关键词：
这几天，关于卫星手机的新闻又火了。
根据媒体报道，9月6日（今天） 即将发布的华为 Mate 50 系列手机，将具备“卫星通信能力”，在没有网络的地方，可通过卫星系统发送紧急短信。
无独有偶，另有小道消息声称：苹果的 iPhone 13 中，就有连接卫星的硬件。但是，苹果跟运营商没有谈拢合作方式，因此没有公开。在未来的 iPhone 14 上，这一功能很可能会实现。
言外之意，华为和苹果，都在发力“卫星通信”。似乎，新的“赛道”，又出现了。
无良流量号，又开始嗨了……
那么，事实真的是这样吗？手机的卫星时代，真的开始了吗？
今天这篇文章，小枣君就给大家做一个深入解读。
█ 通信频率问题
近年来，关于卫星通信的新闻，一直都是媒体和大众的关注热点。
尤其是马斯克搞了一个星链之后，三天两头就有新闻，炒作卫星通信对地面蜂窝移动通信的威胁，对 5G 的威胁。
事实上，这些炒作很多都缺乏基本的通信常识，除了暴露某些人的急功近利之外，主要是为了服务于流量，服务于资本运作。
卫星通信，无论现在还是未来（至少50年），都不可能取代地面移动通信，成为人类主要的通信手段。
接下来，我来解释原因——
首先，大家要明白且牢记一点：任何无线通信系统，都是基于无线电磁波进行通信的。
无线电磁波，有一个重要的属性参数，那就是频率。
频率不一样的无线电磁波，特性就不一样，如下图所示：
从宏观来看，主要分为光波和电波。
我们人类无线通信，目前主要用的是电波。早期用的低频和中频电磁波，现在逐渐往高频甚至太赫兹（就是上图中间的THz）发展。也有科学家，在研究可见光通信（往光波发展）。
无线电磁波的电波这部分，看上去频率资源挺多的，但实际上，每个频率，都被政府有关部门规定了对应的用途。
从使用者来看，这些频段分为军用、专网用（公安、消防、铁路、电力等）、运营商用（公共移动通信），等等。
此外，还有 ISM（Industrial工业、Scientific科学、 Medical医学）免授权频段，无需申请授权即可使用，例如我们的 Wi-Fi 频段。
任何人都不可以随便占用频率。例如，我自己发明了一个无线通信设备，然后占用运营商的 800MHz 频段，发射这个频段的无线信号，那就是违法行为。
手机进行卫星通信，第一个要考虑的问题：它到底用什么频段？
不知道大家有没有注意，我们买的新手机，到手之后，都会在反面看到一个蓝色的标签：
这个标签，就是手机的进网许可证。任何手机型号上市之前，厂商都要先拿到工信部，去做入网测试。测试合格，才会发证。
这就意味着，国家对每一个电子产品，尤其是带无线信号收发功能的电子产品，都是有严格要求的：要求无线电工作频率必须符合国家有关规定，必须符合产品的合法用途。
我们的手机被设计出来，可以使用的频段有三种：
一种是运营商的蜂窝通信系统工作频率（也就是基站的工作频段）。如果是现在比较常见的全网通手机的话，就要支持2G/3G/4G/5G频段。每个频段，都在官网上注明。
小米某型号支持的频段
第二种，是 Wi-Fi 和蓝牙。这种就是前面我说的非授权频谱，ISM频 段。只要发射功率符合要求（不能太高），就可以直接用。
第三种呢，就是卫星定位系统的工作频段。我们手机现在都支持 GNSS 卫星定位，可以收发卫星信号。GNSS 系统有很多种，美国的 GPS，中国的北斗（BDS），还有欧洲的伽利略，等等。
众多的卫星导航定位系统
那么，问题来了。很多人天天嚷着手机通过卫星进行通信，真要通信的话，使用什么频段呢？
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：
值得一提的是 Ka 频段。
由于 C 和 Ku 频段已近饱和，无法承载更多的业务，所以 Ka 频段现在逐渐成为热门。Ka 频段比 Ku 频段更容易受天气影响，但工作带宽更大，信号强度更高。
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。
只有卫星通信服务商提供的专用卫星电话，才能和这些通信卫星建立连接。这些卫星电话的话费，也是要充值给对应卫星电话服务商的。
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。
也就是说，除了位置信息之外，它可以进行短消息通信（RDSS协议）。有多短呢？最多 78 个进制数/英文/数字，或者 39 个汉字。
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。
这个和大家正常意义上理解的卫星通信，还是有很大区别的。前面说的专用卫星电话，是可以打电话和使用数据业务（上网）的。
目前市面上的手机，均不支持通信卫星的频段。那么，是不是可以加上呢？没那么简单。
手机对通信频段的支持，不是加根天线就可以的。它涉及到 SoC 芯片、基带、射频、软件部分的改造，是一个非常庞大且复杂的工作。
不是做不出来，而是没有意义。
因为绝大部分情况下，手机都有基站信号，或者 Wi-Fi 信号，没有必要为了极少出现的情况，增加无谓的成本。（搞一个外置的卫星通信套件，倒是更有可行性。）
这个和水陆两用汽车的道理，是一样的。
汽车加上轮船的功能，也不是不可以。但是，价格会翻几倍，利用率极低，不利于汽车的普及。
那么，手机不改装，不支持现有卫星通信的工作频率，是不是就没办法进行卫星通信了呢？
也不是。
我们可以换一种思路。如果手机不支持卫星通信频率，那么，干脆让卫星直接使用地面蜂窝基站的频率呗？
事实上，美国运营商 T-Mobile 和马斯克一起新搞的那个项目，就是这么干的。他们让卫星使用部分 5G 频段，改进天线，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。
这些年来，卫星通信有一个非常重要的发展趋势，那就是低轨道卫星的崛起。
以前，发射卫星的成本很高，所以，就希望一颗卫星能覆盖很大的范围。想要覆盖范围大，就必须把卫星放得更高。如下图所示：
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。
密集恐惧症慎入
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。
马斯克的传统星链主要使用卫星通信专用频段，基于已有的卫星数量优势，目前可以达到大约 300Mbps 的服务速率。
注意！星链属于常规卫星通信系统，不是手机达到这个速率，而是它所配备的卫星通信设备。这个设备有“锅”（蝶形天线），还有路由器啥的。
星链设备开箱
星链设备天线展开状态
那么，为啥手机不能实现更高的卫星通信速率呢？
这个和手机硬件有很大关系。尤其是天线的类型，造成的影响很大。
█ 天线类型问题
我们现在的手机都是内置天线，天线都在手机里面。专用的卫星电话，会有更大更醒目的天线，如下图所示：
卫星电话
根据天线原理，天线的长度为无线电信号波长的 1/4 时，天线的发射和接收转换效率较高。卫星电话的天线这么大，说明这个通信系统的工作波长更长。也意味着，它的工作频率越短（频率=光速÷波长）。
基于中学物理知识，低频率（大波长）的无线信号，绕射能力更强，传播距离更远。这和卫星通信的场景是相匹配的。
鞭状天线的信号收发能力终归比较弱。比它更强的，是碟状天线，也就是大家常见的“锅”。
碟状天线，只要朝向对得准，就可以实现较好的通信效果。
那么，我想问一下，如果手机进行卫星通信，你愿不愿意手机上再背一个锅呢？然后这个锅，你还是使劲找准朝向。
即便你愿意背这个锅，你还面临一个问题——发射信号的问题。
卫星向手机发射信号，可以调大发射功率。手机向卫星发射信号，这就难了。
手持通信终端，发射功率是有严格限制的。你也不希望自己手上拿个微波炉，进行通信吧？
以手机毫瓦级的无线发送功率，想让卫星收到这种信号，到底有多难？大家可以自行想象一下。
更何况，是成千上万甚至十万百万的手机，向太空中的卫星发送信号，你觉得，卫星能捕捉到所有的信号吗？
马斯克的星链，也存在上行速率不足的问题。这是一个死穴。
█ 容量问题
好了，我们继续往下分析。
接下来，我们说说容量问题。
马斯克的星链，号称是 1.2万 颗卫星，用于覆盖全球。简单平均一下，中国 960万平方公里，地球面积 5.1亿 平方公里，大概占比 1.88%。卫星的话，也就 226 颗。
那么，地面基站数量呢？
中国的基站总数，大约是1035万座。仅中国移动的话，大约是550万座。226 vs 5500000，傻子也能看明白，这里面不存在取代关系。如果没有地面蜂窝基站，我们需要多少颗卫星，才能让所有人高速上网？
退一万步说，即便卫星可以一点对多点，承接了海量的移动宽带连接需求，那么，信号回传（也就是卫星将信号发到地面站），又该怎么办？数据中心都在地面，云服务也在地面，不回传不行的呀。
目前的 5G 基站，也就覆盖几平方公里到几十平方公里的面积，几百用户，前传带宽都要达到 25Gbps 级别。卫星通信，是否可以实现与地面站的25Gbps通信速率呢？
此前，我国在卫星上做了一次试验任务，采用高速高阶相干激光通信终端，实现了速率 10Gbps 的传输。
看似好像也和 25Gbps 差不大，但是这个是无线通信，稳定性、抗干扰性都远远不如光纤。而且，卫星的数量远远不如基站，如果要比肩陆地基站，它的数量需求是极大的。
█ 室内覆盖问题
简而言之，如果卫星通信取代地面蜂窝基站通信，那么，室内信号覆盖，该怎么办？地下室、隧道，该怎么办？如果遇到恶劣天气，又该怎么办？
█ 结语
洋洋洒洒说了那么多，大家应该看明白了。卫星通信，是完全无法取代地面蜂窝通信系统的。如果有人告诉你通信卫星会取代基站，要么是傻，要么是坏。
作为一项特殊的通信技术，卫星通信的角色定位，仍然是地面蜂窝通信系统的补充。
卫星通信的应用领域有三类：
-
在人烟稀少地区，在光纤和基站不方便布设的地区，卫星会有很大的作用。在国外，在国内的中西部，这种地区还有很多。对于一些户外爱好者，还有矿产勘察、自然保护等特殊工作人群，卫星电话很有用。
-
海洋以及天空场景，例如航海船舶、民航飞机，对卫星通信有强烈的需求。尤其是民航，这几年商务人士等高价值人群，对空中通信需求很大，这类应用发展很快。
-
应急救灾场景。当发生地震、洪水等自然灾害，地面通信系统失灵，就需要借助卫星，进行应急通信。
大家在看待卫星通信的时候，一定要理性、客观。它的市场体量，和蜂窝移动通信根本不是一个级别。但是，它面对的细分市场，确实有很大的发展空间。
这些年，3GPP 的 NTN（Non-terrestrial networks，非地面网络项目），还有SaT5G、TC12，都在研究空地一体化通信。
我觉得，市场潜力是有的，但是并不没有想象中那么大。尤其是 NTN，主要侧重的是卫星通信与 5G 的融合，是卫星对 5G 的补充。并不是脱离蜂窝通信，另起炉灶，大家应该有基本的了解。
对于卫星通信，除了技术瓶颈之外，还涉及到法律、环境、政治等一系列因素。限于篇幅，就不一一介绍了。
最近我的新书《通信简史》 上市啦，欲知大道，必先为史。在数字化浪潮愈演愈烈的今天，大家需要了解信息通信技术的来龙去脉，需要掌握数字时代的发展规律。而《通信简史》作为一本信息通信行业传记、科学史书，详细讲述了人类通信技术的历史演进，展现了通信行业波澜壮阔的发展历程，为人们补上了重要的一课。
█ 业内推荐
这是一本难得的通信历史读物，详细介绍了通信技术的百年发展历程，勾勒出一幅波澜壮阔的史诗画卷。面向未来的数字化转型风起云涌，通信技术和信息技术紧密结合，将成为推动这股浪潮滚滚向前的动力之源。希望更多的人能够了解通信、热爱通信，加入到这浪潮之中。
——刘韵洁 中国工程院院士
近几十年来，全球通信技术发展取得了令人瞩目的成就。成就的背后，是无数通信企业和通信人默默无闻的付出。这本书讲述了属于他们的故事，既有成功的喜悦，也有失败的惋惜。品读起来，令人回味无穷。
——田溯宁 亚信联合创始人
历史不应该是一张扁平的编年表，更不应该是一本简单的流水账。它应该是沉淀下来的经验和思考。小枣君的新作《通信简史》，以中外通信名企和名人的故事为骨干，娓娓道出了很多值得记取的历史经验和引人深思的启示，值得静夜一读。
——武锁宁 人民邮电报社原总编辑
说企业自研应用是误区的，非蠢即坏
（1）技术门槛企业应用经历了：岗位级、部门级、企业级，从2008年以后跳出了企业边界进入了消费互联网界，从2015年以后从消费互联网反向走进了上下游供应链协同，以确保极速履约。未来更会延伸影响... 查看详情
为啥不同的手机定位有误差。
...区域的卫星实现快速定位。为什么会出现偏差1外界因素如果你在立交桥下、隧道或室内，GPS基本就残废了。在接收不到GPS信号时，手机就会自动切入到基站定位状态下。此时的定位准确性完全就是比拼人品，如果你身处的环境... 查看详情
居然有人提问“国家何时整治程序员的高薪现象”？
“最近刷知乎看到“国家何时整治程序员的高薪现象？”这个话题，给我看蒙圈了。看到这个标题，可能大多数人的第一反应都是：？？？？提出这种问题的人，非蠢即坏！本身知乎上有不... 查看详情
蜘蛛表格在开发打卡功能依赖的定位技术有哪些？
...于美国的GPS是最早组网并商用的卫星定位系统，所以目前有人把卫星定位称为GPS。虽然这样的说法错误的，但是我们可以从侧面看出GPS在所有卫星定位系统中的地位。像华为Mate30Pro以上的四家导航系统都支持，iPhone11也是同时支... 查看详情
手机定位不准确怎么办
...得更为精准的定位结果。参考技术A第一，换手机试试，如果其他手机定位准确，那就换手机第二，换营运商的卡试试，移动的换电信的，看看是否信号问题。没有其他办法了〜 参考技术B回答亲您用的什么手机其实GPS定位精... 查看详情
知乎热榜：国家何时整治程序员高薪现象？？？？
...大多数人的第一反应都是：？？？？提出这种问题的人，非蠢即坏！本身知乎上有不少程序员活跃，马上就吸引来了很多人参与回答。其中，知友「硅谷IT胖子」算是说出了大部分开发者的心声！下面是他的回答：https://www.z... 查看详情
gps定位和wifi定位和基站定位的比较
...精度一般是几百米的范围 Gps定位原理：采用全球定位卫星wifi定位的原理：假如你的家里有个自己设立的无线路由器，经常开机，你的邻居正在阳台上用手机玩谷歌地图，恰好他手机的wifi是开着的，不过没有连接你家的热点... 查看详情
vblen对汉字的处理
...的是字符个数，和一个汉字占两个字节没有一丁点关系，如果你非要安字节算，请使用lenb函数，它返回字符串的字 查看详情
iphone的ipv6地址会经常变吗?
...技术A会经常变化。IP和你的手机接入的网络有关。例如你如果是直接手机流量上网的话，那么你的IP则是有你的手机卡运营商决定的。如果是wifi的话，则有你的wifi信号网络来源决定的。如果是在家里的wifi你可以通过重启你的路... 查看详情
很少有人会告诉你的5个编程名言，安排！
通过理解这些永恒的见解，你将成为更好的开发人员。成为一名优秀的程序员，就是让你自己接受不断学习的生活（活到老，学到老）。包括新功能、新语言、新工具、新框架等优秀的源头——学习永不停息。但是，其实计算机... 查看详情
知乎热问：国家何时整治程序员的高薪现象？
...是：？？？？提出这种问题的人，非蠢即坏！本身知乎上有不少程序员活跃， 查看详情
[转帖]5g网速那么快，基站辐射会很大吗？
...（ID：xzclasscom），作者：小枣君，原标题为《关于基站和手机辐射，这篇文章彻底讲明白了》 大家好，我是小枣君。 今天我们来聊聊基站和手机的辐射。 哈哈，大家有没有虎躯一震？如今这个年头，新闻里三天... 查看详情
手机gps定位怎么定位不了？
...号，可以准确地定出其所在的位置，位置误差小于10米。如果机器里带地图的话，就可以在地图上相应的位置用一个记号标记出来。二、手机地图导航gps无法定位怎么解决GPS无法定位受诸多因素制约，最主要的因素是信号和运动... 查看详情
android怎么获取用户所在地csdn
...不等，在城市中基站覆盖率比较高，推荐使用基站定位，如果是在郊区，基站相距较远，基站的覆盖没有城里好，定位的误差比较大。如果在郊区不推荐使用基站定位。2.网络定位：wifi定位，网络定位3.GPS定位：与卫星进行通信... 查看详情
推荐题目（我不会做，如果有人明白了一定要告诉我，万分感谢）(代码片段)
【题目描述】穿过了沙漠，小W来到了一个神秘的国度，它共有N个城市。传说在它的首都有一本秘籍，只要得到它就能变成强（毒）者（瘤）。在找到了这个国家的地图之后，他发现地图经过长时间的磨损已经看不清了，他只能... 查看详情
知乎：国家何时整治程序员的高薪现象？
...是：？？？？提出这种问题的人，非蠢即坏！本身知乎上有不少程序员活跃，马上就吸引来了很多人参与回答。其中ÿ 查看详情
知乎：国家何时整治程序员的高薪现象？
...是：？？？？提出这种问题的人，非蠢即坏！本身知乎上有不少程序员活跃，马上就吸引来了很多人参与回答 查看详情
我在 Angular 8 中使用 ngx toastr，如果有人知道解决方案告诉我，它会显示以下错误
】我在Angular8中使用ngxtoastr，如果有人知道解决方案告诉我，它会显示以下错误【英文标题】：iamusingngxtoastrinangular8itsshowingbelowerrorifanyoneknownsthesolutiontellme【发布时间】：2020-11-2002:58:18【问题描述】：错误错误：未捕获（承诺）... 查看详情