军用卫星发展
中国卫星通信现状和展望
闵士权
一、卫星通信基本情况
我国卫星通信21世纪初发展基本情况如下：
（1）卫星固定通信：空间段建设大发展；相应的卫星公用通信网、卫星专用通信网和卫星广播电视传输网得到较好的发展。
（2）卫星移动通信：静止轨道的便携式用户终端的全球卫星移动通信系统运营良好；中低轨道的手持式用户终端的各种全球卫星移动通信系统运营不佳。
（3）卫星直接广播：国外卫星声音直播系统正在进入中国市场；国内卫星电视直播系统已纳入国家重点建设项目，前期建设准备工作已开始。
（4）卫星宽带通信：积极发展卫星宽带通信业务；密切跟踪新型卫星宽带通信系统动态。
二、卫星固定通信情况
1. 空间段
中国独资或中外合资经营卫星的公司有5家：中国通信广播卫星公司、亚洲通信卫星有限公司、亚太通信卫星有限公司、鑫诺卫星通信有限公司和中国东方通信卫星有限责任公司。5家公司现有9颗静止通信卫星在轨运行提供业务，这些卫星是中星－6（东三）、亚洲－1、亚洲－2、亚洲－3S、亚太－1、亚太－1A、亚太－2R、中卫－1和鑫诺－1。以上卫星共有346个转发器单元，其中C频段213个，Ku频段133个。它们共覆盖了中国本土及其周边国家以及亚、太、非等部分地区。此外还有待发射的中星－8卫星，其转发器单元C频段38个，Ku频段22个。以上卫星主要为中国国内用户服务，也为覆盖区内其它国家和地区的用户服务。
为了开展国际业务需要，有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转发器。这些卫星有国际通信卫星和泛美卫星，还有银河－3R和热鸟－3通信卫星。
2.地面段
（1）公用通信国内业务：主要由中国电信、联通、网通和吉通诸公司经营。其中中国电信为最早和最大经营者。中国电信公网共用中星－6和中卫－1卫星约44个C频段转发器于全国干线通信和部分省内通信，另用2个Ku频段转发器于电信试验和应急通信。现有C频段大中型地球站37个、Ku频段地球站4个和车载移动地球站30个。此外，还有分布于全国边远地区的数百个VSAT（甚小口径终端）用户站。整个通信线路已全部实现数字化，共开通约3万多条双向电路。
（2）公用通信国际业务：由中国电信经营管理，现有通信地球站16个。这些地球站通过北京、上海和广州3个出口局利用太平洋和印度洋上空的国际通信卫星与国外近70个国家和地区的地球站进行通信联系，共开通约1万多条双向电路。主要业务为话路、数据、因特网接入和电视等。
（3）专用通信国内业务：专用通
信网是公用通信网的补充。专用通信网用户站除了某些单位早期使用较大天线口径地球站外，现都用VSAT。我国银行、证券、期货、石油、水利、电力、煤炭、气象、海关、铁路、交通、航天、民航、新闻、计委、地震局、烟草和卫生等各部门都建有专用通信网。以上各专网根据设备和用途不同可传输话音、数据和图像等单一或综合信息。现经注册的专用通信网约有120个，至2000年底，这些专用通信网中获准经营国内VSAT通信业务的单位有34家（至2001年底有41家）。这34家专用通信网主要使用亚太－1A、亚太－2R、亚洲－2、亚洲－3S、鑫诺－1和中星－6等卫星的转发器,2000年底共租用转发器带宽约490MHz。拥有用户站约24300个，其中话音小站约360个，双向数据小站约7060个，单向数据小站约16880个。
（4）专用通信国际业务：为了满足一些跨国用户的通信需求，还建有VSAT国际专线业务。广州南方卫星通信公司和中国通信广播卫星公司都可为跨国用户提供国际专线业务服务，至2000年底共开通了约150条专线。2001年底中国通信广播卫星公司开通国际专线用户达48家，业务连通美国、菲律宾、印度、德国等国家以及中国的香港和台湾地区。
（5）广播电视传输国内业务：主要利用亚太－1A、亚太－2R、亚洲－2、亚洲－3S、鑫诺－1卫星传送中央台、地方台的电视节目和教育台电视节目，并传送声音广播节目。此外，还辅以传送数据信息。现共传输了47套电视节目(中央台9套，地方台35套，教育台3套)，并传输中央声音广播节目32套和地方声音广播节目40多套。
（6）广播电视传输国际业务：主要通过租用分布于全球的国外通信卫星泛美－2、泛美－3、泛美－4、泛美－5、银河－3R和热鸟－3向世界五大洲传送中央电视台的9套电视节目和国际广播台的32套声音广播节目。
以上国内外广播电视传输业务共用了国内外11颗卫星的34个转发器。大部分电视节目传送采用了数字频带压缩技术，节省了转发器带宽，使一个转发器可同时传送多套电视节目。整个广播电视传输系统现有广播电视地球上行站31个，全国卫星接收站约有20万个。1999年底全国广播电视覆盖率已达90％以上。
3.取得成绩
（1）我国已经建成一个资源较丰富的空间段。它由覆盖国内外地区的多卫星和多频段组成。此空间段由我国独资或中外合资的5家经营通信卫星租赁业务的卫星公司形成。他们共拥有的转发器容量和波束覆盖区，已较好地满足了我国国内各种卫星通信用户的需求，并可为国外部分用户提供通信服务。它完全改变了80年代末、90年代初我国转发器对国内用户
供不应求现象。
（2）我国已经建立起一定规模的卫星公用通信网。此网由多颗卫星和各种地球站组成。它较好地起到地面通信网的补充、延伸和应急备份作用。
（3）我国已经建立起各种用途和不同规模的卫星专用通信网。它作为公用通信网的补充，较好地为各种用户提供通信服务。
（4）我国已经建立起较大规模的广播电视卫星传输网。它为扩大我国广播电视覆盖率作出了重要贡献。广播电视节目传输已实现了Ku频段与C频段并用、数字制与模拟制并用、卫星直播与卫星转播并用。这些成就为我国使用属广播卫星业务（BSS）的Ku频段直播卫星进一步发展卫星广播电视业务提供了条件。
4.问题和建议
（1）我国国产卫星和国产地球站与国外同类产品相比，存在性能差、占有率低等差距。现有空间段商用通信卫星除中星－6为国产卫星外，其余皆为外购卫星。现用地球站除部分天线和某些设备为国内产品外，其余皆为外购产品。因此，自主研制卫星和地球站，尽快提高技术水平和竞争能力，逐步增加国产设备比例，以适应市场需要，这是我们一项重大的战略任务，也是我们长远的奋斗目标。中星－6卫星发射成功后，我国除继续研制和发展东三卫星平台（即中星－6卫星平台）外，并正在研制工作能力更大的东四卫星平台，以满足各种卫星需要。此大平台由国家投资建设，这是一项重大决策。
（2）我国国内5家卫星公司力量较分散，形不成规模优势。随着我国加入WTO，电信业进一步开放后，将受到国内地面通信企业和国外卫星通信企业的双重竞争压力。为了迎接此挑战，5家公司之间进行一定方式的合作很重要。2000年，国务院决定将其中两家公司和其它有关公司组建成中国卫星通信集团公司，这是改变分散、加强联合的一项重大决策。2001年12月，此集团公司已挂牌成立。
（3）我国国内VSAT专网存在网数多，站数少，资源浪费大，经济效益差的不足。我国大部分行业和不少大型企事业等单位建有VSAT专网，但其中大多数专网用户站数量较少，形不成规模优势，从而产生不了良好的经济效益，并易造成卫星资源浪费。VSAT通信是一种组网灵活、配置方便并适合规模经营的通信系统，从技术上完全可以把大量分散的专网通过整合相对集中形成数个大型专网为各行业和各企事业单位服务。
三、卫星移动通信情况
中国尚无自建的国内商用卫星移动通信系统，现使用的或准备使用的都是外商建设的卫星移动通信系统，包括国际移动卫星系统、亚洲蜂窝卫星（ACeS）系统、铱星系统、全球星系统、
轨道通信系统和ICO系统等。
1.国际移动卫星系统
国际移动卫星系统是由国际移动卫星组织倡导建立起来的一个全球卫星移动通信系统。该系统卫星已经历了三代,使用的都是对地静止轨道卫星。笫三代全系统由4颗静止轨道卫星组成,每颗卫星有1个全球波束和5个点波束，卫星采用透明转发器。它提供电话、传真、数据和多媒体等业务。它的用户终 端有国际移动卫星－A、B/M、C、D/D＋、E、MiNi－M、M4及Aero航空系统，并将推出国际移动卫星－F。其中M4为最新的多媒体移动通信终端。该系统1982年开始海事通信，1985年增加航空通信，1989年又将业务扩展到陆地。该系统在中国地区业务由交通部通信中心（北京船舶通信导航公司）经营管理。全球使用该系统的国家已超过160个，用户已有16万多。中国用户有6000多。中国几乎所有的远洋船舶都安装了该系统的卫星设备。
2.亚洲蜂窝卫星系统
亚洲蜂窝卫星系统是由亚洲蜂窝卫星公司建立起来的一个服务于亚洲地区的区域性卫星移动通信系统，可向手持机等用户终端提供话音、传真、数据和因特网等通信业务。卫星采用处理转发器和多波束天线，星上两副直径为12米的天线可产生多达140个覆盖亚洲地区的点波束。第一颗卫星（鹰－1）于2000年2月定点于东经123度。该系统自2000年9月投入商用后已拥有9000多用户。中国地区约占ACeS系统卫星服务区的1/3,是该系统最大的潜在市场。亚洲蜂窝卫星公司曾与中国多家卫星公司接触，商讨合作事宜。目前与中国通信广播卫星公司合作正在积极推进中。
3.铱系统
铱系统是美国摩托罗拉公司等倡导发展的系统。它是由66颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。星上转发器采用先进的处理和交换技术，多波束天线，且有星际链路。它提供电话、传真、数据和寻呼等业务。它的用户终端有双模手机、单模手机和寻呼机。该系统中国地区业务由中宇卫星移动通信有限责任公司经营管理，该公司的关口站建在北京。1998年11月铱公司宣布商业运营，1999年5月中国正式开通铱星业务。2000年3月铱公司宣布破产，停止提供铱星服务。受此影响，中国地区业务被迫终止，并妥善地做好了各项善后工作。不过该系统于2001年3月又起死回生，成立了新公司，主要为美国国防部提供电话通信业务，并增加了数据业务。
4.全球星系统
全球星系统是由美国劳拉、高通等公司倡导发展的系统。它是由48颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。卫星采用透明转发器，多波束天线。它向用户提供话音、传真、数据和定位等业务。它的用户终端有单模
手机、双模手机（全球星／GSM）、三模手机（全球星／AMPS／CDMA）、车载机和固定终端。该系统中国地区业务由中宇卫星移动通信有限责任公司经营管理。该公司第一个关口站建在北京，2000年5月在国内正式提供全球星服务。另外兰州关口站、广州关口站正在建设中。
5.ICO系统
ICO系统是国际移动卫星组织倡导的卫星移动通信系统。它是由12颗中轨卫星（含两颗备用星）组成的全球卫星移动通信系统。星上采用处理转发器，多波束天线。它提供电话、传真、数据、寻呼和定位等业务。它的用户终端除双模手机外，还有车载、机载、船载等终端以及半固定和固定终端。该系统曾一度陷入申请破产保护的困境中，为了摆脱困难，适应市场的需要，已与特里德西克系统联合，调整了业务和卫星发射运行计划。其中业务变化除继续提供话音业务外，还增加了高速数据业务。此外，还提出在城市中建立“辅助性地面设施”，以解决室内和城市内因电波传输受遮挡而影响通信的问题。该系统第一颗星于2000年3月发射失败，第二颗星于2001年6月发射成功。中国通信广播卫星公司与交通部有关单位合作正在牵头组织参与经营ICO系统事宜。
6.轨道通信系统
轨道通信系统是由美国轨道科学公司和加拿大全球电信公司联合经营的系统。它是由36～48颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。卫星采用处理转发器，单波束天线。它向用户提供寻呼、传真、短数据和定位等业务。它的用户终端有手机、车载、机载、船载等移动终端以及半固定及固定终端。该系统于1997年在一些国家投入试用后前1～2年情况尚好。它在中国地区的业务由上海星通信息技术有限责任公司经营管理。该公司计划在国内先建一个关口站和网管中心进行试运行，已做了大量准备工作。如今轨道通信系统也陷入申请破产保护的困境，只能考虑先租用韩国关口站进行试运行后视业务发展情况再定。
7.问题和思考
自1987年美国摩托罗拉公司提出手持式用户终端的低轨道全球覆盖卫星移动通信系统以来，发达国家争相发展各种用途的手持式用户终端的中低轨道全球覆盖卫星移动通信系统。这些系统对应地面蜂窝电话通信业务的有铱星系统、全球星系统、奥德赛系统和ICO系统等,对应地面双向寻呼数据通信业务的有轨道通信系统、低轨一号系统等，一时成为卫星通信领域的一大热点。在这股热潮下，轨道通信、铱星、全球星等系统从1997年起相继建成并投入使用。
自这些系统运行不久，1999年下半年起，接连发生了铱星、轨道通信、ICO等系统的破产重组事件。
现人们寄于希望的全球星系统国内外用户发展又甚低于预定目标，形势十分严峻。这些都使得中低轨道的全球卫星移动通信系统整个行业处于不景气的状态，前途不十分明朗。与此相比，静止轨道的国际移动卫星系统用户站其尺寸和重量较大，设备和通信费用也不低，但仍能生存下去。这是值得我们认真思考的问题。
应该看到，手持式用户终端的中低轨道全球卫星移动通信系统作为一项新业务，技术上还有一个不断完善的过程，市场上也有一个培育和发展的过程。对这项新业务的社会定位、市场开拓、发展前景有一个实践和探索的过程。特别是要看到，在低价位、高速度、高质量发展的地面移动通信网中，卫星移动通信的补充和延伸作用只是一种在特定环境下的需求，这种需求是较有限的。因此，进一步做好市场需求的调查和定位工作，制定好相应的对策，是我们改变困境的一项重要措施。
四、卫星直接广播情况
1.世广卫星声音直播系统
世广卫星直播系统是由世广国际有限公司创建、当前世界上唯一的L波段数字音频和多媒体卫星直播系统。该卫星系统由3颗静止轨道卫星组成，分别称为“亚洲之星”、“非洲之星”和“美洲之星”。三星分别覆盖亚洲、非洲、拉丁美洲以及欧洲的部分地区。每颗卫星有3个发射波束，每个波束含左、右旋两个载波,每个载波可以支持50个以上的音频和多媒体服务频道。世广卫星接收机是便携式L波段数字接收机，可固定接收，亦可移动接收,共有4种类型。它可直接接收来自卫星的音频节目和高速传输的图像、文字、数据、软件等多媒体节目。
“亚洲之星”于2000年3月发射成功，定点于东经105度轨道位置。中国通信广播卫星公司是“亚洲之星”在中国大陆地区相关业务的独家代理。该星中国地区的业务上行站等设施建在中国通信广播卫星公司的北京地面站。该站完成设备安装和传输试验后于2001年6月开通，正式开始试播中央人民广播电台第1和第3套数字声音广播节目。以后将逐步开展各种数字声音广播业务和多媒体业务。
2.中国广播电视卫星直播系统
我国在利用通信卫星发展卫星电视广播业务取得重大成就的基础上，现正在研究发射属于广播卫星业务（BSS）的Ku频段电视直播卫星，以建成一个现代化的广播电视卫星直播系统。国家有关部门初定此系统由中广影视卫星有限责任公司和中国通信广播卫星公司牵头，并吸收有关单位组建公司联合建设、经营和管理。整个系统建设要点考虑以下几个问题：
（1）第一步是在2005年前适时地发射中功率卫星平台（
我国已有的东三卫星平台）的第一代直播卫星，建立一个初步满足各种业务需求的中国广播电视卫星直播系统。
（2）第二步是在2010年前适时地发射大功率卫星平台（我国正在研制的东四卫星平台）的第二代直播卫星，建成一个能较好满足各种业务需求的现代化的中国广播电视卫星直播系统。
（3）第一代直播卫星单星可提供80～100套标准清晰度数字电视（SDTV）的广播能力，主要用于直播中央和各省、自治区、直辖市的广播电视节目，并用于开展教育电视、远程医疗、商业信息、数据广播和新闻采集等综合业务，还用于开展高清晰度电视（HDTV）卫星直播试验。
（4）自主研制卫星、火箭和各种电子信息设备，以推动广播电视行业、航天卫星产业和信息制造业发展，尽快形成我国卫星直播业务产业链。
（5）此卫星直播系统建成使用后与有线电视的关系是“相互融合、相互补充、相互竞争、相互促进、共同发展”。
（6）此卫星直播系统建成使用后，主要用于实现广播电视节目对个体用户的直接播出。我国广播电视系统现有的C频段、Ku频段通信卫星转发器将继续运行，用以完成中央与地方、地方与地方之间的节目传输和对外宣传的国际节目传输。
3.政策与建议
我国广播电视卫星直播系统建成后要成功地进行商业化运作，其最重要的四条是：节目要丰富和多样化；个体用户可直接收看；用户接收质量好；接收设备和接收费用低。以上四条中，前二条与政府的政策有关，是影响卫星直播系统能否早日建成和成功地进行商业化运作的关键。为了推动直播卫星广播业务的发展，可在现有节目播出和接收管理体制的基础上，补充制定适合直播卫星广播业务发展的专项政策。
五、卫星宽带通信情况
卫星宽带通信业务属卫星固定通信业务。由于它的特殊性和重要性，现把它从卫星固定通信业务中分出作为一个专题来阐述。卫星宽带通信是近年来卫星通信业务发展的热点，是卫星通信业务的主要发展方向。
当前，国际上卫星宽带通信业务发展主要表现在两方面。一方面是在传统的VSAT技术基础上开发新产品并利用现有C和Ku频段卫星资源，快速地建立起宽带通信系统，以满足用户的急需，并在与快速发展的地面宽带通信业务竞争中争夺生存空间；另一方面是发展频率更高的Ka等频段新型卫星宽带通信系统，以适应新业务的需求，并力争与发展中的地面宽带通信系统相适应，起到应有的补充和延伸作用。
1.积极发展卫星宽带通信业务
卫星宽带通信应用根据用途可基本分为中继
型和面向用户型两类。卫星中继型是将卫星链路作为中继链路为分布在不同区域或国家间的宽带网络提供互连的能力，这通常称为“宽带岛互连”；面向用户型是卫星链路通过用户网络接口直接为大量的终端用户提供宽带网的接入链路，这时的卫星链路不仅面向网络的中继线路，而且面向用户的“空中交换机”。
中国国内电信经营商和一些非经营性通信单位很关心和重视卫星宽带通信技术在宽带通信业务中的应用。作为中继型应用的例子有：中国电信的中国公用计算机互联网（ChinaNet）用国际通信卫星转发器开通了中国与美国因特网之间2Mbps至45Mbps不同速率的20多条国际中继链路，2000年底还开通了全球第一条155Mbps对称因特网卫星电路；中国金桥信息网（ChinaGBN）、中国教育和科研计算机网（CERNet）、中国科技网（CSTNet）等互联网单位用国内通信卫星转发器开通了数十条ISP（或区域网络）与核心网络间中继链路。作为面向用户型应用的例子有：双威通信网络有限公司经营的高速Turbo 163平台；中国通信广播卫星公司经营的“中星在线”系统；东方家园信息公司使用的电子商务卫星网络系统；上海建华卫星网络公司等单位经营的“宽带之星”系统；广州南方卫星通信公司经营的“星网通”等等。这些系统视不同要求可提供高速互联网接入、海量数据下载、远程医疗、远程教学、视频会议、多点广播等业务。
2.跟踪国外在建的新型卫星宽带通信系统
传统的C和Ku频段卫星通信系统已不能满足发展中的各种宽带通信业务的需求，国外正在建设新型的专用卫星宽带通信系统。这些系统将主要提供高速互联网接入、高速数据广播和多媒体信息服务。正在建设的系统有由静止轨道卫星组成的太空路、宇宙链、电脑星等系统和由低轨道卫星组成的特里德西克、天桥等系统，并曾计划2002年前后开通投入使用。以上系统都为全球覆盖系统，通信业务频段多数采用了Ka频段，通信转发器多数采用了处理转发器,通信天线都采用了多波束天线。上述各系统开始建设以来，由于一些不利因素影响，如市场前景不明和融资困难等，其实施计划被迫推迟或取消。还须指出泰国覆盖亚太地区的iP星区域宽带卫星通信系统正在积极建设中，并计划2003年发射卫星。中国通信广播卫星公司等单位对上述各系统发展情况正在进行跟踪，当条件成熟时，将参与经营或使用上述有关系统。
3.自建国内卫星宽带通信系统
自建国内卫星宽带通信系统的思路是先利用现有C、Ku频段卫星资源和已商品化的地面设备尽快开通卫星宽带通信业务，以满足用户急需；
在此基础上增加Ka频段卫星链路来进一步提高和扩大卫星宽带通信网能力，以满足更多用户的需要；最后形成卫星宽带通信网与地面宽带通信网相结合的天地一体化的宽带通信网，以满足广大用户的需要。
中国通信广播卫星公司已用美国休斯网络系统公司产品“直播电脑”建立了“中星在线” 卫星宽带通信系统，主要用于高速互联网接入和多媒体广播业务。此外，还利用有关VSAT设备经过卫星成功地进行了IP电话等试验，在条件成熟时，拟开通IP电话等业务。2000年10月国务院批准正在筹建中的中国卫星通信集团公司（中国通信广播卫星公司为该集团的成员）建立“中国卫星集团互联网（CSNet）”。此网络基本构架是通过北京、上海、广州节点与国际网互连，通过互联网交换中心（IX）与中国公用计算机互联网、中国金桥信息网、中国教育和科研计算机网、中国科技网等国内网互连；并以北京、上海、广州为核心，以C、Ku频段卫星传输链路起步，以后增加Ka频段卫星链路和地面通信设施，组成覆盖全国的无级网络。现正在筹建此网络。
六、卫星通信的发展前景
随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高，卫星通信应用范围愈来愈广泛，服务水平愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险，甚至遭受重大挫折，但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。因此，从全局和长远来看，未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。
(1)地面电信网通常由交换网、传输网和接入网组成，现代卫星通信技术都可实现上述功能。技术上卫星通信系统已能做到不依赖地面电信网独立成网，直接向公众提供各种通信服务。这对有通信需求但无地面通信设施或建立地面通信设施不经济的地区有重要意义。这些地区是发展卫星通信业务的主要市场。
(2)随着卫星固定通信业务和卫星直接广播业务用户终端进一步小型化和可移动性，与卫星移动通信业务用户终端的区别将减小；同样，随着卫星直接广播业务由单向电视和声音广播向双向多媒体通信业务发展，卫星直接广播业务与卫星固定通信业务的区别也将减小；此外，这三种业务都在往宽带多媒体通信业务发展。这三种业务同一性增加、互异性减小的趋势，体现了这三种业务正在往融合方向发展，这种发展将更妤地适应人们进行各种活动的需要。
(3)各种卫星通信网与多种地面业务传输网将进一步互连互通,成为地面业务传输网不可缺少的补充和延伸，并与地面通信网一起联合组成全球无缝隙覆盖的海陆空
立体通信网。
(4) 地面电信网、计算机网和有线电视网将继续往三网融合方向发展。自然，作为地面三网补充和延伸的卫星通信网也参与了融合。其步骤是不同性能和用途的卫星通信网先分别接入各种地面通信网发挥它们的作用，然后随着地面三网融合很自然地成为四网融合。
(5)宽带多媒体卫星通信将会有重大发展，将成为地面信息高速公路的一个重要组成部分。它将为正在到来的信息化社会提供各种服务。
(6)卫星移动通信业务将会由小到大逐渐发展起来，将成为个人通信业务一个不可缺少的组成部分。在第二代地面移动通信业务基础上发展起来的第三代移动通信业务将包含卫星移动通信业务。第三代移动通信业务的开通和进一步发展将使人们进入真正的个人通信时代。□