衛星網路、5G、永不失聯，什麼是未來通訊？
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圖片來源：視覺中國
文
稜鏡 馬關夏 康路
打一個電話、發一條微信、在手機上購物，這是現在我們再熟悉不過的場景，這些都得益於行動通訊的發展，行動通訊自80年代誕生以來，經過了三十多年爆發式的增長，成為了連線人類社會的基礎網路。資訊通訊技術也改變了人們的生活。
那麼對於未來的行動通訊，還會有哪些可能？
中國衛星太牛！全球將無縫覆蓋，訊號抵達沙漠大海
預計在2020年，中國將成全球最大5G市場。5G也稱第五代移動通訊技術，相比於現有的4G網路，極大的擴充套件了傳輸的頻寬，單位時間傳輸的有效資訊量要比現在多得多。它將以全新的網路架構，提供至少十倍於4G網路的速度。
不過要5G技術真正來到我們身邊，還有很多困難需要解決，10倍於4G的資料傳輸，對網路的覆蓋、終端裝置的能力，都提出了挑戰。
《看得見的未來》第一期，騰訊新聞節目組走訪了深圳Vivo 5G實驗室和上海歐科微航天科技等，我們試圖從那些正在用科技改變我們生活的科學家和工程師眼裡，略窺未來通訊一二。
一、越來越快
看見未來丨一晚不關流量就破產？5G網速快到一秒下一部電影
在深圳Vivo 5G實驗室，秦飛帶領的團隊正試圖解決5G技術在終端上使用的一系列難題。
5G意味著更大的頻寬、更高的速率、更低的延遲、更高的可靠性以及更多的應用服務。在5G時代，我們能夠看更高清的視訊直播，能夠在幾秒內下載一部電影，遊戲也將在5G時代擁有更流暢的體驗。
然而隨著流量十倍甚至百倍的增加，終端的功耗也在成倍增長，但電池技術近年來的發展卻並沒有突飛猛進。
按照目前的發展趨勢，電池廠商可以讓電池容量保持大約每年5%的增長。想要在功耗成倍增加的情況下，保持電池體積不變，又保證裝置的續航，是對所有5G時代的移動終端的一個挑戰。如果使用5G技術的代價是手機變得更大更重，那麼很多人可能會重新考慮擁有它的必要性。
所以，秦飛和他的團隊面臨的第一個技術難點，就是如何解決功耗的問題。
在秦飛看來，要解決“又讓馬兒不吃草，又讓馬兒跑”這樣看似做不到的難題，可以給馬換一副更輕的馬鞍。因此，他的思路是讓裝置智慧控制功耗來保證續航。
秦飛介紹，當前的很多網路裝置，為了保證訊號在移動過程中不中斷，需要不停在各個地方測試訊號以決定該連到哪。但在將來，智慧裝置可以根據我們身處的環境，更智慧化的設計整個通訊協議和過程，而這些優化能讓傳輸更多的前提下，實際耗電量卻不會增加。
除了為智慧化的程式找到裝置續航和使用體驗的平衡點，在通往5G時代的道路上，終端裝置還面臨干擾的問題。
秦飛表示，有了5G手機，並不代表4G就會被完全拋棄，甚至3G、2G也不會被取消，同時wifi、藍芽也將同時存在，所有這些都是用無線電波來通訊。5G可能存在八種模式二十多個頻段，由於所有射頻都需要天線，這就需要解決相互干擾的問題。手機大小有限，要在很小的面積內安裝更多天線，同時保證互不干擾，其中就有很多設計上的問題需要攻克。
或許正是大量諸如如何解決裝置干擾問題等新技術的疊加，目前5G手機的價格並不算親民。秦飛預測到明年中旬或明年下半年，中端價位的5G手機會大量出現，而低端5G手機則需要更久的時間。他表示，硬體的初期成本往往很高，等大規模量產後就會降下來。
那麼，5G有沒有可能催生出新的超級終端，讓將來的手機看起來與今天不一樣呢？在秦飛看來，通訊是解決傳輸的問題，行動通訊則是在通訊的基礎上疊加了更自由的通訊，行動通訊的終極目標是無論何時何地，都可以按照個人需求與任何人任何物之間通訊。因此他認為，未來更自由的通訊將釋放雙手，同時，沒有來自螢幕和電池等硬體的束縛。
不過在通往真正自由通訊道路上，有一點我們不能忘記，就是無論身處何地，都可以自由的通訊。
實際上，現在全世界共有500萬座4G基站中，中國就佔據了300多萬座，根據去年底的統計，中國4G基站總量佔據了全球的64%，剩下的36%的由包括美國等190多個國家所擁有。中國的4G基站總量遠超過其他國家，中國的電信覆蓋率在全球大國中是遙遙領先的第一名。
但是，即使在中國，並不能保證你在哪裡都有訊號。由於地理環境和建設成本的原因，仍然有很多的農村地區或山區存在著沒訊號或者訊號差的情況。如果你離開城市、道路就可能要面對網路環境變成3G、2G甚至沒有訊號的情況發生，不過這種情況也正在改變。
二、無處不在看見未來丨科幻照進現實！一秒鐘坐到巴黎喝咖啡
上海歐科微航天正在研發這樣的技術，他們通過發射微小衛星，可以更快的組成衛星網路，來提供無所不在的更經濟的衛星通訊服務。
公司的工程師們正在進行一次測試，出海，航行到沒有訊號的海域去，測試新開發的移動終端，是否可以和衛星穩定通訊。
漁船航行到離陸地20海里的海面進行測試，那裡已經超過了地面網路的覆蓋範圍。歐科微航天的測試工程師賈啟龍開啟已無訊號的手機，在該公司開發的程式上，他把測試資訊傳送給了岸上的同事吳都。在這個過程中，發出後的資訊經過手機終端與衛星通訊，衛星再將資訊傳送給岸上的吳都，而後者發回資訊也需要經過同樣的路徑。幾分鐘後，賈啟龍收到了吳都發回的資訊，他們順利的完成了這次海上測試。
只有在失去與外界聯絡時才知道通訊的可貴，不過想要實現更快速的衛星通訊就必須發射足夠多的衛星組成網路，同時在軌道上執行。
歐科微航天的計劃是在三到五年內發射三十到五十顆衛星，組成一個叫做翔雲的星座，實現實時覆蓋全球的衛星通訊網路。公司首席科學家馬陸正在為下一次衛星發射計劃做準備，今年下半年，將會有四顆他和他的團隊製造的衛星被髮射到距離地面八百公里的近地軌道。
馬陸說地球上有四分之三的面積沒有網路覆蓋，他希望能把原來看起來離人們生活很遠的衛星應用，讓大家能夠用得上、用得起也用得著。馬陸致力於研發越來越小型化的衛星終端，他希望這樣的終端越來越小也越來越便宜。對於普通使用者來說，其實就是在各種各樣的場景間無縫切換，所以衛星通訊最終的結果一定是和地面網的融合，馬陸相信這樣的結果會在未來三到四年內發生。
馬陸認為未來的通訊系統必然是一個天機和地機一體化的趨勢，在地面系統中，5G和未來6G的發展趨勢一定是越來越快。而歐科微航天這樣的天機系統實現的是無處不在的功能，這將使得我們在地球表面的任何一個地方都可以快速、無縫、穩定、可靠的接入到一個系統中間去，保證我們永不失聯。
5G網路商用將在2019年下半年正式展開，我們所期待的通訊網路的變化、無所不在的覆蓋和新的5G終端都已經越來越近了。