“捅破天”的NTN到底能“捅”多高？

如果說蘋果手機的衛(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，可以即刻點擊下面的圖片報名參加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”到這個高度？

其實，“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”為什么會選擇這個高度呢？有知道的小伙伴可以在下面的評論區(qū)留言。顯然，現(xiàn)在的NTN通信已經(jīng)“捅”到了這個高度。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，后面還會提到“天通”系統(tǒng)）衛(wèi)星之前的2003年,楊利偉進入太空時，在空間站內(nèi)只能夠與地面進行大約５分鐘的短時間通信。因為空間站的移動速度非常快，每秒鐘飛行7.7公里，幾分鐘后，空間站就飛出了中國上空，通信就會中斷，因此必須抓緊這個窗口時間匯報工作或與家人通話。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NTN非地面網(wǎng)絡(luò)通信在航空航天領(lǐng)域的一個典型應(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。有些型號的手機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)星進行語音通話的手機。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，也是平時經(jīng)常說的36000公里。

■ 天通一號01星：35775 千米

■ 天通一號02星：35770 千米

■ 天通一號03星：35777 千米

同時，很多領(lǐng)先的手機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。而“星鏈”衛(wèi)星屬于低軌道（LEO）衛(wèi)星，目前主要有三個設(shè)計高度：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”也是這個高度。軌道過低或者軌道過高，都會增加衛(wèi)星的技術(shù)難度或手機終端的設(shè)計難度。例如如果軌道過高，那么通信的時間延遲和信號衰減都會很大，而且，在高空存在著大量的宇宙射線，高度越高，輻射越強，對衛(wèi)星的硬件包括通信系統(tǒng)會產(chǎn)生很大的影響，不但影響通信質(zhì)量，而且會降低衛(wèi)星的壽命，同時對人體也會造成傷害，這也是我們的“天宮”空間站不能太高的原因。

而軌道過低，雖然通信時間延遲和信號衰減降低了，但是衛(wèi)星需要維持一定的速度才能不掉下來，因此需要動力；另外軌道過低，需要發(fā)射更多的衛(wèi)星才能完成地面的信號覆蓋和連續(xù)通信，這樣就大大增加了運營和使用成本。每個軌道范圍能夠發(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，因此目前是各個國家爭相搶占的“地盤”。

將來NTN還會捅的更高嗎？歡迎小伙伴們在下方留言評論。

附：Keysight World Innovation 論壇NTN研討會議程：

12月14日

新興技術(shù)：探索空間網(wǎng)絡(luò)和數(shù)字醫(yī)療的未來

時間

主題

10:00~10:20

主題演講 | 地外 6G——最后的邊疆

10:20~11:05

圓桌討論 | 通信的未來NTN 和 5G

11:05~11:35

主題演講 | 人工智能驅(qū)動的數(shù)字醫(yī)療

11:35~12:05

圓桌討論 | 超越遠(yuǎn)程醫(yī)療：工程技術(shù)與醫(yī)療行業(yè)相結(jié)合的美好前景

主題演講 | 地外6G——最后的邊疆

Todd Humphreys 教授將帶您跨越空間的邊界、擺脫腳下的束縛，進入令人興奮的 NTN 世界，探索正在研究中的 NTN 通信方法及其對行業(yè)的潛在影響。

圓桌討論 | 通信的未來NTN 和 5G

加入圓桌討論，聆聽我們的行業(yè)專家分享深入探索廣闊的未知領(lǐng)域的經(jīng)驗，了解非地面網(wǎng)絡(luò)（NTN）的發(fā)展現(xiàn)狀。了解當(dāng)今世界在標(biāo)準(zhǔn)前沿、制造業(yè)、環(huán)境保護、社會和治理（ESG）、開源智能（OSINT）等方面的進展。

Todd Humphreys

德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校航空航天工程教授

Phil Lorch

是德科技衛(wèi)星和太空任務(wù)保障解決方案總監(jiān)

Alison Brooks

IDC全球和美國公共安全業(yè)務(wù)研究副總裁

Mohsen Hosseinian

Samsung System LSI 無線系統(tǒng)、5G

和NTN專家

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補充閱讀：

2023年5月

中國移動聯(lián)合是德科技，中興通訊以及手機廠商OPPO等產(chǎn)業(yè)合作伙伴，共同完成了5G終端手機直連衛(wèi)星的實驗室測試，驗證了5G手機終端直連衛(wèi)星的技術(shù)落地能力。

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利用本公司的S8711A和S8820A系統(tǒng)，是德科技幫助領(lǐng)先的調(diào)制解調(diào)器和芯片組供應(yīng)商紫光展銳（UniSoc）成功驗證了其產(chǎn)品支持5G Rel-17中定義的5G IoT-NTN技術(shù)。

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在中國移動組織的實驗室測試中，利用系統(tǒng)P8800S和S8800A，是德科技成功幫助中興通訊建立5G NR NTN數(shù)據(jù)連接，從而驗證中興通訊的5G gNB 已經(jīng)支持最新NTN功能。

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關(guān)于是德科技

是德科技（NYSE：KEYS）啟迪并賦能創(chuàng)新者，助力他們將改變世界的技術(shù)帶入生活。作為一家標(biāo)準(zhǔn)普爾 500 指數(shù)公司，我們提供先進的設(shè)計、仿真和測試解決方案，旨在幫助工程師在整個產(chǎn)品生命周期中更快地完成開發(fā)和部署，同時控制好風(fēng)險。我們的客戶遍及全球通信、工業(yè)自動化、航空航天與國防、汽車、半導(dǎo)體和通用電子等市場。我們與客戶攜手，加速創(chuàng)新，創(chuàng)造一個安全互聯(lián)的世界。了解更多信息，請訪問是德科技官網(wǎng) www.keysight.com.cn。

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