華為一條歷時15個月發出的衞星消息 我看到了理工生的浪漫

【環球網報道 記者 張陽】“大河向東流哇，天上的星星參北斗哇！”這句膾炙人口的歌詞廣為流傳，也很容易讓人聯想到，我國古代先民在夜晚通過北斗七星定位北極星進而指示正北方的古老智慧。而今天我們也有了北斗導航系統，能夠全天候為我們提供定位、導航、授時的服務。

説到北斗導航系統的絕活兒，當數短報文通信功能，這是北斗系統區別於美國GPS、俄羅斯格洛納斯、歐洲伽利略等其他全球衞星導航系統的特有功能之一，是公認的北斗系統的“獨門絕技”。也就是説，其他衞星導航系統只是告訴你什麼時間、在什麼地方，而北斗衞星導航系統除了讓你知道在什麼時間、什麼地方之外，還可以將你的位置信息發送出去，使你想告知的其他人獲知你的情況，解決了何人、何事、何地的問題，應用前景非常廣闊。

衞星通信邁入大眾應用發展新階段

目前，北斗三號系統短報文通信服務覆蓋中國及周邊國家和地區，具備低成本、廣覆蓋、高可靠和隨遇接入等特點，可對地面移動通信網絡進行有效補充，以滿足我國經濟社會在無地面網絡覆蓋地區應急通信、搜索救援等服務需要。

今年7月30日，北斗三號短報文通信服務成果發佈會在京舉行。中國兵器工業集團有限公司、中國移動通信集團有限公司等聯合展示了大眾智能手機北斗短報文通信服務新功能，以及基於北斗三號短報文通信服務的星地融合解決方案和技術方案成果，這標誌着北斗三號系統短報文通信服務由行業應用邁入大眾應用的發展新階段。

緊接着在9月6日，華為就發佈了最新款Mate50系列旗艦機型，並宣佈華為Mate 50、華為Mate 50 Pro突破地面網絡限制，是全球首款支持北斗衞星消息的大眾智能手機。當用户身處荒漠無人區、出海遇險、地震救援等無地面網絡信號覆蓋的環境下，也能隨時通過暢連App，將文字和位置信息發出,進行求助，並支持多條位置生成軌跡地圖。

無獨有偶，緊隨其後的蘋果公司也在9月7日全新推出的iPhone14系列中宣佈支持衞星通信功能，用户可以在緊急情況下，發佈預設好的求救信號，且自帶定位座標。

把北斗衞星消息裝進口袋

不過雖然看似二者都是衞星通信，但是，在技術層面上二者又有不同。華為採用的是北斗三號短報文通信服務，提供信號服務的北斗三號屬於定位導航系統；而蘋果採用的信號服務商為美國衞星電話和低速數據通信供應商Global Star屬於衞星移動通信系統。

其實，衞星通信系統並不是新鮮技術，這項技術已經相當成熟並廣泛應用，在很多影視作品或者災難救援的新聞現場經常能夠見到的“海事衞星電話”就是其中之一。從Global Star官網可以看到，它致力於提供“低價”的衞星服務，成為了和傳統衞星通信相區分的市場競爭力，其擁有的衞星屬於低軌衞星。

而北斗衞星導航系統，將距離地球三萬六千千米的地球靜止軌道衞星(GEO)、同高度的傾斜地球同步軌道衞星(IGSO)，以及中圓地球軌道（MEO）衞星，設計了世界上第一個“GEO+IGSO+MEO”混合星座。目前能夠提供短報文通信服務的，是地球靜止軌道衞星(GEO)和傾斜地球同步軌道衞星(IGSO)，二者屬於高軌衞星。

這一低一高，在技術難度上就產生了巨大差異。首先衞星“飛”得越高，距離傳輸目標越遠，面臨的路徑損耗就越高，加上手機和衞星直接通信最大的困難在於手機的發射功率小，而且，我們經常見到用衞星電話通信時，第一個動作就是先把一根巨大的天線從設備上旋轉出來，這是因為要增強信號的穩定性，但是手機內部空間有限，收發天線相比專用設備增益低，要將北斗衞星消息“裝”進口袋，華為就需要另闢蹊徑，先解決“高損耗”、“低功率”、“低增益”的問題。

歷時15個月的“浪漫”是通信行業的一大步

要讓手機終端能夠直連衞星，需要在原有連接地面網絡之外，建立另一套連接衞星的系統進行通信。為此，華為通過建立新的手機終端與衞星之間的通信協議以及高性能的硬件設計，提高衞星通信的性能和效率，減少信號損耗。

為了保證衞星通信服務的精確與可靠，降低衞星信號傳輸過程中的噪聲與干擾，華為採用高增益算法，提升信號解碼率，讓信號聚焦，減少發散，從而能夠直達衞星。

最後，通過專有的巡星引導UX，為用户帶來可視化的使用方式，更加方便用户操作。讓手機終端自動尋找衞星的位置，幫助用户建立更穩定的連接，進而更好地提升信息收發性能。

從2019年12月項目立項，到2020年4月完成可行性論證分析，華為的工程師們開始了緊鑼密鼓的研發。為了驗證北斗衞星通信功能在各種環境、不同場景下的可用性，華為的工程師們構建了完整的測試、驗證閉環，構建系統的開發和驗證環境。通過尋星引導向模擬衞星發出信號，利用終端設備接收信號，建立“測試地面北斗衞星信號發射設備-北斗衞星信號接收設備-地面通信系統信息處理”整套通信流程，是全球首個北斗三號端到端星地融合通信驗證系統。最終歷時15個月，華為工程師們發出了第一條北斗衞星消息：星辰大海，縱橫相依。搖搖星光，向你而來，展現了這羣理工生們的浪漫情懷。

驗證成功之後，為了確保手機終端在任何情況下，都可以接收到衞星通信消息，還需要進一步進行功能驗證。華為測試團隊跨過31個省份、直轄市、自治區，又歷時18個月進行場外測試，確保衞星通信在全國各地區的可用性。

華為工程師們從“0”開始，設計出一整套測試驗證系統，最終實現將北斗系統順利落地到大眾消費級智能終端。這項技術確實是“捅破了天”，這是華為的一小步，卻是行業的一大步。

此前短報文多是作為國家應急體系的重要組成部分或是行業應用的有效補充，此次Mate50正式支持短報文，標誌着北斗三號短報文通信服務正式由行業應用邁入大眾應用的發展新階段。不僅華為Mate 50系列率先支持衞星通信功能，近日，華為手機創新科技媒體溝通會上，華為官方還宣佈，華為摺疊屏手機Mate Xs2也將升級支持衞星通信能力。

近年來，華為對着一個城牆口不斷髮起衝鋒，在通信技術上不斷取得突破，5G超級上行、5GMIMO、WIFI 6+等等創新技術不絕於耳，儘管受到重重阻礙，華為依舊在技術創新上，奮勇向前。Mate40系列發佈時，華為用胡楊精神象徵華為堅忍不拔、頑強奮鬥的精神，用鴻蒙系統像胡楊一樣向下扎到根。

Mate50系列，華為致敬崑崙精神，向未知領域發起挑戰，用崑崙玻璃和衞星消息這樣的創新功能，繼續領跑手機行業。科技創新沒有捷徑可走，越是探索就越充滿艱難險阻，就越需要奮力攀登艱苦奮鬥，才能創造一個又一個“捅破天”的奇蹟。