中國自己的高軌道叫星通信電話來了

陳興華

中國自己的衛星電話來了

2020年1月10日，中國第一個衛星移動通信系統一天通系統正式面向全社會提供服務。該系統中的衛星、芯片、終端均由國內自主研發生產，擺脫了中國用戶長期對國外衛星移動通信服務的依賴。

“天通一號”國產衛星電話系統在2008年汶川地震后開始論證立項，由國家前后投入，上百億資金建設而成，可廣泛應用于海洋漁業、應急救援以及野外作業等多個場景。

盡管在技術指標方面與國外衛星通信有差異，但“天通一號”被認為把昂貴的全球衛星電話做成了“白菜價”。相對而言，民用版本的“天通一號”資費比“海事衛星”（Inmarsat）、“銥星”（Iridium）、“歐星”（Thuraya）等便宜不少。目前，“天通一號”只發射了01星，實現了衛星移動通信網絡對我國領土、領海的全面覆蓋。未來，隨著“天通一號”02星和03星的規劃發射，將完成覆蓋另外2/3的地球，這一系統還將面向全球提供更廣范圍的服務。

“天通一號”的來龍去脈

20世紀90年代，歐美國家開始研發衛星電話，中國一直沒有涉足這一領域。2008年，汶川大地震帶來慘痛教訓。

根據“天通一號”官網介紹，汶川大地震時地面通信全部中斷，基站倒塌，座機和手機都打不通。直到31個小時后，依靠國外衛星電話，重災區映秀才和指揮部聯系上，147個小時后，災區通信才得到恢復。這一方面耽誤了救援，另一方面使用國外衛星通信系統也難免“隔墻有耳”。于是，“天通一號”國產衛星電話系統開始論證立項，依靠國家投入上百億資金建設。據了解，衛星電話是個龐大的系統，相當于重建一個中國移動生態鏈。除了天上的衛星，地面的交換機、控制站、衛星通信芯片、終端設備等均由國內自主研發生產。國內整個軍工通信圈子都在為“天通一號"做貢獻。2016年初第一次終端設備招標的時候，足足有八九十家企業參加。

其中，“天通一號”衛星是航天五院研發的，地面信關站由中電江浙某所研制，“天通一號”民用版通信模塊（CP）主要由中電54所和華立創通兩家開發。此外，大唐聯芯提供了處理器（AP）和通信協議棧，中興、54所和華立創通負責研制早期的終端設備。主攻硬件物聯網的燚智能團隊也早在2014年投入了“天通一號”設備的研發。十年磨一劍，“天通一號”直到2018年才正式對公眾開放使用。

規劃3顆衛星覆蓋全球

目前，北斗衛星導航系統有50多顆衛星了，美國“銥星”移動通信系統有七八十顆，那么，“天通一號”有幾顆衛星呢？

2016年8月6日00時22分，“天通一號”衛星01星在西昌衛星發射中心成功發射升空，這是我國衛星移動通信系統的首發星，也是目前在軌運行的唯顆通信衛星。

據悉，“銥星”之所以數量多，是因為其分布在高度只有780公里的近地軌道，每顆衛星的覆蓋面積很小。而“天通一號”在高度接近3.6萬公里的地球同步軌道上，每顆衛星的覆蓋面積很大，所以少量衛星就夠了。

不過，每一顆地球同步軌道衛星可以覆蓋大約1/3的地球面積，需要3顆才可以覆蓋完全。目前，國際海事組織的“海事衛星”便是采用3顆地球同步軌道衛星覆蓋全球南北緯750以下地區。“天通一號”“歐星”的方案與之類似。按照規劃，“天通一號”將在2020-2021年覆蓋“一帶一路”范圍，而“天通一號”01星不足以覆蓋到歐洲和非洲地區，要和“天通一號”02星一起才能覆蓋。根據相關估計，“天通一號”02星將在2020年發射升空。

此外，后續會再發射03星，覆蓋另外1/3的地球，屆時除了南北極，地球其他區域可以實現全部覆蓋。

把衛星電話做成“白菜價”

和“北斗”一樣，“天通一號”也是一個軍民融合的項目，依靠國家投入巨資建設，并通過民用降低運營成本。

目前，通信衛星主要是廣播、數據中繼和移動通信3種，廣播的衛星只能看電視，上網的衛星只能上網，數據中繼的衛星只做點對點數據中繼，這些都需要較大的地面設備，不可能裝在包里拿著走。想要實現衛星電話，只有“天通一號”。隨著衛星電話用戶量越來越大，“天通一號”的產品類型也越來越多。

“天通一號”官網的數據顯示，衛星產品已經覆蓋了天通+4G雙模手機天通單模手機、天通+短波對講+4G三模手機、天通+AIS雙模船載手機、天通車載終端、天通船載終端、天通機載終端、“天通一號”衛星物聯網終端等，在售手機超過20款。

目前，“天通一號”的基本年套餐費用是1000元，包含了750分鐘時長的通話費。從2018年3月試商用起至今，已經有近3萬用戶。相對而言，民用版本的“天通一號”資費比國外衛星電話便宜不少。目前國外的衛星電話主要有“海事衛星”“銥星”和“歐星”3個。

論價格，“天通一號”在國內區域和“海事衛星”“銥星”“歐星”相比有優勢，被國內主流媒體認為“把衛星電話做成‘白菜價”。在手機價位上，“天通一號”能在開通不到一年，就把衛星手機價格拉到和國外衛星電話同一水平線上也屬不易。誠然，就技術指標而言，“天通一號”沒有“后來居上”，只是達到了國際通用水準。對此，“天通一號”官網表達的觀點是：該系統立項的時候設計指標沒有提得比較高，一是沒什么必要，夠用就行;二是使用成熟技術，快速穩定地上線，先解決有沒有的問題，再看要不要更好。

衛星移動通信的發展趨勢

從歷史上看來，“銥星”通信和地面蜂窩網絡的手機通信幾乎是同一時代開始的。如今地面手機已發展到5G，可是“銥星”才剛到第二代。那么，中國的衛星移動通信又將何去何從呢？

可以說，衛星電話是蜂窩網絡手機的補充，兩者不是競爭關系。衛星電話優點很明顯，缺點更明顯：資費貴、容量小、難以在室內使用。這些缺點決定了衛星電話不可能像地面蜂窩網絡手機的普及率那么高。目前，“海事衛星”電話發展了二三十年，擁有幾十萬的用戶量。隨著“天通一號”衛星網絡的逐步完善、終端成本的降低、政策支持力度的加大，肯定會擠占“海事衛星”“歐星”和“銥星”的市場份額。

根據“天通一號”官網預測，在國內強大的Costdown能力支持下，天通手機價格在3年內會降到2000元以下，電信有可能推出30元以下的套餐。屆時，衛星電話借助一定量的戶外剛需，可以在普及程度上做到更好。此外，三大運營商宣傳的99%的網絡覆蓋率，指的是“人口覆蓋率”，而“國土覆蓋率”僅有30%左右，也就是說深山、沙漠、戈壁無人區都是沒有手機信號的。另外，國土覆蓋率不包含領海和專屬經濟區，在海上肯定是沒有手機信號的。在上述沒有手機信號的地方，戶外游、自駕游、野外作業、海上通信、漁船出海、海產養殖、應急搶險救災等情況下，便有使用衛星電話的需要。

不過，相對當前的4G主流手機而言，衛星電話的問題并不在于價格，而是衛星電話的網絡速度較慢。用微信來收發文字消息或許問題不大，但是收發圖片、語音就會慢下來，視頻類應用幾乎不可能使用。值得一提的是，衛星物聯網終端的數量被認為很可能會很快超越衛星電話的數量。

更多衛星通信系統將陸續建成：隨著衛星微型化、火箭廉價化，衛星通信可以不再依賴于幾噸重的同步軌道衛星，而是可以快速建立百公斤級低軌道小衛星集群。國內的300顆衛星的“鴻雁星座”60顆衛星的“九天微星”，國外Telesat的117顆低軌道星座、OneWeb的2000顆中軌道星座、SpaceX的12000顆“星鏈”計劃，更加降低了衛星通信的門檻，加速了衛星電話、衛星上網、衛星物聯網的普及速度。“天通一號”官網認為，到2022年，衛星通信終端的數量可能會有百倍級的增長。