华为一条历时15个月发出的卫星消息 我看到了理工生的浪漫

【环球网报道 记者 张阳】“大河向东流哇，天上的星星参北斗哇！”这句脍炙人口的歌词广为流传，也很容易让人联想到，我国古代先民在夜晚通过北斗七星定位北极星进而指示正北方的古老智慧。而今天我们也有了北斗导航系统，能够全天候为我们提供定位、导航、授时的服务。

说到北斗导航系统的绝活儿，当数短报文通信功能，这是北斗系统区别于美国GPS、俄罗斯格洛纳斯、欧洲伽利略等其他全球卫星导航系统的特有功能之一，是公认的北斗系统的“独门绝技”。也就是说，其他卫星导航系统只是告诉你什么时间、在什么地方，而北斗卫星导航系统除了让你知道在什么时间、什么地方之外，还可以将你的位置信息发送出去，使你想告知的其他人获知你的情况，解决了何人、何事、何地的问题，应用前景非常广阔。

卫星通信迈入大众应用发展新阶段

目前，北斗三号系统短报文通信服务覆盖中国及周边国家和地区，具备低成本、广覆盖、高可靠和随遇接入等特点，可对地面移动通信网络进行有效补充，以满足我国经济社会在无地面网络覆盖地区应急通信、搜索救援等服务需要。

今年7月30日，北斗三号短报文通信服务成果发布会在京举行。中国兵器工业集团有限公司、中国移动通信集团有限公司等联合展示了大众智能手机北斗短报文通信服务新功能，以及基于北斗三号短报文通信服务的星地融合解决方案和技术方案成果，这标志着北斗三号系统短报文通信服务由行业应用迈入大众应用的发展新阶段。

紧接着在9月6日，华为就发布了最新款Mate50系列旗舰机型，并宣布华为Mate 50、华为Mate 50 Pro突破地面网络限制，是全球首款支持北斗卫星消息的大众智能手机。当用户身处荒漠无人区、出海遇险、地震救援等无地面网络信号覆盖的环境下，也能随时通过畅连App，将文字和位置信息发出,进行求助，并支持多条位置生成轨迹地图。

无独有偶，紧随其后的苹果公司也在9月7日全新推出的iPhone14系列中宣布支持卫星通信功能，用户可以在紧急情况下，发布预设好的求救信号，且自带定位坐标。

把北斗卫星消息装进口袋

不过虽然看似二者都是卫星通信，但是，在技术层面上二者又有不同。华为采用的是北斗三号短报文通信服务，提供信号服务的北斗三号属于定位导航系统；而苹果采用的信号服务商为美国卫星电话和低速数据通信供应商Global Star属于卫星移动通信系统。

其实，卫星通信系统并不是新鲜技术，这项技术已经相当成熟并广泛应用，在很多影视作品或者灾难救援的新闻现场经常能够见到的“海事卫星电话”就是其中之一。从Global Star官网可以看到，它致力于提供“低价”的卫星服务，成为了和传统卫星通信相区分的市场竞争力，其拥有的卫星属于低轨卫星。

而北斗卫星导航系统，将距离地球三万六千千米的地球静止轨道卫星(GEO)、同高度的倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)，以及中圆地球轨道（MEO）卫星，设计了世界上第一个“GEO+IGSO+MEO”混合星座。目前能够提供短报文通信服务的，是地球静止轨道卫星(GEO)和倾斜地球同步轨道卫星(IGSO)，二者属于高轨卫星。

这一低一高，在技术难度上就产生了巨大差异。首先卫星“飞”得越高，距离传输目标越远，面临的路径损耗就越高，加上手机和卫星直接通信最大的困难在于手机的发射功率小，而且，我们经常见到用卫星电话通信时，第一个动作就是先把一根巨大的天线从设备上旋转出来，这是因为要增强信号的稳定性，但是手机内部空间有限，收发天线相比专用设备增益低，要将北斗卫星消息“装”进口袋，华为就需要另辟蹊径，先解决“高损耗”、“低功率”、“低增益”的问题。

历时15个月的“浪漫”是通信行业的一大步

要让手机终端能够直连卫星，需要在原有连接地面网络之外，建立另一套连接卫星的系统进行通信。为此，华为通过建立新的手机终端与卫星之间的通信协议以及高性能的硬件设计，提高卫星通信的性能和效率，减少信号损耗。

为了保证卫星通信服务的精确与可靠，降低卫星信号传输过程中的噪声与干扰，华为采用高增益算法，提升信号解码率，让信号聚焦，减少发散，从而能够直达卫星。

最后，通过专有的巡星引导UX，为用户带来可视化的使用方式，更加方便用户操作。让手机终端自动寻找卫星的位置，帮助用户建立更稳定的连接，进而更好地提升信息收发性能。

从2019年12月项目立项，到2020年4月完成可行性论证分析，华为的工程师们开始了紧锣密鼓的研发。为了验证北斗卫星通信功能在各种环境、不同场景下的可用性，华为的工程师们构建了完整的测试、验证闭环，构建系统的开发和验证环境。通过寻星引导向模拟卫星发出信号，利用终端设备接收信号，建立“测试地面北斗卫星信号发射设备-北斗卫星信号接收设备-地面通信系统信息处理”整套通信流程，是全球首个北斗三号端到端星地融合通信验证系统。最终历时15个月，华为工程师们发出了第一条北斗卫星消息：星辰大海，纵横相依。摇摇星光，向你而来，展现了这群理工生们的浪漫情怀。

验证成功之后，为了确保手机终端在任何情况下，都可以接收到卫星通信消息，还需要进一步进行功能验证。华为测试团队跨过31个省份、直辖市、自治区，又历时18个月进行场外测试，确保卫星通信在全国各地区的可用性。

华为工程师们从“0”开始，设计出一整套测试验证系统，最终实现将北斗系统顺利落地到大众消费级智能终端。这项技术确实是“捅破了天”，这是华为的一小步，却是行业的一大步。

此前短报文多是作为国家应急体系的重要组成部分或是行业应用的有效补充，此次Mate50正式支持短报文，标志着北斗三号短报文通信服务正式由行业应用迈入大众应用的发展新阶段。不仅华为Mate 50系列率先支持卫星通信功能，近日，华为手机创新科技媒体沟通会上，华为官方还宣布，华为折叠屏手机Mate Xs2也将升级支持卫星通信能力。

近年来，华为对着一个城墙口不断发起冲锋，在通信技术上不断取得突破，5G超级上行、5GMIMO、WIFI 6+等等创新技术不绝于耳，尽管受到重重阻碍，华为依旧在技术创新上，奋勇向前。Mate40系列发布时，华为用胡杨精神象征华为坚忍不拔、顽强奋斗的精神，用鸿蒙系统像胡杨一样向下扎到根。

Mate50系列，华为致敬昆仑精神，向未知领域发起挑战，用昆仑玻璃和卫星消息这样的创新功能，继续领跑手机行业。科技创新没有捷径可走，越是探索就越充满艰难险阻，就越需要奋力攀登艰苦奋斗，才能创造一个又一个“捅破天”的奇迹。