隨著光通信技術的進步和光纜骨干網(wǎng)的拓展并投入使用，衛(wèi)星通信在通信干線方面的地位已大不如前。地面數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的發(fā)展和完善也使ＶＳＡＴ專用網(wǎng)和點對點通信線路的發(fā)展勢頭受到阻礙。１９９７年的亞洲金融風暴曾使區(qū)內(nèi)的衛(wèi)星通信業(yè)一度蕭條。近兩年來，因互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展而引起的通信容量短缺，使衛(wèi)星通信行業(yè)又重現(xiàn)繁榮景象。但是，目前的資源緊缺現(xiàn)象可能在數(shù)年內(nèi)被新增的通信容量所填補。業(yè)內(nèi)人士應該居安思危，將衛(wèi)星通信和其他通信方式作對比分析，順勢而變，研究最適合于衛(wèi)星通信的新技術和新應用。


一、衛(wèi)星通信在接入網(wǎng)方面的應用


可用于衛(wèi)星通信的頻率資源和軌位資源是有限的，長距離的微波傳輸帶來長時延，傳輸質(zhì)量也容易受氣候條件的影響。因此，衛(wèi)星通信在通信容量和傳輸質(zhì)量上都比不上光通信。隨著洲際和國內(nèi)的光纜干線容量的不斷擴張，通信骨干網(wǎng)中的衛(wèi)星通信部分將逐漸退居拾遺補缺和災害備份的地位。由于接入網(wǎng)及其中的最后一公里已經(jīng)成為目前寬帶數(shù)據(jù)通信的瓶頸，接入網(wǎng)將成為今后的長期建設重點。衛(wèi)星通信應該發(fā)揮其對距離不敏感、和適于點到面廣播的特點，在接入網(wǎng)中占據(jù)一定的份額。


寬帶數(shù)字接入網(wǎng)中最適宜于直接進入用戶家庭的技術方式無疑是ｘＤＳＬ和Ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅｍ。衛(wèi)星通信應該揚長避短，與上兩種方式互補，而不作全面和直接的競爭。衛(wèi)星通信的優(yōu)勢在于，它能很方便地連接光纜覆蓋范圍之外的農(nóng)村和邊遠地區(qū)，它對整個服務區(qū)的覆蓋相當于由多個交換機及其用戶接口所構(gòu)成的交換網(wǎng)和接入網(wǎng)，它的直接廣播方式也比ＡＴＭ等的通過多次復制轉(zhuǎn)發(fā)而實現(xiàn)的多播方式效率更高。衛(wèi)星通信在接入網(wǎng)中的應用有其特殊性，它的涵蓋范圍可以包括部分核心網(wǎng)、邊緣網(wǎng)、以及接入網(wǎng)的大部分。衛(wèi)星通信可以直接與用戶終端相連，也可以只連到集團接收點，再通過ｘＤＳＬ或Ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅｍ等方式與用戶相聯(lián)接。


衛(wèi)星通信在接入網(wǎng)中的直接競爭對手是ＬＭＤＳ。這兩種方式都適宜于提供最后一公里的寬帶接入，但其設備和安裝成本都高于ｘＤＳＬ和Ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅｍ，因此都不太適合用于接入網(wǎng)的最后５０米。 ＬＭＤＳ的優(yōu)勢在于帶寬，其數(shù)據(jù)速率為Ｇｂｐｓ量級，通過劃分扇區(qū)還可實現(xiàn)頻率復用。ＬＭＤＳ的弱點則為，建在鄰近制高點上的發(fā)射站到用戶接收端之間的視距傳送，比衛(wèi)星通信更容易受到其他建筑物的遮擋；５公里的覆蓋半徑大于衛(wèi)星通信的雨區(qū)穿越距離，Ｋａ頻段的降雨衰耗所引起的通信中斷幾乎無法避免。ＬＭＤＳ和衛(wèi)星ＩＰ廣播都還沒有統(tǒng)一的通信協(xié)議和設備規(guī)范，各家廠商所提供的設備不能實現(xiàn)互換。與衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播方式相比，ＬＭＤＳ比較容易獲得頻率資源，但其設備成本因尚未廣泛使用而較高?？紤]到目前硬盤的讀寫速度只在Ｍｂｐｓ和１０ Ｍｂｐｓ量級，接入網(wǎng)未必需要大量的高于１５５ Ｍｂｐｓ的傳輸速率，而且ＬＭＤＳ基站接入核心網(wǎng)的帶寬也未必能達到Ｇｂｐｓ級，ＬＭＤＳ的大帶寬并不能起到?jīng)Q定性的作用。衛(wèi)星接入可以憑借其它優(yōu)勢，在競爭中勝出。


二、衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播與ＩＤＣ的結(jié)合


衛(wèi)星通信行業(yè)的傳統(tǒng)運作方式是空間系統(tǒng)和地面系統(tǒng)分段經(jīng)營。為了高效率而低成本地開拓衛(wèi)星接入網(wǎng)業(yè)務，衛(wèi)星操作者、網(wǎng)絡經(jīng)營者和ＩＰ業(yè)務服務商應該考慮以合作經(jīng)營的方式開發(fā)市場。常見的合作業(yè)務有Ｔｅｌｅｐｏｒｔ和Ｄｉｒｅｃｔ ＰＣ等。衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播還可在ＩＤＣ（互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心）的運作中發(fā)揮作用。


ＩＤＣ主要向ＩＳＰ、ＩＣＰ和工商用戶提供服務器托管或代理服務器業(yè)務，以降低用戶在服務器安裝和維護上的成本。ＩＤＣ為置于其中的服務器提供與Ｉｎｔｅｒｎｅｔ骨干網(wǎng)的寬帶連接。用戶和訪問者到服務器的連接則需通過數(shù)據(jù)專線、或者采用撥號上網(wǎng)方式。我國已有多家通信和互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)營者分別在多個區(qū)域中心城市開展ＩＤＣ業(yè)務。為了便于在各地就近提供服務，主要的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)者可能在多個城市的ＩＤＣ分別設置服務器，并行展開大致相同的業(yè)務。


如果改用衛(wèi)星鏈路提供ＩＤＣ到用戶和訪問者的通信連接，在衛(wèi)星信道有足夠帶寬的前提下，ＩＳＰ和ＩＣＰ們只需將其服務器托管在一個ＩＤＣ中，就可以向全國各地的用戶提供服務。ＩＳＰ為其用戶所提供的主要業(yè)務為對萬維網(wǎng)的瀏覽訪問。由于被訪問的網(wǎng)站相對比較集中，ＩＳＰ通常采用代理服務器和緩存方式，將熱門站點的網(wǎng)頁內(nèi)容存儲在本地硬盤中。當代理服務器收到用戶的訪問請求時，先檢查在緩存中是否已存有相應的內(nèi)容，若是，則將其取出并且傳送給用戶。該方式可以減少信息在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ骨干網(wǎng)中的傳遞，并且縮短瀏覽時的訪問時間。通過代理服務器訪問網(wǎng)頁仍屬于拉?。ǎ穑酰欤欤┓绞?，即服務器按照不同用戶的請求，逐次分別下載網(wǎng)頁。利用衛(wèi)星通信的廣播特性，ＩＳＰ可采用推送（ｐｕｓｈ）方式，將有關信息一次性地向所有的潛在訪問者發(fā)送。信息將被存儲在接收端的計算機或機頂盒的硬盤中，供用戶在需要時逐頁取出瀏覽。與逐次傳送方式相比，廣播方式可以大幅減少ＩＳＰ與訪問者之間的通信量。ＩＳＰ向收費用戶發(fā)送的廣播信息可采取條件接收方式，而用戶對過濫的免費信息也有權選擇地拒收。


用戶與ＩＤＣ之間的衛(wèi)星接入可分為集團接收和個體接收兩種方式。個體接收用戶采用小口徑單收天線。ＩＤＣ可為ＩＳＰ和ＩＣＰ們在各地提供反向信息的轉(zhuǎn)駁服務，使用戶可以通過本地撥號上網(wǎng)方式與有關的ＩＳＰ或ＩＣＰ建立聯(lián)系。集團接收用戶可采用中等口徑的雙向天線。集團中的個別用戶可以通過ＬＡＮ、ｘＤＳＬ或Ｃａｂｌｅ ｍｏｄｅｍ與Ｈｕｂ相連，并且通過Ｈｕｂ和ＩＤＣ與有關的ＩＳＰ或ＩＣＰ建立聯(lián)系。


三、新技術的開發(fā)與利用


經(jīng)過十多年的努力，國內(nèi)的通信產(chǎn)業(yè)在程控交換和移動通信等方面都已取得長足的進展。但是，衛(wèi)星通信設備（除天線外）的國產(chǎn)化仍不成氣候。早年能獨立研制成套設備的科研院所、以及曾打算開發(fā)國產(chǎn)ＶＳＡＴ系統(tǒng)的國企大廠都擋不住洋貨的入侵，似乎只剩一家小型企業(yè)尚能占據(jù)數(shù)字解調(diào)設備的部分市場。當程控交換和移動通信領域的工程師們相互滲透、共同發(fā)展的同時，衛(wèi)星通信和其他通信行業(yè)之間的學習和互補似乎并不多見。有關的領導機關和主管部門應該制定優(yōu)惠政策，引導相鄰行業(yè)的專業(yè)力量投入衛(wèi)星通信設備的研制和開發(fā)中來，并且引導設備研發(fā)單位重視和參與ＩＴＵ－Ｒ相關專業(yè)研究組的活動。因為只有新技術的開發(fā)者才能對行業(yè)標準提出真知灼見，也只有了解并熟悉行業(yè)標準的制定和修改過程，才能追近世界先進水平。


在通信衛(wèi)星的研制方面，大功率、密集點波束、以及星上交換等高新技術離我們還很遠，目前不妨給機會研制傳統(tǒng)功能的中小衛(wèi)星。衛(wèi)星的研制單位應從加強成本核算著手，走進市場經(jīng)濟?？繃叶彦X而換來的，衛(wèi)星平臺相當于Ｈｕｇｈｅｓ ６０１、而有效載荷卻只及Ｈｕｇｈｅｓ ３７６的通信衛(wèi)星是沒有商業(yè)前途的。


在ＶＳＡＴ系統(tǒng)的研制和開發(fā)上，國內(nèi)曾有過投入，也積累了一些經(jīng)驗。形成不了產(chǎn)品的原因可能在于不能長期集中攻關力量、不能保證工藝質(zhì)量標準、以及硬件的集成化程度低，關鍵也許還在于申請到撥款的部門寧可重復引進國外的系統(tǒng)和設備。從長遠看，光纜和蜂窩都不能覆蓋我國的大片人口低密度區(qū)域，衛(wèi)星通信設備的需求將是大量和持續(xù)的。國內(nèi)的通信產(chǎn)業(yè)應能從中發(fā)現(xiàn)商機。近期可在調(diào)制解調(diào)、糾錯編解碼、數(shù)據(jù)復用解復用、ＤＶＢ壓縮和編解碼、以及射頻設備等方面占領并且擴大市場份額。鑒于信息爆炸將加劇帶寬的緊缺，對速率／帶寬轉(zhuǎn)換效率更高的調(diào)制方式、以及能大幅度提高抗干擾能力的糾錯方式等研究成果，應能換取較高的經(jīng)濟利益。


中國電信還在對ＩＤＲ結(jié)合ＤＣＭＥ的衛(wèi)星信道進行擴容，以用于地面線路的備份。ＩＤＲ是產(chǎn)生于１９８０年代前期的、與ＩＳＤＮ相匹配的技術。ＤＣＭＥ設備只能壓縮話音信道，對日益增多的數(shù)據(jù)信道毫無幫助。很難想像這些新擴容的設備還能被用上十年。預分配帶寬的點到點ＩＤＲ載波對轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬資源和功率資源的利用率都不夠高。相比之下，ＡＴＭ的信元交換方式似能直接或經(jīng)改造后用于衛(wèi)星通信：在地球站的ＶＰ交換機中，擬發(fā)往多個遠端站的信元只被送往一個出口隊列，經(jīng)調(diào)制后上行；每個地球站只發(fā)送一個上行載波；該載波將被所有相關的遠端地球站接收并解調(diào)；解調(diào)后的數(shù)據(jù)流被送往遠端站內(nèi)的ＶＰ交換機；經(jīng)過對ＶＰＩ的檢測，無關的信元將被拋棄，只有ＶＰＩ指向本地的、由其它ＡＴＭ交換機發(fā)來的信元才被相應轉(zhuǎn)發(fā)。每個地球站所發(fā)送上行載波的數(shù)據(jù)速率是恒定的，但在該載波中被發(fā)往某個特定的遠端站的數(shù)據(jù)量是可變的。通過動態(tài)地按需調(diào)整發(fā)往各個遠端站的數(shù)據(jù)量，可使上行載波的帶寬資源得到高效利用。由于包括單播和多播的所有信息都只需被傳送一次，衛(wèi)星ＡＴＭ方式可以提高在廣播和多播時的傳輸效率。由于每個地球站只發(fā)送一個寬帶上行載波，轉(zhuǎn)發(fā)器上的載波數(shù)遠少于采用ＩＤＲ方式時。轉(zhuǎn)發(fā)器在工作于單載波或少量載波時可以降低輸出回退量，從而更有效地利用功率資源?？紤]到ＡＴＭ方式因信頭開銷較大而影響了傳輸效率，衛(wèi)星信道的帶寬容量又遠低于光纜，用衛(wèi)星信道傳輸ＡＴＭ信元時應避免再加物理層開銷。