惠虎宇:若手机直连卫星 中共再难封锁网络

手机卫星直连的技术DTC(Direct-to-Cell)正在加速发展,这将带来全球通信覆盖无死角,对应急救援、远程地区通信,甚至对打破中共的信息封锁都有重大影响。

目前,苹果公司正与SpaceX及美国电信服务商T-Mobile合作,计划将Starlink卫星服务引入iPhone,将在最新的iOS 18.3版本中进行有限测试。该功能目前仅限于短信功能,但SpaceX与T-Mobile都表示未来将拓展数据连接与语音通话功能,甚至是影音、图像、音乐与视频功能。

苹果此前在iPhone 14系列上首次开通了卫星通讯功能,当时,苹果与美国卫星通信公司Globalstar合作,为用户提供紧急救援服务的短信功能,极大地提升了用户在偏远地区或信号不佳地区的通信安全性。苹果近日与SpaceX的合作标志着在手机直连卫星领域迈出了新的步伐。

手机卫星直连的技术瓶颈

手机与卫星直连技术正在迅速发展,目前SMS与基本语音通话是短期可实现的功能,而真正的4G/5G卫星直连仍需数年技术突破。这项技术目前的瓶颈包括信号强度与天线设计、数据吞吐量与频谱使用、功耗与电池寿命、卫星覆盖与延迟等。

首先,传统手机的天线主要设计来连接地面基站,而卫星信号通常较弱(因为卫星距地球数百到上千公里),这使得普通手机难以稳定接收和传输信号。目前的解决方案是使用低轨道卫星(Low Earth Orbit, LEO),如SpaceX的Starlink、AST SpaceMobile、Lynk Global等,它们距离地球较近(约300~1200公里),可以减少信号衰减问题。但仍需改进手机天线设计,使其既能接收地面网络信号,也能与卫星通讯。

其次,卫星的带宽资源有限,相较于地面基站,单颗卫星能处理的数据流量较低,这限制了手机直连的数据速率。目前技术主要以SMS、语音、低速数据(如2G/3G类似的速度)为主,无法支援高频宽的应用(如高清视频、即时游戏)。此外,还需要解决频谱分配问题,卫星通讯需要与地面运营商协调频谱使用,以确保互不干扰。这涉及监管批准和运营商合作问题。

第三,直接与卫星通信需要更高的发射功率,这对手机的电池寿命是一大挑战。手机需要根据信号强度动态调整功耗,避免过快耗尽电池。

第四,低轨卫星虽然比地球静止轨道(GEO)卫星延迟更低,但仍然比地面基站高,通常的延迟在20ms至100ms之间。要解决延迟问题,除了低轨道卫星之外,还需要增加卫星的覆盖密度,这需要发射大量的低轨道卫星。

5G手机与卫星能否直连?

目前,卫星直连手机的主要技术方案有:低频段(600-900MHz)、L波段(1.5-1.6GHz)以及S波段(2GHz左右,可能用于未来5G NTN)。

如果是普通手机直连卫星(不需特制天线),600-900MHz(UHF)、L波段(1.5-1.6GHz)是最佳频段。目前,SpaceX(Starlink)、AST SpaceMobile、Lynk Global等公司正积极开发600-900MHz的手机直连卫星技术,不过由于频带较低,只能用于短信、语音和低速数据服务。

iPhone 14/15目前使用Globalstar公司的卫星(L波段,1.6GHz)来提供紧急短信服务。三星Galaxy S24可能会支持AST SpaceMobile或Lynk Global,这些卫星系统使用600-900MHz频段来直接连接手机。

对于当前的用户来说,最为关心的是5G手机能否与卫星直连,5G的宽频技术能否用于未来与卫星直接通信。

目前手机与卫星直连技术使用的一种协议是5G NTN(Non-Terrestrial Networks,非地面网络),它并不是使用5G手机的频段与卫星直连,而是使用了5G的通信协议。也就是说5G手机目前和卫星直接通信使用的是5G手机内置的600-900MHz低频段,使地面5G网络和卫星直连可以共存,用户在有地面信号时用5G网络,没信号时自动切换到低轨卫星的低频段网络。

中共网络封锁濒临崩溃

让手机与卫星直连实现高速数据的技术目前还处于早期研究阶段。一些可能的技术方案包括使用更高频段(Ka/Ku波段),低频+高频混合(Multi-band),波束成形(Beamforming)技术,利用5G eMBB(增强型行动宽频)技术,设置低轨蜂窝卫星网络等等。

虽然目前的手机与卫星直连技术只能实现短信、语音和低速数据功能,但是这些技术已经可以让中共的网络封锁彻底崩溃。

手机卫星直连技术的核心在于手机能够直接与低轨卫星(如SpaceX的Starlink、AST SpaceMobile、Lynk Global等)通信,而不需要地面基站的支持。对于中国大陆的人来说,这可能会成为突破中共极权网络封锁的有效途径。

中共政府目前主要依赖于四种手段来封锁和审查网络。

1. DNS劫持与篡改:改变域名解析结果,阻止访问特定网站;
2. IP封锁:直接拦截特定网站的IP地址,让用户无法连接;
3. 关键字过滤:在数据流中检测敏感词并阻止相关内容;
4. 流量分析与封锁VPN:监控并阻止VPN、代理等翻墙技术。

然而,当手机可以直接与卫星通信时,这些封锁手段将变得无效,因为数据根本不经过中国的地面网络基础设施,而是直接进入国际网络。这样的技术突破将使得个人在中国境内能够自由访问全球资讯,甚至实时与外界进行交流,这对于言论自由、讯息传播,以及对抗中共信息封锁将是一场伟大的技术革命。

目前,中共已经意识到这种技术的潜在影响,因此可能会采取如下措施限制这一技术的使用:如立法禁止或限制卫星直连技术的使用,包括可能限制使用特定品牌的手机或SIM卡;部署干扰设备,试图对低轨卫星信号进行干扰,使其无法稳定运作;严厉打击使用者,对使用此技术的个人进行法律惩罚,以震慑大众。

但即便如此,随着低轨卫星技术的普及和发展,特别是如果国际企业能够设计出隐匿性更高的通信方式,如加密通讯、隐藏数据流量等技术,这仍然会成为突破中共极权网络封锁的重要工具。如果中国民众可以避开中共的地面网络限制,直接使用手机和天上的外国卫星网络相连接,那么,中共的信息封锁和洗脑体制就会彻底崩溃。

事实上,现有的Starlink地面终端已经可以帮助中国民众实现新闻自由,但是这取决于马斯克是否会向中国大陆开放这项服务。无论如何,随着卫星互联网和手机卫星直连技术的不断发展,中共极权的网络封锁已经走到了崩溃的边缘。

上世纪五六十年代,中共党魁毛泽东曾经对苏联做过一项著名的预言——卫星上天,红旗落地。毛泽东的用意在于批评苏联只注重发展经济和科技,忽视“政治正确性”,偏离社会主义方向,最终会导致资本主义复辟。毛泽东没有想到的是他的这句话竟然成为中共极权崩溃的谶语。

本文只代表作者的观点和陈述。

(转自大纪元/责任编辑:刘明湘)

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