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來(lái)源 | 中國(guó)航天系統(tǒng)科學(xué)與工程研究院

據(jù)IEEE Spectrum網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，初創(chuàng)公司UbiquitiLink宣稱，該公司開發(fā)的專利技術(shù)可使普通手機(jī)直接與軌道上的衛(wèi)星進(jìn)行通信。該技術(shù)若得以推廣，則可以實(shí)現(xiàn)低成本的全球信息服務(wù)，而無(wú)需額外建立昂貴的天線或地面站。

人們普遍認(rèn)為，普通手機(jī)缺乏與在軌衛(wèi)星通信的能力和靈敏度，因?yàn)樾l(wèi)星移動(dòng)速度太快，無(wú)法形成有效連接。

UbiquitiLink公司的工程師分幾個(gè)步驟解決了這個(gè)問(wèn)題。他們首先計(jì)算出，手機(jī)應(yīng)當(dāng)具有足夠的功率，才能將信號(hào)發(fā)射至在高約400千米的低地球軌道上的衛(wèi)星，而且頻率應(yīng)低于1 GHz，以最大限度地減少信號(hào)在大氣中的衰減。消息將排隊(duì)等待過(guò)頂?shù)男l(wèi)星接收。最初，消息的接收頻率為每天一次，但隨著更多的衛(wèi)星發(fā)射，頻率將上升為每小時(shí)一次。

衛(wèi)星將使用與地面蜂窩站相同的軟件，只需進(jìn)行一些修改。由于衛(wèi)星運(yùn)行速度較高（約7.5千米/秒），信號(hào)將發(fā)生多普勒頻移，必須“欺騙”手機(jī)接受額外的時(shí)間延遲。該公司的一項(xiàng)專利技術(shù)就致力于解決這一問(wèn)題。

UbiquitiLink還消除了對(duì)干擾的擔(dān)憂。在向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)提交的文件中，該公司指出，來(lái)自衛(wèi)星的下行鏈路信號(hào)“非常弱，幾乎相當(dāng)于地面信號(hào)塔的最低功率限度”。在城市中，衛(wèi)星的廣播將被城市中的大量蜂窩信號(hào)塔所淹沒；在沒有信號(hào)塔覆蓋的區(qū)域，則幾乎沒有任何干擾。只有在農(nóng)村或郊區(qū)，信號(hào)塔比較分散，才會(huì)產(chǎn)生潛在的干擾問(wèn)題。但UbiquitiLink經(jīng)過(guò)論證認(rèn)為，蜂窩網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)以及衛(wèi)星使用分時(shí)協(xié)議這兩個(gè)因素最多只會(huì)產(chǎn)生0.0000117%的沖突，只能影響很短的時(shí)間。

今年2月，該專利技術(shù)接受了測(cè)試。一顆試驗(yàn)衛(wèi)星在與新西蘭和?？颂m群島的蜂窩網(wǎng)絡(luò)設(shè)備短暫連接后，星載計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障。雖然試驗(yàn)受到限制，但仍然獲取了所需的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。UbiquitiLink計(jì)劃再試一次。幾天后，一顆衛(wèi)星將搭乘SpaceX公司的火箭進(jìn)入國(guó)際空間站，計(jì)劃用6個(gè)月的時(shí)間測(cè)試十幾個(gè)國(guó)家無(wú)線運(yùn)營(yíng)商的2G和LTE小區(qū)連接。

UbiquitiLink與全球近20家運(yùn)營(yíng)商簽訂了試用協(xié)議，并計(jì)劃在56個(gè)國(guó)家/地區(qū)運(yùn)營(yíng)基本的消息服務(wù)。如果測(cè)試順利進(jìn)行，UbiquitiLink希望明年可以開始發(fā)射衛(wèi)星，到2023年計(jì)劃生產(chǎn)數(shù)千顆衛(wèi)星。屆時(shí)，該服務(wù)將對(duì)海上救援等服務(wù)提供重大便利，也將對(duì)衛(wèi)星初創(chuàng)企業(yè)造成沖擊。