我國衛星通信分析

我國的衛星通信干線(xiàn)主要用于中央、各大區局、省局、開(kāi)放城市和邊遠城市之間的通信。它是國家通信骨干網(wǎng)的重要補充和備份。為保證地面網(wǎng)過(guò)負荷時(shí)以及非常時(shí)期（如地面發(fā)生自然災害時(shí)）國家通信網(wǎng)的暢通，有著(zhù)十分重要的作用。

　　在我國邊遠省、自治區（如西藏、新疆）的一些地區，難以用擴展和延伸國家通信網(wǎng)的方法來(lái)進(jìn)行覆蓋。對于這些地區的一些人口聚居的重鎮或縣城（也可用于海島）的用戶(hù)，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?！?br />
　　衛星專(zhuān)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、計委、地震局、證券等均建有專(zhuān)用衛星通信網(wǎng)，大多采用VSAT系統，全國已有幾千個(gè)地球站。

　　我國需要建立衛星移動(dòng)通信系統，以支持位于地面移動(dòng)通信網(wǎng)服務(wù)區以外用戶(hù)的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，其終端應當是輕便和低成本的。

　　衛星移動(dòng)通信系統還用來(lái)為地面通信網(wǎng)未能覆蓋的農村和邊遠地區提供基本的通信（話(huà)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”用戶(hù)，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?！　　　?br />　　以我國為主的衛星移動(dòng)通信系統APMT（亞太移動(dòng)通信系統）正在籌建，它是以同步衛星支持的區域性系統。系統支持手持機用戶(hù)，為此星載天線(xiàn)十分龐大（天線(xiàn)直徑約1-3m），此外系統還用于支持邊遠地區的基本通信?！　　　?br />
　　在不久的將來(lái)，我國的衛星網(wǎng)還將用于支持低業(yè)務(wù)密度地區的高速率用戶(hù)（集團用戶(hù)）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(lèi)的用戶(hù)，其終端設備的簡(jiǎn)化和低成本也是十分重要的。建立我國的綜合衛星通信系統的設想。目前，我國在同步衛星通信方面的發(fā)展已具規模，在作為國家干線(xiàn)通信網(wǎng)的備份和組建專(zhuān)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)、邊遠地區基本通信業(yè)務(wù)、高速率用戶(hù)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，我國是采用繼續發(fā)展和擴大同步衛星通信系統來(lái)支持這些新業(yè)務(wù)？還是建立包括同步衛星和非同步衛星在內的綜合衛星通信系統呢？從國外衛星通信發(fā)展趨勢來(lái)看，由于軌道高度較低的非同步衛星無(wú)論在支持移動(dòng)通信，邊遠地區基本通信和高速率用戶(hù)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(zhì)因數）的要求，使用戶(hù)終端大為簡(jiǎn)化和降低成本。因此，建立我國的綜合衛星通信系統在技術(shù)上是合理的。

　　在綜合系統中，同步衛星和非同步衛星部分各自支持的業(yè)務(wù)重點(diǎn)應有所不同。

　　同步衛星系統主要支持的業(yè)務(wù)有：
　　1．地面公用網(wǎng)各樞紐站之間的干線(xiàn)連接，其地面站龐大，成本高；
　　2．遠端用戶(hù)（VSAT終端）的接入；
　　3．構成專(zhuān)用網(wǎng)和專(zhuān)用網(wǎng)與公用網(wǎng)之間的連接。

　　非同步衛星系統主要支持的業(yè)務(wù)有：
　　1．移動(dòng)通信業(yè)務(wù)；
　　2．提供過(guò)遠地區和農村的基本通信（話(huà)音和低速數據），其用戶(hù)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(hù)終端的接入，提供交互式多媒體業(yè)務(wù)和支持用戶(hù)高速瀏覽因特網(wǎng)。其用戶(hù)終端成本和天線(xiàn)尺寸應小于VSAT終端?！　　　?br />
　　在綜合系統中，由于非同步衛星將飛越全球，具有全球（非實(shí)時(shí)）覆蓋能力，因此綜合系統可以實(shí)現全球的（非實(shí)時(shí)）數據通信（數據信息延時(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(wèn)題，對軍事和外交機要通信具有重要意義。

　　建立我國的綜合衛星通信系統，除市場(chǎng)需求和枝術(shù)上的合理和先進(jìn)性之外，系統所需的投資和經(jīng)濟效益如何，是決定建立該系統是否切實(shí)可行的關(guān)鍵因素。

　　我國的綜合衛星通信系統是為我國（及其周邊地區）服務(wù)的區域性系統。一般來(lái)說(shuō)，采用同步衛星也許是一種較好的選擇，因為系統所需的投資較省，而采用覆蓋全球的非同步軌道衛星星座為某一地區提供服務(wù)（在經(jīng)濟上）是不可取的。然而，隨著(zhù)星座設計技術(shù)的突破，利用數目較少的非同步軌道衛星構成的星座也是區域性系統的一種選擇。

　　作為我國的綜合衛星通信系統中的非同步衛星部分，以采用“區域性時(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)行連續覆蓋，而空間段所需投資可大致與同步衛星相當。同時(shí)，由于覆蓋我國的非同步衛星區域性星座對地理上與我國對稱(chēng)（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)區域性系統，空間段的投資共同承擔，那么我國的非同步衛星系統所需投資可能比一個(gè)同步衛星系統更省。

　　我國綜合系統中的非同步衛星可以是一種由4顆橢圓軌道衛星（近、遠地，點(diǎn)分別為4497km和16209km）構成的星座，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在20°以上。

　　在非同步衛星不能覆蓋的低業(yè)務(wù)量時(shí)段（如深夜和凌晨），可由同步衛星來(lái)支持這些較小的業(yè)務(wù)量。此時(shí)，對我國連續覆蓋的同步衛星也處于低負荷時(shí)段，它有足夠的資源（如功率）來(lái)改善由非同步衛星轉換至同步衛星時(shí)因傳播損耗增加所帶來(lái)的不利影響。