UbiquitiLink 利用低軌道上的衛星令普通手機也變成衛星手機

Ubiquitilink，一間目標提供全球衛星漫遊服務的初創公司，近日在巴塞羅那世界移動通信大會的一次簡報中表示，他們證明了我們的手機其實能夠比想像中做到更多：它們可以連接衛星信號，並且作為信號塔接收數據，並提出了論證。

在巴塞羅那世界移動通信大會中，Ubiquitilink 表示它們可以通過利用低地球軌道上的衛星，令幾乎過去十年的手機能夠在任何地方，包括在海洋中央或喜馬拉雅山深處，進行發短信和做一些只需低帶寬的工作。

Ubiquitilink 創始人 Charles Miller 解釋，問題並不在於手機缺乏動力。而是手機對於接收無線信號受到更多建築和地質的限制。如果射頻發射器能夠直接瞄準發射時，即使小型射頻發射器，傳輸距離亦能達到很遠的距離。

改變衛星軌道及波長令手機可以在任何地方接收信號

雖然原理很簡單，但現實中需要一些改變才能夠將其實行。但好處是，這個改變並不如改裝衛星天線或基地那麼複雜或昂貴。

降低衛星軌道：衛星離接受源愈遠，複雜性會變得愈高。軌道最高只能在 500公里內，或大約310英里內。這個標準可以算是十分的低，甚至比地球同步軌道（Geosynchronous orbit：衛星的軌道周期等於地球的自轉周期，且方向亦與之一致）還要低10倍。但這亦不是完全沒有可能： SpaceX的一些Starlink通信衛星的目標是類似的軌道。
縮小光束：低軌道和其他限制意味著，一個衛星一次只能覆蓋一小塊區域。這意味著用戶只可以使用一個位於他們上方 45 度角內的衛星。
加長波長：物理上來說，波長越短，大氣中它的透明度就越低。因此，增加波長可以確保最大化的傳播。

調整好這些東西之後，雖然電話和衛星可以互相交換信號，但仍有其他地方需要再作調整。

由於所涉及的速度和距離而導致的信號延遲和多普勒頻移（Doppler effect：波源和觀察者有相對運動時，觀察者接受到波的頻率與波源發出的頻率並不相同的現象）等都是不可避免的，原本運行塔的軟件和無線芯片都不適合用於這個用途：代碼中已經將距離假定小於30 km，因為地球的曲率通常會阻止這於這個速度的傳播信號。

因此，Ubiquitilink 修改了標準的無線堆棧來解決這個問題。

「在我的員工回來後告訴我，他們已經完成了這件事。」Charles Miller 表示。「我們之前曾去了美國宇航局和 JPL 並詢問他們的想法。每個人的直覺反應都是『這不會起作用』，但之後他們只是說：『好吧，它有效』。」

在 Ubiquitilink 發布原型衛星之後，他們成功地在普通地面設備和衛星之間建立了雙向 2G 連接，證明信號不僅可以到達並返回，而且可以在運行中糾正其多普勒和延遲失真。

Charles Miller 很快補充：「未來還有很多工作要做，例如建造納米衛星等等。」

由於 Miller 以前的公司是 Nanoracks，並且他已經從事這項業務數十年，他對這一部分充滿信心。Ubiquitilink 預計應該在今年夏天推出他們的第一顆真正的衛星。

預計至少需要一千顆衛星目標提供無間斷服務

Ubiquitilink 的業務運作方式非常簡單。由於衛星運行軌道經過修改，令手機即使在現成設備上，亦無需任何修改即可連接到網絡，因此 Ubiquitilink 基本上可以作為移動網絡支付訪問費用的全球漫遊運營商。

通常情況下，如果你是某個網絡商的訂戶，並且用戶正在訪問某個不在該網絡商承包範圍的國家／地區，網絡商會與當地網絡商達成協議，並向用戶收取費用。而 Ubiquitilink 的覆蓋範圍將是全球的每個角落，你可能無法取得當地網絡商的信號，但你永遠都能收到 Ubiquitilink 的信號。

可用的速度和服務取決於移動網絡的需求。但在沒有 LTE 連接的情況下，3G 已經足以發送和接收文本的數據。

值得注意的是，這種連接將以一些與其他連接無法區分的關鍵方式：例如，它不會影響加密。

根據 Miller 的估算，這當然需要至少一千顆衛星。但與此同時，它們會以定時的方式提供有限的服務，例如它會在 55 分鐘內沒有信號，然後再發出 5 分鐘信號，在此期間您可以發送和接收可能是文本或位置的信號。隨著更多的衛星加入星座，這段能接收信號的時間將會一直延伸到每時每刻，並且遍布整個地球，並且它成為正常的使用。