手機與衛星直連的技術DTC(Direct-to-Cell)正在加速發展,這將帶來全球通訊覆蓋無死角,對應急救援、遠程地區通訊,甚至對打破中共的訊息封鎖都有重大影響。

目前,蘋果公司正與SpaceX及美國電訊服務商T-Mobile合作,計劃將Starlink衛星服務引入iPhone,將在最新的iOS 18.3版本中進行有限測試。該功能目前僅限於短訊功能,但SpaceX與T-Mobile都表示未來將拓展數據連接與語音通話功能,甚至是影音、圖像、音樂與影片功能。

蘋果此前在iPhone 14系列上首次開通了衛星通訊功能,當時,蘋果與美國衛星通訊公司Globalstar合作,為用戶提供緊急救援服務的短訊功能,極大地提升了用戶在偏遠地區或訊號不佳地區的通訊安全性。蘋果近日與SpaceX的合作標誌著在手機直連衛星領域邁出了新的步伐。

手機衛星直連的技術瓶頸

手機與衛星直連技術正在迅速發展,目前SMS與基本語音通話是短期可實現的功能,而真正的4G/5G衛星直連仍需數年技術突破。這項技術目前的瓶頸包括訊號強度與天線設計、數據吞吐量與頻譜使用、功耗與電池壽命、衛星覆蓋與延遲等。

首先,傳統手機的天線主要設計來連接地面基站,而衛星訊號通常較弱(因為衛星距地球數百到上千公里),這使得普通手機難以穩定接收和傳輸訊號。目前的解決方案是使用低軌道衛星(Low Earth Orbit, LEO),如SpaceX的Starlink、AST SpaceMobile、Lynk Global等,它們距離地球較近(約300~1200公里),可以減少訊號衰減問題。但仍需改進手機天線設計,使其既能接收地面網絡訊號,也能與衛星通訊。

其次,衛星的帶寬資源有限,相較於地面基站,單顆衛星能處理的數據流量較低,這限制了手機直連的數據速率。目前技術主要以SMS、語音、低速數據(如2G/3G類似的速度)為主,無法支援高頻寬的應用(如高清影片、即時遊戲)。此外,還需要解決頻譜分配問題,衛星通訊需要與地面營運商協調頻譜使用,以確保互不干擾。這涉及監管批准和營運商合作問題。

第三,直接與衛星通訊需要更高的發射功率,這對手機的電池壽命是一大挑戰。手機需要根據訊號強度動態調整功耗,避免過快耗盡電池。

第四,低軌衛星雖然比地球靜止軌道(GEO)衛星延遲更低,但仍然比地面基站高,通常的延遲在20ms至100ms之間。要解決延遲問題,除了低軌道衛星之外,還需要增加衛星的覆蓋密度,這需要發射大量的低軌道衛星。

5G手機與衛星能否直連?

目前,衛星直連手機的主要技術方案有:低頻段(600-900MHz)、L波段(1.5-1.6GHz)以及S波段(2GHz左右,可能用於未來5G NTN)。

如果是普通手機直連衛星(不需特製天線),600-900MHz(UHF)、L波段(1.5-1.6GHz)是最佳頻段。目前,SpaceX(Starlink)、AST SpaceMobile、Lynk Global等公司正積極開發600-900MHz的手機直連衛星技術,不過由於頻帶較低,只能用於短訊、語音和低速數據服務。

iPhone 14/15目前使用Globalstar公司的衛星(L波段,1.6GHz)來提供緊急短訊服務。三星Galaxy S24可能會支持AST SpaceMobile或Lynk Global,這些衛星系統使用600-900MHz頻段來直接連接手機。

對於當前的用戶來說,最為關心的是5G手機能否與衛星直連,5G的寬頻技術能否用於未來與衛星直接通訊。

目前手機與衛星直連技術使用的一種協議是5G NTN(Non-Terrestrial Networks,非地面網絡),它并不是使用5G手機的頻段與衛星直連,而是使用了5G的通訊協議。也就是說5G手機目前和衛星直接通訊使用的是5G手機內置的600-900MHz低頻段,使地面5G網絡和衛星直連可以共存,用戶在有地面訊號時用5G網絡,沒訊號時自動切換到低軌衛星的低頻段網絡。

中共網絡封鎖瀕臨崩潰

讓手機與衛星直連實現高速數據的技術目前還處於早期研究階段。一些可能的技術方案包括使用更高頻段(Ka/Ku波段),低頻+高頻混合(Multi-band),波束成形(Beamforming)技術,利用5G eMBB(增強型行動寬頻)技術,設置低軌蜂窩衛星網絡等等。

雖然目前的手機與衛星直連技術只能實現短訊、語音和低速數據功能,但是這些技術已經可以讓中共的網絡封鎖徹底崩潰。

手機衛星直連技術的核心在於手機能夠直接與低軌衛星(如SpaceX的Starlink、AST SpaceMobile、Lynk Global等)通訊,而不需要地面基站的支持。對於中國大陸的人來說,這可能會成為突破中共極權網絡封鎖的有效途徑。

中共政府目前主要依賴於四種手段來封鎖和審查網絡。

1. DNS劫持與篡改:改變域名解析結果,阻止訪問特定網站;
2. IP封鎖:直接攔截特定網站的IP地址,讓用戶無法連接;
3. 關鍵字過濾:在數據流中檢測敏感詞並阻止相關內容;
4. 流量分析與封鎖VPN:監控並阻止VPN、代理等翻牆技術。

然而,當手機可以直接與衛星通訊時,這些封鎖手段將變得無效,因為數據根本不經過中國的地面網絡基礎設施,而是直接進入國際網絡。這樣的技術突破將使得個人在中國境內能夠自由訪問全球資訊,甚至實時與外界進行交流,這對於言論自由、訊息傳播,以及對抗中共資訊封鎖將是一場偉大的技術革命。

目前,中共已經意識到這種技術的潛在影響,因此可能會採取如下措施限制這一技術的使用:如立法禁止或限制衛星直連技術的使用,包括可能限制使用特定品牌的手機或SIM卡;部署干擾設備,試圖對低軌衛星訊號進行干擾,使其無法穩定運作;嚴厲打擊使用者,對使用此技術的個人進行法律懲罰,以震懾大眾。

但即使如此,隨著低軌衛星技術的普及和發展,特別是如果國際企業能夠設計出隱匿性更高的通訊方式,如加密通訊、隱藏數據流量等技術,這仍然會成為突破中共極權網絡封鎖的重要工具。如果中國民眾可以避開中共的地面網絡限制,直接使用手機和天上的外國衛星網絡相連接,那麼,中共的訊息封鎖和洗腦體制就會徹底崩潰。

事實上,現有的Starlink地面終端已經可以幫助中國民眾實現新聞自由,但是這取決於馬斯克是否會向中國大陸開放這項服務。無論如何,隨著衛星互聯網和手機衛星直連技術的不斷發展,中共極權的網絡封鎖已經走到了崩潰的邊緣。

上世紀五六十年代,中共黨魁毛澤東曾經對蘇聯做過一項著名的預言——衛星上天,紅旗落地。毛澤東的用意在於批評蘇聯只注重發展經濟和科技,忽視「政治正確性」,偏離社會主義方向,最終會導致資本主義復辟。毛澤東沒有想到的是他的這句話竟然成為中共極權崩潰的讖語。#

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