作者: 高长安 王雨晴 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/3 14:24:00
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为天通一号自主研制“中国芯”

 

记者6月2日从中国电科54所(以下简称54所)获悉,54所近日与北京北斗星通讯导航技术股份有限公司签订一份销售合同,其中售出包含天通基带芯片的卫星通讯模块共2598块,金额约2400万。至此,包含天通基带芯片的卫星通讯模块已累计销售超过1亿元。而在不久前召开的河北省科学技术奖励大会上,“天通一号卫星移动通信系统终端核心芯片组及应用”还获得了河北省科学技术进步奖一等奖。

小小的芯片组,凝结着中国电科54所研发团队艰苦攻关付出的无数心血,也见证了我国科研工作者打破国外卫星移动通信领域技术垄断和封锁,实现技术和产品完全自主可控的不平凡的历程。

据54所卫通专业部副主任、天通芯片研发团队负责人王艳君介绍,目前我国主要应用的是地面移动通信系统,该技术已发展到5G阶段。地面移动通信主要依靠广泛布设、数量众多的通信基站,实现广域覆盖,满足用户的通信需求。但沙漠、极地、高原、山区等极端环境下,地面移动通信系统无法覆盖或覆盖不足,而且地震、洪水、暴雪等恶劣自然条件很容易导致电力中断,手机无法使用。在地面通信瘫痪的情况下,我们仍可以通过卫星进行中继通信、可提供无盲区覆盖的卫星通信就成为唯一的通信手段,可与外界保持联系。

然而,多年来我国没有自主可控的卫星移动通信系统,国家海洋安全、森林安全、应急通信、抢险救灾等多个战略部署均需要依赖国外系统提供卫星移动通信服务,在信息安全和资源调配上全面受制于人。为了打破这种国外垄断的局面,国家于2012年立项进行天通一号自主卫星移动通信系统研制。

作为卫星移动通信产业的核心,芯片组的研制,是天通一号系统研制的重中之重,是实现用户终端易用性和小型化的决定性因素,也是实现系统自主可控的核心环节。但与地面移动通信系统相比,受制于技术复杂度、系统总体建设成本、应用规模等因素,卫星通信终端专用芯片的研发和应用一直较少。长期以来,高性能的终端芯片组是制约卫星通信系统建设、行业应用和产业化的主要瓶颈。

为此,在新一代宽带无线移动通信网国家科技重大专项支持下,54所和13所成立了研究团队,开展了天通一号移动通信系统终端核心芯片组的技术攻关和产品研制工作。

“由于涉及卫星移动通信和芯片研发这两个新领域,技术体系非常复杂。”54所卫通专业部专家、研究员王力男表示,我国在卫星移动通信领域尚处于起步阶段,国外企业在全球卫星移动通信领域的长期垄断及其对大量相关技术的严格控制和封锁措施,使得我国在发展卫星移动通信事业时面临重重险阻,研制过程可供参考的公开资料内容有限,总体方案粗糙,技术细节阐述模糊,对开展相关研究指导作用有限,项目的研发难度可想而知。

从2016年9月开始,跟随“天通一号”系统的在轨测试工作,项目团队的技术人员踏遍了祖国的大江南北,从漠河到三亚,从延吉到新疆,共计进行了4000余次业务通信,为“天通一号”卫星移动通信终端芯片的商用和产业化进程提供了极其重要的技术支撑。

“我们基于自研的基带、射频和功放核心芯片进行了集成设计和功能扩展等技术转化,形成了包括硬件、平台、驱动、应用等在内的完整的终端解决方案,并将卫星移动通信核心芯片组的相关技术对外进行许可转化,与相关终端集成商建立了芯片、终端解决方案和模块使用绑定关系。”说起团队的成果,54所卫通专业部高级工程师、项目骨干肖娜的自豪溢于言表。

王艳君告诉记者,基于该芯片组设计的10余款卫星终端产品获得了工信部颁发的电信设备入网许可证,并成为应急通信、抢险救灾、野外勘探、远海航行、边防巡检、电力巡查、野外数据采集等应用场景下必不可少的通信保障手段,可在沙漠、高原、戈壁、极地、海洋等地面移动通信网络不能覆盖的区域和极端环境下,为用户提供全方位、全天候的话音、数据等卫星移动通信服务,实现通信信号永不掉线的目标,从而保持与外界的稳定联系。

此外,54所通过授权和技术转让的方式,将其核心芯片组和终端解决方案成功应用于40余家终端厂商的手持、便携、车/船载等各类终端制造中,为众多卫星终端集成商的多个重要项目提供了芯片级、全方位终端级的解决方案和技术支撑,并初步形成了以卫星移动通信终端芯片为核心的产业生态,促进了我国相关产业的持续健康发展。

 
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