我國衛(wèi)星移動通信系統(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、開放城市和邊遠城市之間的通信。它是國家通信骨干網的重要補充和備份。為保證地面網過負荷時以及非常時期(如地面發(fā)生自然災害時)國家通信網的暢通,有著十分重要的作用。
在我國邊遠省、自治區(qū)(如西藏、新疆)的一些地區(qū),難以用擴展和延伸國家通信網的方法來進行覆蓋。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。這對我國通信網的全國覆蓋具有重要意義。
衛(wèi)星專用網在我國發(fā)展很快,目前銀行、民航、石化、水電、煤碳、氣象、海關、鐵路、交通、航天、新華社、計委、地震局、證券等均建有專用衛(wèi)星通信網,大多采用VSAT系統(tǒng),全國已有幾千個地球站。
我國需要建立衛(wèi)星移動通信系統(tǒng),以支持位于地面移動通信網服務區(qū)以外用戶的移動通信業(yè)務,其終端應當是輕便和低成本的。
衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)還用來為地面通信網未能覆蓋的農村和邊遠地區(qū)提供基本的通信(話音和低速數據,這對發(fā)展中國家更具有重要意義)。這里所指的“農村和邊遠地區(qū)”用戶,是指十分分散的“自然村”,要求其終端的復雜度、體積和成本應遠小于VSAT小站。
以我國為主的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)APMT(亞太移動通信系統(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)還用于支持邊遠地區(qū)的基本通信。
在不久的將來,我國的衛(wèi)星網還將用于支持低業(yè)務密度地區(qū)的高速率用戶(集團用戶)終端的通信需求,比如,對因特網的高速瀏覽,以及高速率的接入公用網。對于這一類的用戶,其終端設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的備份和組建專用網方面發(fā)揮了巨大的作用。但是,面對一些業(yè)務需求,如移動通信業(yè)務、邊遠地區(qū)基本通信業(yè)務、高速率用戶的接入和因特網瀏覽以及交互式多媒體業(yè)務等方面的需求,我國是采用繼續(xù)發(fā)展和擴大同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)來支持這些新業(yè)務?還是建立包括同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星在內的綜合衛(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)星無論在支持移動通信,邊遠地區(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(接收機品質因數)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)務重點應有所不同。
同步衛(wèi)星系統(tǒng)主要支持的業(yè)務有:
1.地面公用網各樞紐站之間的干線連接,其地面站龐大,成本高;
2.遠端用戶(VSAT終端)的接入;
3.構成專用網和專用網與公用網之間的連接。
非同步衛(wèi)星系統(tǒng)主要支持的業(yè)務有:
1.移動通信業(yè)務;
2.提供過遠地區(qū)和農村的基本通信(話音和低速數據),其用戶終端體積和成本遠低于VSAT終端;
3.用于高速率(可達2Mb/S)用戶終端的接入,提供交互式多媒體業(yè)務和支持用戶高速瀏覽因特網。其用戶終端成本和天線尺寸應小于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(非實時)覆蓋能力,因此綜合系統(tǒng)可以實現(xiàn)全球的(非實時)數據通信(數據信息延時最大約5小時)。盡管通信是非實時的,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),除市場需求和枝術上的合理和先進性之外,系統(tǒng)所需的投資和經濟效益如何,是決定建立該系統(tǒng)是否切實可行的關鍵因素。
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,因為系統(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(在經濟上)是不可取的。然而,隨著星座設計技術的突破,利用數目較少的非同步軌道衛(wèi)星構成的星座也是區(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)域性時限”星座為宜。該星座可以在特定的時段(通常在每天的業(yè)務高峰時段)對我國進行連續(xù)覆蓋,而空間段所需投資可大致與同步衛(wèi)星相當。同時,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區(qū)域性系統(tǒng),空間段的投資共同承擔,那么我國的非同步衛(wèi)星系統(tǒng)所需投資可能比一個同步衛(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、遠地,點分別為4497km和16209km)構成的星座,它能在北京時間每天的7點或至23點30分連續(xù)覆蓋我國??梢钥闯?,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)務量時段(如深夜和凌晨),可由同步衛(wèi)星來支持這些較小的業(yè)務量。此時,對我國連續(xù)覆蓋的同步衛(wèi)星也處于低負荷時段,它有足夠的資源(如功率)來改善由非同步衛(wèi)星轉換至同步衛(wèi)星時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 )