从卫星通话原理看华为MATE 60 作者：编程随心
最近华为MATE 60大火，也不知道这里面有多少宣传部门的功劳。我在这里以一个卫星通信爱好者的身份，和大家聊聊它吹得最凶的卫星通话功能。 首先声明，我没有用过华为的手机，也没有准备使用，但任何电子设备都得遵守物理定律：再“遥遥领先”，也跑不过光速。 这款华为手机在卫星通话时，使用的天通卫星群。该卫星群由一号到三号组成，为地球同步轨道卫星，定点于赤道上方约36000公里: 天通 1-01：东经101.4 天通 1-02：东经125.0 天通 1-03：东经81.5 下面是它们的覆盖区域图（图片来源－知乎）： 
这里面咱们主要聊天通一号０１卫星，因为只有它覆盖中国大陆。 这个卫星通话根本就不是什么“捅破天”的技术，自上个世纪70年代起，卫星通话就已经进入了民用领域，只不过最后一公里用的还是有线电话。天通卫星的专用语音通话终端，也在几年前就开始出现在市场上，模样和智能手机差不多，运行安卓系统。这次华为是把这个通话芯片做到自己的手机里面了，同时取消了外置天线。 使用地球同步轨道卫星做语音通话的中继器，其中最大的问题是延迟：从手机到卫星，如果是按36000公里算的话，要有0.125秒的延迟，这个可是单向，实际通话延迟是0.5秒以上： 1. 你说话，信号通过手机上卫星。0.125秒。 2. 卫星传回地面站，地面站传给接收人。0.125秒。 3. 接收人马上回复，从地面站传给卫星。0.125秒。 4. 卫星将回复传回你的手机。0.125秒。 这还是最好的情况，没有考虑到手机到卫星的距离肯定比36000公里远，而且中途所有设备的信号转换、加密解密的时间都忽略不计。 因此使用地球同步轨道卫星（以后简称高轨卫星）通话的体验很差，有点儿像对着黑洞洞的井口喊话。这个功能只适用于紧急状态下求援用。煲卫星电话粥？这个需要特殊的训练才可以，咱们后面说。 另外一个重要的事情是：进行卫星通话必须要能“看到”卫星，如果中间有任何物体阻挡，通话是不太可能完成的。因为卫星通信所使用的S波段的电磁波都是高频，不会拐弯（绕射）；如果手机接收到的是从其它物体表面反射回来的微弱信号的话，华为手机又没有一个高增益的外置天线来收集足够强的信号。因此，这个卫星通话功能在天空有遮挡的时候【应该】用不了。 在卫星通话时，手机必须能“看到”西南方向的天空，天通一号位于东经101.4度赤道上空（云南昆明的经度是102.5度），对中国大陆东部地区来说，卫星的方向是西南方。如果在北京地区使用，需要对准的方向是南偏西2２度，仰角41度。网上有很多计算卫星方位角的APP，如果你有兴趣，可以自行搜索。 因此，华为手机的这个卫星通话的“救命”功能，听听就好，千万不能过度依赖。在户外运动界，有一个说法，叫“虚假的安全感”。比如，你在户外露营，来了一只熊翻找食物，如果你在帐篷里面觉得：“我的帐篷的拉链是拉上的，熊进不来......“，这就是虚假的安全感。 同理，你在野外遇险，如果西南方向天空有山体、树木或岩石遮挡，华为卫星电话打不出去的话，那你就惨了：那颗卫星是不会移动的，现在打不出去，将来也不会接通。唯一的办法是换个地方试试，如果你还能动的话。因此，我觉得【再】带一个支持”北斗卫星短信息功能”的手机或终端比较好，至少北斗卫星群是移动的，过几个小时可能就有卫星“路过”你的上空。 当然，以中国大陆的户外救援能力，还是不要去太野的地方为好。 还有，天通一号和所有的地球同步轨道通信卫星都不能全天候服务，有两种情况它们【一定】不能工作： 1. 太阳磁暴袭扰地球的时候，具体的请大家自己去搜索。今年2023年正好是太阳磁暴的高峰年。磁暴的发生时间没有规律，但可以用光学仪器监测到，然后提前（几天）预报磁暴的到达时间，不过一般人不会关心这事儿的。 2. 日凌。“日凌”是太阳所发出的电磁波对卫星电磁波讯号的干扰。每年的春分（3月21日）或秋分（9月23日）前后，太阳、天通卫星和手机恰巧处在一条直线上，这时手机在对准卫星的同时也对准太阳。由于太阳产生的电磁波频谱很宽，因此，对手机来说，该电磁波就是一个巨大的噪声源，手机在接收到卫星信号时也接收到大量太阳辐射的杂波，造成信号质量下降甚至通话中断。日凌每年会集中发生两次，对某个固定地点来说，一般最多持续一个星期。每次发生时，手机会连续数天在同一时段内出现接收信号质量下降或通信中断现象。每天日凌影响的时间不长，短的几分钟，长约十来分钟。这个日凌发生的时间和长度是可以用APP计算的。 回到咱们刚才放下的话题：如何用卫星电话煲电话粥？ 在卫星【数字】通信领域，使用一种特殊的技术对付这种长时延线路，叫 Burst Mode。 正常的数字通信是这样的： 发送端：123+验证码 接收端：收到 发送端：456+验证码 接收端：收到 发送端：789+验证码 接收端：收到
而 Burst Mode 方式下： 这样就节省了来来回回确认的时间。 同理，使用长延时的卫星通话，技巧就是： 1. 让对方知道这是长延时通话，耐心等待你说完所有的话，不要听不见声音就“喂喂喂”，那时候你的声音还在路上呢。 2. 自己组织好语言，一次说几句话，然后耐心等待对方回复，同时在心里组织下面要说的几句话。 我从上世纪80年代起就开始打这种长延时的国际电话，我的经验是：一般人在五分钟以后就能适应这种通话方式和延时，大约在十分钟以后就会不自觉的使用相同的说法方式。不过，这时候也该挂电话了，一个月的工资已经变成话费了！ 我想说的都说完了，祝大家生活和工作愉快！ 【全文结束】
|
