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高軌衛(wèi)星穩(wěn)定運(yùn)行，低軌衛(wèi)星異軍突起，今年以來，我國衛(wèi)星通信領(lǐng)域頻傳佳音。
從中國第三個(gè)萬星星座“鴻鵠三號(hào)”申請(qǐng)備案；到今年8月，一箭18星，“千帆星座”首批組網(wǎng)星成功發(fā)射；再到今年9月份，一箭10星，吉利星座03組衛(wèi)星成功入軌，我國在低軌衛(wèi)星的探索也逐漸由部署進(jìn)入到實(shí)施階段。就在剛剛落幕的2024年P(guān)T展上，衛(wèi)星通信也成為一大吸睛亮點(diǎn)，各類衛(wèi)星便攜終端持續(xù)演進(jìn)，運(yùn)營商、設(shè)備商及產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)均根據(jù)自身優(yōu)勢加快戰(zhàn)略布局。
行業(yè)先聲不絕于耳，在PT展同期舉辦的2024衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，多位行業(yè)專家也紛紛暢談了行業(yè)發(fā)展最新趨勢，為產(chǎn)業(yè)生態(tài)繁榮建言獻(xiàn)策。在一眾觀點(diǎn)碰撞間，最新的產(chǎn)業(yè)實(shí)踐也引發(fā)廣泛關(guān)注，國產(chǎn)芯片設(shè)計(jì)及應(yīng)用企業(yè)思朗科技發(fā)布了最新國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案，助力低軌星座智聯(lián)未來。
01、風(fēng)起勢來 低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)大有可為
正如上文所提到的，衛(wèi)星發(fā)射“捷報(bào)”頻傳，近年來，衛(wèi)星通信已成為商業(yè)航天、通信等領(lǐng)域發(fā)展創(chuàng)新的重點(diǎn)之一，更成為促進(jìn)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的動(dòng)力之一。
整體來看，高軌衛(wèi)星經(jīng)過多年發(fā)展，商業(yè)運(yùn)營模式成熟，衛(wèi)星系統(tǒng)容量結(jié)合地面網(wǎng)絡(luò)，能夠滿足全域范圍內(nèi)的連接需求。低軌衛(wèi)星雖正處于起步階段，但憑借其低時(shí)延、高實(shí)時(shí)性、研制成本更低且組網(wǎng)更靈活的特點(diǎn)，也逐漸受到行業(yè)青睞。
“通過低軌道衛(wèi)星群組網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)地球任意角落的高速網(wǎng)絡(luò)覆蓋，滿足應(yīng)急通信、手機(jī)直連、車聯(lián)網(wǎng)、智慧城市等領(lǐng)域的通信需求?！?strong>上海思朗科技有限公司衛(wèi)星通信產(chǎn)品經(jīng)理譚鵬講道。
思朗科技衛(wèi)通產(chǎn)品經(jīng)理譚鵬發(fā)布思朗國產(chǎn)化衛(wèi)通產(chǎn)品解決方案
在當(dāng)今的衛(wèi)星通信領(lǐng)域，低軌衛(wèi)星的發(fā)展正呈現(xiàn)出“一超多強(qiáng)”的局面。國際上，以“星鏈”為代表的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)在軌衛(wèi)星數(shù)已超過6500顆，服務(wù)國家和地區(qū)達(dá)99個(gè)，并完成商業(yè)閉環(huán)，2024年已實(shí)現(xiàn)盈利。此外，英國的One web和美國的Kuiper也在積極進(jìn)行低軌建設(shè)。
就國內(nèi)來看，我國在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域起步晚但發(fā)展快，已有多個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座計(jì)劃，其中計(jì)劃規(guī)模較大的包括GW星座、千帆星座；面對(duì)巨大的市場空間，三大運(yùn)營商帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)也紛紛布局，有望積厚成勢，解決當(dāng)下單個(gè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目規(guī)模較小、成本居高不下的困境。
結(jié)合行業(yè)相關(guān)報(bào)告來看，2024年是中國低軌衛(wèi)星密集發(fā)射元年，2026年將迎來發(fā)射量爆發(fā)，全產(chǎn)業(yè)鏈均將受益，預(yù)計(jì)未來我國衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模將達(dá)萬億元。
02、從“芯”突破 打造核心競爭力
產(chǎn)業(yè)整體發(fā)展欣欣向榮，具體到衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈分布，主要分為衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、地面設(shè)備、衛(wèi)星運(yùn)營服務(wù)四大環(huán)節(jié)。就產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)來看，上游主要是衛(wèi)星制造與發(fā)射，中游為地面設(shè)備制造與衛(wèi)星運(yùn)營，下游為衛(wèi)星應(yīng)用服務(wù)。
值得一提的是，思朗科技作為一家致力于自主處理器內(nèi)核研發(fā)、芯片設(shè)計(jì)和應(yīng)用的半導(dǎo)體高科技企業(yè)，入局衛(wèi)星通信領(lǐng)域，則重在以其自身芯片優(yōu)勢為基礎(chǔ)、輸出行業(yè)一線產(chǎn)品與解決方案，做好產(chǎn)業(yè)鏈中游的關(guān)鍵一環(huán)。
就重要性來看，基帶芯片作為實(shí)現(xiàn)空天地一體化通信的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)未來發(fā)展通信技術(shù)至關(guān)重要?！扒Х亲笔着M網(wǎng)衛(wèi)星的發(fā)布背后，就有思朗團(tuán)隊(duì)的身影。思朗科技自2023年10月起，便使用UCP芯片承擔(dān)了“千帆星座”終端及地面基站等通信設(shè)備的研制。
就實(shí)際應(yīng)用來看，國產(chǎn)基帶芯片在衛(wèi)星通信地面設(shè)備中的應(yīng)用有助于降低系統(tǒng)成本，擴(kuò)大衛(wèi)星服務(wù)的用戶基礎(chǔ)，促進(jìn)國內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的研發(fā)合作，同時(shí)也為國家通信安全提供堅(jiān)實(shí)保障。
譚鵬介紹，思朗科技推出的UCP4008基帶SoC芯片基于MaPU內(nèi)核架構(gòu)設(shè)計(jì)而成，擁有真正軟件定義無線電（SDR）的特點(diǎn)，支持定制化DVB通信體制、5G NR-NTN制式和其他定制化協(xié)議。此外，該芯片不僅支持多種同步方式，確保了芯片在復(fù)雜通信環(huán)境中的穩(wěn)定性、可靠性和擴(kuò)展性；還集成了高性能的數(shù)字信號(hào)處理能力和豐富的接口類型，通過優(yōu)化算法和架構(gòu)設(shè)計(jì)，UCP4008芯片在保持高性能的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低功耗和低成本的雙重優(yōu)勢。
03、體系完備 全方位護(hù)航國產(chǎn)衛(wèi)星通信
不止于強(qiáng)化架構(gòu)，為行業(yè)提供高性能芯片，從行業(yè)應(yīng)用出發(fā)，思朗科技還在本次PT展上重磅發(fā)布了其自主研發(fā)的國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案，涵蓋衛(wèi)星載荷基帶、地面信關(guān)站和終端等多個(gè)方面。值得注意的是，UCP4008因其特有的SDR屬性及芯片專有設(shè)計(jì)，僅靠一款芯片就可以同時(shí)滿足以上差異化的場景需求。
思朗基站設(shè)備采用標(biāo)準(zhǔn)上架機(jī)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，總高度4U，可以實(shí)現(xiàn)集中式控制管理、物理層協(xié)議處理、高層協(xié)議棧處理以及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)等。終端基帶方案可直接與天線系統(tǒng)構(gòu)成一體化整機(jī)，與天線ACU之間通過422串口和千兆口相連，支持openamip協(xié)議，輕松實(shí)現(xiàn)基帶和天線之間的通信。
針對(duì)上述不同衛(wèi)星通信設(shè)備和場景中需要使用的DVB、5G NTN等不同的協(xié)議制式，UCP芯片能夠充分發(fā)揮其軟件定義無線電的特點(diǎn)，通過專用指令集、配合高算力的APE內(nèi)核及硬件加速單元等軟硬結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)大帶寬的通信業(yè)務(wù)處理。這種軟件定義的技術(shù)模式的好處非常明顯，能夠通過軟件重構(gòu)支持協(xié)議拓展，極大拓寬了思朗國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案的應(yīng)用靈活性和可拓展性。
總的來說，這套國產(chǎn)化衛(wèi)星通信產(chǎn)品解決方案的設(shè)計(jì)亮點(diǎn)主要體現(xiàn)以下六個(gè)方面。
其一，國產(chǎn)自主可控基帶芯片。依靠100%全自研MaPU架構(gòu)打造的基帶芯片，自主可控度高、安全性強(qiáng)、成本低；并且集成度高，功耗低。由于真正實(shí)現(xiàn)了軟件定義無線電（SDR），可移植性也強(qiáng)。
其二，國產(chǎn)相控陣波束賦形芯片。憑借國產(chǎn)化設(shè)計(jì)、自主流片、全自動(dòng)篩選，實(shí)現(xiàn)了全流程可控；自研收發(fā)一體架構(gòu)，可多功能集成，憑借微秒級(jí)波束控制，可實(shí)現(xiàn)高速處理。
其三，一體化架構(gòu)。采用一體化設(shè)計(jì)、緊湊型架構(gòu)，可靠性高，可一鍵式啟動(dòng)。此外，集成度高、接口統(tǒng)一，可實(shí)現(xiàn)即插即用。
其四，TDD共口徑設(shè)計(jì)。實(shí)現(xiàn)天線收發(fā)一體，減少芯片密度，并且采用TDD工作模式，功耗更低；采用共口徑設(shè)計(jì)，并且優(yōu)化尺寸重量，使得整機(jī)更加輕便靈活。
其五，高精度自跟蹤算法。采用多種追星算法融合，可大幅度提高追星速度與動(dòng)態(tài)跟蹤精度；并且制定再捕獲策略與異常處理?xiàng)?，可適應(yīng)多種復(fù)雜異常環(huán)境。
其六，高性能相控陣天線，集成先進(jìn)的相控陣天線技術(shù)，終端設(shè)備能夠在低軌衛(wèi)星環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)高速、穩(wěn)定、精準(zhǔn)的信號(hào)傳輸。
“當(dāng)前，思朗科技正全力打造衛(wèi)星通信產(chǎn)品體系，助力低軌衛(wèi)星組網(wǎng)?！弊T鵬表示。
放眼長遠(yuǎn)，隨著低軌衛(wèi)星通信市場不斷走向成熟，思朗科技也積極完善商業(yè)布局，希望全力攜手國內(nèi)外合作伙伴共同挖掘這一充滿巨大潛力的市場。
譚鵬最后分享道，在產(chǎn)品路線方面，公司分為芯片路線和整機(jī)解決方案路線。在芯片方面，2023年底，UCP4008芯片已實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)；2024年底將完成UCP8016芯片調(diào)優(yōu)工作；明年計(jì)劃推出針對(duì)窄帶衛(wèi)星的基帶芯片UCP系列芯片。在產(chǎn)品方面，除標(biāo)準(zhǔn)版衛(wèi)星終端外，明年第一季度將推出高性能、高帶寬基帶芯片的衛(wèi)星應(yīng)用終端，明年底計(jì)劃推出中低速衛(wèi)星應(yīng)用終端。
作者：包建羽
責(zé)編/版式：王禹蓉
審校：王 濤?梅雅鑫
監(jiān)制：劉啟誠
