森林漫步、沙漠穿越、野外探险……手机信号没了怎么办？

此刻，一部具备卫星通话功能的智能手机，或许能成为“救命稻草”。

“国外企业一直在尝试，但均未取得突破。”中国电信卫星应用技术研究院（以下简称“卫星院”）院长李屹寰日前告诉科技日报记者，“如今，依托我国自主研制的天通一号卫星移动通信系统，普通智能手机无须换卡换号，就能通过卫星网络与世界相连。”

全球首创！我国在无人区成功实现

设想变为现实的背后，是中国电信携手华为等产业链上下游企业，历时两年多的集智攻关。他们联合组建研发团队，先后破解卫星天线内置、弱信号稳定连接、通信协议融合等难题，在全球范围内首创智能手机直连卫星通话技术。

剪掉“小辫子”

天线和芯片模组设计，是研发团队面临的首道难关。

卫星电话能够连接远在3.6万公里高空的天通卫星，外置天线与卫星芯片模组功不可没。与之相比，智能手机现有天线接收卫星信号“力有不逮”，且主板上寸土寸金，留给卫星基带芯片的空间有限。

从外观上看，卫星电话上方的天线尤为显眼，犹如一条粗壮的“小辫子”。**“围绕这条‘小辫子’的去留，研发团队曾展开激烈的争论。”**卫星院研究员、研发团队成员王德乾回忆。

但团队中来自华为的工程师态度坚决：“消费者怎么可能接受那样的外形？我们必须有所突破！”

意见反复交锋。“不要天线，怎么实现卫星通话？”“即便实现了，又有谁会买？”大家你一言我一语，甚至争辩到“脸红脖子粗”。后来，用户需求调查说服了大家。“许多人告诉我们，他们不会因为一种不常用的功能，而选择购买这样的产品。”研发团队成员秦屹昂说。

那就下定决心剪掉“小辫子”！

内置天线发射功率不足，团队就调整主板布局，把最好的位置留给天线，并在四周增加天线数量，提高信号的收发能力。秦屹昂打比方：“就像抬东西，一个人力气不够就多人上，大家各抬一个角。”

卫星芯片模组尺寸大、能耗高，大家就缩小工艺制程，将基带、射频、存储等一体集成，并采用不连续收发等新技术降低能耗。**“原本占主板一半面积的模组，被压缩至1平方厘米左右，仅相当于指甲盖大小。”**王德乾告诉记者。

“小辫子”终于被塞进了手机。

升级卫星端

天线内置只是第一步，让其稳定接收卫星信号才是重点。

“同步轨道卫星太高了，团队竭尽所能提高天线增益，依然无法确保信号稳定。”王德乾感叹道，这个问题解决不了，一切都将前功尽弃。

摆在团队面前的有两条路——要么提高信号功率；要么降低信息速率。“就好比两个人说话，扯开嗓门喊可以让对方听得更清楚。要是没有那么大嗓门，也可以把语速放慢，逐字逐句说清楚。”王德乾解释。

两者相较，第二种方式显然更易达成。可是，把信息速率降到多少才能同时保障网络流畅和话音质量？

**为了找到最佳方案，团队开始了长达半年的攻关历程：**不断调低信息速率满足天线灵敏度需求；持续优化信源编码改善信道降速后语音体验；引入自适应机制，让语音速率根据卫星“忙闲”状态自动调整。

“通过大量的软件开发、算法改进与仿真测试等工作，我们将信息速率锁定在800比特/秒。”王德乾介绍，这一速率既能最大限度提升网络容量，又能保证智能手机与卫星的稳定连接。

不过，研发到这里还只是“纸上谈兵”。

卫星直连通话是应急功能，网络稳定不容一点闪失。为此，团队踏上了一段苦旅——15个月时间、6条线路、3000多公里。他们走遍罗布泊、羌塘、漠河边境……不放过任何一处信号盲区。

全球首创！我国在无人区成功实现

“有人连续出差几十天顾不上家，有人在越野车上颠得快‘散了架’，还有人高原反应严重仍坚持走完全程。”李屹寰至今对这段经历记忆犹新，“如此艰辛的测试过程，是被华为‘逼’出来的，但我们觉得逼得好。”

在那些地面通信基站难以覆盖的偏远地区，团队反复测试，不断优化解决方案，最终让地面通信与卫星通信自如切换，成功实现双向语音通话和短信收发。

理顺两张网

“技术跑通了，谁来买单？”从项目启动伊始，这个问题就在李屹寰心头打转。

常见的卫星电话，个头大且专用，普通人几乎不会买。智能手机拥有卫星直连功能后，如果解决不了两张网络共用一个号码的问题，可能依然无人问津。

“测试时，我们用天通专用号段1740往外拨打电话，常常被别人误以为诈骗电话直接挂断。”李屹寰说，“如果每个人用原卡号就能拨打卫星电话，将撬动一片不可估量的蓝海。”

这样的构想看起来容易，做起来难。此前，放眼全球，也从未实现。原因就在于卫星网络和地面网络是相互独立的两张网。

“智能手机卫星通话的原理是，先让手机连接天通卫星上传信息，然后由卫星将信息无差别回传至地面站；地面站接收并完成解析后，再将信息传送至天通核心网；最后，由核心网拨打地面基站，完成与目标电话连接。”王德乾告诉记者。

但长久以来，卫星网络和地面网络协议不统一，信息传输“相见不相识”。只有理顺两张网，具备卫星直连功能的手机才有可能在市场上推广开。

给两张网“牵线”并不容易。“天通系统相对封闭，所有标准都是保密的，不能拷贝。”秦屹昂说，新编、修订、补充协议，合计165万余字，全靠大家一个一个字符敲出来，不能有一丝错漏。

协议统一后，在无地面基站信号覆盖的地方，天通系统可直接读取手机识别卡信息，让手机以漫游方式注册到天通核心网。这时，用户就能用原卡号进行语音呼叫和短信收发。

2023年8月，华为Mate60Pro手机上市，智能手机直连卫星通话技术正式步入商用。回首攻关历程，研发团队感慨：“我们闯过了技术上的‘无人区’，让地理上的无人区信号满格。”

后记：

偶然读到这篇文章，想起了大约在2018~2019年，北京某著名国防大学的黄教授，找我们帮他搞发射36dBm以上的芯片。他希望用现有的GSM功率芯片，增加功率，就能直接连接卫星，实现用手机打卫星电话和发短信。他认为这是一个很可观的市场。

我和他谈论了很久，从技术上的困难，到可能的市场，我们一直聊了可能有4~5小时。黄老师绝对是一个烟民，他浑身上下散发的烟气，熏得我结束会谈后直接醉烟了。然后我们一起吃饭，继续聊如何实现。聊如何改造GSM PA，聊究竟需要多少功率，手机天线能搞定不啥的。

饭桌上，黄老师一倍酒下肚，开始唠唠叨叨，开始抱怨。说北斗卫星系统，里面的所有通信架构和协议，其实是他自己和学生一起搞的。后来北斗升级了，声势壮大了，事情就成为别人的成果，自己反而被边缘化了。说很多东西，看起来很伟大，其实里面的人不一定是这样啥的。我也不敢说啥，点点头，表示理解。他说他这次决定单独出来做，要把手机卫星通信这个项目搞定。他找了一些有卫星的公司，目前已经搭建好了平台，现在就可以通过特制的手机发短信了。他给我演示，用他拿出来的一个手机，他说里面有一个大功率PA，是单独买的国外的产品。他现场给我发了一个短信。确实一会儿，我受到一个奇怪的号码发来的短信，内容v就是黄老师发的。

后来我们还联系过多次，继续见面可能有3~4次。还有他的一个博士生张同学。小伙子人很俊俏，是黄老师公司的实际推动人，专业知识非常牛。他说他找了很多公司，有些不敢兴趣。目前华为对这个项目很感兴趣，但提出要求他先解决用市面上现成的PA芯片来实现，并要求集成到现有的手机里，需要做出一块非常小的板，能直接扣到现有手机板上。如果做到这一点，华为就可以直接采用。

所以他一直找我能否帮他们解决先用GSM功率芯片实现36~38功率的输出。我说这个得走公司流程，如果立项，我们自然可以去做。后来，这个事就淡下来了。因为他找到我，其实就是通过公司层面，有人让他来找我。当他当时并没有投资，不可能找公司来立项。我后来告诉他们，应该先申请专利，因为他们的情况，和我当时一个业余项目很相似。自己资源很少，如果推动到可能实现时，沿着这条道路的其他有实力的公司，反而会先走通，并可能反过来否定你的贡献。另外，你也无法商业变现。他听了深以为然，说回去申请专利。后来还有几次，我们讨论了一些专利申请的问题。

后来我离开了上一家公司，也就没有再想起这个项目了。中间有一次我问他怎么样了，他说华为感兴趣，但让他们自己先搞定演示方案，华为才会采用。再后来就是疫情，我们没有再联系。今天突然看到这篇文章，想起这事。事实上，华为已经搞定了手机卫星通信，采用的芯片也正是类似方案，后来了解到是我认识的一位朋友设计的。他的公司能以公司层面能搞这个，也是有魄力的。这个公司和它的老板，我听到都是有夸的，也都有贬的。大抵这就是社会常态了，我本人还是非常认可他们的。

不清楚今天华为的方案里，是否有黄老师他们的东西，还是黄老师只是成为第一批先驱，做了无名贡献罢了。都祝福那些开拓者！即使黄老师没有实现自己的商业利益，也向他致敬！致敬那些开拓者! 事实上，黄老师曾一度想让我加入他们公司，去实现这个想法，但我退缩了。因为我需要养家糊口，真的没有这个勇气破釜沉舟来搞。同时内心也对能否搞定没有底气。甚至华为发布手机后，我都很疑惑华为是怎么搞定的？后来通过设计的兄弟，才了解到其实是可以搞定的，但自己胆子太小。所以向敢于去想，去做，去投钱立项，去搞定设计的那些平凡人，致以敬意！ 

AGI这个业余项目，已经快8年了，虽然有了一些中国美国专利。但这几年忙于公司项目（因为公司项目是第一优先，我还有养家糊口），几乎没有做了。也许我又在一条错误的路上懒懒散散，但懒惰之蛇如影相随，胆小之鬼挥之不去，个人资源能力有限，目力眼光又很差，还是老样子随波逐流。

呜呼，愿得天下寒士皆欢颜，吾也有茅屋一间！