陳興華

中國自己的衛(wèi)星電話來了

2020年1月10日，中國第一個衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)一天通系統(tǒng)正式面向全社會提供服務(wù)。該系統(tǒng)中的衛(wèi)星、芯片、終端均由國內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)，擺脫了中國用戶長期對國外衛(wèi)星移動通信服務(wù)的依賴。

“天通一號”國產(chǎn)衛(wèi)星電話系統(tǒng)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(shè)而成，可廣泛應(yīng)用于海洋漁業(yè)、應(yīng)急救援以及野外作業(yè)等多個場景。

盡管在技術(shù)指標(biāo)方面與國外衛(wèi)星通信有差異，但“天通一號”被認(rèn)為把昂貴的全球衛(wèi)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(wèi)星”（Inmarsat）、“銥星”（Iridium）、“歐星”（Thuraya）等便宜不少。目前，“天通一號”只發(fā)射了01星，實現(xiàn)了衛(wèi)星移動通信網(wǎng)絡(luò)對我國領(lǐng)土、領(lǐng)海的全面覆蓋。未來，隨著“天通一號”02星和03星的規(guī)劃發(fā)射，將完成覆蓋另外2/3的地球，這一系統(tǒng)還將面向全球提供更廣范圍的服務(wù)。

“天通一號”的來龍去脈

20世紀(jì)90年代，歐美國家開始研發(fā)衛(wèi)星電話，中國一直沒有涉足這一領(lǐng)域。2008年，汶川大地震帶來慘痛教訓(xùn)。

根據(jù)“天通一號”官網(wǎng)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(wèi)星電話，重災(zāi)區(qū)映秀才和指揮部聯(lián)系上，147個小時后，災(zāi)區(qū)通信才得到恢復(fù)。這一方面耽誤了救援，另一方面使用國外衛(wèi)星通信系統(tǒng)也難免“隔墻有耳”。于是，“天通一號”國產(chǎn)衛(wèi)星電話系統(tǒng)開始論證立項，依靠國家投入上百億資金建設(shè)。據(jù)了解，衛(wèi)星電話是個龐大的系統(tǒng)，相當(dāng)于重建一個中國移動生態(tài)鏈。除了天上的衛(wèi)星，地面的交換機、控制站、衛(wèi)星通信芯片、終端設(shè)備等均由國內(nèi)自主研發(fā)生產(chǎn)。國內(nèi)整個軍工通信圈子都在為“天通一號"做貢獻(xiàn)。2016年初第一次終端設(shè)備招標(biāo)的時候，足足有八九十家企業(yè)參加。

其中，“天通一號”衛(wèi)星是航天五院研發(fā)的，地面信關(guān)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(chuàng)通兩家開發(fā)。此外，大唐聯(lián)芯提供了處理器（AP）和通信協(xié)議棧，中興、54所和華立創(chuàng)通負(fù)責(zé)研制早期的終端設(shè)備。主攻硬件物聯(lián)網(wǎng)的燚智能團隊也早在2014年投入了“天通一號”設(shè)備的研發(fā)。十年磨一劍，“天通一號”直到2018年才正式對公眾開放使用。

規(guī)劃3顆衛(wèi)星覆蓋全球

目前，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)有50多顆衛(wèi)星了，美國“銥星”移動通信系統(tǒng)有七八十顆，那么，“天通一號”有幾顆衛(wèi)星呢？

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

據(jù)悉，“銥星”之所以數(shù)量多，是因為其分布在高度只有780公里的近地軌道，每顆衛(wèi)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(wèi)星的覆蓋面積很大，所以少量衛(wèi)星就夠了。

不過，每一顆地球同步軌道衛(wèi)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(wèi)星”便是采用3顆地球同步軌道衛(wèi)星覆蓋全球南北緯750以下地區(qū)?！疤焱ㄒ惶枴薄皻W星”的方案與之類似。按照規(guī)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(qū)，要和“天通一號”02星一起才能覆蓋。根據(jù)相關(guān)估計，“天通一號”02星將在2020年發(fā)射升空。

此外，后續(xù)會再發(fā)射03星，覆蓋另外1/3的地球，屆時除了南北極，地球其他區(qū)域可以實現(xiàn)全部覆蓋。

把衛(wèi)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(shè)，并通過民用降低運營成本。

目前，通信衛(wèi)星主要是廣播、數(shù)據(jù)中繼和移動通信3種，廣播的衛(wèi)星只能看電視，上網(wǎng)的衛(wèi)星只能上網(wǎng)，數(shù)據(jù)中繼的衛(wèi)星只做點對點數(shù)據(jù)中繼，這些都需要較大的地面設(shè)備，不可能裝在包里拿著走。想要實現(xiàn)衛(wèi)星電話，只有“天通一號”。隨著衛(wèi)星電話用戶量越來越大，“天通一號”的產(chǎn)品類型也越來越多。

“天通一號”官網(wǎng)的數(shù)據(jù)顯示，衛(wèi)星產(chǎn)品已經(jīng)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(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)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(jīng)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(wèi)星電話便宜不少。目前國外的衛(wèi)星電話主要有“海事衛(wèi)星”“銥星”和“歐星”3個。

論價格，“天通一號”在國內(nèi)區(qū)域和“海事衛(wèi)星”“銥星”“歐星”相比有優(yōu)勢，被國內(nèi)主流媒體認(rèn)為“把衛(wèi)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(wèi)星手機價格拉到和國外衛(wèi)星電話同一水平線上也屬不易。誠然，就技術(shù)指標(biāo)而言，“天通一號”沒有“后來居上”，只是達(dá)到了國際通用水準(zhǔn)。對此，“天通一號”官網(wǎng)表達(dá)的觀點是：該系統(tǒng)立項的時候設(shè)計指標(biāo)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(shù)，快速穩(wěn)定地上線，先解決有沒有的問題，再看要不要更好。

衛(wèi)星移動通信的發(fā)展趨勢

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

可以說，衛(wèi)星電話是蜂窩網(wǎng)絡(luò)手機的補充，兩者不是競爭關(guān)系。衛(wèi)星電話優(yōu)點很明顯，缺點更明顯：資費貴、容量小、難以在室內(nèi)使用。這些缺點決定了衛(wèi)星電話不可能像地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)手機的普及率那么高。目前，“海事衛(wèi)星”電話發(fā)展了二三十年，擁有幾十萬的用戶量。隨著“天通一號”衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)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(wèi)星”“歐星”和“銥星”的市場份額。

根據(jù)“天通一號”官網(wǎng)預(yù)測，在國內(nèi)強大的Costdown能力支持下，天通手機價格在3年內(nèi)會降到2000元以下，電信有可能推出30元以下的套餐。屆時，衛(wèi)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(wǎng)絡(luò)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(qū)都是沒有手機信號的。另外，國土覆蓋率不包含領(lǐng)海和專屬經(jīng)濟區(qū)，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(yè)、海上通信、漁船出海、海產(chǎn)養(yǎng)殖、應(yīng)急搶險救災(zāi)等情況下，便有使用衛(wèi)星電話的需要。

不過，相對當(dāng)前的4G主流手機而言，衛(wèi)星電話的問題并不在于價格，而是衛(wèi)星電話的網(wǎng)絡(luò)速度較慢。用微信來收發(fā)文字消息或許問題不大，但是收發(fā)圖片、語音就會慢下來，視頻類應(yīng)用幾乎不可能使用。值得一提的是，衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)終端的數(shù)量被認(rèn)為很可能會很快超越衛(wèi)星電話的數(shù)量。

更多衛(wèi)星通信系統(tǒng)將陸續(xù)建成：隨著衛(wèi)星微型化、火箭廉價化，衛(wèi)星通信可以不再依賴于幾噸重的同步軌道衛(wèi)星，而是可以快速建立百公斤級低軌道小衛(wèi)星集群。國內(nèi)的300顆衛(wèi)星的“鴻雁星座”60顆衛(wèi)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(wèi)星通信的門檻，加速了衛(wèi)星電話、衛(wèi)星上網(wǎng)、衛(wèi)星物聯(lián)網(wǎng)的普及速度。“天通一號”官網(wǎng)認(rèn)為，到2022年，衛(wèi)星通信終端的數(shù)量可能會有百倍級的增長。