手机为什么不直接使用卫星信号,而是要使用大量的基站?
应邀回答本行业问题 。
覆盖、容量、成本、终端等各个方面,都是手机无法普及化卫星通信的重要原因,也是为什么在通信领域,卫星通信无法成为公众移动通信网络的胜利者的原因 。
非通信业的人士不知道的是,其实基站的理论覆盖范围是100公里 。在3G/4G乃至5G的基站理论的覆盖距离,都是100公里,这个距离要远远的大于现在我们实际上基站的覆盖距离 。
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为什么基站的理论覆盖距离和实际的覆盖距离差距这么大?其实最重要的原因就是基站的覆盖、容量、用户需求的一种妥协的结果 。
现在地球上大部分的基站还是建设在城市区域,不可避免的就是无线信号在传播途径上会受到阻挡,各种折射、反射、散射、绕射就让基站的覆盖变得小了很多 。
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顺便说一下,现在电信的C网基站做的海域超远覆盖基站是可以覆盖100公里的海域的,这也是为什么现在很多渔民都使用电信的手机卡的原因 。
另外,基站覆盖的远近,还要考虑覆盖区域内用户的多少,以及用户的上下行的带宽的需求,毕竟基站是一个共享型的宽带,这里也需要做出一定的妥协 。
在各种模型的预估下,所以现在中国的城市区域才会建设这么多的基站,密度甚至部分区域已经到了100米-200米就有一个基站的程度 。
卫星通信无法作为基础覆盖,其实和基站为什么建设的这么密,是一样的原因 。【手机为什么不直接使用卫星信号,而是要使用大量的基站?】卫星通信不可避免的也要考虑到容量的问题,现在我们的全部的移动通信系统都无法离开无线频谱 。卫星通信无法作为基础通信,最根本的一块就是卫星覆盖的范围太大,容量无法满足区域内全部用户使用的需求 。
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可以说,现在地球上的科技,还解决不了这个问题 。
另外,卫星的成本以及发射成本也比较高,再加上承载的用户有限,导致了卫星通信的价格还是比较昂贵的 。现在虽然也有卫星电话,但是使用的范围也并不是很广泛,大部分人其实根本就使用不起 。
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而且,卫星通信由于需要卫星和终端保持一种无阻挡的状态,使得在城市区域,是内区域无法使用,而这些区域恰恰是人口和潜在用户最多的区域 。
不要说什么GPS,GPS使用的是类似广播的原理,不需要保持数据的双向交互,和卫星通信其实并不是一回事儿 。
终端也是制约卫星通信普及的一个原因 。在进入智能手机时代之中,手机这个产品其实已经不完全是一个通信产品了,承载了大量的其他功能 。
而卫星通信的终端,由于终端发射信号需要被卫星接收,对于通信性能要求更高,而且终端更加耗电,这也阻挡了卫星电话的普及 。
做为大部分用户来说,其实也是很难接受这种电话的 。
而做为一个产品,使用的用户越多,销售也就越多,成本也就越低,技术也越容易进步,这可以说是一个正循环,而缺少用户基础的卫星电话,发展的就要缓慢的多 。
总而言之,卫星很难取代基站成为基础移动通信网络的中心,这个是由于技术特点决定的 。运营商建设这么多基站,其实也是因为基站是当前最合理的组网模式,资本也都是逐利的,不可能这种模式性价比特别低还得到全球的支持,这是不可能的 。
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其他网友观点有一种电话,叫做卫星电话,之前我们玩越野的都叫做他铱星电话,通讯费用非常高,如果要是上网的话,费用更高,现在卫星电话的运营者就是电信公司,这样一描述,大家伙应该都明白了,使用成本非常高,倘若侍用到民用上,再加上用的人多,信道一定会塞堵,慢的要死,那还有什么意义?
现在使用卫星电话,都是一些户外,或者是海事,航空,以及一些特殊的单位在使用,包括军队,等等,这样的电话,保密性非常强,可以避免很多的泄密和监听,但是唯一的缺点就是使用成本比较高,这就是为什么我们用的手机,要在城市建立基站的重要原因,当然还有很多其他的原因,比如说卫星电话有遮挡物的时候,信号就会变差,我们用激战可以把信号塔放在很多地方,包括居民楼和商业建筑内,信号会变得很强 。
而且基站使用的是地面,铺的光缆,之后通过光缆进行传输,再通过光波的作用,传递给手机,而这些基站和手机,之间的联通,使得手机的电量使用,也大大减少,而卫星电话对电量的要求,非常高,一般的卫星电话都是非常大的电池,才能去支撑,基于各种原因,民用手机,使用光阑搭建的信号站,应该是最稳定,而且能够使用网络 。
当然,我们第一代使用的手机,应该也使用的是模拟手机,那个时候也是卫星电话,后来主变技术变革,才形成了以地面基站为准的民用手机,网络,形成了现在的格局,不过我觉得,网络还是蛮稳定,非常值得肯定,使用卫星网络,还有一个非常重要的问题,为了达到覆盖率,得往天上放多少颗卫星?
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其他网友观点通信卫星最大的优势是覆盖范围大,但缺点也很多 。
从通信来看,地面部署移动通信网成本较低,将卫星技术集成到手机和物联网终端中,成本和功耗都是巨大的挑战,但网络体验并不比地面基站好 。
①卫星距离地面远,从手机发送信号至卫星,到卫星接收信号后回传至手机,所花费的时间比地面通信基站要多很多,因此通信卫星的时延较长,4G理论时延是10毫秒,5G理论时延是1毫秒,通信卫星的时延至少20毫秒 。
②信号传送到通信卫星比传送到地面基站所耗费的电量要多几倍,所以用于接收卫星信号的手机的电池容量必须要大 。
③通信卫星使用Ka与Ku频段的电磁波,频率大约10-30GHz,这个频率的电磁波不容易绕过障碍物,因此室内信号会很差,但是并非不能解决,只是比较麻烦,需要把卫星信号先传送至地面网络,再转送至终端 。
从卫星来看,长久以来,不同国家各自研发卫星,卫星的制造是没有统一标准的,移动通信有全球统一标准,每次通信技术升级换代,都能快速实现规模化,但是卫星无法做到 。
①通信卫星需要定期更换,尤其是低轨道卫星,运行速度越快,寿命越短 。
②通信卫星造价高昂,如果发生故障,维修是十分困难的,可是重新发射一枚新的通信卫星不是简单的事情,且随着发射的卫星数量增加,如何处理太空垃圾会变成严峻的问题 。
③通信卫星的网络容量有限,虽然一个通信卫星的信号覆盖范围广,但是其终端可连接数目不比相同覆盖范围内的地面基站的连接总和多 。
暂时来说,卫星无法取代地面基站,只能作为地面基站的辅助,随着未来航天发展需求以及5G、6G技术普及化,卫星与地面终端通信势必会融合发展 。
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