十兆百兆千兆万兆以太网技术及组网方案 mate40参数配置十二月68

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他是 5月4日出生的“新青年”，与航天科技集团五院航天恒星科技有限公司同龄的“航天人”，也是入职10年的“新员工”。从加入“神圣且神秘”的航天事业那天起，他十年如一日地战斗在新产品和新技术研制攻关第一线，从FPGA设计师、技术负责人，成长为公司空间组网领域的牵头人。

初生牛犊，实现北斗星间链路技术突破

星间链路作为北斗三号实现全球组网的关键一环，主要完成北斗导航卫星测距、通信任务，是卫星自主运行的核心技术。实现北斗卫星全球系统自主运行，可在对地面站最小依赖情况下，依然保持较高测定轨精度和授时精度，有效降低系统运行管理成本。

2011年底，航天科技集团五院航天恒星科技有限公司为实现导航接收机以外宇航电子产品零的突破，组建团队开展北斗三号星间链路收发信机方案论证和原理样机研制工作。刚参加工作一年半的张佳培作为主要负责人勇挑重担，以扎实的学术功底、敢想敢拼的实干精神完成了前期技术论证和 产品实施方案制定。导航卫星相距几万公里，如何保证距离测量误差不超过9厘米?这就如同百米开外穿针引线，难度可想而知。期间，他带领团队查阅百余份文献对测距算法、器件时延特性进行了深入的研究，并开展了大量的仿真分析和试验验证，最终在航天科技集团五院内率先突破星间高精度测距、精确收发时延测量、多类型干扰抑制等关键技术， 鉴定产品代表五院参加了同中科院的大系统对接，相关性能指标全面符合大系统要求，为后续五院导航卫星任务争取奠定了基础。

公司投入了大精力，他自己也没少破费，他花“大价钱” 购置了行军床，住进了数层楼高的办公室“豪宅”。不知道多少个白昼和黑夜，他和项目团队咬紧牙关，攻坚克难，每次想放弃的时候，他总会用自己踏入航天事业的初心“为祖国航天强国梦添砖加瓦”默默鼓励自己。最终，他的团队脱颖而出，成功获得北斗三号试验卫星和组网卫星星间链路产品的研制任务，为 2020年北斗全球组网贡献了自己的青春力量，由他牵头的空间组网领域也逐步成为公司新的业务增长点。

该项目也成为他职业生涯的一个转折点，深厚的理论功底和扎实的新产品研制开发能力，促使他快速从项目负责人蜕变为领域牵头人，为后来从事网络通信和新型载荷产品研制打下了坚实的基础。

坚韧不拔，打造空间站信息网络“高速公路”

虽然不能实现成为宇航员的儿时梦想，但是为空间站打造一条信息网络“高速公路”，为宇航员配 备一条可以视频、可以聊天的太空网络已经成为他的使命和梦想。

研制高可靠太空以太网交换机是一个浩大的工程，它就像是空间站的“中枢神经系统”，需要保证站内各设备间高 可靠性的数据传输。由于空间环境的特殊性，传统的地面以 太网交换机不再满足太空使用需求，如何打造高可靠、高稳 定、超高速的太空以太网交换机摆在了张佳培的面前。面对 如此艰巨的任务，张佳培带领团队一步一个脚印，接连攻克一系列关键技术，带领团队开发数十万行网络协议代码，敢为人先地提出了光电转换组件高可靠性设计架构，端口传输速度达到了10GB的量级，开创宇航电子产品传输处理速度的记录。项目攻关过程正值张佳培爱人怀孕之际，每次面对爱人独自产检，他虽然愧疚，却也总是说“下次，下次我一定陪你去”。然而直到孩子降生，他才第一次陪着爱人去了医院。就这样，在他的带领下整个团队不知道熬了多少个通宵，克服了多少艰难险阻，通过谨慎实施、精细操作，对相关关键技术和高可靠性光电转换组件架构进行全面的攻关和验证，最终完成了产品研制。

2020年9月，数十台以太网交换机构建的万兆以太网系 统完成了最后的大系统联试，技术状态已全面固化，做好了空间站发射前的全部准备，整装待发。

持之以恒，打破国外时间触发以太网交换技术垄断

“你们的产品重量太大了，回去做减重吧。”“你们的总线传输时延多少?太大延迟我可受不了啊。”“选择什么样的总线呢?可靠性能够保证吗?”这些问题经常回响在设计师们的耳边。在解决了高可靠太空以太网交换技术以后，如何给中国人自己的航 天器“瘦身”成为了张佳培关注的核心问题。航天器总线的选择直接关乎整器的重量、传输实时性、传输可靠性等关键指标。有没有一种方法能彻底缓解设计师们的选择恐惧症?有，但是太难了。时间触发以太网交换技术 不仅拥有可媲美传统以太网的传输速度，而且在传输实时 性、可靠性、轻量化等方面拥有先天的优势，该技术一直被欧美国家垄断。

为此，他带领团队开展深入调研，阅读上千份英文文献确定了技术路线。但研制过程并不顺利，如何设计网络拓扑?如何进行时间同步?总线冗余策略怎么规划?面对接踵而来的难题和疑问，他总是回答:“不要着急，没有不可能”，随后带领团队确定了“混合流量传输→多级时间同步→故障容忍隔离”的开发路线，攻克了混合交换流量调度、分布式容错时间同步等多项关键技术，实现了自研产品同国外同类产品的完全兼容，可完成航天器业务数据、遥控遥测数据混合流量传输任务，增强航天器总线传输带宽、可靠性和实时性的同时有效提升航天器整体效能。

2020年5月8日13点49分，新一代载人飞船试验船返 回舱成功着陆，试验取得圆满成功。在2天的飞行中，飞船在轨完成了国内首次时间触发以太网传输试验十兆百兆千兆万兆以太网技术及组网方案，标志着我国首次掌握了具有自主知识产权的航天器时间触发网络组网技术。这也意味着未来空间站可以提供智能家居服务，同时可实现对飞船所有设备的一键控制——即使身在太空也能如家般舒适。

伟大事业“始于梦想，基于创新，成于实干”，在十余款空间网络新产品研制开发过程中十兆百兆千兆万兆以太网技术及组网方案，张佳培逐步明确了团队的发展规划和路线，在其团队的共同努力下，航天恒星空 间网络业务发展蒸蒸日上。

文/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：郭楠

图/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：郭楠

视频/广州日报·新花城记者：肖欢欢 通讯员：郭楠