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????? 我國第一個衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)：天通一號詳細透析
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2016-11-08 來源：網(wǎng)易新聞
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? ? ?多年以來，衛(wèi)星通信以其覆蓋范圍廣、組網(wǎng)靈活、不受地理環(huán)境限制等優(yōu)勢，在野外勘探、邊境巡邏、抗爭救災(zāi)等活動中發(fā)揮了巨大作用。但是，由于小型終端數(shù)量不足、設(shè)備種類多、無法互連互通等原因，依然未能滿足救援隊伍快速機動的通訊需求。
因此，天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)開始應(yīng)運而生。那么，天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)從誕生到發(fā)射，是如何一步一步走來的？
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一、什么是衛(wèi)星移動系統(tǒng)
移動通信衛(wèi)星就是可以為移動和便攜式終端提供通信的衛(wèi)星。優(yōu)勢是可以為車輛、飛機、船舶和個人等移動用戶提供語音、數(shù)據(jù)等通信服務(wù)，并可以實現(xiàn)用戶終端的小型化、手機化。
相對于地面移動通信系統(tǒng)，地面移動通信系統(tǒng)由于受到地面基站覆蓋區(qū)域的限制，一般在邊遠山區(qū)、沙漠戈戈壁、森林、邊境等地區(qū)不能實現(xiàn)通信的全覆蓋。而移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)就不存在這樣的限制，可以自上而下實現(xiàn)區(qū)域的全覆蓋，不受地形等因素的影響。
有人統(tǒng)計全國地面移動通信覆蓋率不足國土陸地面積的10%，即使是像北京這樣的大型城市，地面移動通信覆蓋率也不足20%，像中國南海這樣廣闊的區(qū)域地面移動通信就更難以實現(xiàn)全覆蓋。而我工作在的頻段信號傳輸損耗小，雨衰小，可以實現(xiàn)地面終端設(shè)備的小型化，便于攜帶，同時保證通信質(zhì)量。
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二、天通一號開通運行背景
2008年汶川大地震發(fā)生后，震區(qū)地面通信網(wǎng)絡(luò)全面癱瘓，當時中國沒有自己的移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)，只能租用國外的衛(wèi)星電話抗震救災(zāi)。
而國際上的移動衛(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)形成了多個覆蓋全球或區(qū)域性的移動通信系統(tǒng)，包括銥星系統(tǒng)（Iridium）、歐星系統(tǒng)（Thuraya）和國際移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)（Inmarsat，原海事衛(wèi)星系統(tǒng)），不僅廣泛應(yīng)用于個人通信、海洋運輸、遠洋漁業(yè)、航空客運等領(lǐng)域，而且在遭受地震、洪水、霜凍等自然災(zāi)害情況下能夠?qū)崿F(xiàn)無障礙通信并確定位置。
當時中國應(yīng)對自然災(zāi)害中國主要依靠租用國際移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)（Inmarsat）來確保應(yīng)急通信。汶川地震后，中國啟動了自主移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)的立項論證，決心填補國家在衛(wèi)星移動通信領(lǐng)域的空白。
2008年7月，孫家棟、沈榮駿院士聯(lián)名上書中央，呼吁加快我國自主的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)建設(shè)。而后，他們經(jīng)過三年多的論證和涉及，在2011年時，我國首個衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)——天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)工程正式啟動了。
天通一號衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，是我國自主研制建設(shè)的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)，也是我國空間信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶終端組成，空間段計劃由多顆地球同步軌道移動通信衛(wèi)星組成。
2016年8月6日，天通一號衛(wèi)星在西昌成功發(fā)射，目前，衛(wèi)星正在開展在軌測試，地面應(yīng)用、運控系統(tǒng)正進程集成聯(lián)試，不久后，全系統(tǒng)將正式開通運行。
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三、天通衛(wèi)星發(fā)射介紹
2016年8月6日零時22分，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功將天通一號01星發(fā)射升空，這是我國衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)首發(fā)星。
天通一號衛(wèi)星基于東方紅四號平臺研制，發(fā)射重量5400kg，定點與東經(jīng)101.4度，設(shè)計壽命12年。天通一號擁有109個國土點波束，實現(xiàn)了我國領(lǐng)土、領(lǐng)海、一島鏈以內(nèi)區(qū)域覆蓋；同時，還有兩個海域波束，覆蓋太平洋西部（二島鏈內(nèi)）和印度洋北部（孟加拉灣、安達曼海）。
天通一號的工作頻段：用戶鏈段為S頻段、饋電鏈路為C頻段，用戶鏈路和饋電鏈路的上下行傳輸均為FDD/TDMA/FDMA方式，可同時支持一百萬用戶使用。
2016年8月13日，天通一號衛(wèi)星通信天線成功展開，8月18日，天通一號衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器成功開通。
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四、天通一號地面運營情況
天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)的系統(tǒng)運營和宣傳推廣工作由中國電信衛(wèi)星通信公司負責。
中國電信是我國基礎(chǔ)電信運營商中唯一擁有衛(wèi)星移動通信拍照的運營商，獨家運營天通一號01星地面業(yè)務(wù)，為客戶提供“天地空一體”的全方位通信保障服務(wù)。
據(jù)了解，作為天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)的“運營擔當”，中國電信集團衛(wèi)星通信有限公司下一代衛(wèi)星移動通信發(fā)展中心的副總經(jīng)理韓淼近日表示，工信部正在批復(fù)新的號段資源，專門用于天通一號的地面地面移動通信。
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五、手持終端模式及通信
目前，支持天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)的終端包括手持型、便攜型、車載型、數(shù)據(jù)采集等多種形態(tài)。
而支持天通一號的衛(wèi)星移動系統(tǒng)的手機終端，采用了安卓操作系統(tǒng)，支持中文用戶操作界面，界面應(yīng)用程序、操作方式與普通手機基本一致。更讓人驚喜的是，手機采用多模方式，可兼容地面4G移動通信。
手機支持信息速率為1.2kbps-9.6kbps；支持語音、數(shù)據(jù)、短信業(yè)務(wù)和定位功能；重量小于250g，待機時間72小時，工作時間6小時。
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六、天通一號可提供的各類業(yè)務(wù)
根據(jù)介紹，天通一號的在軌測試中顯示，天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)已經(jīng)基本能夠?qū)崿F(xiàn)地面通信的全部功能。
語音能夠撥打全球任意地面固定和移動電話；短信支持網(wǎng)內(nèi)和出網(wǎng)短信息，可與地面公網(wǎng)移動終端互連互通；傳輸速率為9.6kbps，具有北斗定位功能，所有終端產(chǎn)品均內(nèi)置北斗接收能力，支持基于北斗/GPS的位置管理與控制。
之后，還會提供各類增值業(yè)務(wù)，其中包括語音增值服務(wù)、接入服務(wù)、云服務(wù)智能網(wǎng)服務(wù)、在線數(shù)據(jù)處理與交易處理業(yè)務(wù)、儲存轉(zhuǎn)發(fā)類服務(wù)、多發(fā)通信服務(wù)、信息服務(wù)、通信類服務(wù)等。
地面移動通信系統(tǒng)受基站覆蓋區(qū)域所限，很難在邊遠山區(qū)、沙漠戈壁、森林等地區(qū)實現(xiàn)通信全覆蓋。天通一號則不受地形等因素影響，可以自上而下實現(xiàn)對海洋、山區(qū)和高原等地的無縫覆蓋，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。而且，天通一號工作頻段信號傳輸損耗小，有利于終端設(shè)備的小型化，便于攜帶。
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七、天通一號的未來
天通一號01星的發(fā)射，只是我國衛(wèi)星移動系統(tǒng)的開始。根據(jù)規(guī)劃，天通一號02星和03星將逐步進化，采用全新的東方紅五號衛(wèi)星平臺，提高整星功率和天線口徑，支持更大容量的寬帶通信。
發(fā)射后，將分別在02星東西兩側(cè)部署，形成對太平洋中東部、印度洋海域及“一帶一路”區(qū)域的常態(tài)化覆蓋。
隨著即將完成的研制建設(shè)和后續(xù)的應(yīng)用推廣，相信天通一號衛(wèi)星移動系統(tǒng)必將在提升我國移動通信和應(yīng)急通信保障水平方面發(fā)揮重大作用，成為經(jīng)濟建設(shè)和國防建設(shè)不可或缺的信息基礎(chǔ)設(shè)施，滿足政府、軍隊、行業(yè)、公眾等方面用戶的使用需求。
可以預(yù)計，2025年前，移動通信衛(wèi)星系統(tǒng)的終端用戶將超過300萬，用戶可以依賴衛(wèi)星移動系統(tǒng)實現(xiàn)個人通信、海洋運輸、遠洋漁業(yè)、航空客運、兩極科考及國際維和等方方面面。
不僅能夠支持保密的語音通信、數(shù)據(jù)傳輸和視頻會議，實現(xiàn)災(zāi)難救援、海上救助和偏遠地帶救援，開展遠程教育、遠程醫(yī)療、廣播和直播等業(yè)務(wù)，還能夠為科考、勘探等高端商業(yè)用戶提供互聯(lián)網(wǎng)接入、個人移動通信等業(yè)務(wù)。
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