华为、中国电信“手机直连卫星”重大突破！

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1月16日，中国电信卫星应用技术研究院正式宣布，携手华为等企业，依托“天通一号”卫星移动通信系统，成功实现手机直连卫星通话。5G公众号（ID：angmobile）注意到这一成就在全球范围内尚属首次，是我国在卫星通信领域取得的重大进展。
以往，卫星电话通常需要较大的专用设备和“外置天线”来实现与卫星的连接，而此次的技术革新使得普通的智能手机无需外挂任何额外硬件、无须更换SIM卡即可直接连接卫星打电话，这意味着用户可以在没有地面移动通信网络覆盖的地方依然能够保持通信畅通，极大地拓展了智能手机的应用场景和通信范围，具有重大意义。
其中，克服了哪些技术难题？


①解决了把卫星天线内置到智能手机的难题
克服卫星天线内置难题，是智能手机直连卫星通话技术得以实现的关键一环，为智能手机增添卫星通信功能扫除了硬件层面的重大障碍，使智能手机在无地面网络覆盖区域实现通话成为现实。
“智能手机内部空间有限”是将卫星天线内置时面临的基础且关键的挑战。智能手机内部需要容纳处理器、电池、摄像头模组等众多组件，本就“寸土寸金”，5G公众号认为要在其中为卫星天线开辟空间，对研发团队的设计和布局能力提出了极高要求 ，凸显了技术突破的高难度。
该团队“摒弃了传统卫星电话‘外置天线’的‘小辫子’设计”，5G公众号认为这一改进不仅在外观上使智能手机更加简洁美观，摆脱了传统卫星电话外置天线带来的不便与突兀感，提升了用户对产品的直观感受和接受度，还在实用性上减少了外置天线可能因碰撞、弯折等造成的损坏风险，提高了设备的耐用性。
该团队“通过优化主板布局、增加天线数量等方式，弥补了内置天线发射功率不足的问题”。优化主板布局是对手机内部有限空间的深度挖掘与合理利用，要求研发团队对主板上各个组件的位置和线路进行重新规划，使卫星天线能在有限空间内获得更好的工作环境；增加天线数量，5G公众号认为则是从硬件层面直接提升信号收发能力，以数量优势弥补单个内置天线发射功率的短板，展现出研发团队从多维度解决技术难题的创新思维和实践能力 。


②解决了手机直连卫星“打电话”时的网络流畅、话音质量难题
网络流畅和话音质量是卫星通信应用于智能手机的核心指标，稳定连接则是实现通信的基础。该团队通过一系列技术创新和优化，成功突破了同步轨道卫星信号传输难题，让智能手机直连卫星通话从理论设想变为现实。
“天通一号”地球同步轨道卫星距离地球约36000公里，信号在如此长的传输距离中会严重衰减，到达地面接收设备时已极其微弱，这给智能手机与卫星建立稳定连接并保证通信质量带来极大挑战，也凸显了研发团队所面临问题的艰巨性。
该团队“没有选择提高信号功率”，5G公众号认为这是区别于常规做法的创新之处。传统解决“信号弱”的思路往往是提高发射功率，但在智能手机场景下，提高手机发射功率可能带来一系列问题，如能耗大幅增加、手机发热严重、硬件成本上升等。团队另辟蹊径，选择 “降低信息速率至800比特/秒”，5G公众号认为这是一种权衡取舍的智慧决策，通过降低数据传输速率来换取信号传输的稳定性和可靠性，为后续通话质量的保障奠定基础。
此外，该团队“在语音编码和自适应机制上进行优化”，5G公众号认为这是保障通信质量的关键补充。在上述的降低信息速率后，为避免通话语音质量受损，对语音编码进行优化，通过改进编码算法，在有限的传输速率下最大程度还原语音信号，保证通话的清晰度；5G公众号认为自适应机制则能根据信号的实时状况，动态调整通信参数，如调整信号增益、纠错方式等，确保网络流畅，使手机能够在复杂多变的信号环境中始终保持与卫星的稳定连接。


③攻克了卫星网络协议和地面网络协议“不统一”难题
卫星网络和地面网络协议不统一是卫星通信与地面通信融合的关键阻碍。不同的网络架构和通信协议使得卫星网络与地面网络在数据传输、信号交互等方面存在巨大差异，若不能解决该问题，就无法实现两种网络之间的顺畅衔接，这凸显了团队攻克这一难题的必要性和紧迫性。
该团队完成了165万余字的协议新编、修订和补充工作，如此巨大的工作量直观地展现了团队所付出的艰辛努力以及该工作的复杂性。5G公众号认为协议的新编、修订和补充需要对卫星网络和地面网络的通信原理、技术标准等有深入的理解，涵盖众多细节和技术要点，165万余字的工作量表明这项工作涉及范围广、内容精细，反映出团队在技术研发上的严谨态度和专业能力。
实现了天通系统与地面基站的无缝切换，是攻克协议不统一难题后的关键成果。5G公众号认为无缝切换意味着用户在使用过程中，无需手动干预，手机能够根据网络信号的强弱和覆盖情况，自动在卫星网络和地面网络之间进行切换，确保通信的连续性和稳定性。这一成果极大地提升了卫星通信的实用性和用户体验，使卫星通信真正能够融入日常生活场景。
用户可以使用原卡号进行卫星通话和短信收发，这一举措进一步增强了卫星通信的便捷性和易用性。用户无需更换卡号或办理复杂的手续，就能够享受到卫星通信服务，降低了使用门槛，提高了用户对卫星通信的接受度和使用意愿，有利于推动卫星通信技术在消费市场的普及。
团队攻克协议不统一难题，实现天通系统与地面基站的无缝切换，以及用户可使用原卡号通信，标志着卫星通信技术在民用化、普及化方面迈出了重要一步。
【总评】作为我国首个自主研制的支持电信运营级服务质量的大容量卫星移动通信系统，天通一号卫星移动通信系统的此次的最新重大突破，再次展示了我国在卫星通信技术领域的实力和领先地位。