作或與家人通話。而現(xiàn)在利用天鏈衛(wèi)星，已經(jīng)可以在空間站內(nèi)看新聞聯(lián)播了。這也是一個(gè)NTN非地面網(wǎng)絡(luò)通信在航空航天領(lǐng)域的一個(gè)典型應(yīng)用案例。

支持短信業(yè)務(wù)的NTN可以“捅”多高？

華為和蘋果公司都先后發(fā)布了支持短信業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通信手機(jī)。有些型號(hào)的手機(jī)甚至可以與我國的北斗衛(wèi)星直連。

其中，GEO衛(wèi)星軌道與IGSO軌道的高度相同，都是35786公里，通常說3萬六千公里；MEO的衛(wèi)星軌道高度是21500公里。其中區(qū)域短報(bào)文服務(wù)由3顆GEO衛(wèi)星完成，因此其高度為35700公里；而蘋果公司救援短信服務(wù)由 globalstar公司的低軌道衛(wèi)星完成，其軌道高度是1414公里。

支持直連衛(wèi)星語音電話的NTN能“捅”多高？

目前市面上已經(jīng)出現(xiàn)了支持直連衛(wèi)星進(jìn)行語音通話的手機(jī)。例如最近熱銷的華為Mate 60 Pro系列，語音通信就是通過直連我國“天通”衛(wèi)星系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。從2016年8月到2021年1月，我國相繼發(fā)射了三顆“天通”衛(wèi)星，與地面設(shè)施和用戶終端構(gòu)成了完整的移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)可在服務(wù)區(qū)內(nèi)提供語音、數(shù)據(jù)和短信服務(wù)。天通衛(wèi)星也屬于地球同步軌道GEO衛(wèi)星，三顆衛(wèi)星的高度如下，也是平時(shí)經(jīng)常說的36000公里。

■ 天通一號(hào)01星：35775 千米

■ 天通一號(hào)02星：35770 千米

■ 天通一號(hào)03星：35777 千米

同時(shí)，很多領(lǐng)先的手機(jī)品牌廠商也同星鏈系統(tǒng)合作，希望盡快推出可以直連衛(wèi)星支持語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的手機(jī)。而“星鏈”衛(wèi)星屬于低軌道（LEO）衛(wèi)星，目前主要有三個(gè)設(shè)計(jì)高度：距離地面340公里的超低軌道；550公里的低軌道和1100～1325公里的低軌道。每種軌道能容納的衛(wèi)星數(shù)量各不相同。已經(jīng)上天的衛(wèi)星主要分布在340公里的超低軌道（與天宮空間站很近）和550公里高的低軌道。

將來的NTN可以“捅”多高？

通過我們上面的描述可知，目前NTN通信能夠“捅”到的高度基本上是地球同步軌道（GEO）的高度，即3萬6千公里。有人認(rèn)為，道家的“九重天”也是這個(gè)高度。軌道過低或者軌道過高，都會(huì)增加衛(wèi)星的技術(shù)難度或手機(jī)終端的設(shè)計(jì)難度。例如如果軌道過高，那么通信的時(shí)間延遲和信號(hào)衰減都會(huì)很大，而且，在高空存在著大量的宇宙射線，高度越高，輻射越強(qiáng)，對衛(wèi)星的硬件包括通信系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生很大的影響，不但影響通信質(zhì)量，而且會(huì)降低衛(wèi)星的壽命，同時(shí)對人體也會(huì)造成傷害，這也是我們的“天宮”空間站不能太高的原因。

而軌道過低，雖然通信時(shí)間延遲和信號(hào)衰減降低了，但是衛(wèi)星需要維持一定的速度才能不掉下來，因此需要?jiǎng)恿Γ涣硗廛壍肋^低，需要發(fā)射更多的衛(wèi)星才能完成地面的信號(hào)覆蓋和連續(xù)通信，這樣就大大增加了運(yùn)營和使用成本。每個(gè)軌道范圍能夠發(fā)射的衛(wèi)星數(shù)量是有限的，而低軌道區(qū)域是商業(yè)衛(wèi)星通信最優(yōu)的區(qū)域，因此目前是各個(gè)國家爭相搶占的“地盤”。

將來NTN還會(huì)捅的更高嗎？歡迎小伙伴們在下方留言評(píng)論。

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