華為Mate 50系列“向上捅破天”的技術(shù)究竟是如何實(shí)現(xiàn)的?

【轉(zhuǎn)載自 驅(qū)動(dòng)中國(guó)】11月4日,國(guó)務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《新時(shí)代的中國(guó)北斗》白皮書(shū),北斗發(fā)言人冉承其稱“在你沒(méi)有手機(jī)信號(hào)的時(shí)候,你依然可以發(fā)送短信,依然可以報(bào)告你的位置,依然可以提供你的位置軌跡,你的手機(jī)還有這個(gè)能力,你可能永遠(yuǎn)都不用,但是因?yàn)橛斜倍?,你就有安全?rdquo;。今年9月份,華為發(fā)布了全球首款支持北斗衛(wèi)星消息的大眾智能手機(jī)Mate 50系列。在華為開(kāi)發(fā)者大會(huì)2022上,華為還宣布HUAWEI Mate Xs 2也將支持北斗衛(wèi)星消息功能,成為全球首款支持衛(wèi)星消息的折疊屏手機(jī)。

華為Mate 50的衛(wèi)星通信功能,被余承東稱作“向上捅破天”的技術(shù),可通過(guò)北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),為身處荒漠無(wú)人區(qū)、出海遇險(xiǎn)、地震救援等無(wú)地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的,極端環(huán)境下的人群,提供更有安全保障的服務(wù)。盡管衛(wèi)星通信的概念并不新鮮,甚至早在十幾年前就已經(jīng)被廣泛用于軍事、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域,但出現(xiàn)在核心手機(jī)品牌上卻是首次。畢竟想要在手機(jī)上完成這一功能,不僅要在硬件上進(jìn)行技術(shù)突破,在軟件上也有較高的準(zhǔn)入門(mén)檻。

所以,為了能夠?qū)⑿l(wèi)星終端“裝”進(jìn)手機(jī)中,華為在背后默默做了哪些事情?又是憑借哪些黑科技來(lái)攻破關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)的?

手機(jī)衛(wèi)星通信,實(shí)際是將衛(wèi)星作為一個(gè)中繼的設(shè)備,讓手機(jī)直接“拋棄”傳統(tǒng)地面基站,直接與天上的通信衛(wèi)星進(jìn)行連接,衛(wèi)星負(fù)責(zé)接收和轉(zhuǎn)發(fā)信號(hào),并對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。

但是衛(wèi)星距離地面越遠(yuǎn),面臨的路徑損耗也就越高。而我國(guó)的北斗三號(hào)系統(tǒng)GEO衛(wèi)星的運(yùn)行軌道高度約有3.6萬(wàn)公里,所面臨的路徑損耗可想而知。

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與此同時(shí),衛(wèi)星電話對(duì)于硬件的要求也相當(dāng)苛刻,一般情況下為了做到大功率、方向性和抗干擾性,常見(jiàn)的衛(wèi)星電話設(shè)備體積都比較大,并且考慮到信號(hào)的準(zhǔn)確性,大都配備了一根長(zhǎng)長(zhǎng)的天線,而且只能在戶外使用??墒羌幢闳绱耍ㄐ诺男室琅f不高,且價(jià)格也比較昂貴。

所以要將北斗衛(wèi)星消息“裝”進(jìn)口袋,華為需要另辟蹊徑,最主要的便是解決手機(jī)終端與衛(wèi)星通信之間信息傳輸損耗大的問(wèn)題。帶著這些客觀存在的技術(shù)壁壘,華為與合作伙伴建立了新的手機(jī)終端與衛(wèi)星之間的通信協(xié)議以及高性能的硬件設(shè)計(jì),提高衛(wèi)星通信的性能和效率,以此來(lái)減少信號(hào)的損耗。同時(shí),為了降低衛(wèi)星信號(hào)傳輸過(guò)程中的噪音與干擾,華為利用了高增益算法提升信號(hào)解碼率,讓信號(hào)進(jìn)行聚焦和減少發(fā)散,從而能夠直達(dá)衛(wèi)星。

此外,華為還通過(guò)專有的巡星引導(dǎo)和專用UX設(shè)計(jì),帶來(lái)了可視化的使用方式,讓手機(jī)終端可以自動(dòng)尋找衛(wèi)星位置,幫助用戶建立更穩(wěn)定的連接,進(jìn)而更好地提升信息收發(fā)性能。

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不過(guò),即使解決了技術(shù)層面的問(wèn)題,北斗衛(wèi)星通信功能是否能有效應(yīng)用在手機(jī)上?還需進(jìn)一步的驗(yàn)證。

為了保障北斗衛(wèi)星消息功能在通信覆蓋少、環(huán)境復(fù)雜地區(qū)的可靠性和穩(wěn)定性。華為專家測(cè)試團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)出了一整套完整且系統(tǒng)的測(cè)試方案,通過(guò)尋星引導(dǎo),向模擬衛(wèi)星發(fā)出信號(hào),再利用手機(jī)設(shè)備接收信號(hào),以此建立“測(cè)試地面北斗衛(wèi)星信號(hào)發(fā)射設(shè)備-北斗衛(wèi)星信號(hào)接收設(shè)備-地面通信系統(tǒng)信息處理”的閉環(huán)通信流程,建立起了全球首個(gè)北斗三號(hào)端到端星地融合通信驗(yàn)證系統(tǒng)。

同時(shí),為了進(jìn)一步增強(qiáng)手機(jī)衛(wèi)星通信功能在戶外使用的準(zhǔn)確性。華為項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)還進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)18個(gè)月的測(cè)試驗(yàn)證,范圍橫跨了31個(gè)省份、直轄市、自治區(qū),測(cè)試場(chǎng)景覆蓋了戈壁沙漠、高山叢林、江海湖泊等各式地貌環(huán)境。無(wú)論是面對(duì)寒霜刺骨的西藏尼瑪縣,還是烈日當(dāng)頭的3000多米的澇峪八里坪秦嶺,每一個(gè)參與手機(jī)衛(wèi)星通訊項(xiàng)目的工作人員皆?shī)^戰(zhàn)在一線,只為實(shí)現(xiàn)將北斗系統(tǒng)順利落地到大眾消費(fèi)級(jí)智能終端。

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正是無(wú)數(shù)華為研發(fā)人員夜以繼日,不辭辛勞地研發(fā)與技術(shù)驗(yàn)證,才使得華為成功地把衛(wèi)星終端“裝”進(jìn)手機(jī),不僅在業(yè)界率先實(shí)現(xiàn)手機(jī)的衛(wèi)星通信功能,而且有底氣與蘋(píng)果形成正面交鋒之勢(shì)。

結(jié)論

目前,使用HUAWEI Mate 50系列、以及HUAWEI Mate Xs 2手機(jī),用戶都可以在不換卡、不換號(hào)、不增加外設(shè)的前提下,使用北斗衛(wèi)星消息通信功能,從而實(shí)現(xiàn)在無(wú)地面網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的極端環(huán)境下,依然能確保與外界的暢通連接。

不難發(fā)現(xiàn),自HUAWEI Mate 50系列成為全球首款支持北斗衛(wèi)星消息的大眾智能手機(jī)之后,華為打破了長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)沒(méi)有一家手機(jī)廠商敢于在衛(wèi)星通訊上做出嘗試的局面,展現(xiàn)出了華為對(duì)于前沿技術(shù)的敏感洞察,和總是走在行業(yè)前端,并愿意付諸巨大代價(jià)來(lái)完成科技領(lǐng)域上的探索。就以這項(xiàng)“捅破天”的技術(shù)來(lái)說(shuō),對(duì)于用戶或許只能在少數(shù)極端情況下才能使用,但是若某天真的不幸被應(yīng)驗(yàn),這將是絕處逢生的機(jī)會(huì),更是終身難忘的經(jīng)歷,真正的“一生用一次,一次續(xù)一生”。正是因?yàn)槟愕氖謾C(jī)有了它,無(wú)論你身在何處,都有滿滿的安全感。

而對(duì)于面臨創(chuàng)新瓶頸的手機(jī)市場(chǎng),“衛(wèi)星通信”不僅會(huì)給后來(lái)者再次找到新機(jī)會(huì),更將掀起“衛(wèi)星通信”在移動(dòng)終端的新浪潮。

目前衛(wèi)星通信技術(shù)在智能手機(jī)這塊還仍處于一個(gè)實(shí)驗(yàn)和摸索階段,不過(guò)隨著華為率先將衛(wèi)星通信應(yīng)用在消費(fèi)型終端。由此催化下,我國(guó)的衛(wèi)星通訊有望加速向消費(fèi)端滲透,更有望提前開(kāi)啟大眾衛(wèi)星通信新時(shí)代的到來(lái)。

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