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高轨卫星稳定运行，低轨卫星异军突起，今年以来，我国卫星通信领域频传佳音。
从中国第三个万星星座“鸿鹄三号”申请备案；到今年8月，一箭18星，“千帆星座”首批组网星成功发射；再到今年9月份，一箭10星，吉利星座03组卫星成功入轨，我国在低轨卫星的探索也逐渐由部署进入到实施阶段。就在刚刚落幕的2024年PT展上，卫星通信也成为一大吸睛亮点，各类卫星便携终端持续演进，运营商、设备商及产业链上下游企业均根据自身优势加快战略布局。
行业先声不绝于耳，在PT展同期举办的2024卫星互联网技术与产业发展论坛上，多位行业专家也纷纷畅谈了行业发展最新趋势，为产业生态繁荣建言献策。在一众观点碰撞间，最新的产业实践也引发广泛关注，国产芯片设计及应用企业思朗科技发布了最新国产化卫星通信产品解决方案，助力低轨星座智联未来。
01、风起势来 低轨卫星互联网大有可为
正如上文所提到的，卫星发射“捷报”频传，近年来，卫星通信已成为商业航天、通信等领域发展创新的重点之一，更成为促进新质生产力发展的动力之一。
整体来看，高轨卫星经过多年发展，商业运营模式成熟，卫星系统容量结合地面网络，能够满足全域范围内的连接需求。低轨卫星虽正处于起步阶段，但凭借其低时延、高实时性、研制成本更低且组网更灵活的特点，也逐渐受到行业青睐。
“通过低轨道卫星群组网，可实现对地球任意角落的高速网络覆盖，满足应急通信、手机直连、车联网、智慧城市等领域的通信需求。”上海思朗科技有限公司卫星通信产品经理谭鹏讲道。
思朗科技卫通产品经理谭鹏发布思朗国产化卫通产品解决方案
在当今的卫星通信领域，低轨卫星的发展正呈现出“一超多强”的局面。国际上，以“星链”为代表的低轨卫星系统在轨卫星数已超过6500颗，服务国家和地区达99个，并完成商业闭环，2024年已实现盈利。此外，英国的One web和美国的Kuiper也在积极进行低轨建设。
就国内来看，我国在卫星互联网领域起步晚但发展快，已有多个卫星互联网星座计划，其中计划规模较大的包括GW星座、千帆星座；面对巨大的市场空间，三大运营商带动产业链上下游企业也纷纷布局，有望积厚成势，解决当下单个卫星互联网项目规模较小、成本居高不下的困境。
结合行业相关报告来看，2024年是中国低轨卫星密集发射元年，2026年将迎来发射量爆发，全产业链均将受益，预计未来我国卫星互联网市场规模将达万亿元。
02、从“芯”突破 打造核心竞争力
产业整体发展欣欣向荣，具体到卫星互联网产业链分布，主要分为卫星制造、卫星发射、地面设备、卫星运营服务四大环节。就产业链结构来看，上游主要是卫星制造与发射，中游为地面设备制造与卫星运营，下游为卫星应用服务。
值得一提的是，思朗科技作为一家致力于自主处理器内核研发、芯片设计和应用的半导体高科技企业，入局卫星通信领域，则重在以其自身芯片优势为基础、输出行业一线产品与解决方案，做好产业链中游的关键一环。
就重要性来看，基带芯片作为实现空天地一体化通信的关键技术，对未来发展通信技术至关重要。“千帆星座”首批组网卫星的发布背后，就有思朗团队的身影。思朗科技自2023年10月起，便使用UCP芯片承担了“千帆星座”终端及地面基站等通信设备的研制。
就实际应用来看，国产基带芯片在卫星通信地面设备中的应用有助于降低系统成本，扩大卫星服务的用户基础，促进国内卫星移动通信系统的研发合作，同时也为国家通信安全提供坚实保障。
谭鹏介绍，思朗科技推出的UCP4008基带SoC芯片基于MaPU内核架构设计而成，拥有真正软件定义无线电（SDR）的特点，支持定制化DVB通信体制、5G NR-NTN制式和其他定制化协议。此外，该芯片不仅支持多种同步方式，确保了芯片在复杂通信环境中的稳定性、可靠性和扩展性；还集成了高性能的数字信号处理能力和丰富的接口类型，通过优化算法和架构设计，UCP4008芯片在保持高性能的同时实现了低功耗和低成本的双重优势。
03、体系完备 全方位护航国产卫星通信
不止于强化架构，为行业提供高性能芯片，从行业应用出发，思朗科技还在本次PT展上重磅发布了其自主研发的国产化卫星通信产品解决方案，涵盖卫星载荷基带、地面信关站和终端等多个方面。值得注意的是，UCP4008因其特有的SDR属性及芯片专有设计，仅靠一款芯片就可以同时满足以上差异化的场景需求。
思朗基站设备采用标准上架机箱结构设计，总高度4U，可以实现集中式控制管理、物理层协议处理、高层协议栈处理以及数据转发等。终端基带方案可直接与天线系统构成一体化整机，与天线ACU之间通过422串口和千兆口相连，支持openamip协议，轻松实现基带和天线之间的通信。
针对上述不同卫星通信设备和场景中需要使用的DVB、5G NTN等不同的协议制式，UCP芯片能够充分发挥其软件定义无线电的特点，通过专用指令集、配合高算力的APE内核及硬件加速单元等软硬结合的方式，实现大带宽的通信业务处理。这种软件定义的技术模式的好处非常明显，能够通过软件重构支持协议拓展，极大拓宽了思朗国产化卫星通信产品解决方案的应用灵活性和可拓展性。
总的来说，这套国产化卫星通信产品解决方案的设计亮点主要体现以下六个方面。
其一，国产自主可控基带芯片。依靠100%全自研MaPU架构打造的基带芯片，自主可控度高、安全性强、成本低；并且集成度高，功耗低。由于真正实现了软件定义无线电（SDR），可移植性也强。
其二，国产相控阵波束赋形芯片。凭借国产化设计、自主流片、全自动筛选，实现了全流程可控；自研收发一体架构，可多功能集成，凭借微秒级波束控制，可实现高速处理。
其三，一体化架构。采用一体化设计、紧凑型架构，可靠性高，可一键式启动。此外，集成度高、接口统一，可实现即插即用。
其四，TDD共口径设计。实现天线收发一体，减少芯片密度，并且采用TDD工作模式，功耗更低；采用共口径设计，并且优化尺寸重量，使得整机更加轻便灵活。
其五，高精度自跟踪算法。采用多种追星算法融合，可大幅度提高追星速度与动态跟踪精度；并且制定再捕获策略与异常处理栈，可适应多种复杂异常环境。
其六，高性能相控阵天线，集成先进的相控阵天线技术，终端设备能够在低轨卫星环境下，实现高速、稳定、精准的信号传输。
“当前，思朗科技正全力打造卫星通信产品体系，助力低轨卫星组网。”谭鹏表示。
放眼长远，随着低轨卫星通信市场不断走向成熟，思朗科技也积极完善商业布局，希望全力携手国内外合作伙伴共同挖掘这一充满巨大潜力的市场。
谭鹏最后分享道，在产品路线方面，公司分为芯片路线和整机解决方案路线。在芯片方面，2023年底，UCP4008芯片已实现规模量产；2024年底将完成UCP8016芯片调优工作；明年计划推出针对窄带卫星的基带芯片UCP系列芯片。在产品方面，除标准版卫星终端外，明年第一季度将推出高性能、高带宽基带芯片的卫星应用终端，明年底计划推出中低速卫星应用终端。
作者：包建羽
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