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如果說蘋果手機的衛星短信功能是“序幕”的話，那么今年的國內大廠發布的可以直連衛星的手機絕對稱得上是大戲的“高潮”，徹底引爆了NTN（Non-Terrestrial Network）－非地面通信網絡的概念。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。

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，對你現在或將來選擇什么手機有很大作用喲！

如果大家想徹底了解NTN技術并搞清楚以上問題，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，處于地球低軌道衛星的距離范圍，在這個區間是低軌道衛星發射的密集區。而為大家所熟知的星鏈（Starlink）系統的一部分衛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留言。顯然，現在的NTN通信已經“捅”到了這個高度。而且現在的“天宮”空間站就是主要利用我國的地球同步軌道（GEO）衛星組成的“天鏈”系統來與地面通信的。

然而，在我國發射“天鏈”（與“天通”系統不同，后面還會提到“天通”系統）衛星之前的2003年,楊利偉進入太空時，在空間站內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。而現在利用天鏈衛星，已經可以在空間站內看新聞聯播了。這也是一個NTN非地面網絡通信在航空航天領域的一個典型應用案例。

支持短信業務的NTN可以“捅”多高？

華為和蘋果公司都先后發布了支持短信業務的衛星通信手機。有些型號的手機甚至可以與我國的北斗衛星直連。

其中，GEO衛星軌道與IGSO軌道的高度相同，都是35786公里，通常說3萬六千公里；MEO的衛星軌道高度是21500公里。其中區域短報文服務由3顆GEO衛星完成，因此其高度為35700公里；而蘋果公司救援短信服務由 globalstar公司的低軌道衛星完成，其軌道高度是1414公里。

支持直連衛星語音電話的NTN能“捅”多高？

目前市面上已經出現了支持直連衛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”衛星系統實現的。從2016年8月到2021年1月，我國相繼發射了三顆“天通”衛星，與地面設施和用戶終端構成了完整的移動衛星通信系統，該系統可在服務區內提供語音、數據和短信服務。天通衛星也屬于地球同步軌道GEO衛星，三顆衛星的高度如下，也是平時經常說的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，很多領先的手機品牌廠商也同星鏈系統合作，希望盡快推出可以直連衛星支持語音和數據業務的手機。而“星鏈”衛星屬于低軌道（LEO）衛星，目前主要有三個設計高度：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星數量各不相同。已經上天的衛星主要分布在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，都會增加衛星的技術難度或手機終端的設計難度。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，對衛星的硬件包括通信系統會產生很大的影響，不但影響通信質量，而且會降低衛星的壽命，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，需要發射更多的衛星才能完成地面的信號覆蓋和連續通信，這樣就大大增加了運營和使用成本。每個軌道范圍能夠發射的衛星數量是有限的，而低軌道區域是商業衛星通信最優的區域，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：探索空間網絡和數字醫療的未來

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 | 人工智能驅動的數字醫療

11:35~12:05

圓桌討論 | 超越遠程醫療：工程技術與醫療行業相結合的美好前景

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，聆聽我們的行業專家分享深入探索廣闊的未知領域的經驗，了解非地面網絡（NTN）的發展現狀。了解當今世界在標準前沿、制造業、環境保護、社會和治理（ESG）、開源智能（OSINT）等方面的進展。

Todd Humphreys

德克薩斯大學奧斯汀分校航空航天工程教授

Phil Lorch

是德科技衛星和太空任務保障解決方案總監

Alison Brooks

IDC全球和美國公共安全業務研究副總裁

Mohsen Hosseinian

Samsung System LSI 無線系統、5G

和NTN專家

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