廣播衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

王曉海，周宇昌

（空間電子信息技術(shù)研究院空間微波技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，西安 710100）

1 廣播衛(wèi)星

廣播衛(wèi)星是指直接向用戶轉(zhuǎn)播音頻、視頻和數(shù)據(jù)等信息的通信衛(wèi)星。根據(jù)國際電信聯(lián)盟（ITU）的定義，廣播衛(wèi)星是運(yùn)營衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)的衛(wèi)星，其主要功能是為地面電視運(yùn)營商提供節(jié)目源。廣播衛(wèi)星是一種專用的通信衛(wèi)星，主要用于電視廣播，具有信息單向傳輸、一發(fā)多收特點(diǎn)。廣播衛(wèi)星是衛(wèi)星廣播系統(tǒng)的重要組成部分，是空間廣播的發(fā)射臺。

2 廣播衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀[1]-[26]

2.1 GBS系統(tǒng)[1]-[2]

美國在1994年為滿足戰(zhàn)場信息化對衛(wèi)星通信帶寬的需求，特別是戰(zhàn)區(qū)內(nèi)的通信需求，發(fā)展了全球廣播服務(wù)（Global Broadcast Service，GBS）系統(tǒng)。1995年4月，提出了GBS系統(tǒng)的任務(wù)需求文件，向戰(zhàn)區(qū)內(nèi)提供寬帶單向軍事信息廣播業(yè)務(wù)，包括情報(bào)、圖像、地圖和視頻等數(shù)據(jù)傳輸，用戶終端較小，成本較低。

整個(gè)GBS的發(fā)展規(guī)劃為3個(gè)階段：第1階段為能力試驗(yàn)階段，租用商用衛(wèi)星上的一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，購買有限數(shù)量的商用終端，使用商用頻段，對GBS概念和操作進(jìn)行試驗(yàn)和驗(yàn)證，曾應(yīng)用于波黑戰(zhàn)爭中。第2階段為搭載實(shí)用階段，利用搭載在UFO-8、9和10衛(wèi)星上的GBS載荷，提供全球范圍的實(shí)用戰(zhàn)場信息廣播業(yè)務(wù)。第3階段在總結(jié)前2個(gè)階段的經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，將GBS系統(tǒng)與MILSATCOM體系有效集成為一體。不論哪個(gè)階段，GBS系統(tǒng)都包括3大部分：廣播管理段，提供系統(tǒng)與數(shù)據(jù)提供者之間的接口，建立并管理廣播信息流，使信息傳送到所需的注入點(diǎn)；空間段，提供衛(wèi)星傳輸和覆蓋能力；終端段，接收衛(wèi)星傳送的廣播信息，提供用戶接口。目前，美軍有3個(gè)衛(wèi)星廣播管理/主注入站，分別位于弗吉尼亞州Nor folk、意大利西西里島的Sigonel la和夏威夷的Wahiawa。有2個(gè)戰(zhàn)區(qū)注入站，機(jī)動(dòng)部署到戰(zhàn)區(qū)，快速傳送戰(zhàn)區(qū)專用信息。目前已經(jīng)部署了超過300套接收設(shè)備，包括地面接收設(shè)備、潛艇接收設(shè)備和艦載接收設(shè)備等。

為節(jié)省成本和縮短進(jìn)度，美國選擇了在UFO窄帶軍事通信衛(wèi)星上的搭載方案。GBS采用4臺130W的Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，每臺數(shù)據(jù)率24Mb/s，上/下行頻率30/20GHz，每顆衛(wèi)星GBS系統(tǒng)的總?cè)萘繛?6Mb/s。Ka頻段接收機(jī)對每個(gè)上行頻率進(jìn)行放大和變頻。輸入復(fù)用器（IMUX）采用共鳴腔帶通濾波器組件實(shí)現(xiàn)信道化。轉(zhuǎn)發(fā)器控制單元（TCU）提供自動(dòng)增益控制（AGC），可消除因氣象條件或注入站EIRP變化等引起的接收信號變化，保持微波功率放大器（MPA）工作在飽和狀態(tài)，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的抗干擾性能。微波功率放大器由2個(gè)65W行波管放大器組成，通過1個(gè)通用電子功率調(diào)節(jié)器（EPC）控制。

系統(tǒng)有2部接收天線，3部發(fā)射天線。2部接收天線，其中1部為固定天線，1部為可控點(diǎn)波束天線。3部發(fā)射天線為相互獨(dú)立的可控點(diǎn)波束天線，其中2部為窄點(diǎn)波束天線，1部為寬點(diǎn)波束天線。

按照地面指令，由交換矩陣實(shí)現(xiàn)天線與轉(zhuǎn)發(fā)器間的切換，可以將接收天線的信號路由至任意或全部轉(zhuǎn)發(fā)器。

GBS是一個(gè)基于商用衛(wèi)星技術(shù)的單向高速衛(wèi)星通信系統(tǒng)，與全球指揮控制系統(tǒng)（Global Command Control System，GCCS）等重要國防信息基礎(chǔ)設(shè)施互聯(lián)，成為美國重要的空間支持力量而被納進(jìn)國家安全空間體系。

圖1 GBS系統(tǒng)體系架構(gòu)

2.2 MBSAT系統(tǒng)[3]-[6]

2001年，日本的移動(dòng)廣播公司（MBCO）與美國的勞拉空間系統(tǒng)公司簽訂合同，制造MBSAT衛(wèi)星。該星于2004年3月13日發(fā)射，這是第一顆為日韓移動(dòng)用戶提供高質(zhì)量數(shù)字業(yè)務(wù)的多媒體廣播衛(wèi)星。該衛(wèi)星重3900kg，星上功率7.5kW，設(shè)計(jì)壽命12年，軌道位置為144°E。星上有120W的S頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，星上的S頻段Ast roMesh反射面天線直徑12m，由美國的TRW公司下屬的Ast ro Space公司負(fù)責(zé)制造。該衛(wèi)星接收來自地面廣播中心的Ku頻段信號（13.824-13.883GHz），經(jīng)過變頻，以S頻段（2630-2655MHz，載頻為2642.5MHz，帶寬為25MHz）和Ku頻段（12.214-12.239GHz）將信號發(fā)送到全國范圍內(nèi)的服務(wù)區(qū)域，為日本和韓國的移動(dòng)用戶提供數(shù)據(jù)、MPEG4視頻和其他數(shù)字多媒體信息業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為128kb/s～384kb/s。

MBSAT衛(wèi)星的技術(shù)特點(diǎn)之一，是可提供較高EIRP的下行鏈路信號。為了獲得較高的EIRP，衛(wèi)星上安裝了大功率的S頻段發(fā)射機(jī)和一副直徑為12m的S頻段高增益天線。其S頻段的EIRP大于67dBW。這樣，移動(dòng)終端就可以通過一個(gè)小型的全向天線接收到衛(wèi)星下行鏈路信號。

通過使用MPEG-4和AAC壓縮技術(shù)，MBSAT衛(wèi)星的S頻段有效載荷可以發(fā)送數(shù)據(jù)、CD質(zhì)量的音頻和TV質(zhì)量的視頻。該系統(tǒng)可以同時(shí)提供60多套音頻節(jié)目和10套視頻節(jié)目。

為了消除建筑物及隧道內(nèi)對信號的影響，地面采用了一種名為填縫器（Gap-Filler）的中繼裝置。該裝置有大范圍和小范圍兩種。前者的覆蓋半徑為1km～3km，后者用于覆蓋隧道、地下空間和商廈等建筑物的內(nèi)部。

圖2 MBSAT系統(tǒng)工作示意

2.3 Sirius系統(tǒng)[7]-[11]

Sirius XM公司的空間段資源包括位于西經(jīng)85°和西經(jīng)115°的5顆XM衛(wèi)星和4顆Sirius FM衛(wèi)星，即Sir ius FM-1、2、3、5，目前均在軌運(yùn)行。Sir ius FM-6衛(wèi)星質(zhì)量6018kg，壽命末期功率20kW，是第一代Sirius衛(wèi)星功率的兩倍，定點(diǎn)于GEO西經(jīng)115.2°位置，壽命15年。Sirius FM-6是Sirius XM公司的第10顆衛(wèi)星，也是SS/L公司為天狼星XM公司建造的第6顆衛(wèi)星。前5顆衛(wèi)星（Sirius FM-1、2、3、5、XM-5）全部采用LS-1300平臺建造。

2000年，美國勞拉空間系統(tǒng)公司為天狼星衛(wèi)星廣播公司設(shè)計(jì)和建造了4顆第一代“天狼星”通信衛(wèi)星。第一代“天狼星”衛(wèi)星每顆重3800千克，選用“LS-300”衛(wèi)星平臺，裝載1臺X/S頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，采用傳統(tǒng)的拋物面反射天線，2個(gè)太陽能帆板各安裝5片，功率容量近20千瓦，設(shè)計(jì)壽命15年。“天狼星”公司的3顆衛(wèi)星組成第一個(gè)衛(wèi)星星座，運(yùn)行在近地點(diǎn)23975千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)46983千米，傾斜63.4°的軌道上。

2006年，“天狼星”公司委托美國勞拉空間系統(tǒng)公司再建造第二代更加強(qiáng)大的新的地球靜止衛(wèi)星，用于衛(wèi)星廣播服務(wù)。2008年第4季度，“天狼星FM-5”建造完成；2009年6月30日，俄羅斯將“天狼星-5”送入靜止軌道?！疤炖切?5”號重5840千克，應(yīng)用美國勞拉公司的“LS-300”衛(wèi)星平臺，裝載1臺X/S頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，2個(gè)十字架形的太陽能帆板各安裝6片非常漂亮的光伏板，功率容量近20千瓦，設(shè)計(jì)壽命15年，運(yùn)行在西經(jīng)960的靜止軌道?！疤炖切?5”裝載上行和下行S頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。末期功率達(dá)20千瓦以上。

它采取一系列先進(jìn)技術(shù)，包括9米展開式反射天線。“天狼星-5”沒有采用傳統(tǒng)的天線系統(tǒng)，而是金光閃閃的可展開式網(wǎng)狀反射天線，達(dá)到高密度傳輸，提供比上一代“天狼星”衛(wèi)星近一倍的廣播能力。2013年10月25日，美國天狼星XM廣播公司（英文簡稱Sirius XM）的Sirius FM-6衛(wèi)星搭乘俄羅斯的“質(zhì)子”號火箭成功發(fā)射。Sirius FM-6衛(wèi)星由美國勞拉空間系統(tǒng)公司（SS/L）建造，是Sirius XM公司現(xiàn)役衛(wèi)星之中功率最高、質(zhì)量最大的商業(yè)通信衛(wèi)星。Sirius FM-6用于接替即將壽命到期的FM-1和FM-2衛(wèi)星。配置與“天狼星-5”基本相同，衛(wèi)星攜帶X頻段上行鏈路有效載荷和S頻段下行鏈路有效載荷，衛(wèi)星也裝備一個(gè)9米展開式網(wǎng)狀反射天線，2個(gè)十字架形的太陽能帆板，末期功率達(dá)20千瓦，它是世界上功率最強(qiáng)大的衛(wèi)星。衛(wèi)星投入運(yùn)營之后將提高Sirius XM公司服務(wù)性能和提供額外的備用能力。

圖3 “天狼星FM6”通信衛(wèi)量

2.4 ABS系統(tǒng)[12]-[16]

1999年9月，亞洲廣播衛(wèi)星-1（ABS-1）成功發(fā)射并定點(diǎn)于75°E軌道上。該星原名洛馬1號（LMT-1），后因2006年，洛克希德·馬丁公司（Lockheed Martin Space System Company，LMT）被亞洲廣播衛(wèi)星公司（ABS）收購，故更名至此。

ABS-1衛(wèi)星具有44個(gè)大功率轉(zhuǎn)發(fā)器，其中C頻段28個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，Ku頻段16個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。C頻段擁有能夠覆蓋半個(gè)地球以及全球的A波束和B波束，Ku頻段則分為北波束和南波束。

2014年2月6日，ABS-2由阿里安-5運(yùn)載火箭成功發(fā)射。

ABS-2衛(wèi)星采用LS-1300平臺，其發(fā)射質(zhì)量超過6000kg，攜帶89臺轉(zhuǎn)發(fā)器，包括32臺C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器、51臺Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器和6臺Ka頻段轉(zhuǎn)發(fā)器。衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命超過15年，是一顆高功率、大容量衛(wèi)星，整星容量接近7.6GHz。ABS-2衛(wèi)星定點(diǎn)于75°（E）軌道位置。該軌道位置是亞洲廣播衛(wèi)星公司的主要軌道位置，目前ABS-1、1A、2I等多顆衛(wèi)星均位于該位置。ABS-2衛(wèi)星投入運(yùn)營之后，可為亞太、非洲、歐洲和中東等地區(qū)提供電視直播、多媒體接入、通信和其他數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。衛(wèi)星可形成10個(gè)不同波束，其中6個(gè)高功率Ku頻段波束用于提供東半球的直播到戶（DTH）服務(wù)；3個(gè)C頻段波束用于非洲和東南亞地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)；1個(gè)Ka頻段波束主要覆蓋中東與北非地區(qū)，用于商業(yè)和軍事應(yīng)用。

2015年3月1日，美國太空探索技術(shù)（Space X）公司的獵鷹9 號運(yùn)載火箭將美國衛(wèi)星制造商波音網(wǎng)絡(luò)與空間系統(tǒng)公司（Boeing）研制的亞洲廣播衛(wèi)星-3A衛(wèi)星（ABS-3A）送入太空，ABS-3A衛(wèi)星攜帶24路C頻段和24路Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器，設(shè)計(jì)壽命15年，整星質(zhì)量約2200千克，計(jì)劃定點(diǎn)于西經(jīng)3°軌道位置。

2016年6月15日，波音衛(wèi)星系統(tǒng)公司（BSS）制造的亞洲廣播衛(wèi)星-2A（ABS-2A）由獵鷹-9（Falcon-9）火箭成功發(fā)射。

圖4 ABS-2衛(wèi)星展開地面試驗(yàn)

2.5 Outernet計(jì)劃[17]-[24]

2014年，美國媒體發(fā)展投資基金（MDIF）發(fā)起了外聯(lián)網(wǎng)（Outernet）項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃借助數(shù)以百計(jì)的人造衛(wèi)星為全球提供全天候的免費(fèi)Wi-Fi接入。Outernet整個(gè)衛(wèi)星系統(tǒng)架構(gòu)十分簡單：首先是利用低成本、批量化生產(chǎn)的立方體小衛(wèi)星構(gòu)成空間段；其次是尋求NASA等航天部門幫助，得到低價(jià)的衛(wèi)星發(fā)射服務(wù)；最后是選擇內(nèi)容提供商，通過地面網(wǎng)絡(luò)上傳給衛(wèi)星，再借助于衛(wèi)星向全球免費(fèi)廣播無線信號。

MDIF計(jì)劃向近地軌道發(fā)射150余顆立方體衛(wèi)星，并在地面建立基站向衛(wèi)星發(fā)射數(shù)據(jù)流，在衛(wèi)星上使用基于用戶數(shù)據(jù)報(bào)（UDP）的Wi-Fi多播技術(shù)，將解析后的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為無線網(wǎng)絡(luò)傳播到世界各地。值得注意的是，Outernet衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)并不等同于Wi-Fi，因?yàn)樗鼉H提供單向的廣播服務(wù)，而非地面互聯(lián)網(wǎng)的交互服務(wù)。其播發(fā)內(nèi)容包括國際地區(qū)新聞、英國文化協(xié)會(huì)課程、軟件、音樂、視頻、各語種維基百科等內(nèi)容，同時(shí)援救部門也可以通過Outernet接入緊急通信頻道。同時(shí)，由于國際電信聯(lián)盟（ITU）并未對微型衛(wèi)星使用頻段作出規(guī)定，Outernet計(jì)劃使用的頻段與Wi-Fi頻段相同，若實(shí)現(xiàn)雙向通信，衛(wèi)星將極易受到地面無線網(wǎng)絡(luò)的干擾。此外，考慮到播發(fā)信息安全，Outernet能否得到各國政府支持，也是該計(jì)劃需要考慮的重要因素。

2.6 SkyLAN星簇[25]-[26]

SkyLAN是由歐空局（ESA）主導(dǎo)開發(fā)的一個(gè)GEO衛(wèi)星星簇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，它由一組較小的GEO衛(wèi)星組成，衛(wèi)星之間通過星間鏈路實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互操作，從而完成一顆大衛(wèi)星功能。SkyLAN系統(tǒng)實(shí)際上就是一個(gè)由多顆GEO衛(wèi)星組成的空間網(wǎng)絡(luò)。它以標(biāo)準(zhǔn)化的星間通信接口為基礎(chǔ)，將通常由單顆通信衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)的功能分布到多顆不同的、更小的、處于同一軌道的衛(wèi)星上。因此，SkyLAN是一個(gè)通過ISL交換信息，執(zhí)行綜合。集成功能的衛(wèi)星星簇。

意大利的阿爾卡特宇航公司（Alcatel Space）、西班牙的GMV公司、瑞士的康特拉弗斯公司、盧森堡的SES-Astra公司和加拿大的Telesat公司聚集了許多著名的航天業(yè)務(wù)和航天工程方面的專家，對SkyLAN進(jìn)行了研究。研究的目標(biāo)就是為三種不同任務(wù)評估SkyLAN概念在技術(shù)和財(cái)政上可行性。這三種任務(wù)是：移動(dòng)衛(wèi)星服務(wù)（MSS）任務(wù)，固定衛(wèi)星服務(wù)FSS（FSS）任務(wù)和廣播衛(wèi)星服務(wù)（BSS）任務(wù)。選擇這三種任務(wù)進(jìn)行研究是因?yàn)樗鼈兙枰嫶蟮能壍蕾Y源，而現(xiàn)有的平臺并不能滿足其巨大的需求。MSS任務(wù)為全歐洲提供S波段的S-DMB（衛(wèi)星數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)）服務(wù)，它是為實(shí)現(xiàn)廣播和多播服務(wù)而在3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上增加的系統(tǒng)。歐洲上空極高功率的衛(wèi)星能讓移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)操作者通過前向鏈路給移動(dòng)用戶手持終端傳輸豐富的多媒體信息。衛(wèi)星廣播覆蓋范圍大的特點(diǎn)和它本身所具有的廣播特性，使其對這種S-DMB服務(wù)具有很強(qiáng)的適應(yīng)能力和很高的性價(jià)比。但是，S-DMB系統(tǒng)衛(wèi)星天線1∶3徑和功率消耗都很大，功耗超過14kW，這么大的系統(tǒng)在現(xiàn)有平臺上很難實(shí)現(xiàn)。FSS任務(wù)系統(tǒng)在全歐洲提供Ka波段多媒體寬帶業(yè)務(wù)服務(wù)。從帶寬和電路數(shù)量上來說，只有大容量衛(wèi)星能達(dá)到高性價(jià)比的要求，以保證衛(wèi)星系統(tǒng)從經(jīng)濟(jì)上來說是可行的。該系統(tǒng)的寬帶有效載荷具有復(fù)雜的多波束天線，數(shù)百個(gè)接收、路由和發(fā)送通道。另外，為了再生和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)字信號，還需要很大的、功能很強(qiáng)的星上處理器。因此，也只有很重的高功率衛(wèi)星能實(shí)現(xiàn)這些功能。

BSS任務(wù)在全歐洲提供Ku波段的語音電視廣播服務(wù)。盡管現(xiàn)在對衛(wèi)星電視廣播服務(wù)的需求不大，但隨著小廣播公司直接接入衛(wèi)星需求的增加和特定地區(qū)的語音廣播服務(wù)需求通常是基于語音和文化的特性，這種情況有望在幾年內(nèi)改變。而且，未來衛(wèi)星都希望占據(jù)熱點(diǎn)軌道位置，如19.2°E或13°E，并使用分配的所有Ku波段頻譜，以接入大量的用戶，也只有大的高功率衛(wèi)星能提供這種服務(wù)。在以上三種情況下，大衛(wèi)星面臨技術(shù)可行性的限制。接下來自然就考慮到基于SkyLAN概念的衛(wèi)星星簇了。衛(wèi)星星簇顯然是一種更加靈活的方法，到目前為止，ESA已經(jīng)對數(shù)個(gè)功能分布原理和在數(shù)個(gè)小衛(wèi)星上進(jìn)行資源分配方法進(jìn)行了評估。評估結(jié)果顯示，對于FSS任務(wù)，最好的方式是各衛(wèi)星具有相同的覆蓋范圍和容量，ISL保證每顆衛(wèi)星覆蓋范圍的全球連接。對于BSS任務(wù)，衛(wèi)星星簇的形成需要兩個(gè)步驟，第一是分離星上處理功能并將其放在一顆專用衛(wèi)星上，第二步將覆蓋范圍和容量分布到各彎管式衛(wèi)星上。lSL將處理衛(wèi)星和各彎管式衛(wèi)星連接起來并擴(kuò)展各彎管式衛(wèi)星覆蓋區(qū)域。SkyLAN概念對MSS任務(wù)的吸引力很小，ISL不會(huì)給MSS任務(wù)系統(tǒng)帶來任何好處，這種任務(wù)的星簇需要的是小衛(wèi)星之間的協(xié)同定位，而不星間連接。因此，該任務(wù)不適合SkyLAN概念，所以不予考慮。衛(wèi)星之間的通信鏈路具有多種拓?fù)洌盒切?、網(wǎng)狀、環(huán)形和總線型。雙環(huán)結(jié)構(gòu)是FSS星簇的最好選擇。在雙環(huán)拓?fù)渲?，ISL是雙向的，數(shù)據(jù)流能在正反兩個(gè)方向上傳輸。這種拓?fù)涞闹饕獌?yōu)勢是對故障具有更好的健壯性。星簇內(nèi)所有衛(wèi)星配置相同，具有相同的軟硬件。雙環(huán)拓?fù)湎鄬W(wǎng)狀和星型拓?fù)?，ISL的數(shù)量減少了，在路由上具有更高的靈活性，并且不需要中斷服務(wù)就可以添加新的衛(wèi)星到星簇中。其缺點(diǎn)是，需要很大的ISL載荷，且在每顆交叉衛(wèi)星（crossed satellite）中需要本地路由，以使數(shù)據(jù)流能在環(huán)中循環(huán)流動(dòng)。具有處理衛(wèi)星（hub衛(wèi)星）的星型拓?fù)涓m合于BSS任務(wù)。星型拓?fù)涞倪x擇是由處理衛(wèi)星的中心角色所決定的，其主要缺點(diǎn)是在hub衛(wèi)星中，ISL終端數(shù)目巨大。整個(gè)星簇的軌道布置受備用衛(wèi)星和SkyLAN定義的影響。在相同軌道窗口通過偏心率和傾角分離實(shí)現(xiàn)的協(xié)同定位被證明對ISL的操作是不利的。在白天，衛(wèi)星彼此不斷旋轉(zhuǎn)，為了保持連續(xù)地ISL連接，要求在每顆衛(wèi)星上布置數(shù)個(gè)ISL終端，并需要擴(kuò)展掃描能力和進(jìn)行復(fù)雜的切換。ESA已經(jīng)評估了軌道布置和位置保持的數(shù)個(gè)場景，但是沒有一個(gè)對SkyLAN概念提出挑戰(zhàn)和質(zhì)疑。

3 廣播衛(wèi)星系統(tǒng)發(fā)展趨勢[27]、[28]

廣播衛(wèi)星因其覆蓋面廣以及上世紀(jì)90年代以來視頻數(shù)字壓縮技術(shù)的突破（90∶1），使得投資少、見效快、頻譜利用率高、信號質(zhì)量高、可靠性高、維護(hù)工作量少、運(yùn)行成本低、接收系統(tǒng)成本低。全球通信廣播衛(wèi)星需求旺盛，在軌、在研數(shù)量快速增長，近5年相繼發(fā)射了144顆通信廣播衛(wèi)星。除傳統(tǒng)固定通信衛(wèi)星外，高吞吐量通信衛(wèi)星和下一代全球移動(dòng)衛(wèi)星星座等占據(jù)了訂單的大部分份額，新興國家和地區(qū)的通信市場需求帶動(dòng)了全球通信廣播衛(wèi)星市場的繁榮發(fā)展。未來，廣播衛(wèi)星系統(tǒng)主要有以下發(fā)展趨勢：

3.1 技術(shù)更新?lián)Q代，研制水平不斷提高

寬帶、視頻、高清電視、移動(dòng)通信等業(yè)務(wù)需求決定了大功率、大天線、多點(diǎn)波束、頻率復(fù)用等技術(shù)得以應(yīng)用；近5年全球發(fā)射的81顆GEO商業(yè)通信廣播衛(wèi)星中50%的發(fā)射質(zhì)量都大于5000kg，大型化發(fā)展趨勢明顯。

3.2 平臺承載能力與應(yīng)用效率顯著提高

以“阿爾法平臺”（Alphabus）為代表的大型衛(wèi)星平臺和以波音衛(wèi)星系統(tǒng)-702SP平臺為代表的全電推進(jìn)平臺是新一代通信廣播衛(wèi)星平臺的發(fā)展方向，大型衛(wèi)星平臺可支持多達(dá)200臺轉(zhuǎn)發(fā)器，有效載荷功率能力達(dá)18kW，全電推進(jìn)平臺衛(wèi)星2015年3月已完成首發(fā)星，并因效率高、成本低而持續(xù)受到市場的青睞。

3.3 天地網(wǎng)絡(luò)不斷融合

衛(wèi)星通信與有線電視、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)四業(yè)融合。目前，有線電視、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)在數(shù)字媒體、信息服務(wù)行業(yè)已經(jīng)占主流地位，其主要原因是地面網(wǎng)絡(luò)天然具有互動(dòng)性和社交功能，而衛(wèi)星通信則以單向廣播見長。但是，它們之間具有明顯的互補(bǔ)性。這為它們的相互融合提供了基礎(chǔ)。畢竟，衛(wèi)星通信、有線電視、寬帶互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)都屬于信息服務(wù)業(yè)，相互融合是共同的發(fā)展趨勢，全網(wǎng)絡(luò)、全終端、全內(nèi)容是共同的發(fā)展戰(zhàn)略。

3.4 創(chuàng)新技術(shù)廣泛運(yùn)用

衛(wèi)星通信業(yè)是典型的技術(shù)密集性行業(yè)，技術(shù)進(jìn)步是衛(wèi)星通信行業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力量。如直播技術(shù)、Ka頻段多點(diǎn)波束、衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)等。此外，地面移動(dòng)通信的成果也在不斷被衛(wèi)星通信所應(yīng)用。