衛(wèi)星通信產(chǎn)品體系的設(shè)計思路

周 同，王永康

（中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081）

0 引 言

衛(wèi)星通信是中國航天技術(shù)的主要應(yīng)用內(nèi)容之一，因其覆蓋范圍大、通信距離遠(yuǎn)、數(shù)據(jù)傳輸容量大、通信品質(zhì)高、聯(lián)網(wǎng)靈活快捷以及資費和通信距離無關(guān)等優(yōu)勢，已成為我國信息基礎(chǔ)設(shè)施中不能缺少的重要部分。中國建立了一條來源最豐富的衛(wèi)星定位通信服務(wù)用的空間段，并正在努力為中國和亞洲地區(qū)和太平洋沿岸地區(qū)的用戶有效的服務(wù)，現(xiàn)已形成適應(yīng)不同行業(yè)需求的衛(wèi)星通信網(wǎng)，可以很好發(fā)揮地面通信網(wǎng)的互補、拓展和緊急備用功能。本文針對衛(wèi)星通信產(chǎn)品體系的設(shè)計思路進(jìn)行了研究。

1 衛(wèi)星通信產(chǎn)品概述

1.1 衛(wèi)星通信產(chǎn)品內(nèi)涵

衛(wèi)星通信是通信服務(wù)業(yè)的一項重要內(nèi)容。衛(wèi)星通信運營商借助”星、頻、站、網(wǎng)、端”的資源要素，以及業(yè)務(wù)運行質(zhì)量保障體系和能力的建設(shè)，向客戶提供了交換機租用、互聯(lián)網(wǎng)傳輸、技術(shù)服務(wù)、系統(tǒng)集成以及終端定制等多種產(chǎn)品業(yè)務(wù)[1]。衛(wèi)星通信產(chǎn)品與服務(wù)、平臺、人才以及技術(shù)概念高度相關(guān)，在實際中由于它們的相互產(chǎn)生和交叉聯(lián)系，特別是與產(chǎn)品和業(yè)務(wù)之間的概念和聯(lián)系往往造成了用戶的錯覺，并由此對產(chǎn)品、服務(wù)經(jīng)營、平臺建設(shè)等企業(yè)管理工作造成了不必要的困難。但總的來說，產(chǎn)品是公司為實現(xiàn)滿足用戶需要、積極參加市場競爭的手段和方式，是公司業(yè)務(wù)開發(fā)、市場營銷、平臺運維、人才使用等行為的綜合結(jié)果。運營基礎(chǔ)和服務(wù)質(zhì)量是互聯(lián)網(wǎng)下產(chǎn)品發(fā)展與服務(wù)價值創(chuàng)新的基礎(chǔ)，以”星、頻、站、網(wǎng)、端”等技術(shù)為代表的人財物技術(shù)發(fā)展成為了公司價值創(chuàng)新的動力，而技術(shù)發(fā)展主要分布在市場營銷、產(chǎn)品研發(fā)、整體運維和集成創(chuàng)新等的業(yè)務(wù)當(dāng)中。

1.2 衛(wèi)星通信產(chǎn)品介紹

1.2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由地站-地面衛(wèi)星天線構(gòu)成，大多數(shù)反射天線通常為拋物面形，但也有部分多焦點雙極化天線是由球體與拋物面形組合而成。地面衛(wèi)星信號在經(jīng)過拋物面形雙極化天線的反射后，聚焦在它的中心聚焦部。其主要功能為實現(xiàn)地面電磁波信號和電信號之間的交叉變換，實現(xiàn)對C/KU 頻率微波信息的接收工作。下行功能：雙極化天線首先收到地面衛(wèi)星所下發(fā)的微弱信息，然后通過高頻頭（Low Noise Block，LNB）實現(xiàn)低噪音釋放，同時把C/KU 的下行頻率轉(zhuǎn)換成L 波段信息，實現(xiàn)相鄰層接口間傳送的數(shù)據(jù)單元（Interface Data Unit，IDU）的模數(shù)變換、對基帶信息的包裝、拆包和信息的解調(diào)等操作[2]。上行功能：將由IDU 產(chǎn)生的L 波段TDMA 上行通道，輸入上變頻功率放大器（Block Up-Converter，BUC）實現(xiàn)向上變頻和能量釋放，以對應(yīng)衛(wèi)星的上游通道，進(jìn)而利用雙極化天線發(fā)送給目標(biāo)衛(wèi)星。

1.2.2 超級基站自動尋星天線系統(tǒng)

（1）重要應(yīng)用領(lǐng)域。中國國家環(huán)保網(wǎng)、中央政治局黨校遠(yuǎn)程教育網(wǎng)、中國軍隊總參通信網(wǎng)、吉通電話集團移動互聯(lián)網(wǎng)、中國中央電視臺、省以下各級廣播電視、全國證券通信網(wǎng)以及各大企業(yè)移動通信工程。

（2）控制系統(tǒng)簡介。手動尋星天線控制系統(tǒng)的伺服追蹤控制系統(tǒng)一般由天線控制系統(tǒng)驅(qū)動器單元（Antenna Drioe Unit，ADU）、天線接收管理系統(tǒng)操控單元（Antenna Control Unit，ACU）、旋轉(zhuǎn)變壓器和傾角儀等所構(gòu)成，利用接收信標(biāo)、傾角傳感器等的信息調(diào)節(jié)天線接收控制系統(tǒng)方向/俯仰/極化傳動的起動裝置，并利用它的控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)天線接收控制系統(tǒng)的運動方向/俯仰/極化角度。天控系統(tǒng)具有地面測量與手動恢復(fù)控制功能，可以根據(jù)抗震要求設(shè)定，并且具有一鍵對星的控制功能，從追蹤、對星、調(diào)節(jié)等都可以手動調(diào)節(jié)或手動對星，還能夠預(yù)設(shè)存儲7 顆常用的衛(wèi)星參數(shù)，甚至更多。

（3）天線控制單元的信標(biāo)接收器描述。信標(biāo)接受機和衛(wèi)星信號的下變頻器組合，構(gòu)成整體的跟蹤接收器，用作衛(wèi)星通信地球站的自動跟蹤控制系統(tǒng)。它的工作是截獲同步衛(wèi)星信號發(fā)送的信標(biāo)數(shù)據(jù)，并將其下變頻轉(zhuǎn)換成中頻信號，進(jìn)而測量出與信標(biāo)數(shù)據(jù)高度成正比的直流壓力，給出衛(wèi)星信標(biāo)數(shù)據(jù)（即目標(biāo)）相應(yīng)于雙極化天線在不同角位時所對應(yīng)的信息強度壓力，以直流壓力形式送到雙反射天線伺服控制器，從而實現(xiàn)了雙極化天線對衛(wèi)星信號的自動監(jiān)控[3]。該接受機模塊采用了領(lǐng)先的小步進(jìn)鎖相環(huán)技術(shù)，與高穩(wěn)健化參考源實現(xiàn)了高頻的精密控制，其工作機理就是使用小步進(jìn)鎖相環(huán)技術(shù)，實現(xiàn)接收機將要接收的衛(wèi)星信號頻率點的精密變頻，而其中的掃描方法可以由軟件實現(xiàn)。

1.2.3 便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)

（1）便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)簡介。由于便攜式衛(wèi)星通信不受地域、氣象等因素的影響特點，因此對于要求及時迅速架設(shè)通信網(wǎng)絡(luò)的地方，便攜式衛(wèi)星通信站往往起到關(guān)鍵性作用。

（2）便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)的作用。第一，滿足了人類對移動多媒體技術(shù)（視頻）的需要，可以做到對同一個地點所產(chǎn)生的所有事情實行即時的視頻轉(zhuǎn)播和遠(yuǎn)距離介入，從而解答了多點廣播電視會議，數(shù)字視頻點播服務(wù)和其余各類多媒體視頻節(jié)目傳播問題。

第二，為了滿足用戶的移動部門辦公需要，便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)將能夠成為“虛擬辦公室”，沒有固定辦公地場所，人們隨時隨地和公司內(nèi)部或指揮中心之間實現(xiàn)永不間斷的通信聯(lián)絡(luò)以及消息共享，如發(fā)傳真、打電話，還能夠隨時高速連接網(wǎng)絡(luò)和公司專網(wǎng)等，并可以很方便地完成公司總部對移動部門的活動集中管理。

第三，應(yīng)用于地方政府應(yīng)急通信機構(gòu)、部隊及其特種系統(tǒng)。這種系統(tǒng)除對設(shè)備的可靠性、安全、操控性和三防性等因素的需求很高外，通常需要設(shè)備可以具有很長的回傳通道，以確保發(fā)送清晰的語音、高速的文字信息、即時的視頻和服務(wù)信息，并需要設(shè)備在極端和嚴(yán)酷的天氣環(huán)境下，可以保證永不間斷的通信聯(lián)絡(luò)[4]。

2 衛(wèi)星通信產(chǎn)品體系設(shè)計思路

2.1 設(shè)計原則

在產(chǎn)品體系設(shè)計流程中，必須面對哪些應(yīng)該是產(chǎn)品、哪些應(yīng)該是服務(wù)、哪類是評估與抉擇。需要滿足下列3 項要求方可列入產(chǎn)品范疇，也就是必須遵守的3 項準(zhǔn)則：一是產(chǎn)品要符合公司戰(zhàn)略發(fā)展方向；二是具備明確的目標(biāo)市場和客戶需求；三是擁有必要的資源和能力基礎(chǔ)。

產(chǎn)品系統(tǒng)是商品的多層次、結(jié)構(gòu)化組合，只有進(jìn)行正確的定位，才能獲得正確的商品系統(tǒng)。設(shè)計必須堅持以下3 個方面原則：一是高度內(nèi)聚、較低相互耦合性；二是貫徹專業(yè)化分工原則；三是體現(xiàn)團隊比較優(yōu)勢。

因此，項目的設(shè)計、研發(fā)與咨詢工作的進(jìn)行，最終都必須依靠具備一定專長的人以及專門技能的設(shè)計部門。

2.2 基本類型

隨著中國數(shù)字經(jīng)濟的發(fā)展、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)字化革命的深入，衛(wèi)星通信運營業(yè)務(wù)一定要和產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、行業(yè)互聯(lián)網(wǎng)融合發(fā)展。這就需要衛(wèi)星通信運營商從挖掘衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資源、提升網(wǎng)絡(luò)品質(zhì)、豐富產(chǎn)品種類、提升服務(wù)水平、培訓(xùn)咨詢、計算機技術(shù)、定制應(yīng)用終端以及設(shè)計整體方案等方面尋找優(yōu)勢，下足功夫，建立以中國高軌衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源服務(wù)為核心的衛(wèi)星運營業(yè)務(wù)、以中國高通衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與數(shù)字平臺為基礎(chǔ)的綜合資料業(yè)務(wù)系統(tǒng)、以中國物聯(lián)網(wǎng)/虛擬現(xiàn)實/大數(shù)據(jù)挖掘/人工智能等信息技術(shù)服務(wù)為重點的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，并整合3 個基本產(chǎn)業(yè)類型，以適應(yīng)世界衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)變化，把握好國家數(shù)字化轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略、新時代基建規(guī)劃所帶來的重大發(fā)展機會。

2.3 設(shè)計要點

產(chǎn)品設(shè)計并非名詞術(shù)語的單純羅列，亦并非資源要素的任意結(jié)合，它是公司傳播顧客價值的重要途徑，是提高顧客滿意度和忠誠度的重要媒介，是公司參加市場競爭的重要工具，是公司實現(xiàn)收入與盈利的根本。所以，企業(yè)在明確設(shè)計產(chǎn)品要素時，就必須以顧客利益、公司的競爭優(yōu)勢、生產(chǎn)技術(shù)等設(shè)計概念為基礎(chǔ)，對企業(yè)各個產(chǎn)品作出完整、系統(tǒng)的界定，從而保證企業(yè)產(chǎn)品具備充分的活性與生命力。本文將給出如下10 種產(chǎn)品設(shè)計要點。

（1）產(chǎn)品簡介。說明產(chǎn)品基本類別、針對的產(chǎn)業(yè)和市場、外形和特征、性能和功用，為使用者解決問題以及提供售后服務(wù)。

（2）目標(biāo)用戶。介紹主要目標(biāo)群體及用戶類別，包括個人、家庭、公司以及組織等。

（3）用戶價值。提供企業(yè)可以給用戶提供的價值，包括帶寬容量、費用、信息服務(wù)質(zhì)量、覆蓋范圍、響應(yīng)能力、數(shù)據(jù)與安全等[5]。

（4）核心技術(shù)。描述產(chǎn)品應(yīng)用所涉及的核心技術(shù)，主要包括通信、電腦軟硬件、自動化、機器人以及能源等關(guān)鍵領(lǐng)域。

（5）競爭對手條件。說明該企業(yè)存在的主要競爭對手、優(yōu)點和缺陷等。五力模型和SWOT 矩陣都是最主要的數(shù)據(jù)分析工具。

（6）合作者。描述技術(shù)開發(fā)、研究與推廣環(huán)節(jié)的合作者。價值鏈、戰(zhàn)略聯(lián)盟和商業(yè)生態(tài)都是最有效的分析方法。

（7）生命循環(huán)。描述商品所處的生命循環(huán)，分為進(jìn)入發(fā)展階段、生長時代、發(fā)展階段以及衰敗期等。

（8）市場總收入預(yù)測。描述當(dāng)前的市場總收入狀況和未來3 年的市場總收入預(yù)測狀況。

（9）產(chǎn)品執(zhí)行困境。描述產(chǎn)品運作流程中面臨的困難，通常分布于技術(shù)開發(fā)、人員組合、業(yè)務(wù)協(xié)同、政府許可、市場以及費用安排等方面。

（10）應(yīng)對戰(zhàn)略。描述公司針對執(zhí)行難度大而采用的對策與辦法，需要根據(jù)公司內(nèi)部環(huán)境，并使用相應(yīng)的管理理論與運營理念。

2.4 體系架構(gòu)

產(chǎn)品體系框架必須反映了產(chǎn)品重大的功能類別或領(lǐng)域、產(chǎn)品的具體類型以及產(chǎn)品與用戶和產(chǎn)品間的交互聯(lián)系。換言之，產(chǎn)品體系框架必須包含了客戶、產(chǎn)品和服務(wù)3 個維度。根據(jù)當(dāng)前衛(wèi)星通信的形勢與發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可分為衛(wèi)星服務(wù)類、電信服務(wù)類和系統(tǒng)集成類。衛(wèi)星運營服務(wù)是對常規(guī)高地球軌道衛(wèi)星技術(shù)業(yè)務(wù)的進(jìn)一步擴展，在原常規(guī)高回波通信衛(wèi)星提出的交換器租用業(yè)務(wù)和高通量衛(wèi)星技術(shù)提出的互聯(lián)網(wǎng)傳送業(yè)務(wù)的基本上，增加了網(wǎng)站運維、衛(wèi)星測控、主站托管等增值性業(yè)務(wù)。信息技術(shù)業(yè)務(wù)類依托高通量衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，向航空、海洋、交通運輸以及能源等領(lǐng)域的客戶開展互聯(lián)網(wǎng)接入、視頻交流、電子商務(wù)等信息技術(shù)業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)綜合類所涉及的主要業(yè)務(wù)領(lǐng)域有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、衛(wèi)星端口、專業(yè)計算機以及信息系統(tǒng)等。

3 結(jié) 論

綜上所述，衛(wèi)星通信是航天技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容，在信息時代的通信中有著地面通信無法取代的巨大功能。而產(chǎn)品系統(tǒng)構(gòu)建是確定技術(shù)創(chuàng)新目標(biāo)、打造產(chǎn)品服務(wù)平臺、推動業(yè)務(wù)拓展、調(diào)整資源架構(gòu)等任務(wù)的基礎(chǔ)，是衛(wèi)星通信運營商數(shù)字化改造進(jìn)程的關(guān)鍵，是提高公司產(chǎn)品競爭力和產(chǎn)品影響力的根本。為深入推進(jìn)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)，各公司要針對業(yè)務(wù)開展和企業(yè)經(jīng)營現(xiàn)狀，適時調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)產(chǎn)品迭代提升。