衛(wèi)星通信技術(shù)一直很難走進(jìn)尋常百姓家，因?yàn)樗婕暗胶芏喾矫娴奶魬?zhàn)和難題。比如說(shuō)，如何實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星天線的小型化、如何在基帶芯片上集成衛(wèi)星通信模塊、如何解決衛(wèi)星通話(huà)功能的能耗問(wèn)題、如何保證衛(wèi)星通話(huà)功能的穩(wěn)定性和安全性等等。而這些問(wèn)題，業(yè)內(nèi)專(zhuān)家?guī)缀醵颊J(rèn)為是不可能完成的。業(yè)內(nèi)只有華為敢吃這個(gè)螃蟹，其他同行不是沒(méi)有機(jī)會(huì)，而是對(duì)國(guó)家拋出的橄欖枝，都是一致的冷遇和拒絕。幸好華為做到了，并且做得非常出色。

今天華為正式對(duì)外披露其背后的故事。

——藍(lán)血題記

從天山到漠北，從原始森林到雪山冰川，從偏遠(yuǎn)孤島到高聳山巔，人總能到達(dá)信號(hào)無(wú)法到達(dá)的地方。為了保證在這些極端場(chǎng)景下不失聯(lián)，雙向北斗衛(wèi)星消息應(yīng)運(yùn)而生。這是一個(gè)沒(méi)有信號(hào)也可以收發(fā)消息的功能，一個(gè)平時(shí)用不著，但關(guān)鍵時(shí)候可以救命的功能。

這個(gè)想法從萌芽到照進(jìn)現(xiàn)實(shí)，經(jīng)歷了三年的漫長(zhǎng)探索。我們深入通信行業(yè)“無(wú)人區(qū)”，形成了從芯片、硬件、射頻、天線、軟件、測(cè)試到運(yùn)營(yíng)的全維度創(chuàng)新矩陣，從無(wú)到有建立了全球首個(gè)大眾智能終端衛(wèi)星通信解決方案，在Mate50系列上全球首發(fā)北斗衛(wèi)星消息功能，并在一年內(nèi)實(shí)現(xiàn)Mate Xs2、P60、Mate X3、Nova11、WATCH Ultimate等多平臺(tái)、多形態(tài)產(chǎn)品上快速商用，開(kāi)拓了終端通信的新邊疆。

這也是民用衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展的商用突破，不僅引領(lǐng)了終端通信行業(yè)的新浪潮，也為華為產(chǎn)品打造了領(lǐng)先業(yè)界的“跨代”優(yōu)勢(shì)。這項(xiàng)原本遙不可及的衛(wèi)星通信技術(shù)，將給應(yīng)急救災(zāi)、科考、登山探險(xiǎn)的人們帶來(lái)實(shí)實(shí)在在的改變，讓你與世界時(shí)刻相聯(lián)。因?yàn)樘峁┓?wù)的衛(wèi)星距離我們大約4萬(wàn)公里，因此我們自豪地說(shuō)：“這一次，我們沒(méi)有甩對(duì)手一條街，我們甩了對(duì)手4萬(wàn)公里?！?/span>

01

一個(gè)石破天驚的想法

這項(xiàng)“捅破天”的技術(shù)是怎么來(lái)的呢？

眾所周知，這幾年華為終端通信領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力遭遇了非常大的挑戰(zhàn)。此時(shí)，我們更需要在新的技術(shù)領(lǐng)域上找到突破，需要有從0到1的特性，來(lái)捍衛(wèi)華為的品牌影響力。2019年在一次通信技術(shù)發(fā)展的研討會(huì)上，我們提出了一個(gè)石破天驚的想法：“無(wú)縫隙”覆蓋。在戈壁沙漠、茫茫海洋、災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)等無(wú)地面網(wǎng)絡(luò)的情況下，我們是否仍能支持用戶(hù)與外界通信？從2G到5G，不管哪一代移動(dòng)通信，背后都得有強(qiáng)大、密集、可靠的網(wǎng)絡(luò)支撐，無(wú)網(wǎng)絡(luò)通信要如何做到？如何運(yùn)營(yíng)？如何與傳統(tǒng)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)融合？

但在研討會(huì)上，大部分人都不看好這個(gè)想法。真正要實(shí)現(xiàn)這個(gè)技術(shù)，很遠(yuǎn)、很縹緲。但正是這個(gè)靈光一閃的想法，成了這個(gè)項(xiàng)目最初的萌芽。

我們進(jìn)而開(kāi)始一系列大范圍的調(diào)研。結(jié)果出乎意料。我們發(fā)現(xiàn)，中國(guó)的國(guó)土范圍廣闊，尚有大量的地區(qū)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)地面通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，部分省份無(wú)信號(hào)覆蓋區(qū)域竟達(dá)一半以上。再加上東部海域、南部海域、江河湖泊，以及因?yàn)?zāi)情導(dǎo)致的通信設(shè)施癱瘓，“通信沙漠”比我們預(yù)想的多得多。

我們還看過(guò)很多不幸的新聞：江西鄱陽(yáng)水災(zāi)，手機(jī)通信中斷，救援人員只能駕駛沖鋒舟挨家挨戶(hù)爬入以確定是否有遇險(xiǎn)人員，救援效率低，錯(cuò)失了救援的最佳時(shí)機(jī)；地質(zhì)調(diào)查人員進(jìn)入云南省哀牢山腹地鎮(zhèn)沅縣至新平縣區(qū)域，執(zhí)行國(guó)家年度森林資源調(diào)查專(zhuān)項(xiàng)任務(wù)時(shí)失聯(lián)……這些災(zāi)難救援中生死攸關(guān)的時(shí)刻，更加堅(jiān)定了我們要填補(bǔ)空白的信念。

不僅如此，大眾消費(fèi)者參與戶(hù)外旅行探險(xiǎn)越來(lái)越多，中國(guó)每年有近6000萬(wàn)人次參與戶(hù)外旅行，這也衍生出很多戶(hù)外旅行通信救援的需求，截止2022年初在百度查詢(xún)“徒步 無(wú)信號(hào)”就有467萬(wàn)個(gè)詞條。這也意味著，這個(gè)需求是很大一部分人的剛需。

隨著通信團(tuán)隊(duì)多路徑的嘗試，衛(wèi)星通信的方向開(kāi)始逐漸清晰，而機(jī)會(huì)窗口也隨著北斗三號(hào)系統(tǒng)的逐漸成熟悄然降臨。

02

一份創(chuàng)新協(xié)議

給項(xiàng)目注入靈魂

要在輕薄的大眾智能終端上實(shí)現(xiàn)厚重的專(zhuān)用終端的功能，從理念、協(xié)議、器件到運(yùn)營(yíng)模式，都是一個(gè)全新的開(kāi)始。為了探索無(wú)人區(qū)，2020年，我們組建了衛(wèi)星通信團(tuán)隊(duì)。

一支新組建的隊(duì)伍，進(jìn)入一個(gè)全新領(lǐng)域，且缺乏經(jīng)驗(yàn)和武器裝備，大家難免會(huì)出現(xiàn)畏懼與迷茫：“啥都沒(méi)有，我們搞得成嗎？”

萬(wàn)事開(kāi)頭難，為了這支新團(tuán)隊(duì)能夠建立信念、目標(biāo)和信心，我們先進(jìn)行了一些自主探索，團(tuán)隊(duì)成員分工去收集衛(wèi)星通信的價(jià)值場(chǎng)景：有的成員去調(diào)研災(zāi)害場(chǎng)景，有的成員去調(diào)研國(guó)土無(wú)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋情況，有成員去調(diào)研突發(fā)事件的需求等。盡管大家早有共識(shí)，無(wú)傳統(tǒng)地面通信網(wǎng)絡(luò)的“通信沙漠”場(chǎng)景長(zhǎng)期存在，衛(wèi)星通信正是解決這些場(chǎng)景的重要方案，但讓成員去尋找這個(gè)答案的過(guò)程，強(qiáng)化了大家對(duì)這件事情價(jià)值的認(rèn)可，激發(fā)了大家身上的責(zé)任感。比如射頻的一位“大胡子”兄弟就感嘆道：“救人一命勝造七級(jí)浮屠，如果能真的救人，我們付出的一切都值得?！?/span>

團(tuán)隊(duì)立志于要讓消費(fèi)者更快更輕松地獲取衛(wèi)星通信服務(wù)，為此定下了目標(biāo)：要讓消費(fèi)者在“不換SIM卡、不換手機(jī)號(hào)、不增加額外設(shè)備”的條件下，享受衛(wèi)星通信服務(wù)。后來(lái)這個(gè)目標(biāo)獲得了衛(wèi)星通信行業(yè)的高度認(rèn)可，被統(tǒng)稱(chēng)為“三不原則”。

而與北斗系統(tǒng)深入接觸后，我們了解到北斗三號(hào)系統(tǒng)的民用化短報(bào)文技術(shù)，僅完成了信號(hào)層面的定義，從物理層到應(yīng)用層的整個(gè)通信協(xié)議還是一片空白。這讓我們非常興奮，“空白”意味著這是一個(gè)千載難逢的機(jī)遇：我們將有機(jī)會(huì)為一個(gè)全新的通信系統(tǒng)，從頭到尾設(shè)計(jì)一份通信協(xié)議。

現(xiàn)有的專(zhuān)用終端又笨重、又難用，我們要在輕薄的智能終端上實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信，就需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行端到端的改造和設(shè)計(jì)。在項(xiàng)目之初，團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有急著全方位鋪開(kāi)研究，而是迅速識(shí)別到了項(xiàng)目的關(guān)鍵——星地通信協(xié)議，因?yàn)楹罄m(xù)很多軟硬件設(shè)計(jì)都將基于協(xié)議展開(kāi)。這正好又是我們團(tuán)隊(duì)所擅長(zhǎng)的。

我們的協(xié)議設(shè)計(jì)專(zhuān)家用兩個(gè)月時(shí)間，高效定義了一套適用于北斗這種超低容量的窄帶通信系統(tǒng)，為整個(gè)項(xiàng)目注入了靈魂，突破了窄帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的容量限制，變不可能為可能。依托于這套創(chuàng)新性的星地通信協(xié)議，團(tuán)隊(duì)成員開(kāi)始走向硬件、射頻、天線、軟件、測(cè)試、運(yùn)營(yíng)等領(lǐng)域，圍繞著協(xié)議所定義的目標(biāo)和流程，成員們通過(guò)關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)的牽引，深入各領(lǐng)域進(jìn)行聯(lián)合設(shè)計(jì)，讓端到端的系統(tǒng)逐步成型，整個(gè)團(tuán)隊(duì)和項(xiàng)目漸入佳境。

這份創(chuàng)新的協(xié)議設(shè)計(jì)，真正解決了北斗系統(tǒng)中的諸多難題，最終成了北斗系統(tǒng)大眾終端解決方案的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有力推動(dòng)了北斗產(chǎn)業(yè)的民用化發(fā)展。

03?

跨越山海

18個(gè)月的外場(chǎng)測(cè)試

北斗系統(tǒng)的短報(bào)文功能雖然已面世多年，但真正在大眾民用終端中的應(yīng)用還是?首創(chuàng)，在華為團(tuán)隊(duì)進(jìn)入之前，北斗行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有任何民用體系的天地融合驗(yàn)證系統(tǒng)。我們國(guó)家幅員遼闊，衛(wèi)星信號(hào)在全國(guó)的覆蓋如何？在不同地點(diǎn)，我們的設(shè)計(jì)是否都能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)？這些問(wèn)題，我們沒(méi)有先驗(yàn)數(shù)據(jù)，心中沒(méi)有底。

好在公司有足夠的設(shè)備資源和建設(shè)經(jīng)驗(yàn)。首先，強(qiáng)大的實(shí)驗(yàn)室資源為項(xiàng)目提供了可靠支撐。除了電磁兼容測(cè)試環(huán)境、OTA天線性能實(shí)驗(yàn)室，2021年5月我們?cè)谏涎兴€建立了全球首個(gè)端到端大眾消費(fèi)級(jí)智能終端的星地融合通信驗(yàn)證系統(tǒng)。2022年3月又完成了暢連商用解決方案“試運(yùn)營(yíng)”平臺(tái)的建設(shè)，為系統(tǒng)上線后的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)奠定了基礎(chǔ)。記得北斗專(zhuān)家第一次看到我們的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，由衷地感嘆道：“你們是站在巨人的肩膀上前行，真的是一支有雄厚基礎(chǔ)、值得信賴(lài)的隊(duì)伍?！?/span>

上海研究所全球首個(gè)端到端大眾消費(fèi)級(jí)智能終端的星地融合通信驗(yàn)證系統(tǒng)

為了確保“北斗衛(wèi)星消息”在多場(chǎng)景、多地域的穩(wěn)定性，我們?cè)俣日宫F(xiàn)“理工男”的執(zhí)著與嚴(yán)謹(jǐn)。在31個(gè)省、直轄市、自治區(qū)以及無(wú)人區(qū)、戈壁沙漠、高山叢林、江海湖泊、草原盆地等戶(hù)外場(chǎng)景，我們進(jìn)行了18個(gè)月的外場(chǎng)測(cè)試，最終成功將北斗衛(wèi)星消息順利落地到商用產(chǎn)品中。

為了找到真正沒(méi)信號(hào)的地方來(lái)驗(yàn)證特性效果，測(cè)試團(tuán)隊(duì)租了一輛車(chē)，從格爾木沿著昆侖山脈一路行駛，進(jìn)入了可可西里區(qū)域。一路上一直都在下著大雪，周?chē)芑臎?，渺無(wú)人煙，開(kāi)車(chē)的同學(xué)得了“油量焦慮征”，一直提心吊膽：萬(wàn)一找不到加油站就歇菜了。而坐在后排拿著測(cè)試手機(jī)的同學(xué)則一直關(guān)注著信號(hào)強(qiáng)度，祈禱著多遇到些無(wú)信號(hào)點(diǎn)，但凡看到信號(hào)消失，總能聽(tīng)到他興奮地大喊：“停！停！停！沒(méi)信號(hào)了，趕緊停車(chē)！”

茫茫雪海，渺無(wú)人煙

測(cè)試外場(chǎng)

與此同時(shí)，在烈日炎炎的西安，測(cè)試人員為了驗(yàn)證典型的應(yīng)用場(chǎng)景，登上海拔3000多米的澇峪八里坪秦嶺。天氣太熱了，大家?guī)У乃己裙饬?，皮膚被曬得火辣辣?？绰愤叺男傄黄康V泉水居然要賣(mài)8元，測(cè)試同事正猶豫著，一位攤主說(shuō)：“再往上爬就沒(méi)有小店了，走過(guò)路過(guò)不能錯(cuò)過(guò)！”大家無(wú)奈地互相點(diǎn)了個(gè)頭。礦泉水到手，大家“咕咚咕咚”喝了幾大口，終于緩過(guò)了勁兒。

還有一次商用前的系統(tǒng)容量沖擊測(cè)試，為檢驗(yàn)系統(tǒng)的容量上限，盡量減少對(duì)系統(tǒng)服務(wù)的沖擊，十個(gè)兄弟姐妹晚上12點(diǎn)蹲守在京瓷樓頂，忍受著夏日蚊蟲(chóng)的叮咬和陣陣?yán)б?，用上百臺(tái)的樣機(jī)完成了北斗三號(hào)系統(tǒng)開(kāi)通以來(lái)的首次壓力測(cè)試。那天晚上，上百臺(tái)手機(jī)，鋪滿(mǎn)了京瓷樓頂?shù)奶炫_(tái)。這樣壯觀的場(chǎng)面，成了我們津津樂(lè)道的回憶。

這次測(cè)試讓我們獲得了寶貴的驗(yàn)證數(shù)據(jù)，也讓我們吃下了定心丸，對(duì)商用后的系統(tǒng)承載能力有了足夠的底氣。

凌晨的系統(tǒng)沖擊測(cè)試

類(lèi)似這種挑戰(zhàn)極限的場(chǎng)景數(shù)不勝數(shù)。當(dāng)Mate50系列上市時(shí)，北斗衛(wèi)星消息的各項(xiàng)性能，甚至超越了此前的專(zhuān)用終端，有力保障了北斗衛(wèi)星消息的商用成功。后續(xù)P60和MateX3又實(shí)現(xiàn)了全球首發(fā)雙向北斗衛(wèi)星消息，WATCH Ultimate成為了全球首款支持雙向北斗衛(wèi)星消息的智能手表。

北斗衛(wèi)星消息伴隨著這些產(chǎn)品的商用，給華為產(chǎn)品帶來(lái)了巨大的聲量，并形成領(lǐng)先業(yè)界的“跨代”優(yōu)勢(shì)，開(kāi)啟了終端衛(wèi)星通信大發(fā)展的序幕。

Mate50于2022年10月進(jìn)入國(guó)家博物館展示

04

北斗懸蒼穹

報(bào)文傳宏宇

每代人都會(huì)有每代人的責(zé)任。從0到1創(chuàng)造歷史，率先實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信進(jìn)入大眾消費(fèi)級(jí)智能終端，讓衛(wèi)星通信走進(jìn)尋常百姓家，北斗衛(wèi)星消息的成功已經(jīng)開(kāi)啟了終端衛(wèi)星通信大發(fā)展的序幕。作為參與項(xiàng)目的團(tuán)隊(duì)之一，我們無(wú)比驕傲。正是每一位成員的不懈努力，每一位合作伙伴的給力幫助，以及所有家人的默默支持，讓這個(gè)夢(mèng)想照進(jìn)了現(xiàn)實(shí)，make it possible。

“北斗懸蒼穹，報(bào)文傳宏宇”，我們做到了！