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天通一號衛(wèi)星終端中的“中國芯”：讓中國衛(wèi)星移動通信自主可控
來源： 中國新聞網(wǎng)
作者：南皮縣產(chǎn)學研科技成果中服務中心
日期：
2020-06-21
中國新聞網(wǎng)：天通一號衛(wèi)星終端中的“中國芯”：讓中國衛(wèi)星移動通信自主可控
一支只有30多人，平均年齡不到30歲的科研團隊，5年打造出天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)終端核心芯片組，打破了國外對衛(wèi)星移動通信領域核心芯片技術(shù)的壟斷，更助力中國衛(wèi)星移動通信實現(xiàn)自主可控。近期，該項目獲得河北省科學技術(shù)進步獎一等獎。
“這是國內(nèi)衛(wèi)星通信領域第一套芯片，從材料到設計，再到制造工藝，完全自主可控。”該團隊負責人、中國電子科技集團公司第五十四研究所衛(wèi)星通信與廣播電視專業(yè)部副主任王艷君說。
據(jù)王艷君介紹，中國目前主要應用的是地面移動通信系統(tǒng)，依靠廣泛布設的通信基站，滿足用戶通信需求。但在沙漠、極地、山區(qū)等極端環(huán)境下，地面移動通信系統(tǒng)無法覆蓋或覆蓋不足，且地震、洪水等惡劣自然條件極易導致電力中斷。這種情況下，衛(wèi)星通信就成為唯一的通信手段。然而，多年來中國沒有自主可控的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，只能依賴國外衛(wèi)星移動通信服務，在信息安全和資源調(diào)配上受制于人。
王艷君清楚地記得，2008年汶川大地震后，地面通信系統(tǒng)全面癱瘓，只能依靠空投的衛(wèi)星電話支持抗震救災，但在搶險救災緊要關頭，中國租用的國外衛(wèi)星移動通信產(chǎn)品停服長達10多個小時，給救援帶來不利影響。鑒于此，2012年中國立項進行天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)研制。
作為衛(wèi)星移動通信產(chǎn)業(yè)的核心，芯片組的研制是天通一號系統(tǒng)研制的重中之重，是實現(xiàn)用戶終端易用性和小型化的決定性因素，也是實現(xiàn)系統(tǒng)自主可控的核心環(huán)節(jié)。但國內(nèi)衛(wèi)星通信終端專用芯片的研發(fā)和應用一直較少。因此，中國電科五十四所和十三所于2013年成立科研團隊，開展天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)終端核心芯片組的技術(shù)攻關。
可這項工作談何容易。王艷君說，衛(wèi)星移動通信和芯片研發(fā)這兩個領域技術(shù)體系非常復雜。同時國外企業(yè)在全球衛(wèi)星移動通信領域長期壟斷，對相關技術(shù)的嚴格控制和封鎖，芯片組研制過程可供參考的公開資料內(nèi)容有限，總體方案粗糙，技術(shù)細節(jié)闡述模糊，其指導作用有限。
面對困難，科研團隊依然提出對標“國內(nèi)領先，國際先進”，從拜訪衛(wèi)星移動通信潛在用戶和地面移動通信主流芯片廠家，了解用戶需求和地面手機芯片設計經(jīng)驗，到設計芯片及平臺驗證，再到投片生產(chǎn)和系統(tǒng)聯(lián)試，再到發(fā)現(xiàn)芯片功耗較高，重新代碼走查……“一輪輪下來，記不清有多少次徹夜燈火通明，多少次早出晚歸。”王艷君說，直到2015年12月，芯片終于成功完成第一個話音通話。
據(jù)王艷君介紹，這組芯片性能優(yōu)越，達到40納米級別，和當時主流的手機芯片處于同一水平；其獨特的算法設計，還實現(xiàn)了芯片待機功耗低于10毫瓦這一關鍵技術(shù)指標，為其產(chǎn)業(yè)化和大規(guī)模應用奠定了基礎。
2016年8月，中國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)首發(fā)星——天通一號01星升空。2018年5月，中國自主衛(wèi)星電話實現(xiàn)商用放號。目前，基于該芯片組設計的10余款衛(wèi)星終端產(chǎn)品已成為應急通信、搶險救災、野外勘探等必不可少的通信保障手段，實現(xiàn)了在沙漠、戈壁、極地、海洋等環(huán)境下，與外界的穩(wěn)定聯(lián)系。王艷君稱，采用該芯片組研制的產(chǎn)品國內(nèi)市場占有率已達75%。
同時，中國電科五十四所還與高新興物聯(lián)、海能達等衛(wèi)星移動通信領域核心終端集成商建立了長期合作關系，并將核心芯片組和終端解決方案成功應用于40余家終端廠商的手持、便攜、車載、船載等各類終端制造中，初步形成以衛(wèi)星移動通信終端芯片為核心的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
“目前，中國在衛(wèi)星移動通信領域還處于起步階段，芯片技術(shù)也仍處在追趕階段。”王艷君稱，未來他們將一如既往，勇往直前。
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