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從事WiFi,藍芽,5G毫米波等無線通訊系統與晶片設計近30年的工程師 !

2021年9月10日 星期五

28. 5G毫米波-聽說iPhone 13要支援衛星通訊功能? 聊聊衛星通訊

 Apple最新的手機 iPhone 13下周就要發表了, 這一陣子媒體有在傳iPhone 13可能支援衛星通訊!! 雖然後來有些報導有再提出不同看法, 但也代表衛星通訊這個話題的受矚目!!

目前衛星通訊跑的最快的應該就是馬斯克(Musk)的 StarX, 目前已經全球發射了1800顆衛星, 預計總共要發射1萬多顆, 原本看到的數目是12000顆, 最近又有看到新的數字18000顆!!

StarX 發射的衛星是屬於低軌道衛星(LEO), 所謂低軌道衛星指的是高度300公里~1500公里高度的衛星, 這個高度最大的優點就是高度高, 覆蓋範圍可以大得多, 對於許多收訊不好, 或是偏鄉地區電信公司沒興趣架基地台的地區, 透過衛星來通訊, 就可以輕易解決!! 另外, 像高山上或在海上的漁船, 透過衛星來通訊就很容易可以達成!!

那為什麼 StartX 要打這麼多顆衛星? 主要是因為低軌道衛星的高度, 衛星相對於地球不是同步的, 也就是不會是同一顆衛星在你頭上跟你維持通訊, 低軌道衛星是以很快的速度在移動的, 多快? 每秒7x公里, 不是時速哦, 是每秒!! 因此為了在通訊使用者頭上永遠有一顆衛星可以通訊, 就需要發射夠多顆的衛星!!

目前預期下一版手機的規格, 也就是3GPP R17標準會納入高空(HAP)通訊, 它包括的範圍更大, 包括無人機基地台,  高空飛船基地台, 或是像Google在進行的熱氣球基地台(Loon) 都包括! 當然也包括低軌道衛星基地台, 一般來說, 這版的標準不叫 6G, 而是Beyond 5G, 簡稱 B5G.

另外因為低軌道衛星預計採用的頻段, 往天空上打的是跟目前5G毫米波相同的頻段, 28 GHz 毫米波頻段, 從衛星往下打的則是18 GHz頻段, 像SpaceX打的高度是550公里, 高度還是很高, 一樣, 頻段很高,信號衰減很嚴重, 又要考慮地面站天線的大小, 若使用以往好幾公尺直徑的碟型天線很佔空間, 也不可能整合進汽車變成移動地面站, 解決方式就是用很多天線單元的陣列天線!!

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