身处火热的卫星通信产业,手机直连卫星作为连接大众与太空通信的核心载体,正成为市场关注的重点。

4月24日,在由投中信息和投中网主办的“第20届中国投资年会·年度峰会”上,星思半导体联合创始人、CTO林庆发表题为《商业航天下半场:从“卫星上天”到“服务落地”》的主题演讲。

结合行业实践与企业布局,林庆详解手机直连卫星的技术路径、核心痛点及应用前景,为产业发展与技术落地提供了极具价值的参考。

在林庆看来,手机直连卫星在未来将实现从窄带到宽带的跨越式飞跃,从Kbps级别升级至Mbps甚至Gbps级别,可支撑高清视频通话等高速数据业务,应用场景将全面覆盖自然灾害应急、个人紧急求救、物流运输、能源巡检等个人及行业领域。

以下为林庆现场演讲实录,由投中网整理:

大家上午好,我是星思半导体联合创始人、CTO林庆。

大家常说“上天入地下海”,今天就由我跟大家介绍一下“上天”这回事。需要说明的是,我们公司并不是直接造卫星。我们做的是一项和在座每个普通人都息息相关的业务,让每个人口袋里的手机、让每辆跑在路上的汽车都能接入卫星组网。不管是现在、今后,还是不久的将来,大家都会接触到。

目前在国内,大家很少会有通讯不畅的感觉,但只要你走出国门,不管是西方的发达国家,还是很多发展中国家,无线网络、有线网络的质量都非常差。马斯克给大家提供了一条新的思路和方向,通过卫星来实现通信接入。但星链至今为止,都没有很好地解决一个问题,那就是手机直接连接卫星。

手机直接连接卫星,华为公司在前几年发布mate60 pro的时候做过尝试。大家都知道天通系统,要是只是打电话或者进行语音呼叫,用天通系统是可以解决的。但这一段时间以来,天通已经不在大家的视野范围内了,因为它只能用来打电话、发语音,相当于还处于2G年代,用处并不是很大。

今天我跟大家介绍一下,星思半导体是如何解决手机直连卫星,以及如何让手机在没有任何阻碍的情况下,随时随地——只要能看见天空的场景下,都能实现卫星通信。

第一个,手机直连卫星的价值。不管是从地理条件、全时域覆盖,还是统一通信网络等各种场景来看,手机直连卫星都有很大的应用市场。目前来说,大家提到手机直连卫星,第一反应都是要解决语音问题、应急通讯问题,但手机直连卫星的应用,不仅仅局限在窄带数据或者数据量比较小的场景下。

大家都能想象到、也能感受到,我们希望在任何时间、任何区域都能实现通信。比如我坐飞机,目前只有少数航空公司,比如东航,能通过前舱、头等舱满足一部分通讯需求。但假如用了我们现在的技术,每个人手里的手机都能在飞机里面直接上网,甚至能进行视频通话这样的高速数据业务。

想要达到这个目的,还需要有一些技术突破。信号链是需要重构的,不管是网络、地面终端,还是整个相关系统,我们都需要有重构的能力和机制。此外,还有一些关键技术需要突破,比如核心硬件,包括手机里面的芯片,都需要有新的技术诞生才能解决这个问题。大家也能知道,像天线等部件,也需要有一定的重构能力之后才能实现手机直连卫星。

目前手机直连卫星有这么几条通路。第一条是双模手机,华为mate 60 pro就做了比较好的尝试,它在手机旁边放了一个语音modem,用来直连天通卫星。但这种方式还是存在一些缺陷,我要对着卫星,把手机举过头顶搜星,在这种情况下,一般来说只能做主叫,被叫的时候不可能随时随地接通网络,被叫的成功率是比较低的。而且语音通话质量比较差,目前它的定位也只能局限在应急通讯场景下。

另外一个路径,是用5G NTN技术来解决。5G NTN有诸多好处,其中之一就是我不需要再把手机举过头顶去搜星,不管是放在包里、口袋里,还是拿在手上,不管是主叫还是被叫,都能够实现手机直连卫星。

第三个路径,就是我们现有的存量手机,能不能直接连接卫星?这三条路线,现在都有人在做,也都有人在尝试。

我相信,最终在实际应用场景中,5G NTN将会大放光彩。

要解决手机直连卫星,需要解决哪些核心技术问题?目前能看到的第一个问题就是芯片问题,不管是手机SoC,还是modem,这都是首先要解决的。

第二个是功耗和效率的问题。不管是低轨卫星还是高轨卫星,尤其是高轨卫星,距离地面高达三万六千公里。低轨卫星动辄也要上千公里,最低也要三四百公里。三四百公里的距离,和地面上的基站相比,就有几个数量级的差异。在这种情况下,无线链路和信号都会比较弱,这时候要实现连接,不管是天线、功率,还是功耗,都需要做很大的优化。这项技术不能只成为专业领域某些人的应用,而是应该普及到所有普通人的口袋里,所以对于成本的持续性下降,有着天然的需求。

核心技术解决完以后,我们要看手机直连卫星在哪些场景下能够得到应用?

首先是自然灾害场景下。对于我们来说,语音通话是首要的通信需求,不管是泥石流还是地震。地震发生时,地面基站一般都会受损甚至无法正常工作,这时候卫星通信就会第一个站出来。假如普通人都有能力连接卫星、都有能力进行通讯,我相信自然灾害发生时,我们可以把自然灾害的损失减少到最低限度。

其次是个人紧急求救场景。比如大家去某个地方旅游,来一场说走就走的旅行,国内大西北地区,很多地方的网络覆盖并不全面,或者有很多信号盲区。这时候如果遇到问题,假如我们的手机可以直接通话、发视频、发消息,将会是非常实用的应用。

然后是全球搜救网络,这个我就不多说了。对于我们普通人来说,不一定天天待在家里,你坐飞机、坐船或者坐车,一生中总会遇到一些紧急情况。如果每个人的手机都有卫星直连能力,我相信我们应对自然灾害的能力将会更加得体、更加自如。

除了这些面向个人的应用之外,还有行业应用。比如说物流运输,只要在运输设备上加上相关模块,或者加上小型传输设备,我们就可以实时动态知道运输车辆跑到哪儿了。此外,还有能源设施的巡检、航空物联网等等,这些垂直领域的应用,我们称之为2B应用,这将会是一个改变整个垂直领域应用模式的机会。

我刚才讲了从个人应用到垂直领域应用,手机直连卫星将会改变这个世界,或者说改变未来5到10年整个的通信模式、互联模式。目前我们提倡的卫星通信,不仅仅是具备语音通信能力,而是要从语音通讯升级为卫星互联网。卫星互联网可以实现不管是城市、乡村,还是无人区、边缘地区的全面覆盖,同时真正能够做到服务平权、连接平权,最终能够让全球不管是中国还是其他国家的70亿人,都能通过自己的设备,弥补数字鸿沟。

我再做一下未来的展望。刚才我多次提到,手机直连卫星将会从短信、语音,发展到能够打视频,或者传输大容量、高质量的数据。一句话总结,以前我们手机直连卫星,解决的是短消息或者窄带数据的需求,相当于从Kbps级别,最终实现到Mbps甚至Gbps级别的跨越式飞跃。手机互联也能像地面上大家体会到的那样,从2G、3G,逐步发展到4G、5G,实现跨越式的网络升级。应用场景将会在技术条件成熟、手机芯片和手机核心SOC问题解决之后,实现爆发式应用,真正做到连接无处不在,实实在在让所有大众都能体会、体验到高科技带来的福祉和福利。

最后跟大家介绍一下星思做了什么事情。星思是一家专注于终端芯片设计和解决方案生成的公司,成立于2020年10月,目前在上海、成都、南京都有相关的研发分支机构。

目前,星思是国内唯一一家做5G NTN宽带手机直连SoC芯片的公司。从2020年至今,这六年时间里,我们取得了很大的突破:从打通第一个5G NTN视频通话,到在卫星真正上天后实现手机直连高清视频通话,我们经历了从第一颗芯片,到现在具有竞争力、高性价比芯片的多次流片成功。

星思的卫星相关产品,不仅包括低功耗、高效率、高性价比的芯片,还有各种相关模块、测试终端设备以及仪表。

这就是我今天主要讲的内容,谢谢大家。