開啟我國自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應(yīng)用的未來

陳向東

（北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司，北京，100193）

開啟我國自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應(yīng)用的未來

陳向東

（北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司，北京，100193）

文章介紹了我國自主研制建設(shè)的第一代衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)—“天通一號”系統(tǒng)的組成、業(yè)務(wù)種類等，并對“天通一號”系統(tǒng)的未來應(yīng)用前景進行了分析和介紹。

“天通一號”系統(tǒng)；系統(tǒng)組成；業(yè)務(wù)種類；應(yīng)用前景

1 引言

在衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域，我國長期以來依靠國外系統(tǒng)，如國際海事衛(wèi)星系統(tǒng)（即INMARSAT系統(tǒng)）、歐星系統(tǒng)（即Thuraya系統(tǒng)）、銥星系統(tǒng)（即Iridium系統(tǒng)）、全球星系統(tǒng)（即Global Star系統(tǒng)）。使用費用高，安全性、可控性得不到保障。特別是2008年四川汶川地震救援工作中，救援隊雖然攜帶了衛(wèi)星移動通信終端（即衛(wèi)星電話），但由于是國外系統(tǒng)的應(yīng)用終端，受客觀條件制約，十多個小時不能使用，無奈只能使用北斗終端。北斗終端雖然不能打電話，但是能夠基于北斗衛(wèi)星發(fā)短信，為當(dāng)時的救災(zāi)提供了有利保障，發(fā)揮了重大作用。由此可見，發(fā)展自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的必要性和重要性。

2016年8月6日我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“天通一號”01星。這顆衛(wèi)星的發(fā)射成功，開啟了我國擁有自主衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的時代，打破了國外在我國衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域和市場的壟斷，逐步構(gòu)建起天地一體無縫銜接的移動通信網(wǎng)絡(luò)。

2 天通一號系統(tǒng)介紹

“天通一號”系統(tǒng)于2011年立項，經(jīng)過近七年的設(shè)計論證和系統(tǒng)研制建設(shè)艱難攻關(guān)，伴隨著“天通一號”01星成功研制并發(fā)射，及相關(guān)地面系統(tǒng)研制建設(shè)，即將完成第一階段建設(shè)任務(wù)，形成區(qū)域衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)能力，為領(lǐng)土、領(lǐng)海，南沙群島等周邊熱點地區(qū)及一島鏈以內(nèi)海域幾十萬至上百萬移動用戶提供實時的中低速通信業(yè)務(wù)。系統(tǒng)遠(yuǎn)期計劃再發(fā)射兩顆地球同步軌道衛(wèi)星，建設(shè)多座民用信關(guān)站，覆蓋區(qū)域擴大至印度洋大部及太平洋中西部海域。

“天通一號”系統(tǒng)工程包括地球同步軌道移動通信衛(wèi)星、運載系統(tǒng)、發(fā)射場、測控系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)和運控系統(tǒng)共六大系統(tǒng)。其中地球同步軌道移動通信衛(wèi)星、應(yīng)用系統(tǒng)和運控系統(tǒng)組成最終使用的地球同步軌道衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)。

“天通一號”01星是一顆大容量地球同步軌道移動通信衛(wèi)星，可以為車輛、飛機、船舶和個人等用戶提供語音、短信和數(shù)據(jù)等通信服務(wù)，終端可以小型化，做到便攜或手持。

“天通一號”衛(wèi)星的技術(shù)指標(biāo)與能力水平達(dá)到國際第三代移動通信衛(wèi)星水平。衛(wèi)星引入了三維數(shù)字化設(shè)計，采用單機集成設(shè)計、混合集成電路等技術(shù)，集成多種信息處理功能?！疤焱ㄒ惶枴毙l(wèi)星的設(shè)計能力、平臺技術(shù)、載荷技術(shù)、基礎(chǔ)元器件、原材料和地面仿真實驗驗證技術(shù)達(dá)到了較高的水準(zhǔn)。具有自主知識產(chǎn)權(quán)的天線技術(shù)以及元器件、原材料、設(shè)計驗證方法等。

“天通一號”系統(tǒng)運控系統(tǒng)主要包括網(wǎng)絡(luò)運行管理中心、信關(guān)站、運行監(jiān)測系統(tǒng)等；應(yīng)用系統(tǒng)主要包括芯片及終端、終端入網(wǎng)測試系統(tǒng)和相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施等。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

圖1 天通一號系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

“天通一號”系統(tǒng)主要業(yè)務(wù)種類包括：

⊙ 語音：1.2/2.4/4.8kb/s（不同語音質(zhì)量要求）。

⊙ 傳真：2.4/4.8/9.6kb/s。

⊙ 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：1.2kb/s～128kb/s分檔可變。

⊙ 視頻回傳：64kb/s～384kb/s分檔可變。

⊙ 短信：≤140字節(jié)/次。

3 天通一號系統(tǒng)應(yīng)用前景

“天通一號”系統(tǒng)利用我國自主研發(fā)建設(shè)的靜止軌道衛(wèi)星作為中繼器，實現(xiàn)移動用戶之間、移動用戶與固定用戶之間的相互通信，為用戶提供大跨度、大范圍、遠(yuǎn)距離漫游和機動靈活的移動話音、短信和數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，實現(xiàn)如海上通信、野外勘探、物資運輸、公安與武警、軍事通信、外交通信、應(yīng)急救災(zāi)及新聞采集活動通信等，同時，還可為重要基礎(chǔ)設(shè)施監(jiān)控數(shù)據(jù)提供遠(yuǎn)程傳輸服務(wù)。

“天通一號”系統(tǒng)與地面移動通信系統(tǒng)相比，具有不受地形等因素影響，對于邊遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠戈壁、森林等地區(qū)實現(xiàn)通信全覆蓋，特別對海上石油勘探開采、森林防護等通信能力提升有重要幫助。

“天通一號”系統(tǒng)的建設(shè)運營，將實現(xiàn)我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)應(yīng)用自主可控，維護保障國家安全；全面增強海洋覆蓋通信保障手段，提升國家應(yīng)急通信保障力度；向消費類衛(wèi)星手機拓展，提高邊、遠(yuǎn)、散地區(qū)通信服務(wù)能力；全面滿足用戶在我國疆土無縫覆蓋的移動話音、短信和數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)需求。初期支持1000路話音同時通信，可擴展支持4000路話音同時通信，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)容量≥300Mb/s。

據(jù)預(yù)計，我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)的終端用戶十年內(nèi)將超過300萬，服務(wù)范圍涵蓋災(zāi)難救援、個人通信、海洋運輸、遠(yuǎn)洋漁業(yè)、航空客運、南北極科考、國際維和等方方面面。

北京華力創(chuàng)通科技股份有限公司從2011年底開始投入研發(fā)“天通一號”系統(tǒng)應(yīng)用終端基帶處理芯片，2013年獲得國家工信部03專項的支持。經(jīng)過四年艱苦卓絕的努力，2015年9月推出了我國首款衛(wèi)星通信導(dǎo)航一體化的基帶處理芯片。隨即，2015年底公司基于自主研發(fā)的終端基帶處理通導(dǎo)一體化芯片，研制出系列模塊，性能優(yōu)越，達(dá)到了國內(nèi)領(lǐng)先水平。2017年華力創(chuàng)通公司又推出了系列終端，包括手持單模衛(wèi)星電話、手持天地多模智能衛(wèi)星電話、便攜式衛(wèi)星移動通信熱點（俗稱“語音天通貓”）、船載衛(wèi)星電話等，同時在海洋漁業(yè)、交通建設(shè)、森林防護、電力以及旅游等領(lǐng)域開展示范應(yīng)用，并逐步拓展。

“十三五”期間，我國還將進一步提升衛(wèi)星移動通信服務(wù)容量和覆蓋區(qū)域，實現(xiàn)衛(wèi)星移動通信的規(guī)?；瘧?yīng)用與運營，為國家“一帶一路”空間信息走廊建設(shè)與應(yīng)用搭建重要的支撐平臺。

The Start of Future Application of China's Autonomous Satellite Mobile Communication System

Chen Xiangdong
（HwaCreate Corp. Ltd., Beijing, 100193）

In this article, the composition and type of business of the first generation satellite mobile communication system, “TianTong-1”, which constructed and developed independently by our country are introduced. The application prospects of “TianTong-1” system are also analyzed and introduced.

“TianTong-1” system; System composition; Type of business; Application prospects

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2017.11.010

TN927+.2

1672-7274（2017）11-0034-02