北美寬帶衛(wèi)星通信現(xiàn)狀

□□北美地區(qū)提供衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)的系統(tǒng)有美國休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司、美國狂藍(lán)公司（已被美國衛(wèi)訊公司收購）和加拿大電信衛(wèi)星控股公司。

1 美國休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司

2007年8月14日，美國的休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司發(fā)射了一顆采用全Ka頻段的寬帶通信衛(wèi)星——太空之路-3（Spaceway-3）。太空之路-3衛(wèi)星是美國波音衛(wèi)星系統(tǒng)公司設(shè)計并制造的一顆寬帶數(shù)據(jù)通信衛(wèi)星。它采用波音衛(wèi)星系統(tǒng)公司的高功率大容量衛(wèi)星平臺——波音衛(wèi)星系統(tǒng)-702（BSS-702），發(fā)射質(zhì)量超過6000kg，是世界上第1顆采用基于星上處理的寬帶數(shù)據(jù)通信衛(wèi)星，用戶段之間的通信不需要地面站進(jìn)行中轉(zhuǎn)。

太空之路-3衛(wèi)星的點(diǎn)波束

太空之路-3衛(wèi)星的基本參數(shù)

休斯網(wǎng)用戶終端天線

太空之路-3采用了多項關(guān)鍵技術(shù)：

●星上再生交換技術(shù)，衛(wèi)星接收到信號后首先對信號進(jìn)行解調(diào)，并將信號轉(zhuǎn)換成可處理的數(shù)字信號；

●星載數(shù)字處理器，實現(xiàn)通信信號的星上聯(lián)通；

●分組交換技術(shù)，采用成熟的高級數(shù)據(jù)包傳輸結(jié)構(gòu)；

●多點(diǎn)波束技術(shù)，使衛(wèi)星能夠為小終端提供業(yè)務(wù)。

利用太空之路-3衛(wèi)星，休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司推出了一項名為休斯網(wǎng)（HughesNet）的衛(wèi)星寬帶互聯(lián)網(wǎng)通信業(yè)務(wù)。2008年4月，休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司獲得了第一個休斯網(wǎng)用戶。到2008年底，其寬帶消費(fèi)業(yè)務(wù)已經(jīng)有43.3萬個用戶，其中的8.6萬個已經(jīng)被放置到太空之路-3上。目前休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司的運(yùn)營正常，收益良好，面臨的最大問題是缺少星上備份。

狂藍(lán)-1衛(wèi)星的基本參數(shù)

2 美國狂藍(lán)公司

2006年12月8日，美國狂藍(lán)公司發(fā)射了全球第一顆采用全Ka頻段的多點(diǎn)波束商業(yè)通信衛(wèi)星——狂藍(lán)-1。該衛(wèi)星由美國的勞拉空間系統(tǒng)公司研制，發(fā)射質(zhì)量達(dá)4.7t，采用勞拉空間系統(tǒng)公司的LS-1300平臺。

狂藍(lán)公司原計劃研制2顆衛(wèi)星，但是由于資金問題，該公司在2002年3月取消了其中1顆的研制計劃，并暫停了衛(wèi)星的研制。2003年衛(wèi)星才開始重新研制，唯一的狂藍(lán)-1衛(wèi)星原定在2004年9月發(fā)射，但由于勞拉空間系統(tǒng)公司研制的一顆與狂藍(lán)-1十分相似的衛(wèi)星在軌失效，導(dǎo)致狂藍(lán)-1的發(fā)射延遲。在衛(wèi)星發(fā)射之前，狂藍(lán)公司曾利用加拿大的阿尼克-F2（Anik-F2）衛(wèi)星進(jìn)行了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)試驗，并在2005年1月利用該衛(wèi)星上的30個Ka頻段點(diǎn)波束開始向北美地區(qū)的客戶提供衛(wèi)星接入互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，其主要客戶是那些地面互聯(lián)網(wǎng)無法達(dá)到或者效果不好的農(nóng)村和偏遠(yuǎn)地區(qū)。

截至2008年12月31日，狂藍(lán)公司的用戶已經(jīng)達(dá)到了39萬。2009年10月1日，狂藍(lán)公司被衛(wèi)訊公司以5.68億美元收購。

阿尼克-F2衛(wèi)星的基本參數(shù)

3 加拿大電信衛(wèi)星控股公司

加拿大電信衛(wèi)星控股公司現(xiàn)通過阿尼克-F2、F3衛(wèi)星上的16臺Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器為北美地區(qū)提供寬帶衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。阿尼克-F2于2004年發(fā)射，是世界上第一顆商用Ka頻段雙向高速寬帶通信衛(wèi)星，由波音衛(wèi)星系統(tǒng)公司研制，采用BSS-702平臺，發(fā)射質(zhì)量為5910kg。

阿尼克-F2衛(wèi)星的用戶終端之間無法直接通信，需要地面進(jìn)行處理。在該衛(wèi)星的45個點(diǎn)波束中每7個或8個共用1個地面信關(guān)站終端，一共有6個信關(guān)站，均勻分布在美國和加拿大境內(nèi)。

阿尼克-F2衛(wèi)星上的頻率復(fù)用因數(shù)為5，每個點(diǎn)波束的帶寬為56MHz，衛(wèi)星的最大容量達(dá)到了4Gbit/s。假設(shè)每個用戶平均上傳速率為1～2kbit/s，下載速率為2～4kbit/s，則該衛(wèi)星一共能滿足大約50萬～100萬用戶需求。此外，該衛(wèi)星上還攜帶了一個試驗性質(zhì)的星上處理Ka頻段有效載荷，它不需要地面信關(guān)站的轉(zhuǎn)發(fā)，星上采用異步傳輸模式（ATM）處理，可對接收到的低速多頻時分多址（TDMA）信號進(jìn)行解調(diào)和解碼。

由于該衛(wèi)星中的30個波束租給了美國的狂藍(lán)公司，故加拿大電信衛(wèi)星控股公司實際可用的點(diǎn)波束數(shù)目只有15個，再加上阿尼克-F3上的1個Ka頻段點(diǎn)波束，加拿大電信衛(wèi)星控股公司能滿足的用戶最多可達(dá)15萬。截至到2008年12月31日，加拿大電信衛(wèi)星控股公司的衛(wèi)星寬帶通信用戶達(dá)到了8萬。

4 美國衛(wèi)訊公司的沖浪波束地面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

美國狂藍(lán)公司和加拿大電信衛(wèi)星控股公司提供寬帶通信業(yè)務(wù)的衛(wèi)星都采用彎管式轉(zhuǎn)發(fā)器，所以需要地面站的配合。美國地面終端技術(shù)供應(yīng)商——衛(wèi)訊公司就一直致力于通過開發(fā)新的地面技術(shù)來提升現(xiàn)有衛(wèi)星系統(tǒng)的容量。沖浪波束就是其最新推出的一種衛(wèi)星寬帶通信業(yè)務(wù)。利用“沖浪波束”技術(shù)已經(jīng)將狂藍(lán)-1衛(wèi)星的吞吐量提升了30%～40%。該技術(shù)已經(jīng)被狂藍(lán)公司和加拿大電信衛(wèi)星控股公司采用。

“沖浪波束”系統(tǒng)采用了有線電視調(diào)制解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)（DOCSIS），并針對衛(wèi)星應(yīng)用進(jìn)行了相應(yīng)的改動。這使得“沖浪波束”系統(tǒng)與其他系統(tǒng)相比擁有獨(dú)特的優(yōu)勢：

●可利用現(xiàn)成的有線電視調(diào)制解調(diào)芯片；

●可利用現(xiàn)有的運(yùn)營商級的終端設(shè)備；

●可采用第三方的產(chǎn)品、網(wǎng)管、操作支持系統(tǒng)應(yīng)用及在有線電視網(wǎng)數(shù)以百萬計用戶中廣泛應(yīng)用的業(yè)務(wù)。

“沖浪波束”是一個雙向?qū)拵l(wèi)星通信系統(tǒng)，主站由射頻子系統(tǒng)、基帶/中頻處理子系統(tǒng)、信關(guān)站管理系統(tǒng)和網(wǎng)控中心組成。

（1）用戶終端

“沖浪波束”用戶終端高度集成緊湊，具有吞吐量大、空間資源利用率高和性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。它由室內(nèi)單元和室外單元兩部分組成。

室外單元與衛(wèi)星直播到戶（DTH）的電視接收天線類似，只是增加了信號發(fā)射功能，包括天線反射面、饋源、發(fā)射和接收部件，以及用于固定在家庭、辦公室或公司的底座套件。

室內(nèi)單元體積為23cm×23cm×3.8cm，其功能和大小都與普通的ADSL或有線電視的調(diào)制解調(diào)器差不多。它可以豎直或水平放置在用戶的辦公桌上為計算機(jī)或局域網(wǎng)提供標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口。室內(nèi)單元與室外單元之間通過2根中頻電纜相連。

其用戶終端的主要特點(diǎn)如下：

●寬帶衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器造價很低；

●可實現(xiàn)永不掉線的寬帶連接；

●前向鏈路采用自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)，鏈路可靠性極高；

●反向鏈路采用速率自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)，并內(nèi)嵌了用戶識別和數(shù)據(jù)加密技術(shù)；

●采用了針對網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的加速技術(shù)；

●采用了針對各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，保障技術(shù)；

●對外提供10～100Mbit/s自適應(yīng)以太網(wǎng)接口并選配無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）接口（WiFi）；

●實現(xiàn)了基于標(biāo)準(zhǔn)簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議（SNMP）的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)管理監(jiān)視與控制。

（2）衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)傳輸系統(tǒng)-1200（SMTS-1200）

該設(shè)備位于運(yùn)營商主站（或稱信關(guān)站），基于成熟的有線電視網(wǎng)絡(luò)調(diào)制解調(diào)傳輸系統(tǒng)（CMTS），采用電信運(yùn)營級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)制造，主要負(fù)責(zé)管理衛(wèi)星網(wǎng)用戶與信關(guān)站路由器、服務(wù)器之間的業(yè)務(wù)流，每個衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)傳輸系統(tǒng)-1200每秒可以路由高達(dá)42億個數(shù)據(jù)包，并為每個衛(wèi)星接口單元管理1.6萬個并發(fā)連接。

（3）網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)（NMS）

沖浪波束的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可為運(yùn)營商提供完善的“交鑰匙”服務(wù)。運(yùn)營商可以通過網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)集中控制和監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行的各個方面，通過與前/后臺管理系統(tǒng)，可實現(xiàn)系統(tǒng)故障診斷，網(wǎng)絡(luò)性能監(jiān)視和虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營等多種功能。

（4）運(yùn)營及商務(wù)支撐系統(tǒng)（OSS/BSS）

運(yùn)營及商務(wù)支撐系統(tǒng)可通過一系列有效的工具開展高效的客戶服務(wù)和管理，這些工具包括分銷商及客戶入口、客戶服務(wù)管理，各種報表生成，計費(fèi)及客戶數(shù)據(jù)庫等等，將運(yùn)營商、分銷商和客戶等不同層次分開，實現(xiàn)分層管理?！?/p>