天通一號(hào)02星升空
打破航空領(lǐng)域海事衛(wèi)星壟斷更進(jìn)一步
文 | 謝鷹
背 景
11月12日， 天通一號(hào)02星 順利發(fā)射升空，將為中國(guó)及周邊等地區(qū)提供移動(dòng)通信服務(wù)，那么，這顆衛(wèi)星的成功發(fā)射跟航空行業(yè)有什么關(guān)系呢？
天通一號(hào)是個(gè)什么東東？
天通一號(hào)是我國(guó)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，也被稱為“中國(guó)版海事衛(wèi)星”，它工作于S頻段，上行1980~2010MHz LHCP，下行2170~2200MHz LHCP，該頻率屬于衛(wèi)星移動(dòng)頻率，由中國(guó)電信負(fù)責(zé)運(yùn)行維護(hù)，采用1740號(hào)段，可以為用戶提供基于衛(wèi)星的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。
天通一號(hào)能干什么？
無(wú)所不在的覆蓋一直是移動(dòng)通信行業(yè)同仁致力追求的目標(biāo)，考慮到基站建設(shè)和傳輸成本，我們很容易實(shí)現(xiàn)人員密集區(qū)域的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但廣大的山區(qū)、林地、草原、沙漠、海洋要想實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信是非常困難的，沒(méi)有電力，沒(méi)有地方建設(shè)基站，無(wú)法鋪設(shè)傳輸管線，所以作為移動(dòng)通信強(qiáng)國(guó)的中國(guó)，網(wǎng)絡(luò)的國(guó)土面積覆蓋率也不會(huì)超過(guò)40%，仍有60%的國(guó)土沒(méi)有 被覆蓋。
天通一號(hào)衛(wèi)星就是將類(lèi)似基站的通信設(shè)施放置于地球同步軌道衛(wèi)星上，然后通過(guò)多波束的頻分復(fù)用技術(shù)覆蓋大地，在地面上通過(guò)手持或者便攜天通終端就可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音、短信、數(shù)據(jù)通信功能了，衛(wèi)星與地面終端通信方式采用了S波段移動(dòng)衛(wèi)星通信頻率，由于僅有2*30MHz頻率，同時(shí)通信路徑長(zhǎng)達(dá)3.6萬(wàn)公里，所以一般的手持天通手機(jī)僅可以實(shí)現(xiàn)如下功能：
天通衛(wèi)星業(yè)務(wù) | 參數(shù)
衛(wèi)星業(yè)務(wù) | 話音、傳真、數(shù)據(jù)、短信
衛(wèi)星頻段 | 上行1980-2010MHz LHCP, 下行2170-2200MHz LHCP
衛(wèi)星定位 | 支持北斗定位
話音速率 | 1.2kpbs/2.4kpbs/4.0kpbs
數(shù)據(jù)速率 | 手持1.2kpbs-9.6kbps, 車(chē)載1.2kbps-384kbps
發(fā)射功率 | 手持+33dBm、車(chē)載0dBm
工作溫度 | -40℃~+85℃
雖然這個(gè)速率跟地面4G、5G沒(méi)有辦法相比，但它無(wú)所不在的室外覆蓋 能力，絕對(duì)是目前陸地4G、5G移動(dòng)通信網(wǎng)無(wú)法比擬的。
千萬(wàn)別小看這個(gè)打電話和窄帶上網(wǎng)功能，這可是無(wú)所不在的通信，只要你能抬頭看天，就能搜到天通衛(wèi)星信號(hào)，可以在任何能看到天的地方暢聊，這對(duì)于驢友、各種行業(yè)應(yīng)用和應(yīng)急救援來(lái)說(shuō)，著實(shí)解了燃眉之急。而窄帶上網(wǎng)功能看似就那么一點(diǎn)帶寬，但對(duì)于解決廣袤偏遠(yuǎn)地區(qū)的互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)接入需求，天通衛(wèi)星系統(tǒng)完全夠用。
天通一號(hào)一共規(guī)劃了幾顆衛(wèi)星？
天通一號(hào)為什么叫中國(guó)版“海事衛(wèi)星”？
天通一號(hào)跟第四代海事衛(wèi)星類(lèi)似，也是采用同步軌道衛(wèi)星GEO，用三顆衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋 （不同的是海事衛(wèi)星利用的是L頻段1525.0-1559.0MHz，1626.5MHz-1660.5MHz，而天通衛(wèi)星利用的是S頻段1980~2010MHz，2170~2200MHz），二者都采用了多波束頻分復(fù)用，都屬于窄帶移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)，所以天通一號(hào)也被稱為中國(guó)版“海事衛(wèi)星”。
窄帶衛(wèi)星系統(tǒng)除了有海事衛(wèi)星系統(tǒng)和天通一號(hào)之外，還有歐星系統(tǒng)，這三個(gè)系統(tǒng)都是同步軌道衛(wèi)星系統(tǒng)GEO，只需3-4顆即可實(shí)現(xiàn)全球覆蓋 。此外，值得一提的還有美國(guó)的銥星系統(tǒng)，銥星系統(tǒng)是LEO中低軌道系統(tǒng)，銥星系統(tǒng) 由66+6=72顆衛(wèi)星組成了全球覆蓋系統(tǒng)，由于銥星屬于LEO衛(wèi)星，與GEO衛(wèi)星均部署在赤道上空不同，因此銥星能對(duì)兩極地區(qū)也實(shí)現(xiàn)良好覆蓋。
天通一號(hào)跟北斗短報(bào)文系統(tǒng)有什么區(qū)別？
北斗衛(wèi)星系統(tǒng)也有短報(bào)文通信功能，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了全球覆蓋，為何還要發(fā)射天通一號(hào)系統(tǒng)呢？因?yàn)樘焱ㄒ惶?hào)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)除了北斗短報(bào)文功能之外的語(yǔ)音通信、窄帶上網(wǎng)功能，而北斗衛(wèi)星系統(tǒng)主要還是用于導(dǎo)航，其通信功能只有短報(bào)文，僅僅適合于一些應(yīng)急救援。
天通一號(hào)跟高通量衛(wèi)星和LEO寬帶衛(wèi)星星座區(qū)別？
天通一號(hào)既然這么厲害，為何還要建設(shè)衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)呢？天通一號(hào)定位于窄帶移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，首先解決有沒(méi)有的問(wèn)題，天通一號(hào)衛(wèi)星上天，基本解決了語(yǔ)音、短信和窄帶上網(wǎng)需求，但要想實(shí)現(xiàn)寬帶上網(wǎng)功能，就不能用頻率資源較少的L頻段和S頻段了，必須使用 如Ku頻段、Ka頻段 這樣更高的頻段。
更高的頻段意味著更多的頻率資源，可以提供更大的衛(wèi)星上網(wǎng)帶寬，這就是衛(wèi)星容量動(dòng)輒幾十G，上百G的Ku高通量衛(wèi)星和Ka高通量衛(wèi)星 。當(dāng)然還有中低軌道的LEO星座 。但是由于衛(wèi)星頻段上去了，衛(wèi)星接收天線和功放設(shè)計(jì)很難小型化，寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)很難做成手持終端的樣子，基本都是采用便攜式或者固定站的模式。
天通一號(hào)的手機(jī)都有哪些，值得購(gòu)買(mǎi)嗎？
天通一號(hào)移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)是后起之秀，相對(duì)于海事衛(wèi)星、歐星、銥星系統(tǒng)，其終端類(lèi)型豐富，可選擇余地也比較大，同時(shí)也大大拉低了衛(wèi)星移動(dòng)通信的費(fèi)用，一個(gè)月1000元左右，驢友就可以放心去野游，再也不用擔(dān)心沒(méi)有手機(jī)信號(hào)，找不到網(wǎng)絡(luò)了。
天通一號(hào)跟航空有什么關(guān)系？
作為中國(guó)版海事衛(wèi)星的天通一號(hào)大規(guī)模商用，會(huì)給民用航空行業(yè)帶來(lái)哪些變化呢？一句話，所有海事衛(wèi)星在航空的應(yīng)用，天通衛(wèi)星系統(tǒng)都有可能替代。
2013年民航局為徹底解決飛機(jī)與航空公司運(yùn)行控制中心之間語(yǔ)音通信聯(lián)系和實(shí)時(shí)監(jiān)控問(wèn)題， 專(zhuān)門(mén)制定了《航空公司運(yùn)行控制衛(wèi)星通信實(shí)施政策》，要求所有運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)實(shí)現(xiàn)使用衛(wèi)星通信系統(tǒng)與運(yùn)行控制中心在4分鐘內(nèi)建立語(yǔ)音通信聯(lián)系的目標(biāo) 。在當(dāng)時(shí)的實(shí)施政策中，明確提出采用海事衛(wèi)星、銥星作為解決方案，但由于海事衛(wèi)星系統(tǒng)使用資費(fèi)昂貴，航空公司很少選用海事衛(wèi)星方案，大多數(shù)航空公司選用了相對(duì)便宜的銥星系統(tǒng)，但銥星在國(guó)內(nèi)使用合法性問(wèn)題一直困擾著航空公司。
天通一號(hào)的橫空出世，特別是隨著天通一號(hào)01星、02星陸續(xù)投入運(yùn)行，等到明年03星發(fā)射升空，全面建成后的天通衛(wèi)星系統(tǒng)完全有機(jī)會(huì)替代海事衛(wèi)星系統(tǒng)，為民用航空器AOC的4分鐘通話，以及前艙數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用助力 。屆時(shí)，航空公司不但可以享受?chē)?guó)產(chǎn)航電設(shè)備加改裝價(jià)格的大幅下降，更能享受到語(yǔ)音和流量?jī)r(jià)格大幅優(yōu)惠。
總 結(jié)
隨著天通一號(hào)02星升空，天通一號(hào)已實(shí)現(xiàn)了國(guó)土和領(lǐng)海覆蓋向一帶一路沿線的拓展和延伸，03星也將在2021年下半年發(fā)射，屆時(shí)天通一號(hào)將全面建成，基于天通一號(hào)的航空應(yīng)用也必將打破海事衛(wèi)星的壟斷地位，大大促進(jìn)民航智能化發(fā)展，為建設(shè)“民航強(qiáng)國(guó)”添磚加瓦
