“災難類”題材遊戲和電影,可能都怕衛星通信

不管是在遊戲圈還是影視圈,最近似乎都流行起了“災難類”題材。比如趁着《龍之家族》火爆上映之時,HBO發布了頑皮狗知名遊戲《最後的生還者》電視劇版預告,並宣布會在2023年上映。在遊戲過程中想要生存下去,就需要懂得如何“通信交流”,近距離靠各種手勢低聲細語就能瞞過隱藏在暗處的怪物,但如果外出尋找食物,遇到偷襲者,想要聯繫營地,利用普通通訊設備幾乎是不可能事情。

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這種綁架營救任務也是推動劇情發展的關鍵因素,如果你一通知營地解救,可能遊戲就編不下去了。

末世災難類電影最吸引人的地方就在於,如何在現代工具資源短缺情況下,生存下去。這裡說的現代工具,指的就是帶有通信功能的設備。

試想下,當面臨被敵方綁架且怪物叢生環境下,你利用遠程衛星通信技術讓軍事基地發動核武器,一炮轟了自己,直接Game Over,這還怎麼發展劇情?怪物肯定都不幹。

不過話說回來,這個場景幾乎不可能發生在現實世界中,但另一類“災害類”題材電影就不一樣了。

之前大火的電影《墜落》在觀影過程中,就能讓你看了背後發涼。故事講述的是兩位女主為了“治癒心靈”攀爬600米高塔放風,在女主A下來時,不小心把唯一連接高台頂部的梯子弄折,結果導致不得不困在高塔頂端求救的故事。

圖源:《墜落》電影截圖

圖源:《墜落》電影截圖
圖源:《墜落》電影截圖

她們隨身攜帶的只有手機、用於拍攝風景的無人機以及15米左右的安全繩,就在這樣艱苦的環境下,先後遇到了使用普通信號彈求助無用、無人機求助失敗加沒電、禿鷹襲擊、因過於疲勞出現幻聽幻覺等隨時會威脅到生命的情況。

當然影片還是以較為“圓滿”作為影片結尾,女主A通過不斷心理暗示以及自我鼓勵這種比較老套但又行之有效的方式,通過繩索以及一些技巧生存了下來,但她閨蜜就沒有這麼幸運了。

但凡手中的電子設備能夠發揮作用,是否就不會出現這種一人死亡一人精神崩潰的結局?

衛星通信,真的能救命

雖說電影都有一定演繹成分在裡邊,但這種接近於“紀錄片”的方式,確實能夠帶來一定真實感。如果脫離開影視,這種場景同樣具有一定典型性的。

美國、荒郊野嶺、地廣人稀、還是距離地面600米的高空,都在極力地暗示:這是一個不可能有信號的地方,一方面為電影劇情後續發展做了鋪墊,另一方面,其實也在暗示,美國這種郊區信號非常差。

沒有信號,就無法通信,這是一個常識。

在觀影結束后,豆瓣上的一個討論讓我覺得太有意思了,在評論區中的一位老哥直接說“華為mate50早來幾個月沒這電影啥事了”。當然調侃歸調侃,但背後的原因卻讓人流淚。

原因就在於,華為和蘋果已經率先支持了足以“挽救”這種電影局面的功能:衛星通信。

首先需要解答一個大家都關注的問題,為什麼在這種極端情況下,使用帶有衛星通信的手機能把求助信息發送出去,而普通手機信號就不行?

RF Wireless World 圖源:網絡
RF Wireless World

目前主流的手機通信方式大體可以分為兩種,一種是蜂窩通信,也叫地面通信,而另一種就是衛星通信。

歸根到底,還是因為兩者的“發收”機制不同。蜂窩通信在和外界建立聯繫發送信息時,會先由地面無線接收基站接收信息,之後通過有線方式,如光纖進行遠距離傳輸,之後進入到網管中心再分發到目的地的基站,最後才傳輸到對方手機上。

這種最為主流的通信方式其實可以看作是無線-有線-無線方式。最為關鍵的是,對整個通信傳輸鏈路影響最大就是基站覆蓋度、數量和傳輸。而在條件惡劣的環境,比如沙漠、戈壁或者像美國這種本身基站數量就不算多的環境,會嚴重影響到部署的基站以及覆蓋度,進而造成信號的“無人區”。

而衛星通信則大幅簡化傳輸過程,只需要手機把需要發送的信息傳輸到地面基站中,之後會通過無線傳輸方式傳到近地衛星,近地衛星此時是作為一個中繼,之後再傳輸到地面基站,地面另一端的手機再接收,是一個無線-無線-無線傳輸方式。這樣的優勢在於完全不用擔心地域的環境問題。

就拿我之前使用過的華為Mate 50的衛星通信功能來說,這項功能在初期是需要內測申請,當申請通過後,就可以通過暢連APP發送“衛星消息”。

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進入到“北斗衛星消息”界面后,選擇求助內容、確認好聯繫人後,點擊發送按鍵后需要用戶移動到空曠位置按照屏幕提醒移動,搜索到衛星后,等待十幾秒就能發送出去緊急信息。

而接收方,華為手機是可以通過暢連APP直接顯示位置坐標,而沒有安裝暢連APP的手機也可以收到帶有求助信息和位置坐標的短信,目前來看只能收發文字信息,畢竟在荒郊野嶺,能夠儘快尋求救援才是關鍵。

傳統衛星電話,華為和蘋果的衛星通信有啥不一樣?

衛星通信並不算是一個新技術,其最早可以追溯到上個世紀70年代。同步地球軌道衛星技術,它的特點“字如其名”,衛星相對於地球保持相對靜止狀態,只有三顆衛星分佈在全球兩級外地區,因為特殊性只用于軍用通信;而到20世紀初,中低軌道通信衛星就成為了主角,依託於中低軌道衛星覆蓋高的特性,通信時延大幅縮短,也更適合手持設備;而從2013年至今,運行在極低軌道,並擁有龐大數量的天基互聯網巨型星座依靠更廣覆蓋面以及技術上的迭代更新,迅速破圈,StraLink計劃就是其代表。

手機直連衛星的技術其實早已有了“飛躍發展”,通過全球移動通信標準組織3GPP所制定的移動通信標準協議,利用FPGA來讓軟件定義衛星已經足夠可以滿足給手機提供各種上網服務,只是不是那麼成熟罷了。

當然這些衛星技術其實距離大眾老百姓還是過遠,如果現在在淘寶上搜索“衛星電話”,可能會發現,這種形態的電話,似乎和“衛星通信”挨不上關係,這不就是大哥大插一根天線嗎?而有部分看起來還比較“現代化”的衛星手機,也需要有一根巨大的天線。

注意觀察天線大小 圖源:網絡
注意觀察天線大小 圖源:網絡

而真正問題其實還是在手機端。Sat5G衛星通信標準發起人、世域網通創始人郭正標就表示“想要信號好,要麼把衛星天線做得更大,要麼把手機天線做得更大。”

這也就不難解釋為什麼傳統衛星電話體積和天線都如此龐大,其實就是為信號考慮,而在語音方面的信號需求要遠比短報文要求高。

圖源:品玩lzh攝

圖源:品玩lzh攝

還得再拿華為這個“衛星通信”功能來說事兒,華為Mate 50系中的“衛星通信”採用的是我國自主研發的,首顆手機北斗短報文通信射頻基帶一體化芯片,而天線部分也經過了優化。畢竟目前追求輕薄機身的消費者,顯然是無法接受突出一塊的天線的。

而如果把衛星和手機天線都做大,衛星通信(傳輸速度)能夠達到幾兆速率,相當於以前的3G網絡。

當然這還和衛星有關係,比如目前市面上那種為“大哥大”造型的衛星電話提供服務的是天通衛星,它提供語音、數據等衛星業務,而Mate 50系列的衛星通信是依託於北斗導航星座的短報文功能,使用地球同步軌道上的高軌衛星,只提供定位、短報文業務。

另一端的蘋果iPhone 14系列也支持衛星通信,不管是針對的環境,還是發送界面等,可以說是和華為“如出一轍”,但實際上在天空中就是另外一碼事兒了。

圖源:蘋果發布會

因為iPhone 14中的衛星通信來源於高通定製基帶,而高通和美國衛星通信公司Globalstar有戰略合作,後者成立的全球星衛星通信系統就是中低軌道通信衛星星座群,屬於近地衛星系統。

“醉翁之意不在酒”

隨着越來越多的資本湧入到衛星通信領域,並逐步進入到主流通信市場,勢必會帶來一波“更快更強”的發展。

通信專家馬繼華就表示,“手機直連衛星是未來趨勢,而且會是低、高軌道都可以連接,這是技術發展的必然,但還需要一個不斷升級換代進化的過程。”

但目前依舊面臨上游基礎設備支持、衛星數量支持;下游生態鏈條供給不足,以及政策監管方面需要考慮。

在今年2月份,吉利旗下的星紀時代已經宣布將會最快在明年,推出全球首款直連低軌衛星的消費級手機,“搶”先在華為和蘋果之前。

而在國際市場上,像Verizon、AT&T、諾基亞這樣的移動通信企業,也與亞馬遜、OneWeb、AST SpaceMobile都分別達成了合作。

谷歌和蘋果自然不會坐以待斃,谷歌就宣布下一代安卓系統也將支持手機衛星通信功能。而蘋果也將通過和Globalstar公司合作提供衛星通信服務,肯定不會僅僅局限在“發短信”,而是會拓展到互聯網接入。

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這就是否意味着,明面上各家都在想方設法讓手機支持衛星通信功能,實際上都在暗自為能夠“掌舵”下代通信網絡做着準備?

《6G總體願景與潛在關鍵技術白皮書》指出,6G將實現空天地一體化的全球無縫覆蓋,而星地一體融合組網技術也將成為6G網絡最重要的潛在技術之一。此外也有不少通信領域的專家都表示,未來6G網絡實際上就是5G網絡+衛星通信的雜合體,這種網絡同時具備高通量和高覆蓋的優勢。

但對於大眾消費市場而言,要從“緊急求助”變為像現在手機上網一樣的“常用功能”,依舊還有很長路要走。