我國在無人區(qū)成功實(shí)現(xiàn)手機(jī)直連衛(wèi)星通話技術(shù)。森林漫步、沙漠穿越、野外探險(xiǎn)時(shí),手機(jī)信號(hào)常常會(huì)消失。這時(shí),一部具備衛(wèi)星通話功能的智能手機(jī)或許能成為救命稻草。如今,依托我國自主研制的天通一號(hào)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),普通智能手機(jī)無須換卡換號(hào)就能通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與世界相連。
這一設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的背后,是中國電信攜手華為等產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)歷時(shí)兩年多的集智攻關(guān)。他們聯(lián)合組建研發(fā)團(tuán)隊(duì),先后破解了衛(wèi)星天線內(nèi)置、弱信號(hào)穩(wěn)定連接、通信協(xié)議融合等難題,在全球范圍內(nèi)首創(chuàng)智能手機(jī)直連衛(wèi)星通話技術(shù)。
天線和芯片模組設(shè)計(jì)是研發(fā)團(tuán)隊(duì)面臨的首要難關(guān)。衛(wèi)星電話能夠連接遠(yuǎn)在3.6萬公里高空的天通衛(wèi)星,外置天線與衛(wèi)星芯片模組功不可沒。相比之下,智能手機(jī)現(xiàn)有天線接收衛(wèi)星信號(hào)能力不足,且主板空間有限。衛(wèi)星電話上方的天線尤為顯眼,猶如一條粗壯的“小辮子”。圍繞這條“小辮子”的去留,研發(fā)團(tuán)隊(duì)曾展開激烈爭(zhēng)論。有人建議將天線做成“掛件”,需要時(shí)再擰在手機(jī)上。但華為工程師堅(jiān)決反對(duì)這種外形,認(rèn)為消費(fèi)者不會(huì)接受。最終用戶需求調(diào)查顯示,大多數(shù)人不會(huì)因?yàn)橐环N不常用的功能而選擇購買這樣的產(chǎn)品。于是,團(tuán)隊(duì)下定決心剪掉“小辮子”。
為解決內(nèi)置天線發(fā)射功率不足的問題,團(tuán)隊(duì)調(diào)整了主板布局,把最好的位置留給天線,并增加天線數(shù)量提高信號(hào)收發(fā)能力。同時(shí),縮小工藝制程,將基帶、射頻、存儲(chǔ)等一體集成,并采用不連續(xù)收發(fā)等新技術(shù)降低能耗。原本占主板一半面積的模組被壓縮至1平方厘米左右,相當(dāng)于指甲蓋大小。這樣,“小辮子”終于被塞進(jìn)了手機(jī)。
天線內(nèi)置只是第一步,讓其穩(wěn)定接收衛(wèi)星信號(hào)才是重點(diǎn)。同步軌道衛(wèi)星太高,即使提高天線增益也難以確保信號(hào)穩(wěn)定。擺在團(tuán)隊(duì)面前的有兩條路:要么提高信號(hào)功率,要么降低信息速率。兩者相較,降低信息速率更易達(dá)成。團(tuán)隊(duì)經(jīng)過半年的攻關(guān),不斷調(diào)低信息速率滿足天線靈敏度需求,持續(xù)優(yōu)化信源編碼改善信道降速后語音體驗(yàn),引入自適應(yīng)機(jī)制,使語音速率根據(jù)衛(wèi)星狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整。最終,信息速率鎖定在800比特/秒,既能提升網(wǎng)絡(luò)容量,又能保證智能手機(jī)與衛(wèi)星的穩(wěn)定連接。