浅析华为“星闪”的关键技术

|今年9月25日，华为悄悄上线Mate60系列手机，引发了全社会的关注。   这款手机不仅拥有神秘的5G芯片，还支持特有的卫星通话功能，是大家热议的焦点。

今天的这篇文章，既不讲芯片，也不提卫星通话。要介绍的是MATE60的另一个低调但重要的功能——星闪。  

  █ 什么是星闪

星闪，官方英文名叫做NearLink，是一种专门用于短距离数据传输的新型无线通信技术。  

    它对标于蓝牙和Wi-Fi等传统技术，进行了大量的创新升级（还引入了一些5G关键技术），实现了速率、时延、传输距离、安全性、可靠性的全面提升。   换句话说，星闪，其实就是一种增强版的“Wi-Fi+蓝牙”混合体。    

█ 星闪的发展历程

  在详细介绍星闪的技术细节之前，我们还是先回顾一下它的诞生背景和发展历程。   大家都知道，星闪是源自华为的技术。但是，华为当年之所以推出星闪，更多是出于无奈。或者说，星闪，是一项被逼出来的技术。   2019年5月15日，美国商务部把华为列入“实体清单”，对其进行制裁和封锁。  

    消息一出，包括蓝牙技术联盟、Wi-Fi联盟、SD联盟、国际固态技术联盟、USB联盟等在内的众多国际技术组织，不管是瞎凑热闹，还是受到美方压力，也纷纷落井下石，加入了封锁行列。   他们几乎同时宣布暂停了华为的成员资格——不仅从官网删除了华为的名字，还取消了对华为的技术授权。   要知道，华为并不是这些技术组织的单纯受益者，而是重要且长期的技术贡献者，是核心成员。   事情发生之后，很快引起了轩然大波。大家总算看清了这些组织的真面目，所谓的“公平公开、无国界”，其实都是谎言，背后全是政治。   面对打压，华为也没有坐以待毙。几天后，他们就拿出了自己的反击方案，一种被称为超级蓝牙（X-BT）的技术。   这项技术除了涵盖传统蓝牙的所有功能之外，还具有电磁环境、感知功率、自适应等功能，综合性能远超传统蓝牙。   2019年5月21日，在英国伦敦的荣耀20手机发布会上，华为正式公布了这项技术。  

    不知道是不是为了嘲讽蓝牙，华为还将这项技术取了个昵称——“绿牙”。   有意思的是，眼看着华为要立起炉灶，在发布会的前一天，Wi-Fi联盟、蓝牙联盟等行业组织，又恢复了华为的成员资格。这种行为，简直令人无语。   这次“除名”事件，给所有中国科技企业敲响了警钟——技术标准，绝对不能盲目依赖国际技术标准组织。   事件告一段落之后，华为决定将超级蓝牙项目继续推进下去。   他们深知仅靠自己的力量，是不可能推动一项技术持续长久发展的。于是，他们开始号召国内的产业链企业共同加入，组成一个新的技术联盟。   这一举动，得到了政府层面的大力支持。2020年，工信部号召国内企业联合研发“星闪”技术。2020年9月22日，星闪联盟正式成立。  

那时候的星闪，叫SparkLink     星闪联盟成立之初，拥有80家成员单位，包括中国信通院、中国标准化研究院、中国移动、北汽、华为、联想、小米、OPPO、联发科、紫光展锐、大唐、中兴等。   担任联盟理事长的，是国际标准化组织（ISO）原主席张晓刚。副理事长，是中国信通院副院长王志勤。联盟专家委员会主任，是中国工程院院士邬贺铨。     星闪联盟成立后，开始集中力量进行相关标准规范的制定工作。   2022年11月，星闪联盟正式发布了星闪1.0版本。不久后，2023年4月，1.1版本也问世了。   2023年8月4日，在华为HDC.Together2023开发者大会上，华为终端CEO余承东正式宣布，将星闪纳入鸿蒙生态。  

这一举动，正式拉开了星闪商用的序幕。    

█ 星闪的关键技术

  接下来，我们详细了解一下星闪的技术架构和特点。   前面我们提到，星闪是增强版的“Wi-Fi+蓝牙”。为了实现这两种不同的特性，星闪采用了特殊的架构设计：  

星闪技术的系统框架 （来源：《星闪无线短距通信技术（SparkLink1.0）产业化推进白皮书》）   我们可以看到，系统一共分为三层，从上到下分别是：基础应用层、基础服务层、星闪接入层。   基础应用层用于实现各类应用功能，服务于包括汽车、家居、影音等不同场景。   基础服务层包括很多的基础功能单元，通过它们实现对于上层应用功能以及系统管理维护的支持。   星闪接入层，最为特别。它提供了SLB（基础接入）和SLE（低功耗接入）两种通信接口，分别对应于Wi-Fi和蓝牙两种不同类型的网络场景需求。   两种接口的底层技术不太一样，性能指标也有差异。我们分别来看看：  

SLB（基础接入）

SLB，对标Wi-Fi，追求大带宽、大容量、高精度。   SLB支持单载波/多载波，工作频段在5GHz的非授权频段，单载波带宽最小20MHz，向上支持40/60/80/100/160/320MHz，调制方式支持QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM。   SLB采用超短帧、多点同步、双向认证、快速干扰协调、双向认证加密、跨层调度优化等多项技术，融合了大量5G技术，包括支持类似5G的异步HARQ（混合自动重传请求）技术，类似5G的频域调度设计和帧结构等，以此提升通信性能。  

SLB性能指标 （来源：《星闪无线短距通信技术（SparkLink1.0）产业化推进白皮书》）    

SLE（低功耗接入）

SLE，对标蓝牙，追求低功耗、低时延、高可靠性。   SLE使用单载波传输，工作频段在2.4GHz的非授权频段，带宽支持1MHz、2MHz和4MHz，调制方式支持GFSK、BPSK、QPSK和8PSK。   SLE支持1对多可靠组播，支持4KHz短时延互，安全配对，隐私保护等特性，在尽可能保证传输效率的同时，充分考虑了节能因素。  

  SLE性能指标 （来源：《星闪无线短距通信技术（SparkLink1.0）产业化推进白皮书》）     在组网上，星闪和传统技术类似，也是点对点（P2P）或点对多点（P2MP）。   星闪节点分为管理节点（G节点，Grant）和终端节点（T节点，Terminal）。其中，G节点为其覆盖下的T节点提供连接管理、资源分配、信息安全等接入层服务。单个G节点以及与其连接的T节点，共同组成一个通信域。   再说说安全性。   星闪采用了多种安全机制，保护安全和隐私。例如，使用了128位AES加密算法，对数据进行加密和解密，防止数据被窃取或篡改。再例如，使用了双向认证和密钥协商机制，确保设备之间的身份验证和密钥生成。   总而言之，我们可以看出：星闪的各方面能力，明显超过了Wi-Fi和蓝牙。个别指标，可以说是“遥遥领先”。  

技术参数对比（背景条件复杂，仅供参考）      

█ 星闪的应用场景

星闪是短距离无线通信技术。它的应用场景，仍然对标Wi-Fi和蓝牙。   但是，它的技术性能有了很大提升，所以，可以带给用户更好的使用体验，进行应用场景拓展。  

消费电子场景

星闪标准确定后，率先进行商业落地的，就是消费电子场景，例如手机、平板、鼠标、键盘、耳机、音箱、手写笔等。   星闪技术的低功耗特点，可以大幅减少设备的耗电量，增加待机时长，避免频繁充电。   星闪的高速率、低时延，让高品质多声道无损音频传输成为可能。目前的蓝牙，只能支持立体声高清。   基于星闪技术的无线鼠标连接，在回报率上有大幅提升。   之前展示的星闪技术鼠标，平均刷新率可以达到4KHz，是传统2.4GHz鼠标的4倍，平均传输时延是413.14μs，是2.4G鼠标的1/4。对于游戏玩家来说，这可以显著改善使用体验。  

星闪鼠标的刷新率演示     星闪具有极强的抗干扰性。在地铁、高铁、机场等复杂电磁环境场所，它可以更加稳定地工作，减少传输抖动甚至掉线。   如今，很多用户都喜欢使用无线投屏和多屏协同。这就涉及到视频信号的无线传输。   利用星闪技术的高速率优势，可以轻松完成4K分辨率的远程投屏。进行多屏协同时，凭借星闪微秒级的时延，可以快速识别焦点设备，做到无缝无感体验。  

智能家居场景

星闪的连接数达到百级，对于现在越来越多的智能家居终端来说，是很有必要的。用户可以连接更多的设备，也不用担心相互之间的干扰。   星闪的通信距离长，是蓝牙的2倍，有利于实现全屋的无死角覆盖。   现在很多家庭有客厅娱乐，体感游戏。星闪可以同时支持多个手柄控制器和体感传感器，让更多的家庭成员参与，也会带来更完美的游戏体验。  

工业制造场景

现在是万物互联时代，除了消费互联网之外，行业互联网也发展迅速。   我们一直在说5G的行业赋能，其实，蓝牙、Wi-Fi这样的短距无线技术，在企业和园区也有大量使用。   星闪的性能比蓝牙、Wi-Fi更强，在带宽、时延、连接数、安全性、可靠性方面有显著优势，更适合垂直行业场景的需求。  

智能汽车场景

星闪刚启动的，就已经有车企加入。这说明，汽车内部通信，对无线技术的强烈需求。车机互联、车内影音、雷达传感等，都需要靠谱的无线技术进行支撑。       █ 星闪联盟与星闪标准   星闪联盟成立之初，拥有80家成员单位。如今，经过三年的发展，这一数字已经超过320家。   这些成员，既有科研院所、高等院校，也有运营商、设备商、半导体厂商、手机厂商，还有一些是来自汽车等垂直行业的企业。     他们共同致力于推动星闪的生态建设，形成了从芯片、模组到应用场景的端到端覆盖。   前面我们提到，星闪的1.1版本规范已经在2023年4月发布。现在，星闪联盟正在加紧2.0版本的标准化工作。  

来源：《星闪无线短距通信技术产业化推进白皮书》   据了解，2.0版本将在高精定位、感知、覆盖增强、mesh组网以及QoS增强等方向进行重点增强，还将在星闪原生应用、人机接口以及对第三方应用开放接口等方面进行重点定义。   星闪联盟对这个新版本寄予厚望。星闪技术的真正腾飞，很可能就始于2.0版本。    

█ 星闪的未来

  星闪的技术性能是令人惊喜。但是，我们也需要认识到，摆在星闪面前的路，充满荆棘与未知。   一项通信技术能不能获得成功，技术指标从来都不是第一要素。能不能获得产业链的支持，才是关键。   星闪联盟300多个成员，几乎都是国内企业。那么，国外企业的态度如何呢？这项技术，是不是只有我们自己玩？仅靠国内的力量，我们能不能把它捧成真正的世界标准？   蓝牙技术联盟（拥有36000多家成员）和Wi-Fi联盟（拥有850多家成员），经过20多年的苦心经营，可谓根深蒂固。撼动他们的地位，难度可想而知。  

    最理想的结局，星闪获得全球认可，彻底取代蓝牙和Wi-Fi（至少取代蓝牙）。   如果无法取代，那么，是不是可以共存？   很难。   现在的终端设备都讲究功耗极低、体积极小。增加对一项无线技术的支持，并不是加一个芯片那么简单，基带射频等方面都要有改动，整体设计要变，牵一发而动全身。   所以说，过渡也许可以，长远来看，终端不太可能同时支持两种具有相同作用且差异较大的通信技术。   如果形成两条技术路线，那么就存在强迫全球产业链进行“二选一”的问题。总不能以后所有产品都设计两个版本：一个星闪版，一个蓝牙版。    

█ 结语

  最后，我再啰嗦几句个人观点。   首先，星闪这条路，我觉得必须要走下去。   在目前的国际形势下，星闪技术的存在是极有必要的。在关键的技术应用领域，我们需要有能够自主掌控的技术，不然就会受制于人，被“卡脖子”。   其次，星闪的出现，证明了中国通信企业的实力。   星闪的优势在于技术性能。它的出现，体现了国内企业具有推出国际先进水平通信技术标准的能力。对于这点，我们还是应该感到自豪的。   第三，星闪技术充满亮点，展现了通信技术仍有较大的创新空间。   一直以来，我们都在强调标准的统一。其实，标准统一，并不全是好处。   比如说，在标准组织里，话语权和投票权重往往掌握在巨头的手里。少数企业，尤其是中小型企业的创新，往往不被重视。标准组织内部，随着时间的推移，会出现大量的妥协和交易。   原本的挑战精神，逐渐磨灭。屠龙少年，终成恶龙。   标准就一定是对的吗？当然不。   通信的应用场景和需求是复杂的。对于短距离无线通信技术来说，更是如此。复杂的场景，召唤多样化的技术。小技术，往往更轻量化、更简洁、更高效。   中国有句古话：分久必合，合久必分。也许，允许多种标准路线的并行（哪怕是试行几年），会刺激更大的技术进步。     好了，以上就是今天文章的全部内容。感谢大家的耐心阅读，我们下期再见！ 

编辑：黄飞