身處火熱的衛星通信產業,手機直連衛星作為連接大眾與太空通信的核心載體,正成為市場關注的重點。
4月24日,在由投中信息和投中網主辦的“第20屆中國投資年會·年度峰會”上,星思半導體聯合創始人、CTO林慶發表題為《商業航天下半場:從“衛星上天”到“服務落地”》的主題演講。
結合行業實踐與企業布局,林慶詳解手機直連衛星的技術路徑、核心痛點及應用前景,為產業發展與技術落地提供了極具價值的參考。
在林慶看來,手機直連衛星在未來將實現從窄帶到寬帶的跨越式飛躍,從Kbps級別升級至Mbps甚至Gbps級別,可支撐高清視頻通話等高速數據業務,應用場景將全面覆蓋自然災害應急、個人緊急求救、物流運輸、能源巡檢等個人及行業領域。
以下為林慶現場演講實錄,由投中網整理:
大家上午好,我是星思半導體聯合創始人、CTO林慶。
大家常說“上天入地下海”,今天就由我跟大家介紹一下“上天”這回事。需要說明的是,我們公司并不是直接造衛星。我們做的是一項和在座每個普通人都息息相關的業務,讓每個人口袋里的手機、讓每輛跑在路上的汽車都能接入衛星組網。不管是現在、今后,還是不久的將來,大家都會接觸到。
目前在國內,大家很少會有通訊不暢的感覺,但只要你走出國門,不管是西方的發達國家,還是很多發展中國家,無線網絡、有線網絡的質量都非常差。馬斯克給大家提供了一條新的思路和方向,通過衛星來實現通信接入。但星鏈至今為止,都沒有很好地解決一個問題,那就是手機直接連接衛星。
手機直接連接衛星,華為公司在前幾年發布mate60 pro的時候做過嘗試。大家都知道天通系統,要是只是打電話或者進行語音呼叫,用天通系統是可以解決的。但這一段時間以來,天通已經不在大家的視野范圍內了,因為它只能用來打電話、發語音,相當于還處于2G年代,用處并不是很大。
今天我跟大家介紹一下,星思半導體是如何解決手機直連衛星,以及如何讓手機在沒有任何阻礙的情況下,隨時隨地——只要能看見天空的場景下,都能實現衛星通信。
第一個,手機直連衛星的價值。不管是從地理條件、全時域覆蓋,還是統一通信網絡等各種場景來看,手機直連衛星都有很大的應用市場。目前來說,大家提到手機直連衛星,第一反應都是要解決語音問題、應急通訊問題,但手機直連衛星的應用,不僅僅局限在窄帶數據或者數據量比較小的場景下。
大家都能想象到、也能感受到,我們希望在任何時間、任何區域都能實現通信。比如我坐飛機,目前只有少數航空公司,比如東航,能通過前艙、頭等艙滿足一部分通訊需求。但假如用了我們現在的技術,每個人手里的手機都能在飛機里面直接上網,甚至能進行視頻通話這樣的高速數據業務。
想要達到這個目的,還需要有一些技術突破。信號鏈是需要重構的,不管是網絡、地面終端,還是整個相關系統,我們都需要有重構的能力和機制。此外,還有一些關鍵技術需要突破,比如核心硬件,包括手機里面的芯片,都需要有新的技術誕生才能解決這個問題。大家也能知道,像天線等部件,也需要有一定的重構能力之后才能實現手機直連衛星。
目前手機直連衛星有這么幾條通路。第一條是雙模手機,華為mate 60 pro就做了比較好的嘗試,它在手機旁邊放了一個語音modem,用來直連天通衛星。但這種方式還是存在一些缺陷,我要對著衛星,把手機舉過頭頂搜星,在這種情況下,一般來說只能做主叫,被叫的時候不可能隨時隨地接通網絡,被叫的成功率是比較低的。而且語音通話質量比較差,目前它的定位也只能局限在應急通訊場景下。
另外一個路徑,是用5G NTN技術來解決。5G NTN有諸多好處,其中之一就是我不需要再把手機舉過頭頂去搜星,不管是放在包里、口袋里,還是拿在手上,不管是主叫還是被叫,都能夠實現手機直連衛星。
第三個路徑,就是我們現有的存量手機,能不能直接連接衛星?這三條路線,現在都有人在做,也都有人在嘗試。
我相信,最終在實際應用場景中,5G NTN將會大放光彩。
要解決手機直連衛星,需要解決哪些核心技術問題?目前能看到的第一個問題就是芯片問題,不管是手機SoC,還是modem,這都是首先要解決的。
第二個是功耗和效率的問題。不管是低軌衛星還是高軌衛星,尤其是高軌衛星,距離地面高達三萬六千公里。低軌衛星動輒也要上千公里,最低也要三四百公里。三四百公里的距離,和地面上的基站相比,就有幾個數量級的差異。在這種情況下,無線鏈路和信號都會比較弱,這時候要實現連接,不管是天線、功率,還是功耗,都需要做很大的優化。這項技術不能只成為專業領域某些人的應用,而是應該普及到所有普通人的口袋里,所以對于成本的持續性下降,有著天然的需求。
核心技術解決完以后,我們要看手機直連衛星在哪些場景下能夠得到應用?
首先是自然災害場景下。對于我們來說,語音通話是首要的通信需求,不管是泥石流還是地震。地震發生時,地面基站一般都會受損甚至無法正常工作,這時候衛星通信就會第一個站出來。假如普通人都有能力連接衛星、都有能力進行通訊,我相信自然災害發生時,我們可以把自然災害的損失減少到最低限度。
其次是個人緊急求救場景。比如大家去某個地方旅游,來一場說走就走的旅行,國內大西北地區,很多地方的網絡覆蓋并不全面,或者有很多信號盲區。這時候如果遇到問題,假如我們的手機可以直接通話、發視頻、發消息,將會是非常實用的應用。
然后是全球搜救網絡,這個我就不多說了。對于我們普通人來說,不一定天天待在家里,你坐飛機、坐船或者坐車,一生中總會遇到一些緊急情況。如果每個人的手機都有衛星直連能力,我相信我們應對自然災害的能力將會更加得體、更加自如。
除了這些面向個人的應用之外,還有行業應用。比如說物流運輸,只要在運輸設備上加上相關模塊,或者加上小型傳輸設備,我們就可以實時動態知道運輸車輛跑到哪兒了。此外,還有能源設施的巡檢、航空物聯網等等,這些垂直領域的應用,我們稱之為2B應用,這將會是一個改變整個垂直領域應用模式的機會。
我剛才講了從個人應用到垂直領域應用,手機直連衛星將會改變這個世界,或者說改變未來5到10年整個的通信模式、互聯模式。目前我們提倡的衛星通信,不僅僅是具備語音通信能力,而是要從語音通訊升級為衛星互聯網。衛星互聯網可以實現不管是城市、鄉村,還是無人區、邊緣地區的全面覆蓋,同時真正能夠做到服務平權、連接平權,最終能夠讓全球不管是中國還是其他國家的70億人,都能通過自己的設備,彌補數字鴻溝。
我再做一下未來的展望。剛才我多次提到,手機直連衛星將會從短信、語音,發展到能夠打視頻,或者傳輸大容量、高質量的數據。一句話總結,以前我們手機直連衛星,解決的是短消息或者窄帶數據的需求,相當于從Kbps級別,最終實現到Mbps甚至Gbps級別的跨越式飛躍。手機互聯也能像地面上大家體會到的那樣,從2G、3G,逐步發展到4G、5G,實現跨越式的網絡升級。應用場景將會在技術條件成熟、手機芯片和手機核心SOC問題解決之后,實現爆發式應用,真正做到連接無處不在,實實在在讓所有大眾都能體會、體驗到高科技帶來的福祉和福利。
最后跟大家介紹一下星思做了什么事情。星思是一家專注于終端芯片設計和解決方案生成的公司,成立于2020年10月,目前在上海、成都、南京都有相關的研發分支機構。
目前,星思是國內唯一一家做5G NTN寬帶手機直連SoC芯片的公司。從2020年至今,這六年時間里,我們取得了很大的突破:從打通第一個5G NTN視頻通話,到在衛星真正上天后實現手機直連高清視頻通話,我們經歷了從第一顆芯片,到現在具有競爭力、高性價比芯片的多次流片成功。
星思的衛星相關產品,不僅包括低功耗、高效率、高性價比的芯片,還有各種相關模塊、測試終端設備以及儀表。
這就是我今天主要講的內容,謝謝大家。
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