天通一號衛星移動通信系統是中國自主研制建設的衛星移動通信系統,也是中國空間信息基礎設施的重要組成部分。該系統由空間段、地面段和用戶終端組成,其中空間段由多顆地球同步軌道移動通信衛星組成。
2016年8月6日0時22分,中國在西昌衛星發射中心使用長征三號乙運載火箭成功發射天通一號01星。2020年11月12日23時59分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功將天通一號02星送入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。2021年1月20日0時25分,天通一號03星在西昌衛星發射中心發射升空。
天通一號衛星移動通信系統以面向個人和車輛、飛機、船舶等移動平臺的話音、傳真、圖像、物聯網等中低速移動通信業務為主,在全面覆蓋、大用戶容量、終端小型化、低速采集回傳等方面具有顯著優勢。系統為中國及周邊、中東、非洲等相關地區,以及太平洋、印度洋大部分海域用戶,提供全天候、全天時、穩定可靠的話音、短消息和數據等移動通信服務,提升中國衛星通信服務水平和應急通信保障能力。
發展歷史
發展背景
20世紀90年代初期,以童鎧院士為代表的老一輩航天人提出,對于中國這樣一個幅員遼闊、人口分布不均、自然災害頻發的大國來說,發展衛星移動通信是必然要求。5·12汶川地震發生后,震區地面通信網絡全面癱瘓,成為信息孤島。當時國際上已形成銥星(銥)、歐星(Thuraya)和國際移動通信衛星(Inmarsat,原海事衛星系統)等移動衛星通信系統。而中國遭受地震、洪水等自然災害時,只能租用國外系統投入抗震救災。
天通一號的研制在2008年“5·12”地震后提上日程,首要任務是確保中國遭受嚴重自然災害時的應急通信,填補國家民商用自主衛星移動通信服務的空白。
發展歷程
2010年,天通一號衛星立項,航天科技集團公司五院啟動了對天通一號01星的研制攻關。天通一號01星由中國空間技術研究院抓總研制,采用了新塑天線、單機集成技術等新設備和新技術,衛星的載重比、散熱能力等均實現了突破,進一步挖掘了東方紅四號平臺的潛力,使東方紅四號衛星平臺的能力得到進一步提升與擴展。天通一號01星、02星、03星分別于2016年、2020年、2021年完成發射。
2018年7月,天通一號衛星正式投入商用,天通一號衛星系統通過與地面4G、光寬帶網絡融合,構建了陸海空一體化的泛在信息網絡基礎設施,滿足公眾服務、應急救災、海事救援、公共安全等通信需求。
2020年1月10日,中國電信集團召開天通衛星服務發布會,公布衛星業務號段為1740~1745。天通一號衛星通信系統正式落地商用,面向社會提供服務,實現“在中國任何地點、任何時間與任何人通信”。用戶在衛星服務區內使用天通衛星手機或終端,就能使用語音、短信、數據通信及位置服務,拉開了中國自主衛星移動通信時代的序幕,終端產品體系日益豐富。2024年,天通衛星業務獲得用于衛星通信的國際電信碼號資源。2025年,天通—手機直連衛星業務在老撾落地。
系統構造
天通一號衛星移動通信系統由空間段、地面段和用戶終端組成,其中空間段由多顆地球同步軌道移動通信衛星組成。
衛星發射
2016年8月6日,中國自主研制的首顆移動通信衛星天通一號01星在西昌衛星發射中心成功送入預定軌道。天通一號01星被譽為中國版的海事衛星,是一顆大容量地球同步軌道移動通信衛星,可以為車輛、飛機、船舶和個人等移動用戶提供語音、數據等通信服務,優勢在于終端的小型化、手機化,其發射標志中國邁入衛星移動通信的"手機時代"。
2020年11月12日23時59分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功將天通一號02星送入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。天通一號02星根據使用需求對衛星平臺和載荷進行了優化設計,增強使用靈活性;突破星地一體資源動態管理和多星聯合控制等關鍵技術,提高了資源利用效率和系統服務能力。天通一號02星的關鍵技術均擁有自主知識產權。
2021年1月20日0時25分,中國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功將天通一號03星發射升空。天通一號03星充分繼承天通一號01星的技術狀態,與02星并行研制,實現了核心部組件全部國產化,關鍵技術中國具有完全自主知識產權。天通一號03星的成功發射和在軌運行,進一步拓展天通一號衛星系統的覆蓋面積、提升服務能力,系統可支持手持、車載、船載、機載等多種終端,為野外出行、漁業和災害應急等提供衛星移動通信服務。
應用系統
天通一號衛星移動通信應用系統是中國首個自主研制、支持電信運營級服務質量的大容量衛星移動通信系統,主要包含信關站、終端和行業專網三個方面內容。
信關站由衛星接入網、核心網、支撐系統和業務系統構成。衛星接入網主要實現無線信號接收和發送、無線資源管理、信關站與用戶終端間的同步維護等功能。核心網支持電路業務、分組業務的處理,并可與地面PSTN、PLMN、Internet 實現互聯互通。業務子系統在話音、數據等基礎業務的基礎上提供短信、短報文廣播、物聯網數據采集和視頻回傳等業務能力。支撐系統著重于設計業務產品、提供客戶服務、計費以及賬務等功能。
終端設計中,采用分層次的低功耗設計策略,從系統、模塊、部件和軟件等方面研究降低終端功耗的方法,采用多時鐘域和多電源域方案,以AP為功耗管理的核心,通過感知終端工作狀態,制定系統供電策略進行電源管理,從而實現體積小巧、低功耗的衛星移動通信終端設備。迄今為止,已經研制了手持、便攜、載體終端、數據采集終端和固定終端等多款適應于不同應用場景的天通終端。
天通衛星移動通信系統成為應急通信、搶險救災、野外勘探、遠海航行、邊防巡檢、電力巡查、野外數據采集、安全通信等應用場景下必不可少的通信保障手段,可在沙漠、高原、戈壁、極地、海洋等地面蜂窩移動通信網絡不能覆蓋的區域和極端環境下,為用戶提供全方位、全天候的話音、數據等衛星移動通信服務,實現通信信號永不掉線的目標,從而保持與外界的穩定聯系。
功能意義
系統功能
天通一號01星覆蓋區域主要為中國及周邊、中東、非洲等相關地區,以及太平洋、印度洋大部分海域。覆蓋地形沒有限制,海洋、山區、高原、森林、戈壁、沙漠都可實現無縫覆蓋。覆蓋人群涉及車輛、飛機、船舶和個人等各類移動用戶,為個人通信、海洋運輸、遠洋漁業、航空救援、旅游科考等各個領域提供全天候、全天時、穩定可靠的移動通信服務,支持語音、短消息和數據業務,發生自然災害時,天通一號的應急通信能力可以發揮極大作用。天通一號地面業務與地面移動通信系統共同構成移動通信網絡,即使走到天涯海角,都可以跟家人朋友實時無障礙交流。中國電信集團推動衛星通信設備小型化,各類手持終端或小型移動終端都可以接入衛星移動信號。
天通一號衛星移動通信系統在應急通信、災難救援等方面作出了突出貢獻。比如,長征十一號運載火箭海上發射,在沒有手機信號、沒有寬帶的地方,可以通過天通一號衛星信號將發射后的視頻畫面第一時間回傳。廣東省為保障各地市汛期工作部署,為各地市防汛辦配置近千臺天通衛星電話,有效保障了最強臺風“莽吉柿”登陸期間的防汛指揮工作。
根據相關部門調研統計,2025年前我國各類衛星移動終端用戶需求超過300萬戶,覆蓋災難救援、個人通信、海洋運輸、遠洋漁業、航空客運、兩極科考及國際維和等方方面面。在中國,天通一號衛星移動通信系統已獲得廣泛應用。
應用意義
“天通一號”衛星移動通信應用系統的成果研制和運營大幅度提高中國應急通信的保障水平和“走出去”的發展戰略,全面支撐中國自主衛星移動通信系統產業鏈的構建和產業化的發展。具體意義包括:
參考資料 >
三星組網覆蓋亞太 自主可控功能更強——航天科技集團五院研制的天通一號01、02、03星成功組網記.中國航天報 -中國航天網.2023-08-30
天通一號02星發射成功 服務亞太地區移動通信.央廣網新聞.2023-08-30
我國成功發射天通一號03星 中國航天發射迎來2021年開門紅.新華網.2023-08-30
“天通一號”衛星移動通信應用系統.中國日報網.2023-08-30
中國航天“十四五”開局年宇航發射任務實現開門紅 長三乙火箭成功發射天通一號03星.中國航天報.2023-08-30
我國首顆移動通信衛星6日凌晨升空,無論在哪,你都不再孤單!.科技日報-中國空間技術研究院.2023-08-30
天通一號01星發射成功.中國空間技術研究院.2023-08-30
天通一號衛星移動通信的由來與發展.中國電信博物館公眾號-中國電信官網.2023-08-30
中國電信擬采購10萬臺天通手機:買只手機就能用上衛星電話.澎湃新聞.2023-08-30