我國衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)情況分析
我國的衛(wèi)星通信干線主要用于中央、各大區(qū)局、省局、開放城市和邊遠(yuǎn)城市之間的通信。它是國家通信骨干網(wǎng)的重要補(bǔ)充和備份。為保證地面網(wǎng)過負(fù)荷時(shí)以及非常時(shí)期(如地面發(fā)生自然災(zāi)害時(shí))國家通信網(wǎng)的暢通,有著十分重要的作用。
在我國邊遠(yuǎn)省、自治區(qū)(如西藏、新疆)的一些地區(qū),難以用擴(kuò)展和延伸國家通信網(wǎng)的方法來進(jìn)行覆蓋。對于這些地區(qū)的一些人口聚居的重鎮(zhèn)或縣城(也可用于海島)的用戶,我國是利用VSAT的方法將其接入地面公用網(wǎng)。這對我國通信網(wǎng)的全國覆蓋具有重要意義。
衛(wèi)星專用網(wǎng)在我國發(fā)展很快,目前銀行、民航、石化、水電、煤碳、氣象、海關(guān)、鐵路、交通、航天、新華社、計(jì)委、地震局、證券等均建有專用衛(wèi)星通信網(wǎng),大多采用VSAT系統(tǒng),全國已有幾千個(gè)地球站。
我國需要建立衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),以支持位于地面移動(dòng)通信網(wǎng)服務(wù)區(qū)以外用戶的移動(dòng)通信業(yè)務(wù),其終端應(yīng)當(dāng)是輕便和低成本的。
衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)還用來為地面通信網(wǎng)未能覆蓋的農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)提供基本的通信(話音和低速數(shù)據(jù),這對發(fā)展中國家更具有重要意義)。這里所指的“農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)”用戶,是指十分分散的“自然村”,要求其終端的復(fù)雜度、體積和成本應(yīng)遠(yuǎn)小于VSAT小站。
以我國為主的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)APMT(亞太移動(dòng)通信系統(tǒng))正在籌建,它是以同步衛(wèi)星支持的區(qū)域性系統(tǒng)。系統(tǒng)支持手持機(jī)用戶,為此星載天線十分龐大(天線直徑約1-3m),此外系統(tǒng)還用于支持邊遠(yuǎn)地區(qū)的基本通信。
在不久的將來,我國的衛(wèi)星網(wǎng)還將用于支持低業(yè)務(wù)密度地區(qū)的高速率用戶(集團(tuán)用戶)終端的通信需求,比如,對因特網(wǎng)的高速瀏覽,以及高速率的接入公用網(wǎng)。對于這一類的用戶,其終端設(shè)備的簡化和低成本也是十分重要的。建立我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)想。目前,我國在同步衛(wèi)星通信方面的發(fā)展已具規(guī)模,在作為國家干線通信網(wǎng)的備份和組建專用網(wǎng)方面發(fā)揮了巨大的作用。但是,面對一些業(yè)務(wù)需求,如移動(dòng)通信業(yè)務(wù)、邊遠(yuǎn)地區(qū)基本通信業(yè)務(wù)、高速率用戶的接入和因特網(wǎng)瀏覽以及交互式多媒體業(yè)務(wù)等方面的需求,我國是采用繼續(xù)發(fā)展和擴(kuò)大同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)來支持這些新業(yè)務(wù)?還是建立包括同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星在內(nèi)的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)呢?從國外衛(wèi)星通信發(fā)展趨勢來看,由于軌道高度較低的非同步衛(wèi)星無論在支持移動(dòng)通信,邊遠(yuǎn)地區(qū)基本通信和高速率用戶的接入等方面都十分有利,它能有效地降低對終端EIRP(有效合向輻射功率)和G/T值(接收機(jī)品質(zhì)因數(shù))的要求,使用戶終端大為簡化和降低成本。因此,建立我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)在技術(shù)上是合理的。
在綜合系統(tǒng)中,同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星部分各自支持的業(yè)務(wù)重點(diǎn)應(yīng)有所不同。
同步衛(wèi)星系統(tǒng)主要支持的業(yè)務(wù)有:
1.地面公用網(wǎng)各樞紐站之間的干線連接,其地面站龐大,成本高;
2.遠(yuǎn)端用戶(VSAT終端)的接入;
3.構(gòu)成專用網(wǎng)和專用網(wǎng)與公用網(wǎng)之間的連接。
非同步衛(wèi)星系統(tǒng)主要支持的業(yè)務(wù)有:
1.移動(dòng)通信業(yè)務(wù);
2.提供過遠(yuǎn)地區(qū)和農(nóng)村的基本通信(話音和低速數(shù)據(jù)),其用戶終端體積和成本遠(yuǎn)低于VSAT終端;
3.用于高速率(可達(dá)2Mb/S)用戶終端的接入,提供交互式多媒體業(yè)務(wù)和支持用戶高速瀏覽因特網(wǎng)。其用戶終端成本和天線尺寸應(yīng)小于VSAT終端。
在綜合系統(tǒng)中,由于非同步衛(wèi)星將飛越全球,具有全球(非實(shí)時(shí))覆蓋能力,因此綜合系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全球的(非實(shí)時(shí))數(shù)據(jù)通信(數(shù)據(jù)信息延時(shí)最大約5小時(shí))。盡管通信是非實(shí)時(shí)的,但系統(tǒng)是完全由我國自主控制的,這在一定程度上能緩解一直困擾我國的全球通信問題,對軍事和外交機(jī)要通信具有重要意義。
建立我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng),除市場需求和枝術(shù)上的合理和先進(jìn)性之外,系統(tǒng)所需的投資和經(jīng)濟(jì)效益如何,是決定建立該系統(tǒng)是否切實(shí)可行的關(guān)鍵因素。
我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)是為我國(及其周邊地區(qū))服務(wù)的區(qū)域性系統(tǒng)。一般來說,采用同步衛(wèi)星也許是一種較好的選擇,因?yàn)橄到y(tǒng)所需的投資較省,而采用覆蓋全球的非同步軌道衛(wèi)星星座為某一地區(qū)提供服務(wù)(在經(jīng)濟(jì)上)是不可取的。然而,隨著星座設(shè)計(jì)技術(shù)的突破,利用數(shù)目較少的非同步軌道衛(wèi)星構(gòu)成的星座也是區(qū)域性系統(tǒng)的一種選擇。
作為我國的綜合衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的非同步衛(wèi)星部分,以采用“區(qū)域性時(shí)限”星座為宜。該星座可以在特定的時(shí)段(通常在每天的業(yè)務(wù)高峰時(shí)段)對我國進(jìn)行連續(xù)覆蓋,而空間段所需投資可大致與同步衛(wèi)星相當(dāng)。同時(shí),由于覆蓋我國的非同步衛(wèi)星區(qū)域性星座對地理上與我國對稱(經(jīng)度差約180°)的美國,具有甚至更好的覆蓋特性(仰角更高)。因此,如果同一星座以支持中國和美國的兩個(gè)區(qū)域性系統(tǒng),空間段的投資共同承擔(dān),那么我國的非同步衛(wèi)星系統(tǒng)所需投資可能比一個(gè)同步衛(wèi)星系統(tǒng)更省。
我國綜合系統(tǒng)中的非同步衛(wèi)星可以是一種由4顆橢圓軌道衛(wèi)星(近、遠(yuǎn)地,點(diǎn)分別為4497km和16209km)構(gòu)成的星座,它能在北京時(shí)間每天的7點(diǎn)或至23點(diǎn)30分連續(xù)覆蓋我國。可以看出,星座對我國的最小覆蓋仰角在15°以上,而對大陸的絕大部分地區(qū)在20°以上。
在非同步衛(wèi)星不能覆蓋的低業(yè)務(wù)量時(shí)段(如深夜和凌晨),可由同步衛(wèi)星來支持這些較小的業(yè)務(wù)量。此時(shí),對我國連續(xù)覆蓋的同步衛(wèi)星也處于低負(fù)荷時(shí)段,它有足夠的資源(如功率)來改善由非同步衛(wèi)星轉(zhuǎn)換至同步衛(wèi)星時(shí)因傳播損耗增加所帶來的不利影響。
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( 發(fā)表人:黃昊宇 )