SpaceX间接「颠覆」了手机？星链如何直连手机通信？

SpaceX 旗下的星链项目推出了一个极具颠覆性的技术——direct to cell（DTC），即通过卫星直接与手机建立通信。这项技术无需对手机进行任何改装，大多数普通手机都可以直接接入星链的卫星网络，实现全球范围内的手机信号覆盖。这篇文章将详细介绍这项技术的实现原理及其影响。

星链 DTC 技术的实现

技术背景

星链的 DTC 技术已经有一段时间的开发历史，最近 SpaceX 公布了一段测试视频，展示了两位工程师通过星链的 DTC 卫星成功建立视频通话。虽然视频画质较为模糊，但这已经足以证明该技术的超前性。目前，手机直连卫星技术通常只能实现文字或音频信号的传输，而视频通话对码率要求更高。

手机无改动需求

与华为和苹果的卫星通讯技术不同，星链的 DTC 技术对手机没有任何硬件要求。市场上大多数支持 4G 网络的手机都可以接入该技术。目前，星链已在全球范围内与多家运营商展开合作。例如，在美国与 T-Mobile，澳大利亚与 Optus，加拿大与 Rogers，日本与 KDDI 合作。只要接入这些运营商的频段和网络，用户即可享受星链的服务。

卫星技术调整

为了实现空地互联，SpaceX 选择改造卫星而非手机。2024 年 1 月，SpaceX 发射了六颗专门的 DTC 卫星（Starlink V2 Mini），每颗卫星搭载了 4G 通信基站模块（eNodeB），用于接收和发射 4G LTE 信号。

这些卫星在以下几个方面进行了优化：

1. 降低卫星高度：这些卫星的高度为 360 公里，相较于普通星链卫星的 550 公里，以及天通卫星的 3.6 万公里，低得多，接近地面。
2. 增大天线面积：这些卫星使用了 2.7 米 x 2.3 米的阵列天线，面积达到 6.21 平方米，相较于普通星链卫星的 0.2 平方米大幅增加。
3. 波束成形技术：通过调整天线阵列中每个天线的相位和振幅，形成特定方向的波束，更精准地锁定目标。

这些改进大幅提高了卫星接收和发射信号的能力，使得普通手机也能与卫星直接通信。

星链 DTC 技术的优势

1. 广泛的兼容性：与华为和苹果需要特定硬件支持的卫星通讯技术不同，星链的 DTC 技术对所有支持 4G LTE 的手机开放，无需改装手机或下载特定 App。
2. 全球覆盖：在任何开通此项服务的地区，无论身处荒郊野外还是紧急救援场景，都能通过星链卫星获得稳定的4G信号。
3. 提升通信体验：星链计划在 2024 年开始提供文字服务，2025 年提供语音和数据服务，甚至包括物联网设备的连接。

商业应用与前景

虽然星链并非唯一提供此类服务的公司，但其普适性和不依赖手机端特定硬件的特点使其在市场上具有竞争优势。例如，美国的 AT&T 与 AST SpaceMobile 合作，Verizon 与亚马逊的 Kuiper 卫星合作，提供类似技术。

未来，星链的 DTC 技术还将应用于特斯拉汽车，用于紧急情况下的文字和呼叫服务。虽然马斯克没有做手机，但其旗下的业务正在间接影响手机产品的使用体验。

结论

SpaceX 通过星链的 DTC 技术，成功实现了手机与卫星的直接通信，极有可能颠覆现有的手机通信产业。无需改动手机即可将其变成卫星电话，这一技术不仅提升了手机的通信能力，还拓展了手机在极端环境下的应用场景。未来，随着技术的成熟和商业应用的推广，星链 DTC 技术将为全球用户带来更加便捷和可靠的通信体验。