Direkter Satellitenanruf? Sie können auch

Nachdem Huawei das Mobiltelefon Mate 60 Pro herausgebracht hatte, wurde die Satellitenkommunikation plötzlich zu einem beliebten Thema in der Öffentlichkeit. Viele Käufer des Geräts gingen ins Freie, um die Satellitenkommunikationsfunktionen von Tiantong-1 zu testen. Da Tiantong-1 in einer synchronen Umlaufbahn 35.800 Kilometer über der Erdoberfläche operiert, ist die Satellitentelefonie auf Mobiltelefonen schlechter als die mobile Bodenkommunikation. Nicht nur dauert die Ausrichtung auf den Satelliten eine gewisse Zeit, auch die Zeitverzögerung ist deutlich spürbar. Trotzdem erfreut es sich noch immer großer Beliebtheit bei den Benutzern, da es sich um das erste populäre Satellitenkommunikationsterminal in der Geschichte der Kommunikation handelt.

Tatsächlich werden Satellitentelefone schon seit Jahrzehnten entwickelt und es gibt eine ganze Reihe von Dual-Mode-Mobiltelefonen, also Mobiltelefone, mit denen sowohl über Satelliten- als auch über terrestrische Mobilfunknetze telefoniert werden kann. Diese Modelle sind jedoch nicht von dem Ziel abgewichen, den professionellen Markt zu bedienen. Wenn man auf die Entwicklungsgeschichte dieser Branche zurückblickt, wird einem die epochale Bedeutung des Mate 60 Pro bewusst.

Auch Satellitentelefone brauchen Nummern

Um ein Satellitentelefon zu verwenden, müssen Sie freie Sicht auf den Himmel haben, damit sich das Telefon und der Satellit gegenseitig „sehen“ können. Nur wenige Menschen erwarten, dass Satellitentelefone in Innenräumen funktionieren. In der Praxis ist es jedoch so, dass elektromagnetische Wellen auch dann noch durchdringen können, wenn das Dach sehr dünn ist. Es besteht noch Hoffnung, dass das Satellitentelefon in der Nähe eines Fensters oder im obersten Stockwerk eines Gebäudes funktioniert. Darüber hinaus kann man auch die Einrichtung eines Repeaters in Betracht ziehen, die Satellitenantenne im Freien oder außerhalb des Autos installieren und sie dann an ein gewöhnliches persönliches elektronisches Endgerät anschließen.

Gemäß den Funkvorschriften der ITU werden mobile Satellitendienste (MSS) in mobile Satellitendienste zu Lande, mobile Satellitendienste zu See und mobile Satellitendienste in der Luftfahrt unterteilt. Satellitentelefone müssen nicht nur eine Verbindung zu Satelliten, sondern auch zu globalen Telekommunikationsnetzen herstellen können. Das heißt, Sie können jede beliebige Telefonnummer anrufen. Daher muss auch das Satellitentelefon selbst über eine Nummer verfügen. Die Telekommunikationsverwaltungen verschiedener Länder haben den in ihren Ländern verkauften Satellitentelefonen, darunter Globalstar und Iridium, eigene Nummernsegmente zugewiesen. Dadurch können Menschen über Satellitentelefone mit herkömmlichen Festnetz- und Mobiltelefonen telefonieren. Allerdings sind die Kosten für ein Telefongespräch von der terrestrischen Verbindung zum Satelliten oft höher als die für ein Telefongespräch von Satellit zu terrestrischer Verbindung oder von Satellit zu Satellit. Daher sollten wir die Satellitennummer des anderen Teilnehmers nicht wählen, es sei denn, es ist unbedingt erforderlich.

China bestellte einst den Mobilfunksatelliten APMT aus den USA, wurde jedoch von der US-Regierung blockiert

Bei Verwendung eines Satellitentelefons in niedriger Umlaufbahn spüren die Benutzer möglicherweise keine Verzögerung. Dies ist einer der Hauptgründe dafür, dass Iridium gute Bewertungen erhalten hat. Bei der Verwendung von Satellitentelefonen in geostationären Umlaufbahnen, einschließlich Tiantong-1, muss man jedoch die Zeitverzögerung berücksichtigen, die durch einen Hin- und Rückweg von mehr als 70.000 Kilometern entsteht. Obwohl die Zahl 0,4 Sekunden nicht viel erscheint, ist es dennoch notwendig, sich bei tatsächlichen Anrufen daran zu gewöhnen. Denn die Silbengeschwindigkeit der menschlichen Sprache ist tatsächlich recht hoch. Der durchschnittliche Chinesischsprecher kann 5,18 Silben pro Sekunde produzieren, Englisch schafft 6,19 und Japanisch sogar 7,84. Manche Wörter haben oft nur eine oder zwei Silben, daher ist die Verzögerung von 0,4 Sekunden immer noch sehr deutlich. Bei der Nutzung eines geostationären Satellitentelefons ist etwas Geduld erforderlich.

In niedrigen Umlaufbahnen können Satelliten Mobiltelefonen direkt beim Senden und Empfangen von Textnachrichten helfen

MSS kann auch Einwegkommunikationsdienste bereitstellen. Beispielsweise kann es einige Benutzer daran erinnern, dass sie sich derzeit in einem Gebiet mit schlechter Abdeckung befinden, und sie auffordern, zum Telefonieren in ein Gebiet mit besserem Signal zu gehen. Darüber hinaus bietet Globalstar einen Einweg-Daten-Uplink-Dienst, der häufig zur Anlagenverfolgung verwendet wird. Iridium betrieb einst auch einen Einweg-Pager-Dienst, der jedoch schon lange nicht mehr angeboten wird.

Das Signal vom Bodenturm wird nicht durch den Satelliten gestört

Der Unterschied zwischen Satellitentelefon und Satellitenmobiltelefon

Wie terrestrische Mobiltelefone unterstützen die meisten Satellitentelefone Sprachanrufe, Textnachrichten und Internetzugang mit geringer Bandbreite. Die Vorteile von Satellitentelefonen sind bekannt. Sie können in Gebieten ohne terrestrische Kommunikationsinfrastruktur wie Festnetz- und Mobilfunknetze verwendet werden. Daher bevorzugen Menschen, die in ihrer Freizeit wandern, jagen, angeln oder Boot fahren, Satellitentelefone. Auch einige gewerbliche Nutzer, etwa im Bergbau und in der Schifffahrt, nutzen häufig Satellitentelefone. Satellitentelefone wurden bisher selten durch Naturkatastrophen oder menschliche Aktivitäten wie Kriege auf der Erde gestört und sind in Notsituationen ein zuverlässiges Kommunikationsmittel.

Im weiteren Sinne ist ein Satellitentelefon eine Art mobiles Satellitenkommunikationsterminal. Einfach ausgedrückt gibt es nur zwei Szenarien für die Verwendung von Satellitentelefonen: das eine ist das Sitzen in einer Hütte und das andere ist das Wandern in der Wildnis. Bei der Kabine kann es sich hier um einen Maschinenraum, eine Schiffskabine oder eine Autokabine handeln. Da die Anforderungen an Gewicht und Stromversorgungskapazität für Kabinentelefone relativ gering sind, können häufig herkömmliche Mobilteile verwendet werden und das Gehäuse ist nicht zu klein. Bei der Verwendung ist der Telefonhörer am Gehäuse des Telefons befestigt. Nehmen Sie den Hörer ab, wenn Sie telefonieren und legen Sie auf, wenn Sie nicht telefonieren. In dieser Form gab es maritime Satellitentelefone schon lange. Heutzutage werden Satellitentelefone immer seltener verwendet, außer auf Schiffen und in Flugzeugen. Beispielsweise verfügt fast jedes zivile Verkehrsflugzeug über ein maritimes Satellitentelefon, das den Benutzern für den Notfall zur Verfügung gestellt werden kann. Sie alle verwenden herkömmliche Mobilteile.

Bei den Satellitentelefonen, über die heute gesprochen wird, handelt es sich eher um Satellitenmobiltelefone. Tatsächlich sehen die meisten Satellitentelefone ein bisschen wie Walkie-Talkies aus. Sie sind relativ groß, haben dicke Körper und eine dicke und lange Satellitenantenne, sodass sie mit Satelliten in geostationären Umlaufbahnen kommunizieren können. Sogar die Iridium-Telefone, die mit Satelliten in niedriger Umlaufbahn kommunizieren, sind nicht klein und ihre Antennen sind ebenfalls dick und lang. Dies dient hauptsächlich dazu, die Signalqualität zu verbessern und kontinuierliche und klare Sprachanrufe zu ermöglichen. Mit der Entwicklung von Touchscreen-Mobiltelefonen bewegen sich auch Satellitentelefone in diese Richtung. Das Mobiltelefon von Tiantong-1 verfügt über einen vollständigen Touchscreen, kann aber natürlich nicht auf die dicke schwarze Antenne verzichten. Das Mate 60 Pro ist das erste Satellitentelefonmodell, das keine große Antenne benötigt.

Iridium-Handy

Wie viel kostet ein Satellitengespräch?

Ein hervorstechendes Merkmal von Satellitentelefonen ist ihr hoher Preis. Beispielsweise kam das Telefon Iridium 9505A im Jahr 2001 auf den Markt und kostete Tausende von Dollar. Die BGAN-Terminals von Inmarsat kosten normalerweise mehrere tausend Dollar. Auch die Gesprächsgebühren sind recht hoch: Sprachanrufe vom Festnetz und von normalen Mobiltelefonen kosten zwischen 3 und 14 US-Dollar pro Minute. Anrufe zwischen verschiedenen Satellitentelefonnetzen sind normalerweise sehr teuer und kosten bis zu 15 US-Dollar pro Minute. Anrufe von einem Satellitentelefon zum Festnetz kosten normalerweise etwa 0,80 bis 1,50 US-Dollar pro Minute. Die meisten Satellitentelefonnetze bieten Prepaid-Tarife mit Gutscheinen im Wert von 100 bis 5.000 US-Dollar an.

BGAN-Terminal von Inmarsat

Im Vergleich dazu sind der Preis von 6.999 Yuan für das Mate 60 Pro und die Tiantong-1-Gesprächsgebühr von mehr als 1 Yuan pro Minute recht kostengünstig.

Satellitentelefone haben normalerweise spezielle Ländervorwahlen. Der Inmarsat-Satellitentelefoncode lautet +870. Ende 2008 wurden die Codes +871 bis +874 jedoch abgeschafft. Niedrigen Umlaufbahnen werden Nummerierungsbereiche innerhalb der virtuellen Ländervorwahl +881 des Global Mobile Satellite System der Internationalen Fernmeldeunion zugewiesen. Die Codes für Iridium-Satellitentelefone lauten beispielsweise +8816 und +8817. Obwohl Globalstar die Nummern +8818 und +8819 zugewiesen sind, verwendet das Unternehmen US-Telefonnummern. Kleinen regionalen Satellitentelefonnetzen werden Nummern mit der Vorwahl +882 zugewiesen, die für „internationale Netzwerke“ vorgesehen ist.

Gesetzliche Einschränkungen

Der Vorteil von Satellitentelefonen besteht darin, dass sie nicht durch Bodenverhältnisse behindert werden, was jedoch manchmal auch ein Nachteil sein kann. Die meisten Länder würden innerhalb ihrer Grenzen kein Kommunikationssystem zulassen, das staatliche Regulierungen vollständig umgeht. Daher müssen Satellitentelefonsysteme vor ihrem Betrieb in bestimmten Ländern eine Lizenz erwerben, was als Landung bezeichnet wird. Wenn jemand ein nicht autorisiertes Satellitentelefon benutzt, ist das eine Straftat. Sogar in einigen Ländern sind die meisten Satellitentelefone illegal, weil die Strafverfolgungsbehörden befürchten, dass Satellitentelefone als Werkzeug für terroristische Aktivitäten missbraucht werden könnten. In Indien beispielsweise ist die Nutzung nur von Satellitentelefonen für die Seefahrt legal. Alle anderen Systeme, einschließlich Suraya und Iridium, sind illegal.

Satellitentelefon mit Mobilteil

Die Zukunft der Satelliten-Mobiltelefonie

Welche Zukunft haben Satellitentelefone in der zukünftigen Entwicklung der Kommunikationsbranche? Gemäß der Vision der Kommunikationsbranche für 6G wird es sich um ein Kommunikationssystem handeln, das Satelliten in hohen und niedrigen Umlaufbahnen integriert und jeden Winkel der Welt abdeckt. Daher müssen 6G-Terminals Probleme der Satellitenkommunikation berücksichtigen, einschließlich Sprachkommunikation, Breitbandkommunikation und Schmalbandkommunikation des Internets der Dinge. Mit anderen Worten: Im 6G-Zeitalter wird die Grenze zwischen herkömmlichen Mobiltelefonen und Satellitentelefonen vollständig verschwinden und alle Mobiltelefone für Verbraucher werden über Satellitenkommunikationsfunktionen verfügen, so wie sie heute im Allgemeinen über Aufnahmefunktionen verfügen.

Tatsächlich hat dieser Prozess bereits begonnen. Vor etwa zwei oder drei Jahren begannen Mobiltelefonhersteller und Satellitenbetreiber zu erforschen, wie man mit gewöhnlichen Smartphones eine direkte Verbindung zu Satelliten herstellen kann. Tatsächlich überlappt sich der 2G-Teil der von gewöhnlichen Telekommunikationsbetreibern genutzten Frequenzbänder mit dem L-Band und dem S-Band. Der Grund, warum unter normalen Umständen keine Störungen auftreten, liegt darin, dass die Signalstärke des Bodenturms viel stärker ist als die des Satelliten und der Satellit den Turm nicht stören kann. In unbewohnten Gebieten und Katastrophengebieten, die für die Nutzung von Satellitentelefonen geeignet sind, gibt es keine Sendemasten und keine Störungen durch Satelliten. Allerdings sind die Antennenverstärkung und die Signalverarbeitungsfähigkeiten gewöhnlicher Mobiltelefone nicht für eine direkte Verbindung mit Satelliten geeignet. Wenn hier einige Verbesserungen erzielt werden können, können zumindest normale Mobiltelefone über Satelliten Textnachrichten und sogar Notrufe senden und empfangen.

Direktverbindungs-Mobilfunksatellit in Entwicklung

Im Jahr 2022 begann das Apple iPhone 14, das Senden von Notfall-SMS über Globalstar-Satelliten zu unterstützen. Im Jahr 2023 begann das Apple iPhone 15, Satellitenkommunikationsdienste in den Vereinigten Staaten bereitzustellen, es war jedoch nicht direkt mit dem Satelliten verbunden. Stattdessen musste der Weg über eine am Straßenrand aufgestellte Relaisstation gehen. Im Jahr 2022 arbeitete der multinationale Telekommunikationsbetreiber T-Mobile mit Starlink zusammen, um zu versuchen, Starlink-Dienste über das bestehende LTE/5GNR-Spektrum zu nutzen. Ebenfalls im Jahr 2022 beschloss das US-amerikanische AST SpaceMobile den Bau einer neuen Mobilfunkkonstellation im Weltraum, die dieselben Kommunikationsprotokolle wie Bodentürme verwenden wird, sodass vorhandene, unveränderte Smartphones eine Verbindung zu Satelliten herstellen können. Im Jahr 2023 kündigte Qualcomm an, den Snapdragon 8 Gen 2-Chipsatz um Unterstützung für Iridium zu erweitern. Android-Telefone mit diesem Chipsatz können Textnachrichten über Iridium senden und empfangen.

Derzeit ist es nicht schwierig, Satelliten direkt mit Mobiltelefonen zu verbinden und die Möglichkeit zur Kommunikation in Form von Kurznachrichten bereitzustellen. Allerdings erfordert die Bereitstellung von Sprachdiensten gewisse technische Entwicklungen.

Natürlich bringen solche industriellen Entwicklungstrends auch neue Probleme mit sich. Derzeit sind die für MSS-Dienste genutzten Frequenzressourcen sehr begrenzt und umfassen lediglich einen kleinen Teil der L-Band- und S-Band-Ressourcen, die zusammen 100 MHz nicht überschreiten. Selbst wenn Satellitenkommunikation für Mobiltelefone von Privatkunden auf der ganzen Welt flächendeckend verfügbar wäre, könnten diese geringen Frequenzressourcen den Bedarf von Milliarden von Menschen sicherlich nicht decken. Selbst wenn es gelegentlich verwendet würde, würde es zu Konflikten und Störungen führen. Daher ist die Frage, ob die Integration von Frequenzressourcen zwischen satellitengestützten und terrestrischen Mobilfunkdiensten in Betracht gezogen werden sollte, eine forschungswürdige Frage.

Die Entwicklung der Kommunikationstechnologie schreitet sprunghaft voran, sogar schneller als der Fortschritt in der integrierten Schaltkreistechnologie. Von der Einführung von 1G in den 1980er Jahren bis zur Popularisierung von 5G dauerte es nur etwa 40 Jahre. Bei dieser Entwicklungsgeschwindigkeit wird 6G in naher Zukunft im täglichen Leben der Menschen Einzug halten. Zu diesem Zeitpunkt konnte sich jeder als Nutzer von Satellitenkommunikation bezeichnen, was in der Ära der gerade erst aufblühenden Luft- und Raumfahrttechnologie unvorstellbar war.