我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)需求調(diào)研和建設(shè)的若干建議

閔長(zhǎng)寧（中國(guó)衛(wèi)星通信集團(tuán)有限公司）

□□我國(guó)從20世紀(jì)90年代初就開始研究、制定發(fā)展自己的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)方案。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)既能彌補(bǔ)地面移動(dòng)網(wǎng)的不足，又可以作為地面移動(dòng)網(wǎng)的延伸，從而滿足漫游通信以及地面通信網(wǎng)覆蓋不到地區(qū)進(jìn)行通信的需要。使用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)可以解決占國(guó)土面積50%左右、地面蜂窩網(wǎng)難以覆蓋的稀路由通信地區(qū)的通信；能滿足大量的貨運(yùn)、海運(yùn)、航空、野外勘探、搶險(xiǎn)救災(zāi)及國(guó)防等移動(dòng)載體“動(dòng)中通”業(yè)務(wù)的迫切需求；它是解決全國(guó)不能通電話的自然村通信問題的最有效途徑；可為黨中央、國(guó)務(wù)院在第一時(shí)間掌握災(zāi)區(qū)情況，決策救災(zāi)部署提供依據(jù)的重要通信手段；同時(shí)，它也是解決災(zāi)害發(fā)生過程中通信的唯一應(yīng)急通信手段。

1 重大意義和必要性

保護(hù)衛(wèi)星軌道位置和頻率資源

《無(wú)線電規(guī)則》將空間業(yè)務(wù)資源的申請(qǐng)與應(yīng)用規(guī)定為兩種方式，即“先登先占”程序和“資源規(guī)劃”程序。衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)常用頻段的申請(qǐng)和使用均需履行“先登先占”程序，先申報(bào)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)具有較高的協(xié)調(diào)地位，可優(yōu)先使用，后申報(bào)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)不得對(duì)其產(chǎn)生有害干擾，申報(bào)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)有7年的應(yīng)用時(shí)限。

衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)使用頻率情況：

1）1626.5～1660.5MHz（上行）/1525～1559MHz（下行）。目前，國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星公司（INMARSAT）的國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星-4（Inmarsat-4）、印度尼西亞的“亞洲蜂窩衛(wèi)星”（ACeS）、阿聯(lián)酋的“瑟拉亞”（Thuraya）衛(wèi)星和澳大利亞的“奧普?qǐng)D斯”（Optus）衛(wèi)星已在使用該頻段，所以再使用這一頻段協(xié)調(diào)難度較大。

2）1980～2010MHz（上行）/2170～2200MHz（下行）。在該頻段目前僅有美國(guó)的地網(wǎng)星-1（TerreStar-1）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)際投入使用。我國(guó)對(duì)該頻段的劃分與國(guó)際類似，并已將該頻段預(yù)留給空間業(yè)務(wù)。

衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)重要特點(diǎn)表現(xiàn)為一旦某個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)被啟用和實(shí)際應(yīng)用，將嚴(yán)重制約同頻段、同半球其他衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。

2004年7月，我國(guó)申報(bào)了115.5°（E）和125°（E）S頻段移動(dòng)通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)（C資料），2006年10月之后申報(bào)了87.5°（E）和110.5°（E）S頻段后繼衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。由此可見，115.5°（E）和125°（E）通信網(wǎng)絡(luò)S頻段衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的申報(bào)地位較高，并有很高可應(yīng)用性和實(shí)用價(jià)值。2009年以來，我國(guó)又在若干不同的軌道位置向國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）陸續(xù)申報(bào)了新的衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

由于網(wǎng)絡(luò)的啟用存在期限，唯有啟用這些網(wǎng)絡(luò)才能將這些紙上的頻率申請(qǐng)轉(zhuǎn)化為真正的國(guó)家戰(zhàn)略資源。衛(wèi)星軌道位置和頻率資源的稀缺性和獨(dú)占性反映在國(guó)家層面上，與國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益和空間事業(yè)的發(fā)展緊密相關(guān)，事關(guān)國(guó)家在外太空領(lǐng)域國(guó)家主權(quán)的重大問題。隨著中星-6A（也叫鑫諾-6）衛(wèi)星的成功發(fā)射和運(yùn)營(yíng)，以及衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的啟動(dòng)和建設(shè)，我國(guó) S頻段衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)資料將具有更為有效的優(yōu)先級(jí)地位，并將對(duì)我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信發(fā)展起到保駕護(hù)航的作用。

國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星-4在軌飛行示意圖

符合國(guó)家科技和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向

由于我國(guó)新一代大容量、大功率衛(wèi)星平臺(tái)—東方紅-4已成功應(yīng)用，我國(guó)“長(zhǎng)征”系列火箭的地球同步轉(zhuǎn)移軌道運(yùn)載能力也超過了5t，再加上發(fā)展我國(guó)移動(dòng)通信衛(wèi)星項(xiàng)目各項(xiàng)新技術(shù)的研發(fā)均得到突破，包括大型衛(wèi)星天線技術(shù)、衛(wèi)星波束成形網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、衛(wèi)星星上處理和交換技術(shù)、衛(wèi)星功率動(dòng)態(tài)分配技術(shù)以及衛(wèi)星氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)等均取得了重大進(jìn)展，這些都為我國(guó)第一代移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的建設(shè)奠定了重要基礎(chǔ)。

衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，發(fā)展該系統(tǒng)對(duì)于促進(jìn)國(guó)家各基礎(chǔ)學(xué)科和領(lǐng)域新的跨越式發(fā)展，帶動(dòng)并直接形成新的、規(guī)?；漠a(chǎn)業(yè)制造鏈和應(yīng)用鏈，實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的自主創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)上的規(guī)?？缭剑哂芯薮蟮耐苿?dòng)作用。

符合自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)國(guó)策、維護(hù)信息安全

早在20世紀(jì)90年代我國(guó)就已開始訂購(gòu)地球靜止軌道（GEO）移動(dòng)通信衛(wèi)星—“亞太移動(dòng)電信衛(wèi)星”（APMT），但后來因?yàn)槭苤朴诿绹?guó)的制裁而流產(chǎn)。目前，全球已有多個(gè)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

我國(guó)幅員遼闊，但通信業(yè)的發(fā)展極不平衡，通信鴻溝制約著人們的溝通與聯(lián)系，且國(guó)內(nèi)各運(yùn)營(yíng)單位目前均是代理國(guó)外的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，并不掌握業(yè)務(wù)發(fā)展和傳輸?shù)闹鲗?dǎo)權(quán)，難以獲得完備的通信安全機(jī)制，有效保證我國(guó)的通信安全。只有加速發(fā)展我國(guó)自主衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)工作，才能擺脫這種受制于人的窘境，確保我國(guó)的衛(wèi)星通信傳輸安全。

2 發(fā)展趨勢(shì)及啟示

國(guó)外衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)

從業(yè)務(wù)需求上，最初的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)以支持話音業(yè)務(wù)為主，即支持小型化移動(dòng)終端。后來的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)主要支持手持式移動(dòng)終端和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，并可以利用低地球軌道（LEO）衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全球無(wú)縫通信。新一代及未來的衛(wèi)星移動(dòng)通信主要表現(xiàn)在全球無(wú)縫寬帶和窄帶綜合的多媒體移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。

從通信技術(shù)上，同地面其他通信網(wǎng)一樣，衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)經(jīng)歷了窄帶衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)、寬帶衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的主要發(fā)展階段，它們基本上采用了地面上成熟的先進(jìn)通信技術(shù)，并向星地一體化的方向發(fā)展。

地球靜止軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星的能力已顯著提高，如美國(guó)移動(dòng)衛(wèi)星風(fēng)險(xiǎn)公司（MSV）的“天地”（SkyTerra）衛(wèi)星，等效全向輻射功率（EIRP）達(dá)到79dBW，G/T值達(dá)到21dB/K，點(diǎn)波束數(shù)多達(dá)500個(gè)，能為移動(dòng)用戶提供與3G兼容的寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)。新的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)采用輔助地面組件（ATC）技術(shù)，衛(wèi)星和大量的輔助地面組件將構(gòu)成天地一體化的無(wú)縫切換。

國(guó)內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)民用通信衛(wèi)星主要在公用通信業(yè)務(wù)、專用通信業(yè)務(wù)、廣播電視傳輸業(yè)務(wù)等領(lǐng)域提供衛(wèi)星通信服務(wù)。雖然我國(guó)在民用地球靜止軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)領(lǐng)域還屬空白，但在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)建設(shè)方面已開展了相關(guān)的前期預(yù)研攻關(guān)工作，使空間大型可展開天線技術(shù)、多波束饋源陣列技術(shù)、數(shù)字波束形成網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等一些關(guān)鍵技術(shù)有了突破和進(jìn)展。不過，目前我國(guó)少量的民用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)仍依賴于國(guó)外的移動(dòng)衛(wèi)星開展業(yè)務(wù)。

能為移動(dòng)用戶提供與3G兼容的寬帶數(shù)據(jù)服務(wù)的“天地”衛(wèi)星

啟示

綜合分析目前及未來國(guó)外衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)、發(fā)展和運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)我們是有一些啟示的。

1）從系統(tǒng)層面分析：移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的軌道方案直接決定了系統(tǒng)對(duì)地面的覆蓋特性。國(guó)外移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的軌道方案無(wú)一不是從具體的覆蓋和通信需求出發(fā)進(jìn)行選擇和設(shè)計(jì)，現(xiàn)已呈現(xiàn)出以高軌（地球靜止軌道）、區(qū)域業(yè)務(wù)覆蓋為主，且高、低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)并存，區(qū)域覆蓋和全球覆蓋并存的態(tài)勢(shì)。我國(guó)移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的軌道方案設(shè)計(jì)也必須根據(jù)我國(guó)的地理位置、國(guó)土面積以及目前境內(nèi)外移動(dòng)通信衛(wèi)星的具體需求而定，加強(qiáng)系統(tǒng)的頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以及頻率資源的統(tǒng)籌規(guī)劃和高效利用：須重點(diǎn)考慮和兼顧近期實(shí)施計(jì)劃和長(zhǎng)遠(yuǎn)總體規(guī)劃及布局（遠(yuǎn)、近），以發(fā)展靜止軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)為主，同時(shí)兼顧低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展；以及軍用和民用通信的未來需求，支持分階段建設(shè)能力和靈活的擴(kuò)展升級(jí)能力。

2）從業(yè)務(wù)層面分析：在國(guó)外衛(wèi)星移動(dòng)通信的發(fā)展趨勢(shì)中，非常重要的一點(diǎn)就是寬窄帶融合，多業(yè)務(wù)、多服務(wù)對(duì)象可以靈活配置，這對(duì)我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展具有十分重要的借鑒意義。初期的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)以解決有無(wú)、窄帶通信、數(shù)據(jù)通信為主，重點(diǎn)解決話音、數(shù)據(jù)和適當(dāng)帶寬的圖片和視頻。后續(xù)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)則應(yīng)避免建設(shè)一個(gè)業(yè)務(wù)過于單一、靈活性差的系統(tǒng)，必須在設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)就要充分考慮到窄帶寬帶、多種業(yè)務(wù)的綜合，以及對(duì)軍用和民用兩大類需求用戶的支持。

3）從應(yīng)用層面分析：國(guó)外已運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的客戶群主要以政府、公益以及大型企業(yè)集團(tuán)的客戶為主，更多的是適用于政府應(yīng)急、搶險(xiǎn)救災(zāi)、搜救及稀路由通信等。因此，我國(guó)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)宜定位為國(guó)家公共信息基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分，項(xiàng)目的建設(shè)、實(shí)施和應(yīng)用應(yīng)充分發(fā)揮國(guó)家的主導(dǎo)地位和作用。

4）從技術(shù)層面分析：衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)是一個(gè)十分復(fù)雜的系統(tǒng)，涉及的專業(yè)領(lǐng)域眾多，設(shè)計(jì)難度極大，整個(gè)系統(tǒng)具有高投入、高技術(shù)和高風(fēng)險(xiǎn)的特點(diǎn)。從國(guó)外各種衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展我們可以看到，采用最先進(jìn)的技術(shù)并不一定能使系統(tǒng)運(yùn)作成功，相反可能帶來實(shí)現(xiàn)難度大、技術(shù)完善周期長(zhǎng)等缺點(diǎn)?？茖W(xué)的途徑應(yīng)該是在深入跟蹤國(guó)外技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)，注意與我國(guó)的實(shí)際設(shè)計(jì)及制造水平相匹配。

衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)可用于搶險(xiǎn)救災(zāi)

3 我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)需求調(diào)研和分析

基本需求

衛(wèi)星移動(dòng)通信的基本需求主要是國(guó)家的公益性需求，重點(diǎn)表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)。

1） 政府應(yīng)急通信和搶險(xiǎn)救災(zāi)的利器：它可為搶險(xiǎn)救災(zāi)中的指揮、決策、救援提供快速通信保障和視頻傳輸，進(jìn)行實(shí)時(shí)的災(zāi)情信息傳遞。衛(wèi)星移動(dòng)通信是在災(zāi)害發(fā)生過程中第一時(shí)間解決信息傳輸?shù)奈ㄒ皇侄巍?/p>

2）“村村通”工程：它可以解決國(guó)內(nèi)剩余約5% 的20戶以上自然村電話及數(shù)據(jù)通信的重要手段。

3）海洋開發(fā)、漁業(yè)漁政通信和安全的重要解決手段：例如，它可以用于100余萬(wàn)艘漁船出海捕魚的通信、安全和遇險(xiǎn)搜救。

4）公共安全：它包括公安、武警（維穩(wěn)、反恐、緝毒、邊防、消防等）、海關(guān)、交警的通信保障。

5）其他的需求：它包括一些商業(yè)需求，如用于地面移動(dòng)網(wǎng)無(wú)法覆蓋地區(qū)的個(gè)人移動(dòng)通信、科學(xué)考察、登山探險(xiǎn)、海上救生、物流（貨運(yùn)、海運(yùn)、航空……）、數(shù)據(jù)采集（石油、地質(zhì)、水文、?；繁O(jiān)測(cè)……）等。

但最基本的需求是以政府的應(yīng)急通信、搶險(xiǎn)救災(zāi)、“村村通”工程及漁業(yè)通信等國(guó)家公益性業(yè)務(wù)為主。

主要需求調(diào)研情況

通過在浙江、西藏、海南、四川、新疆、江西等地，對(duì)國(guó)家海洋漁業(yè)和漁政、減災(zāi)、應(yīng)急、公共安全等方面的衛(wèi)星移動(dòng)通信需求進(jìn)行調(diào)研和分析可以看出，我國(guó)在衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用需求。

（1）海洋漁業(yè)系統(tǒng)的需求

我國(guó)漁業(yè)大省有浙江、山東、廣東、福建、廣西、海南等沿海省份。

浙江全省共有各類60馬力（1馬力=0.7335kW）以上的海洋漁業(yè)船舶4萬(wàn)余艘，60馬力以下的漁船約2萬(wàn)余艘（包括內(nèi)陸漁船）。

2004年起，浙江著手建設(shè)“浙江省海洋漁業(yè)船舶安全救助信息系統(tǒng)”，以實(shí)現(xiàn)船舶日常安全監(jiān)控、作業(yè)水域監(jiān)控以及遇險(xiǎn)船舶搜救等任務(wù)目標(biāo)，重點(diǎn)解決了漁船海上事故頻發(fā)、漁船涉外糾紛和違規(guī)作業(yè)時(shí)有發(fā)生等船舶的安全監(jiān)控和實(shí)施救援問題。截止2009年底，已裝備該系統(tǒng)的船只約3萬(wàn)艘，其中裝備了“北斗”設(shè)備與海事通信終端設(shè)備的漁船約1.6萬(wàn)艘（配備“北斗”設(shè)備的9000艘）。目前短信通信已基本解決，話音通信手段尚不具備。

漁民經(jīng)常數(shù)月出海捕魚，由于不具備通話手段，其與家人的主要通信方式是依靠衛(wèi)星短信通信，僅浙江省船與船之間的短信通信量約為33萬(wàn)條/月，岸向船發(fā)送的短信量約5萬(wàn)條/月，船向岸發(fā)送的短信量約7萬(wàn)條/月。

目前，我國(guó)海洋漁業(yè)大馬力漁船超過33萬(wàn)艘，中小馬力漁船超過100萬(wàn)艘。由于現(xiàn)有各種通信手段（手機(jī)、超短波、短波、“北斗”短信）都存在各種弊端，所以無(wú)法滿足漁船和漁政指揮的需要，尤其是通話需求。在目前的條件下，漁業(yè)漁政將是一個(gè)巨大、潛在的衛(wèi)星移動(dòng)客戶市場(chǎng)。衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)建成、運(yùn)營(yíng)，并經(jīng)過3～5年的市場(chǎng)培育后，未來漁業(yè)的基本需求可達(dá)數(shù)十萬(wàn)用戶。

將數(shù)據(jù)、話音、視頻等信息通過衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)傳送到用戶中心，實(shí)現(xiàn)新聞采集、應(yīng)急指揮等移動(dòng)通信應(yīng)用

（2）減災(zāi)救災(zāi)的需求

現(xiàn)有通信手段主要包括手機(jī)、短波通信、“國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星”等，它們存在各種弊端，無(wú)法滿足需要。進(jìn)行減災(zāi)救災(zāi)的基本需求包括兩個(gè)方面：

一是災(zāi)害預(yù)警需求。對(duì)全國(guó)地震、洪澇、泥石流、雨雪冰凍、臺(tái)風(fēng)、道路事故等進(jìn)行災(zāi)害預(yù)警，需要百萬(wàn)以上衛(wèi)星預(yù)警報(bào)警終端，可將其安裝在城市社區(qū)、學(xué)校、車站、機(jī)場(chǎng)等重要場(chǎng)所，以及縣、鄉(xiāng)、村，提供預(yù)警警報(bào)、緊急防災(zāi)、保護(hù)和挽救生命。

二是對(duì)終端數(shù)量及性能和功能的需求。全國(guó)減災(zāi)救災(zāi)四級(jí)應(yīng)急指揮體系，如要保障縣鄉(xiāng)鎮(zhèn)至中央的通信暢通，至少需要30萬(wàn)部以上衛(wèi)星移動(dòng)通信終端。若系統(tǒng)穩(wěn)定和容量足夠，可把通信裝備配置到村信息員，將需要70萬(wàn)部終端。

（3）防汛的需求

我國(guó)主要有七大江河流域和幾十萬(wàn)座各種水庫(kù)。同時(shí)，我國(guó)江河湖泊眾多，自古以來洪水、臺(tái)風(fēng)、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)，水患不斷。但是，目前全國(guó)水利系統(tǒng)的通信手段十分薄弱，主要依靠短波、超短波、微波、地面移動(dòng)通信、固定衛(wèi)星通信等，無(wú)法滿足水文觀測(cè)和防洪應(yīng)急指揮的需要。同時(shí)，人們的觀念也在發(fā)生轉(zhuǎn)變：過去希望自建專用的水文觀測(cè)和防洪應(yīng)急指揮調(diào)度通信系統(tǒng)；而今的觀念不一定是自建系統(tǒng)，而更多的是希望去購(gòu)買專業(yè)通信服務(wù)，提高通信保障能力，從而提高全國(guó)水利系統(tǒng)的水利調(diào)度能力、防洪抗洪能力和效率。

考慮到水庫(kù)和江河流域情況，重點(diǎn)包括解決相當(dāng)數(shù)量尚無(wú)通信手段水庫(kù)的通信問題、水庫(kù)的應(yīng)急通信手段儲(chǔ)備，以及七大流域管理系統(tǒng)、2300個(gè)縣一級(jí)防汛指揮部門應(yīng)急通信需求，至少需要數(shù)萬(wàn)部衛(wèi)星手持終端以及十?dāng)?shù)萬(wàn)臺(tái)水文自動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)終端。

能為北美的鄉(xiāng)村、城市和其他偏遠(yuǎn)地區(qū)提供一種高質(zhì)量、低成本的無(wú)縫隙網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的地網(wǎng)星-1衛(wèi)星

（4）“村村通”工程的需求

實(shí)施“村村通”工程近10年來，我國(guó)累計(jì)投入資金近千億，農(nóng)村信息通信基礎(chǔ)設(shè)施得到跨越式發(fā)展，電信普遍服務(wù)取得長(zhǎng)足進(jìn)步。2011年初，隨著西藏最后一批行政村開通電話，標(biāo)志著中國(guó)大陸行政村全面實(shí)現(xiàn)了“村村通電話、鄉(xiāng)鄉(xiāng)能上網(wǎng)”的農(nóng)村通信發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)。但目前仍有近6%的近20萬(wàn)個(gè)自然村需要解決通電話的問題，而且每個(gè)村通電話的平均成本已經(jīng)上升到數(shù)十萬(wàn)元，安裝、維護(hù)十分困難。而支持手機(jī)通信的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，對(duì)于解決剩余的難以攻堅(jiān)的自然村通話問題來說仍不失為一個(gè)非常有效的途徑。

（5）其他需求

· 森林防火：全國(guó)森林火情自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和終端；

· 邊防線監(jiān)控：全國(guó)邊防、海防線情況自動(dòng)監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)和終端；

· 環(huán)境監(jiān)測(cè)：全國(guó)環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)；

· 安全生產(chǎn)、輸油輸氣管線監(jiān)控；

· 商業(yè)需求：旅游、商務(wù)、野外勘探作業(yè)等。

（6）系統(tǒng)性能、功能要求

目前，各業(yè)務(wù)部門對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的使用、功能和性能已提出了具體要求，重點(diǎn)包括：

1）業(yè)務(wù)種類。除具有話音等通信功能外，終端需具備定位功能、高速視頻信號(hào)回傳功能以及支持話音、信息功能，以滿足漁業(yè)情況實(shí)時(shí)交流的需要（船岸之間），并可以結(jié)合現(xiàn)有的安全監(jiān)控系統(tǒng)，支持船舶信息監(jiān)控。

2）海上緊急情況下的使用?？紤]到船舶遇險(xiǎn)的特殊情況，船載終端要求在棄船以后可以與船體分離，從而可以手持使用。

3）雙模使用。終端可支持在衛(wèi)星與地面兩種模式下的使用。首先需要解決話音通信問題。對(duì)于報(bào)警電話、公益電話等特殊應(yīng)用，建議免費(fèi)使用；對(duì)于特殊地區(qū)，終端多在高海拔、低溫、低壓的條件下使用（手持終端要求溫度為-40～50℃），設(shè)計(jì)手持終端時(shí)需考慮在此條件下的待機(jī)時(shí)間和使用時(shí)間。

4）衛(wèi)星覆蓋。需滿足國(guó)家對(duì)緝私、反恐、漁業(yè)漁政、海洋開發(fā)等重要需求，包括東海、南海及西部等地區(qū)。

5）船上電源的兼容性。漁船上有主機(jī)、輔機(jī)和電平3種供電方式，建議衛(wèi)星終端用電選用直流24V或13.8V，并考慮電壓不穩(wěn)的情況（高壓沖擊、高低壓保護(hù)），終端安裝時(shí)需與船體完全隔離。

6）信息廣播功能。它可支持系統(tǒng)內(nèi)用戶的信息群發(fā)。

7）船上設(shè)備的使用環(huán)境。衛(wèi)星終端需采用防腐、防潮、防鹽霧設(shè)計(jì)，特別是終端設(shè)備的各接口部位，同時(shí)還需要考慮終端設(shè)備可能長(zhǎng)期閑置的情況（我國(guó)有3個(gè)月左右的休漁期）。

8）系統(tǒng)制式?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)已裝備了一定數(shù)量的衛(wèi)星移動(dòng)通信終端，建議在新系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間考慮與現(xiàn)有終端的兼容問題，從而更有利于新系統(tǒng)的推廣使用。

9）系統(tǒng)成熟度。這是由于以往在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)使用中的各種情況及經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，管理部門對(duì)于系統(tǒng)成熟度的要求較高，要求系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定、可靠，用戶終端可靠、可用。

10）運(yùn)營(yíng)及售后服務(wù)。對(duì)于漁民在實(shí)際使用中所遇到的問題，要求能及時(shí)得到解決。

11）通信質(zhì)量及資費(fèi)。現(xiàn)有系統(tǒng)的每部終端價(jià)格約在1萬(wàn)元人民幣以下并逐步下降，通話費(fèi)用不高于1.8元/分鐘。新系統(tǒng)的資費(fèi)要在各類用戶的可接受范圍內(nèi)，尤其是要確保系統(tǒng)在使用過程中的穩(wěn)定性和可靠性。

12）安全管理等政府需要。若把系統(tǒng)用于安全管理等政府部門時(shí)，則對(duì)于系統(tǒng)的成熟、穩(wěn)定性要求較高，并要求終端設(shè)備有可升級(jí)性。

（7）需求狀況小結(jié)

奧普?qǐng)D斯公司網(wǎng)絡(luò)管理中心

1）綜上所述，我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信需求巨大，2015年前后，手持、便攜、車載等低速終端用戶的數(shù)量約28萬(wàn)～32萬(wàn)部，寬帶通信用戶約500部（政府用戶），數(shù)據(jù)通信終端約31萬(wàn)部，需5000～6000個(gè)衛(wèi)星信道方可滿足使用要求；至2020年，手持、便攜、車載等低速話音通信終端用戶的數(shù)量約170萬(wàn)部，寬帶通信用戶超過50萬(wàn)部，單/雙向數(shù)據(jù)通信終端約260萬(wàn)部，需2～3顆衛(wèi)星方可滿足使用要求。

2）潛在需求并不等同于市場(chǎng)需求或?qū)嶋H應(yīng)用市場(chǎng)。市場(chǎng)是一個(gè)需要培育、發(fā)展的過程，根據(jù)目前的衛(wèi)星移動(dòng)通信使用現(xiàn)狀，可以預(yù)期未來10年內(nèi)，衛(wèi)星移動(dòng)通信用戶將達(dá)百萬(wàn)以上，對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)通信鏈路的需求至少將達(dá)到10000條以上。

3）要達(dá)到上述目標(biāo)，將潛在需求變成實(shí)際應(yīng)用，首先必須依賴于國(guó)家有一個(gè)有利于衛(wèi)星移動(dòng)通信事業(yè)發(fā)展的政策；其次，有一個(gè)高效、能干的組織機(jī)構(gòu)；第三是有一個(gè)科學(xué)的頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì)，一個(gè)可實(shí)施和操作的科學(xué)方案與合理的實(shí)現(xiàn)途徑及有效的保證措施；第四是有一個(gè)合理的運(yùn)營(yíng)模式和資費(fèi)政策。

奧普?qǐng)D斯公司啟動(dòng)第一個(gè)澳大利亞通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）

4 系統(tǒng)建設(shè)的總體原則和總體思路

建設(shè)原則

1）系統(tǒng)定位：該系統(tǒng)應(yīng)定位為國(guó)家重大公益型項(xiàng)目，是國(guó)家重大公共基礎(chǔ)設(shè)施之一，重點(diǎn)服務(wù)于國(guó)家信息安全、社會(huì)穩(wěn)定、應(yīng)急救災(zāi)、“村村通”工程等國(guó)家普遍服務(wù)，以保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定、協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展。

2）建設(shè)原則：系統(tǒng)建設(shè)必須遵循高可靠性和低風(fēng)險(xiǎn)度的原則，在有條件的情況下，盡可能地引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和成熟技術(shù)，采用各種可能的技術(shù)措施和管理措施，將技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)降至最低。

3）業(yè)務(wù)區(qū)域：近期應(yīng)重點(diǎn)解決國(guó)內(nèi)及周邊地區(qū)和周邊海域覆蓋的衛(wèi)星移動(dòng)通信問題，建設(shè)區(qū)域性的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)；遠(yuǎn)期目標(biāo)是逐步建成全球覆蓋的高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星星座組成的全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

4）設(shè)計(jì)目標(biāo)：衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)能支持手持終端間的通信能力，系統(tǒng)建設(shè)和技術(shù)體制的選擇既要采用成熟技術(shù)，又能兼容未來的技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用擴(kuò)展能力，并與地面移動(dòng)通信網(wǎng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)天地融合的移動(dòng)通信網(wǎng)。

5）實(shí)施步驟：要按照統(tǒng)籌兼顧、分步實(shí)施的方針進(jìn)行精細(xì)規(guī)劃和部署，做好頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì)，分階段、分步驟實(shí)施。近期解決有無(wú)問題，發(fā)展以區(qū)域覆蓋為主的窄帶衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)；中期達(dá)到技術(shù)先進(jìn)，支持手機(jī)“一跳”，支持寬、窄帶業(yè)務(wù)相兼容的全數(shù)字化衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)；遠(yuǎn)期考慮全球覆蓋的衛(wèi)星星座的發(fā)展需求，并逐步由國(guó)家公益型項(xiàng)目向市場(chǎng)化運(yùn)作發(fā)展。

總體設(shè)想

我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)總的發(fā)展目標(biāo)擬分為三步。

第一步：2010年上半年，搭載了S頻段轉(zhuǎn)發(fā)器的中星-6A通信衛(wèi)星成功發(fā)射并投入使用，以啟用和保護(hù)S頻段資源，并開展了相應(yīng)的系統(tǒng)體制試驗(yàn)和基本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用；現(xiàn)計(jì)劃在2015年發(fā)射我國(guó)首顆地球靜止軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星，建成我國(guó)獨(dú)立自主的、采用模擬技術(shù)的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

第二步：2018年，完成我國(guó)地球靜止軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的第二階段建設(shè)，從而建成更為先進(jìn)、通信容量更大、功能更強(qiáng)的全數(shù)字化技術(shù)、支持衛(wèi)星

熱點(diǎn)焦點(diǎn)手機(jī)“一跳”通信的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

第三步：2025年，完成大容量、全數(shù)字化、兼顧寬帶通信的地球靜止軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信與地面蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合，在我國(guó)領(lǐng)土及周邊區(qū)域構(gòu)建一套具有完整自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的天地一體化地球靜止軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，使我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信的技術(shù)水平躋身國(guó)際先進(jìn)行列。同時(shí)，擇機(jī)考慮發(fā)射低地球軌道星座衛(wèi)星，最終建成由高軌衛(wèi)星和低軌衛(wèi)星并存，以中國(guó)及其周邊地區(qū)覆蓋為主、兼顧全球通信需求的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)。

衛(wèi)星的設(shè)計(jì)，要求頻率和極化配置等技術(shù)狀態(tài)相同（后續(xù)單顆衛(wèi)星僅占約5MHz頻帶即可滿足要求），可以同頻、同覆蓋、不同軌，每顆衛(wèi)星均覆蓋全國(guó)及周邊海域，既可互為備份，又能互為補(bǔ)充。

對(duì)于地面操作運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，應(yīng)具有支持2顆以上移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的擴(kuò)展能力，以此實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，效益的最大化，系統(tǒng)良性循環(huán)和穩(wěn)定、可持續(xù)的發(fā)展。

阿聯(lián)酋瑟拉亞-2移動(dòng)通信衛(wèi)星在軌飛行示意圖

頂層規(guī)劃、合理分配和高效使用衛(wèi)星頻率資源

在國(guó)家無(wú)線電管理局等主管部門的正確領(lǐng)導(dǎo)和具體指導(dǎo)下，在國(guó)家各工業(yè)部門和研究部門的努力下，我國(guó)的S頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信頻率資源，從87.5°（E）～130°（E）軌位范圍內(nèi)的可視空間弧段和系統(tǒng)應(yīng)用視場(chǎng)范圍內(nèi)已具有優(yōu)先地位。如何全面、有效地保護(hù)并高效使用好S頻段頻率資源是目前擺在我們面前的2個(gè)重要課題。

首先，應(yīng)該做好整個(gè)項(xiàng)目的頂層設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌規(guī)劃，制定15～20年內(nèi)我國(guó)移動(dòng)通信衛(wèi)星建設(shè)的總體規(guī)劃和計(jì)劃，兼顧遠(yuǎn)近（近期計(jì)劃和長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃）、高低并存（高軌衛(wèi)星以區(qū)域覆蓋為主，低軌星座以全球覆蓋為主）、軍民需求等因素，合理分配、高效利用僅有的S頻段頻率資源。一般來講，由于衛(wèi)星使用了多點(diǎn)波束，衛(wèi)星的頻率復(fù)用次數(shù)可達(dá)十幾次到數(shù)十次，所以1顆移動(dòng)通信衛(wèi)星使用約5MHz業(yè)務(wù)頻帶即可。

其次，實(shí)際的衛(wèi)星建設(shè)方案設(shè)計(jì)和計(jì)劃安排，既要保證衛(wèi)星頻率資源的高效利用，同時(shí)也應(yīng)能有效地保護(hù)我國(guó)現(xiàn)有衛(wèi)星軌道位置和頻率資源的優(yōu)先地位，并盡可能快地加速我國(guó)第一顆移動(dòng)通信衛(wèi)星的發(fā)射和系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)。

同時(shí)，應(yīng)按照制定的總體規(guī)劃要求，將實(shí)際衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)計(jì)劃同國(guó)際電信聯(lián)盟資料的滾動(dòng)申報(bào)有機(jī)結(jié)合起來，適時(shí)地向國(guó)際電信聯(lián)盟進(jìn)行資料的滾動(dòng)申報(bào)，并做好國(guó)際電信聯(lián)盟衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料的協(xié)調(diào)和維護(hù)工作。

總之，發(fā)展我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，需要認(rèn)真做好系統(tǒng)的頂層規(guī)劃和設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌兼顧，分步實(shí)施，加強(qiáng)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)和執(zhí)行的科學(xué)性、合理性及高效性，加快我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展；其次，需要合理分配、高效利用彌足珍貴的軌道位置和頻率資源；同時(shí)，在未來后續(xù)的國(guó)際電信聯(lián)盟衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料申報(bào)和維護(hù)工作中，要結(jié)合我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的總體發(fā)展規(guī)劃，有計(jì)劃、分步驟、并具前瞻性地申報(bào)后續(xù)固定衛(wèi)星、非靜止軌道衛(wèi)星的衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)頻段的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料，以滿足我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的長(zhǎng)期、可持續(xù)發(fā)展要求?！?/p>