Satellit-uppkoppling i mobilen – En dröm med begränsningar

Plötsligt är satellitkommunikation i mobilen rykande aktuellt igen. Apple har lanserat Iphone 14 med stöd för tekniken, Huawei ville inte vara sämre och lanserade strax innan Apple Mate 50 Pro med satellitstöd. Och Google flaggar för att nästa version av Android kommer att erbjuda satellitstöd.

Problemet med mobiltelefoni via satellit har alltid varit att fysikens lagar sätter käppar i hjulet för folks förväntningar. På 1990-talet när GSM var den rådande mobilstandarden tog Motorola in enorma mängder pengar för att skapa ett satellitsystem för mobiltelefoni, Iridium, som folk trodde skulle ersätta GSM. 

Första intrycket: Så fungerar Google-fritt Android som inte spårar dig

När Iridium väl togs i drift upptäckte folk att mobilerna hade enorma antenner, det var svindyrt att ringa med det och du måste vara utomhus för att ha täckning. Till och med en tältduk räckte för att blockera signalen. Datahastigheten var 2,4 kbit/s. 

Det var nära att Iridium-satelliterna fick brinna upp i atmosfären innan de knappt hunnit användas och Iridium blev en symbol för IT-bubblan och de miljarder som lades på orealistiska projekt. I sista stund köptes Iridium upp för en spottstyver och satellit-nätet är fortfarande i drift och används för specialtjänster som polarfarare. 

Så gör du när mobilen gått sönder – garanti eller försäkring

Vad är problemen med satellit-telefoni, och vad är det som har ändrats nu som gjort att intresset för mobil satellituppkoppling vaknat till liv igen?

Vid en första anblick kan satellitburen mobiltelefoni se ut att lösa en rad av mobiltelefonins problem. I stället för miljontals mobilmaster jorden över som försöker täcka in varje radioskugga kan signalen komma ovanifrån. I teorin kan så lite som tre satelliter täcka hela jordens yta. Mobilnätet blir globalt och du behöver inte tänka på roaming om du skulle lämna ditt lands gränser.

Men så har vi problemen där det viktigaste är ljusets hastighet. Om du ringer ett telefonsamtal till andra sidan jorden färdas signalen genom radiosignaler och fiberkablar med ljusets hastighet men avståndet är ändå tillräckligt för att det ska bli en märkbar men uthärdlig fördröjning. Om signalen däremot ska ut i omloppsbana blir avstånden ännu längre och fördröjningen blir mer påtaglig. I exemplet med tre satelliter som täcker hela jordytan skulle fördröjningen på grund av ljusets hastighet bli nära sekunden, tillräckligt för att en dialog ska bli omöjlig.

Lösningen är att lägga satelliterna i lägre omloppsbana så att tidsfördröjningen blir mindre. Då verkar istället ljusets hastighet till satelliternas fördel. Visserligen måste signalen färdas lite längre än om den följer jordytan, men i gengäld rör sig ljuset snabbare i rymdens vakuum än i fiberoptiska kablar av glas, så det går faktiskt snabbare att kommunicera via satelliter i låg omloppsbana. Då krävs dock dels betydligt fler satelliter för att täcka jordens yta, dels får satelliterna kortare livslängd eftersom de förr eller senare störtar i atmosfären och brinner upp. Det är redan från början dyrt att skicka upp satelliter och sköta om dem när de väl är uppe. Mobil satellitkommunikation blir helt enkelt dyr. Kapaciteten är också dålig när du ska täcka en större del av jordytan med en satellit i stället för tusentals basstationer, och signalstyrkan är svag på grund av avståndet.

Om allt detta gäller, vad är det då som har ändrats som gör att satellitkommunikation via mobilen återigen har blivit ett hett ämne? För det första teknikutvecklingen inom mobiltelefoner. Det är först nu som känsligheten blivit tillräckligt bra för att en vanlig mobil utan extern antenn ska kunna koppla upp sig mot ett satellitnät. Ändå måste du fortfarande befinna dig utomhus. Det andra är helt enkelt lägre förväntningar. Det är nu inte tal om att satellittelefonin ska kunna ersätta vanlig mobiltelefoni. I stället handlar det om tjänster som enbart används när du saknar vanlig mobiltäckning, och även då rör det sig om enkla textmeddelanden som kräver mindre datakapacitet än röstsamtal och inte är beroende av låg fördröjning på samma sätt.

En tredje faktor är att nya aktörer gett sig in på marknaden för satellitkommunikation, aktörer som tacklar problemen med kapacitet, pris och signalstyrka genom att helt enkelt kasta fler satelliter på problemet. Ett exempel på det är satellitsystemet Starlink som är under etablering av SpaceX. SpaceX har till att börja med fokuserat på att göra raketuppskjutningar i sig billigare genom ett kostnadsfokus på raketerna. Även kommunikationssatelliterna som utgör stommen i Starlink är kostnadseffektiv. Varje satellit väger endast 260 kilo, och man skjuter upp 60 massproducerade satelliter åt gången. I dagsläget har man skjutit upp 2300 satelliter, men planen är att nätet ska bestå av cirka 12 000 satelliter på tre olika omloppshöjder. Starlink kräver just nu att markterminalerna befinner sig på en given plats, men mobil kommunikation är planerad för 2023.

Vad som är intressant med den senaste generationen satellitnät är att den inte nödvändigtvis kräver några nya standarder. Lynk Global, en konkurrent till Starlink som ligger i startgroparna kallar sina satelliter för basstationer i rymden, och de ska helt enkelt använda befintliga mobilfrekvenser för att kommunicera med marken.

Det finns alltså en distinkt äldre och yngre generation av operatörer av satellitnät, där den äldre generationen med färre satelliter och lägre kapacitet men med en etablerad affärsmodell representeras av bland annat Globalstar, Inmarsat (som numera ägs av Viasat) och Iridium. De har alla ett par dussin satelliter var i sitt nät. Den yngre generationen leds av SpaceX Starlink, Oneweb, Lynk med flera som bygger på idén med hundratals eller tusentals billiga satelliter i låg omloppsbana. Det är fortfarande för tidigt att avgöra om de hittat en fungerande affärsmodell för masskommunikation via satellit eller om de kommer att bli symboler för nästa IT-bubbla.

Fyra initiativ för satellit-kommunikation i mobilen

Apple

Apples Iphone 14-serie är de första Iphones med stöd för satellit-kommunikation, men tjänsten är bara tillgänglig i USA och Kanada i inledningsskedet. Apples tjänst använder Globalstars nätverk, och tjänar som illustration av den äldre generationens satellitnäts begränsningar. Apple uppges dock även förhandla med Starlink ur den yngre generationen.

Satellitkommunikationen i Iphone 14 kan endast användas för att skicka nödmeddelanden. Inte samtal alltså, bara textmeddelanden, och funktionen kan bara användas om du saknar både mobil- och wifi-täckning. Då kan du om du aktiverar SOS-funktionen skicka en nödsignal med din position som går till en larmcentral. När kommunikation upprättats kan du chatta med larmcentralen för att ge dem ytterligare information om hur de kan hitta dig.

För att skicka meddelandet måste du vara utomhus, och rikta telefonen mot en satellit. Apples användargränssnitt hjälper dig att göra det. Enligt Apple kan det ta 15 sekunder att skicka ett meddelande, men om det är vegetation mellan dig och satelliten kan den tiden öka till mer än en minut.

För Apples del innebär SOS-tjänsten att de tar 85% av Globalstars satellitkapacitet i anspråk, satellitnätet blir praktiskt taget en underleverantör till Apple. Hur mycket det kostar är oklart, Apple har sagt att tjänsten kommer att vara gratis i två år efter köp, och man har därmed skaffat sig betänketid för om man kan ta betalt för tjänsten och isåfall hur mycket.

Huawei

Huawei har en lång historia av att försöka snoka upp vad Apple har näst på tur och lansera samma sak ett par veckor tidigare, och i Mate 50 Pro har man därför liksom i Iphone 14 stöd för satellitkommunikation. Huawei har på grund av embargo från USA inte tillgång till Googles tjänster och deras mobiler säljs inte längre i Sverige, men det kan ändå vara intressant att jämföra tjänsten med Apples.

Huaweis tjänst ska kunna användas även för att skicka vanliga textmeddelanden via Baidu-nätet. Det framgår inte vilka kommunikationssatelliter som används, men enligt det finstilta kan man skicka men inte ta emot korta textmeddelanden via satellitnätet.

Även här är prissättningen oklar, tjänsten är i betatestning och enligt Huawei får man ett visst antal textmeddelanden gratis. Tjänsten ska även vara ett sätt att dela med sig av sin position oavsett var man befinner sig. Det är inte troligt att den är aktuell för användning utanför Kina.

Google

Det enda vi vet om satellitkommunikation i Android kommer från en tweet från Hiroshi Lockheimer, hög chef för Googles Android och Chrome-plattformar. I det skrev han att “de designar för satelliter” och “ser fram emot att stödja våra partners att möjliggöra detta i nästa Androidversion”. Den rimliga tolkningen är att Android 14 kommer att ha något slags stöd för satellitkommunikation, men det är oklart hur mycket som är upp till mobiltillverkarna att utveckla och implementera själva.

Garmin InReach

Garmins system InReach fungerar inte med vanliga mobiltelefoner utan du behöver en separat enhet. Det är en GPS som är stor som en mobiltelefon men med en extern antenn. Däremot kan du koppla InReach-enheten till mobilen med bluetooth.

InReach använder Iridiumnätet, och du kan använda det både till att skicka nödmeddelanden och vanliga textmeddelanden, samt få väderprognoser skickade till dig även när du är utanför mobilnätet. 

En InReach-enhet kostar från 4000 kronor och uppåt, och själva tjänsten har en månadskostnad från 135 kr och uppåt, beroende på hur många textmeddelanden du vill ska ingå, hur ofta din position ska uppdateras med mera.