中星16號(hào)叩開(kāi)通信衛(wèi)星高通量時(shí)代大門(mén)

□ 文/周慧 張國(guó)航 東方星 攝/廖傳奇 何知洋

中星16號(hào)叩開(kāi)通信衛(wèi)星高通量時(shí)代大門(mén)

□ 文/周慧 張國(guó)航 東方星 攝/廖傳奇 何知洋

①安裝火工品

②衛(wèi)星總裝操作

③開(kāi)衛(wèi)星包裝箱

④衛(wèi)星吊裝

4月12日19點(diǎn)04分，國(guó)內(nèi)首顆Ka頻段點(diǎn)波束衛(wèi)星中星16號(hào)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心由長(zhǎng)征三號(hào)乙火箭成功發(fā)射。

中星16號(hào)衛(wèi)星（又名實(shí)踐13號(hào)）是我國(guó)首顆高通量通信衛(wèi)星，首次應(yīng)用Ka頻段多波束寬帶通信系統(tǒng)。在完成試驗(yàn)驗(yàn)證以后，衛(wèi)星將納入“中星”系列，命名為“中星16號(hào)”。

“高通量衛(wèi)星”的特征

中星16號(hào)衛(wèi)星是首顆高通量通信衛(wèi)星，通信總?cè)萘砍^(guò)20吉比特/秒，超過(guò)中國(guó)此前研制的通信衛(wèi)星容量總和。中星16號(hào)衛(wèi)星的成功發(fā)射是建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)的又一重要標(biāo)志性成就，使中國(guó)衛(wèi)星通信能力實(shí)現(xiàn)重大跨越，中國(guó)由此叩開(kāi)通信衛(wèi)星“高通量時(shí)代”的大門(mén)。

近年來(lái)，經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)信息通信技術(shù)的巨大現(xiàn)實(shí)需求，刺激光纖通信技術(shù)、地面移動(dòng)通信技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)等持續(xù)蓬勃發(fā)展。其中，在衛(wèi)星通信領(lǐng)域出現(xiàn)了容量能夠上百倍地增加的高通量衛(wèi)星。與以往通信衛(wèi)星利用C、Ku頻段不同，高通量通信衛(wèi)星主要利用Ka頻段。該頻段的頻率資源更加豐富，可以實(shí)現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)速率和頻譜利用率，具有卓越的特性，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)寬帶任務(wù)的靈活支持。這為用戶提供了一種完全可用的、可靠的、靈活的、可負(fù)擔(dān)的衛(wèi)星通信解決方案。利用Ka頻段的高通量通信衛(wèi)星，也成為用戶的首選之一。在國(guó)際上，美歐率先研制成功并將高通量通信衛(wèi)星推向市場(chǎng)應(yīng)用，取得了顯著效益。2015年全球高通量衛(wèi)星容量租賃收入超過(guò)10億美元。預(yù)計(jì)到2024年，高通量衛(wèi)星容量總租用量每年將以22%左右的年均復(fù)合增長(zhǎng)率持續(xù)增長(zhǎng)。

中星16號(hào)衛(wèi)星正是這樣一顆具有重要戰(zhàn)略意義的通信衛(wèi)星。2013年4月，國(guó)家批復(fù)中星16號(hào)衛(wèi)星正式立項(xiàng)。中國(guó)航天科技集團(tuán)五院的研制團(tuán)隊(duì)攻堅(jiān)克難、頑強(qiáng)拼搏，終于在短短4年時(shí)間里攻克了一系列重大技術(shù)難題，將衛(wèi)星送上太空，為我國(guó)衛(wèi)星通信應(yīng)用市場(chǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供了根本性的支撐。

中星16號(hào)衛(wèi)星不僅可以使用更加豐富的頻率資源，而且采用先進(jìn)的多點(diǎn)波束技術(shù)，實(shí)現(xiàn)較以往數(shù)十倍提高的頻率利用效率。衛(wèi)星投入運(yùn)營(yíng)后，將開(kāi)展Ka頻段載荷示范化運(yùn)營(yíng)服務(wù)，實(shí)現(xiàn)中國(guó)對(duì)Ka頻段的有效利用，從而以更低的成本提供覆蓋更廣、體驗(yàn)更好、應(yīng)用更便捷的衛(wèi)星通信服務(wù)。

據(jù)中星16號(hào)衛(wèi)星總指揮周志成介紹，我國(guó)還將發(fā)射實(shí)踐18號(hào)、中星18號(hào)、亞太-6D等具有高通量能力的衛(wèi)星；此外，為加快推進(jìn)民用空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃實(shí)施，還將發(fā)射近10顆大容量、超大容量、高承載比衛(wèi)星，以及以美非和洋區(qū)覆蓋為主的新增寬帶通信衛(wèi)星，將一同構(gòu)成我國(guó)天地一體的全球?qū)拵畔⒆呃?，推?dòng)航天強(qiáng)國(guó)建設(shè)的進(jìn)程。

讓寬帶通信無(wú)處不在

2017年是我國(guó)衛(wèi)星高通量通信時(shí)代的元年，中星16號(hào)衛(wèi)星將掀起國(guó)內(nèi)寬帶市場(chǎng)的一場(chǎng)革命。

經(jīng)過(guò)多年的建設(shè)和發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)已經(jīng)覆蓋國(guó)內(nèi)所有城市和主要鄉(xiāng)鎮(zhèn)。但是，我國(guó)幅員遼闊、地形復(fù)雜，在偏遠(yuǎn)山區(qū)、沙漠、草原、海洋等地方，信息傳遞仍屬于盲區(qū)；同時(shí)，隨著人們生活方式的改變，網(wǎng)絡(luò)成為人們旅行途中必不可少的需求，在飛機(jī)、火車(chē)、輪船上沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)的缺憾確實(shí)讓人惱火。而打破這一僵局的關(guān)鍵在于尋求新手段，中星16號(hào)衛(wèi)星正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。在那些地面無(wú)線信號(hào)覆蓋不到或光纜接入達(dá)不到的地方，都可以通過(guò)該衛(wèi)星方便地接入網(wǎng)絡(luò)。也就是說(shuō)，不管你是在偏遠(yuǎn)的小山村，在廣袤無(wú)垠的沙漠上，在遠(yuǎn)離喧囂的海島上，在高聳入云的山頂上，還是在2G/3G/4G信號(hào)覆蓋不到的飛機(jī)、火車(chē)或者游輪上，都可以通過(guò)衛(wèi)星享受不間斷的高速上網(wǎng)沖浪體驗(yàn)。

空中上網(wǎng)，讓高速互聯(lián)不再遙遠(yuǎn)。對(duì)離不開(kāi)手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的“低頭族”來(lái)說(shuō)，高通量衛(wèi)星將成為他們的福音，可以通過(guò)接入機(jī)載衛(wèi)星WiFi，享受飛行途中的高速上網(wǎng)樂(lè)趣，在萬(wàn)米高空上與地面隨時(shí)保持聯(lián)系。據(jù)衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師李峰介紹，得益于中星16號(hào)衛(wèi)星采用先進(jìn)的Ka頻段寬帶通信技術(shù)，機(jī)載終端可以支持高達(dá)400兆比特/秒的下載速率。而采用傳統(tǒng)手段，整架飛機(jī)只能獲得10兆比特/秒的網(wǎng)速，如果機(jī)上同時(shí)上網(wǎng)人數(shù)較多時(shí)，連網(wǎng)頁(yè)都遲遲無(wú)法打開(kāi)，美國(guó)航空公司就曾因“機(jī)內(nèi)WiFi太慢”投訴網(wǎng)絡(luò)公司，最后換成了與Ka高通量衛(wèi)星配套的機(jī)載WiFi系統(tǒng)。

列車(chē)寬帶，讓旅行途中不再煎熬?；疖?chē)是我國(guó)最大眾化的長(zhǎng)途出行方式，可是在高速行駛的火車(chē)上你是否有這樣的體驗(yàn)：打開(kāi)手機(jī)正準(zhǔn)備消遣，結(jié)果由于4G網(wǎng)絡(luò)斷斷續(xù)續(xù)甚至沒(méi)有信號(hào)，連發(fā)個(gè)微信消息都不停地提醒發(fā)送失敗，漫長(zhǎng)的旅途真是一種煎熬。由于列車(chē)處于高速移動(dòng)狀態(tài)，4G基站能夠提供給整列車(chē)的下載速率不足10兆比特/秒，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足一列車(chē)近千人的上網(wǎng)需求。通過(guò)中星16號(hào)衛(wèi)星可以為列車(chē)提供數(shù)百兆比特每秒的下載速率，大幅提升旅客體驗(yàn)。我國(guó)每年鐵路發(fā)送旅客量超過(guò)28億人次，在列車(chē)上配備車(chē)載終端，能夠切實(shí)為廣大旅客帶來(lái)福音。另外，在一帶一路建設(shè)中，如果通過(guò)4G網(wǎng)絡(luò)覆蓋鐵路沿線，需要建設(shè)大量基站，不僅成本高，而且?guī)捫　⑺俾事?、不穩(wěn)定，采用高通量衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)寬帶接入是目前最佳的解決方案。

衛(wèi)星應(yīng)用示意圖

海上互聯(lián)，讓親朋好友不再擔(dān)心。當(dāng)你踏上高端大氣上檔次的海上游輪，吹著海風(fēng)，看著落日，正想拿起手機(jī)在朋友圈上曬圖時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)上不了網(wǎng)，只能長(zhǎng)期處于“失聯(lián)”狀態(tài)，家人朋友看不到你的動(dòng)態(tài)，更無(wú)法與你聊天，心里難免擔(dān)心，不會(huì)坐上泰坦尼克號(hào)了吧？不會(huì)被海盜打劫了吧？……通過(guò)高通量衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)海上互聯(lián)，這些擔(dān)心都是多余的，你可以在海上隨時(shí)與好友曬圖分享、與家人視頻聊天。我國(guó)每年有超過(guò)370萬(wàn)次的旅客在海上旅行，為豪華游輪配備船載終端，有望解決他們的后顧之憂，盡情享受美好的旅途。與此同時(shí)，由于衛(wèi)星具有信道容量大、下載速率快、覆蓋范圍廣、通信質(zhì)量穩(wěn)定安全可靠等特點(diǎn)，可以安裝在大量漁船、貨輪、海上作業(yè)平臺(tái)等載體上，全國(guó)平均每天出海的游船數(shù)量超過(guò)30萬(wàn)條、運(yùn)輸船舶超過(guò)1 萬(wàn)3千艘，能夠產(chǎn)生很好的效果和可觀的效益。

無(wú)縫接入，讓寬帶遍布每個(gè)角落。受地域經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡以及地理?xiàng)l件限制，我國(guó)廣大農(nóng)村地區(qū)的寬帶接入設(shè)施遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于城市，尚有1.8億農(nóng)村用戶未通寬帶，如何消除網(wǎng)絡(luò)鴻溝已經(jīng)是信息化時(shí)代亟待解決的問(wèn)題之一。中星16號(hào)衛(wèi)星將以其快捷組網(wǎng)、高速接入以及低成本優(yōu)勢(shì)，助力運(yùn)營(yíng)商實(shí)現(xiàn)“無(wú)縫寬帶服務(wù)”。在地面網(wǎng)絡(luò)無(wú)法鋪設(shè)或者鋪設(shè)成本較高的地方，特別是在邊遠(yuǎn)地區(qū)較為分散的居住區(qū)，鋪設(shè)光纜或建設(shè)基站的費(fèi)用高、不易維護(hù)。而衛(wèi)星最大優(yōu)勢(shì)在于不受地面條件限制，可以為住戶直接配備衛(wèi)星用戶終端，實(shí)現(xiàn)每戶最高150兆比特/秒的寬帶接入。得益于容量大的特點(diǎn)，在沒(méi)有地面光纖的地區(qū)建設(shè)4G基站，完全可以通過(guò)高通量衛(wèi)星為4G基站空中搭橋，通過(guò)天地一體化部署實(shí)現(xiàn)村村通，讓寬帶遍布中國(guó)每個(gè)角落。★