卫星通信相关系统和业务介绍

中国电信卫星通信相关系统和业务介绍

中国电信集团公司

2009-8-12

目录

第一章现有卫星通信业务及相关网络资源 (3)

1.1卫星通信业务介绍 (3)

1.1.1C网基站卫星中继业务 (3)

1.1.2应急通信业务 (4)

1.1.3村通及信息下乡业务 (4)

1.1.4个人卫星移动通信业务 (5)

1.1.5卫星宽带接入业务 (7)

1.1.6国际专线业务 (7)

1.1.7卫星数据广播业务 (9)

1.1.8卫星通信系统系统集成业务 (9)

1.1.9政府应急信息服务业务 (9)

1.2卫星通信资源介绍 (11)

1.2.1LINKSTAR系统介绍 (11)

1.2.2IPSTAR系统介绍 (16)

1.2.3数据广播系统介绍 (25)

1.2.4卫星移动通信系统介绍 (26)

第一章现有卫星通信业务及相关网络资源

目前中国电信卫星通信网络和业务分为三类，即卫星固定通信和广播、卫星移动通信和卫星移动广播。

卫星通信应用主要包括：C网基站卫星中继、应急通信、村通和信息下乡、个人卫星移动通信、卫星宽带接入、国际专线、卫星数据广播、政府应急信息服务等。

中国电信卫星通信资源包括电信集团和卫星公司的相关资源。电信集团的卫星通信资源主要分布在各省，包括应急、村通、国际国内卫星电路等；卫星公司拥有的卫星通信资源包括：linkstar系统、ipstar系统、卫星数据广播系统、卫星移动通信系统。

1.1卫星通信业务介绍

1.1.1C网基站卫星中继业务

C网基站卫星中继目前主要是指通过卫星链路连接C网基站（BTS）与基站控制器（BSC）。

CDMA系统Abis接口支持多种传输方式，包括E1/T1电缆传输、常规光纤传输、微波传输、BWA传输和卫星传输等。对于一些光纤连接不到、地面电路铺设困难、微波传输施工困难的站点，Abis接口卫星传输是最有效的解决方案。

C网基站卫星中继适合的应用场景包括：

1) 地域开阔的高原、草原、戈壁地区、沙漠中的油田基地和偏远地区的矿区，对于

这类站点，由于光传输无法得到及时有效、成本低廉地覆盖，且微波传输系统存

在干扰和视距传输以及费用昂贵，卫星中继传输可以实现快速、低成本覆盖；

2) 地形复杂的山区，以及正在建设中的铁路沿线，这类站点由于地面传输

以及微波传输施工困难，卫星中继传输可以有效地摆脱空间和时间上的

约束；

3)沿海区域、岛屿以及海洋钻井平台，这类站点的覆盖由于传输制约不能

有效解决，目前采用的方式是靠海边的超远覆盖基站进行覆盖，通常覆

盖距离为80Km以内，而钻井平台及岛屿位于70海里以外的海域，只

能通过卫星中继传输来解决；

4)海洋船队、大型游轮和渔船船队卫星电路基站接入方式，在船队主舰建

立卫星电路无线基站，基站覆盖整个船队和主舰附近海域。

1.1.2应急通信业务

应急通信业务包括为自然灾害的救灾、安全事故的处理以及重大社会活动提供的各类通信保障服务。

由于大型社会活动在时间和空间上的不确定性、自然灾害和安全事故的突发性和破坏性，所以应急通信应该具有最好的机动性和可靠性。卫星通信本身容易做到全球覆盖、可靠性高，所以应急通信领域对卫星通信的应用越来越广泛。

目前卫星通信应用于应急通信的主要场景包括：

1) 重大社会活动或者事件的通信保障服务，这类应用可以提前制定应急通

信计划，一般采用卫星应急车、便携站提供通信保障，支撑的业务包括：

现场直播、新闻采集、C/G网疏忙、其它通信保障等等；

2) 重大自然灾害排险、救援的通信保障，主要包括灾情上报、救灾指挥和

通信恢复三个部分，这类应用可以提前制定应急预案，通过卫星电话、

卫星便携终端、卫星便携站、静中通、动中通等各种方式协同保障救灾

通信需求。其中，动中通可以作为机动的救灾指挥中心，在奔赴灾区途

中不间断的接收灾情信息，及时分析决策，发出救灾指挥命令；静中通

和便携站可以实时监控灾情现场，回传各种音视频、数据信息满足救灾

指挥决策的需要，也可以作为相对固定的救灾指挥中心；卫星电话、卫

星便携终端主要作为一线人员的通信手段，用于灾情上报、通信联络；

3) 重大社会安全风险或者安全事故的排险、救援过程中的通信保障，对易

燃易爆品、核、生化等危险品的处置具有很高的危险性，需要专业的设

备和专业知识，所以排险过程中需要可靠、畅通的通信服务，在这类通

信保障中卫星通信成为最主要的通信保障手段。

1.1.3村通及信息下乡业务

农村通信普遍服务作为农村通信设施及农村信息服务平台，在09年已经开始推行第三步“信息下乡”；工信部要求09年“基本实现已通电地区村村通电话、乡乡能上网”；提出的“信息下乡”目标是实现“四个一”，即一乡建一个信息站，一村建一个信息点，一乡建一个信息库，一村建一个农副特产品信息栏目，要求09年力争完成全国1万个乡镇的信息下乡工作。

工信部在通知中同时要求99.8%行政村、93%自然村通电话，99%以上乡镇

能上网、96%乡镇通宽带，即基本实现村村通电脑，乡乡能上网。

目前卫星通信应用于村通及信息下乡的主要场景包括：

地形复杂、地理位置偏远的山区，地面传输以及微波传输施工困难地区；

通过卫星宽带系统实现信息下乡有系统部署快，施工周期短，施工难度

低，端站成本低等诸多优势。

1.1.4个人卫星移动通信业务

个人卫星移动通信系统是利用高、中、低等不同轨道的卫星来实现区域乃至全球范围的移动通信业务，主要提供个人话音、数据、短信息等通信服务。

个人卫星移动通信系统包括了三个部分：

1) 空间段：包括一颗或多颗卫星，以及系统控制中心和卫星运营中心，用

于控制整个系统的运行和卫星资源的管理；

2) 地面段：由若干个关口站组成，负责与地面通信网络连接；

3) 用户段：指用户通信终端。

目前个人卫星移动通信业务应用主要场景包括：

1) 偏远地区语音、数据接入；

2) 应急通信；

3) 远洋渔政、渔业；

4) 石油开采、地质勘探；

5) 旅游探险爱好者；

6) 移动基站通信网络未覆盖区域。

卫星移动通信各网络投入运营情况如下：

1) 从98年开始，铱系统、全球星系统、Inmarsat系统、ACeS系统、Thuraya

系统等相继投入商业运营；

2) 1999年7月起，陆续有铱星、全球星、ACeS、Inmarsat公司第四代

宽带业务（BGAN）和Inmarsat卫星语音通信业务（ISAT PHONE）在

中国投入商业运营。

目前，电信卫星公司主要运营Inmarsat公司的BGAN业务和卫星语音通信业务。

海事卫星BGAN通信系统

Inmarsat公司的BGAN（宽带全球区域网络的英文缩写）业务是世界上第一

个能够通过单一的、真正便携的用户终端在全球范围内同时提供语音和宽带数据服务的移动通信业务。它也是第一个按需提供有保证的数据速率的移动通信业务。可在全球几乎任何地方为用户提供高达492kbit/s 的高速数据传输，应用于互联网访问、视频直播、视频会议、传真、电子邮件、局域网接入等数据服务，同时也可以为用户提供电路语音服务。广泛应用于政府应急通信、新闻报道、科学考察、野外勘测等行业。

海事卫星语音通信系统

Inmarsat公司利用原有亚星（ACeS）通信技术，采用Inmarsat公司第四代海事卫星（与海事BGAN系统一样），建立了海事自有的新海事语音通信系统，语音终端现阶段沿用原亚星系统的固定和手持终端，实现了卫星移动通信服务。

卫星公司与Inmarsat公司签署协议，租用其中国地区卫星频段资源，应用国内1349号段，从2007年第一季度起开始在中国地区运营并提供海事卫星语音业务。因卫星空间段结算采取的是租用卫星容量的方式，降低了国内使用资费，通过大力发展，目前在国内在网注册用户约有1万左右。

终端有固定站和手机两种。固定站主要应用于村通和海洋渔业通信，卫星手机主要应用于应急通信。

1.1.5 卫星宽带接入业务

卫星宽带接入系统是完全基于IP 技术的宽带卫星通信广播系统，通常采用非对称的接入方式，其业务功能强大，向用户提供较大带宽，服务区域广泛的全球 Internet 接入服务。

目前实现服务包括：互联网访问、电子邮件发送与接收、文件传输、企业内部网络访问、音频广播、视频传输、远程教育、远程医疗新闻采集等。

卫星宽带接入业务应用主要场景包括：

1) 偏远乡镇政企Internet 接入；

2) 高原、山区、草原、戈壁、沙漠地区，不适合建设光传输、微波传输系

统，卫星宽带接入可以快速、低成本提供Internet 接入；

3) 油田基地和矿区等，光传输无法得到及时有效、成本低廉地覆盖，且微

波传输系统存在干扰和视距传输以及费用昂贵，采用卫星宽带接入；

4) 岛屿、海洋钻井平台和游轮等，提供远程Internet 接入。

1.1.6 国际专线业务

卫星国际专线业务是指利用由固定卫星地球站和静止或非静止卫星组成的卫星固定通信系统向用户提供的点对点国际传输通道、通信专线出租业务。卫星国际专线业务有永久连接和半永久连接两种类型。

其典型的网络拓扑图如下：

卫星国际专线业务业务特点：

--覆盖区域广泛，通达世界各地；

--信息传输量大，保密性好；

--组网灵活，受地理条件和地面线路资源限制少；

--结构简单，无需经过复杂的地面路由，稳定可靠；

--支持多种业务需求：话音、数据、视讯会议及网络连接；

--带宽灵活分配，可以设定对称/非对称电路；

--工程施工周期短；

--可以提供OSS一站式服务（One Stop Shopping）；

国际专线业务一般组网方式：

1)卫星主站+地面网络：

用户租用地面专线或者VPN连接到卫星主站，通过卫星主站的卫星通信系统与境外通信；

2)用户端设站与境外点对点网络：

用户在本部直接架设卫星地球站，与境外的卫星端站直接通信；

3)在境外端，由于当地通信条件限制，用户多以新建或租用卫星地球站设备

直接对星通信的方式。

1.1.7卫星数据广播业务

卫星数据广播业务提供基于IP/DVB的文件包投递、流媒体播送服务。主要应用有：大学、中学远程教育、企业内部培训、公共数据广播、行业培训、应试培训、媒体资料投递、证券金融信息广播、气象信息广播等等

1.1.8卫星通信系统系统集成业务

卫星通信和综合业务网络系统集成，为用户设计、配置和安装最适用的卫星通信系统，同时提供运营支撑、技术支持等服务。

系统集成业务的主要服务：

1)卫星应急移动通信系统（车载站、便携站）；

2)企业专网（自建主站、托管主站）；

3)国内外电信网络延伸覆盖（移动网、固网延伸覆盖）；

4)单向数据广播网络建设。

1.1.9政府应急信息服务业务

业务定位

政府应急信息服务是面向地市级政府，基于电信基础网络、整合应急信息资源、利用信息化技术为政府提高突发公共事件管理水平和处置能力的业务。内容包括为政府提供应急信息整合、应急通信保障、应急决策支持等服务。该项业务是利用中国电信的网络资源，整合中国电信的多项业务和产品，为政府提供应急信息服务，成为政府应急业务的“综合信息服务提供商”，完全符合中国电信的战略定位。

业务模式

利用中国电信的品牌优势、业务优势和资源优势，为当地政府应急平台的建设提供从总体方案设计、平台建设、平台运行维护的一站式服务。以提供应急信息服务、收取服务费的方式实现。与政府签署“运行维护服务协议”，建立与政府长期稳定的客户关系，保障中国电信得到政府长期稳定的服务费收入。

提供的业务产品

产品核心是综合应用系统软件，同时整合有线通信、无线调度、计算机

网络、3G网络、卫星通信、视频监控、视频会议、GPS定位、移动应急车等资源和业务。具备应急职守、预案管理、案例管理、应急保障、监测监控、指挥协调、应急评估等功能，满足政府提高应急管理水平的需要。

业务特点

1)该业务关联单位多，涉及技术面广，建设周期较长，使用电信资源多，门

槛高，适合电信运营商开展。

2)该项业务是面向政府的业务，是与政府及各部门加强联系、沟通、合作的

突破口，与政府建立良好的关系，是与政府及各部门沟通的桥梁。

3)各级政府为该业务的目标客户，具有电信业务推广的示范作用，有利于移

动通信、全球眼、新视通、信息服务等相关电信资源等业务的拓展和推广。

4)以服务方式为政府提供应急平台，使政府获得长期稳定可靠的应用，应急

事务处置效率和质量得到充分保障，客户黏性高、忠诚度好。

5)政府应急需求具有长期性，同时随着政府公共服务职能的加强，政府应急

的内涵也将不断扩展，业务必将获得长期稳定的发展。

6)该业务立足于发展综合信息服务，提高政府服务于公众的能力，具有很高

的社会价值和经济价值。

业务示范情况

该业务已经在山东省潍坊市示范项目中获得成功，建设了“潍坊应急联动与社会综合服务系统”，并投入使用，获得潍坊市政府的认可和好评，大大提升了中国电信的社会形象。

已通过工业和信息化部组织的验收和鉴定，鉴定认为“系统整体达到了地市级同类产品的国内领先水平”。

按照双方签订的服务协议，潍坊市政府分为五年期共向中国电信支付1725万元服务款。

潍坊示范项目中已初步体现该业务对于中国电信业务创新的价值，在提供应急信息服务的同时整合了有线通信、无线调度、计算机网络、3G网络、卫星通信、视频监控、视频会议等中国电信的资源和业务。给电信运营商带来了较好的效益，扩大了中国电信为政府提供综合信息业务服务的深度和广度。

市场前景分析

国家对各级应急平台建设要求已经明确，国务院和省两级应急平台的建设将于2009年底基本完成。地市级和县级应急平台由各地政府负责建设，按照各地政府的要求在2012年前完成地市级应急平台的建设。

全国共有地级市约300个，县级城市约2000个，预计2010、2011、2012三年是地级市应急平台建设的高峰期，2010年应急平台建设的热点地区将是东部地区。国家对中西部地区城市应急平台的建设给予财政补贴，沿海发达地区应急平台的建设主要是当地政府出资建设。

按照国家对应急平台建设的规范要求，地级市应急平台建设的投资约为1500万元，预计国内地级市应急平台建设总投资将达45亿元。所以，我们面对的市场前景十分广阔，迫切待开发的市场已经形成，而且这个市场具有很大的社会价值和经济价值。

1.2卫星通信资源介绍

1.2.1LINKSTAR系统介绍

LinkStar 系统具有星型网络拓扑结构的TDM/TDMA VSAT卫星通信网络，能够在大量远端用户和网络主站之间提供基于IP的多业务、高吞吐率的数据连接。这种数据传输的业务量是非对称的，可根据用户具体的业务流向及其流量，对从网络主站到远程终端的一条大容量出境卫星链路、以及多条同时从远程终端到网络主站的中、低容量的入境卫星链路的信道带宽进行有针对性的设计，从而保证高效地满足用户应用的需求。

LinkStar 是一种可逐步扩展的、高性能的、基于IP（网络互联）协议的具有高性价比的宽带卫星终端，能够提供宽带的卫星广播和回传信道。通过利用基于卫星网络的点到多点传输这一独特优势，该产品可以为运营商及企业用户提供宽带、多业务服务的传输。

网络结构示意图如下所示：

LinKstar系统远端站由KU波段双向天线、LNB、BUC以及LinkStar室内单元组成。LinkStar室内单元提供以太网接口给用户本地使用。用户可通过本地的以太网交换机接入卫星网络，实现数据、话音、图像的通信。

Linkstar系统远端站广泛应用

1)企业内部互联网和外部互联网

2)IP 电话

3)视频监控

4)虚拟专用网络(VPN)

5)数字媒体流

6)视频会议

7)远程教育

8)数据采集

9)加油站

10)灾难备份

11)互联网接入

12)远程医疗

13)彩票业务/信用卡

14)文件传输

15)其它基于IP 的业务

几个典型应用如下：

企业专网服务

Linkstar系统组建的企业专网兼备了公用网和专用网的许多特点，将专用网可靠的性能、丰富的功能与公用网的灵活、高效结合在一起，具有安全、灵活、方便和易于扩充管理等特点，可以轻松实现远程办公、远程访问等应用。

由于网络安全性的需要，用户网络可根据需要划分成多个虚拟网络（VPN），以隔离用户业务，并有利于IP地址的灵活规划使用。LinkStar系统虚拟网络是基于802.1q协议，采用VLAN 标签和VRF技术，可以和地面路由器及交换机有机结合构建虚拟网络。根据业务需要，下面列出2种典型的网络应用模式：例如，将不同企业（A、B、C）划分成3个子网，小站只跟所属的总部或同一VLAN内其它小站通信

目前用户应用中可能有这样的需求，位于同一地点可能有多个属于不同企业的工作站。因此要求卫星小站支持连接多个VPN，采用同一小站连接不同的企业总部。如图中所示，VLAN101, 102和103 分别代表3家虚拟子网。在某地的

LinkStar卫星小站连接了3个VPN，他们分属于3个不同的虚拟子网。

如图，Linkstar企业专用IP网络使多点能够在公共IP网中安全地通信，它可轻松实现远端个人（小站）进入公司网络，其典型的应用对象如下：

1)银行总部和分支机构企业内部网和扩展网（Extranet），行政管理业务

2)汽车制造商和分销商的库存,配送，更新，培训

3)石油行业，加油站的销售点，信用卡和会员卡、积分卡的认证。

4)零售业，销售点，信用卡和会员卡、积分卡的认证。

5)政府的内部网和扩展网

6)跨国公司的国内外分支机构

与地面企业内部网相比的Linkstar 企业内部网具有如下优势：

1)共用带宽的更经济的网络（用户可自主管理带宽）

2)全国范围内的统一高质量的随时随地的快速接入

3)设备成本低(特别适用于多点网络）

4)远端站通过RCSC就可以实现用VPN，可省去额外VPN 路由器的投资视频监控

企业内部网视频监控业务室内单元室内单元

工作流程：

1)摄像设备将对信息采集点的信息进行视频采集

2)室内单元将采集的视频信号调制并送至室外单元进行变频处理

3)变频后的视频数据经Ku天线发送上星

4)关口站对信号接收并送至射频单元进行射频处理

5)GateWay对数据做基带处理然后经由核心路由器送至监控服务器

6)监控服务器判断视频数据的目的地址，然后交至核心路由器进行路由判

断、选择

7)核心路由器对目的地址做出路由判断

8)采集的视频数据通过地面线路（或者卫星链路，如⑧＇所示）被送至信息

中心

1.2.2IPSTAR系统介绍

IPSTAR系统基本情况：

1)泰国信卫星大众有限公司集成开发

2)IPSTAR-1卫星于2005年8月11日发射升空

3)IPSTAR-1卫星定位东经119.5度

4)IPSTAR卫星系统有84个Ku点波束、3个Ku成型波束、7个Ku单向广

播波束

5)IPSTAR卫星系统有18个Ka点波束，设置18个关口站

6)IPSTAR-1卫星提供超过40Gbps的通信能力

IPSTAR系统技术特点

1)系统得到最优化设计：IPSTAR系统是由IPSTAR-1卫星、关口站和用户

终端有机结合的一个天地一体的全IP宽带接入网络。自IPSTAR项目之始，卫星载荷、关口站和用户终端既是作为整个系统的子系统进行优化设计的，因此相互之间可以做到有机的结合和协调

2)链路可靠性高：IPSTAR系统采用了星上动态功率管理和动态带宽管理等

新技术，解决Ka和Ku波段卫星通信降雨衰耗大的问题，使IPSTAR系统的链路可靠性和传输性能得到了最大的保证

3)系统安全性高：IPSTAR系统采用Ka+Ku频段空间交链技术和跳频技术，

可有效防止不法信号对卫星的干扰，较完全开放的传统卫星有更高的安全性

4)系统容量：IPSTAR系统可提供中国地区使用的容量达12Gbps，是目前可

提供中国使用的其它传统卫星容量的总和

5)卫星资源成本低：IPSATR卫星的单位带宽容量的成本远低于传统卫星

6)终端设备成本低：IPSTAR系统是针对消费者市场而设计，目标终端数

量将达数百万，这足以将用户终端的设备价格降到最低

IPSTAR网络结构

IPSTAR 网络配置基于关口站星形拓扑。一个用户终端从与IPSTAR 关口站相连的波束收到信号或者向与IPSTAR 关口站相连的波束发射信号，而关口站提供连接到其它网络（如互联网骨干网、电话网、公司总部，其它IPSTAR 关口站等）的能力。大部分被iPSTAR 服务覆盖的地区都有一个或多个关口站（目前全国设置了北京、上海和广州3个地面关口站）。这样IPSTAR 用户可以快速连接到地面网络，获得各种应用。

通信由2个业务链路组成：前向链路、反向链路。见下图。

?前向链路：前向链路是经IPSTAR卫星从关口站（Ka 波段）到用户终端（Ku 波段）的宽带链路，与反向链路同时工作，提供双向通信。前向链路使用TDM

overlaying OFDM，并使用专利的技术来提升频谱利用的效率。优化的前向信道能够支持多种数据速率，以及使用不同调制格式和前向纠错编码的不同数量的用户。

?反向链路

反向链路是经IPSTAR 卫星从用户终端（Ku 波段）到关口站（Ka 波段）的窄带链路，与前向链路同时工作，提供双向通信。从端站发起的上行信道（回传链路）基于Multimode Multiple Access MF-TDMA。关口站的网络管理系统（NMS）可以选择匹配应用数据速率和流量密度需求的访问模式，包括适用于语音服务的TDMA-DAMA 模式，适用于网络浏览和其他突发流量服务的Slotted Aloha 模式。每种模式都使用先进的误码校验编码，使得上行链路可以使用小天线和功放来实现高速上行数据速率。在用户终端提供所要求的额外传输功率的情况下，还能支持高达4M 的数据传输速率。

IPSTAR系统业务能力

IPSTAR系统功能：提供话音、宽带数据及互联网服务，包括接入或双向通信，业务形态包括卫星终端与同系统其他卫星终端之间的通信，卫星终端与地面固网和地面移动网之间的通信。覆盖业务覆盖范围：中国本土、外蒙古、北朝鲜、西部接壤国家的边境地区。具体而言，有以下一些业务：

无线中继业务

无线中继业务是指使用IPSTAR IDR方式为无线网络（中国电信CDMA）基站提供卫星中继接入手段。具体是利用IPSTAR-1卫星的较低的转发器资源和现有三个关口站（北京、上海和广州）的射频设备，使用商业卫星调制解调器设备，建立基站和基站控制单元间的点对点数据中继通信。网络拓扑如下图所示。

IPSTAR IDR方式完成CDMA卫星中继链路示意图

CDMA无线基站接入使用卫星传输方式可以作为地面传输方式的有益补充，在解决偏远地区、传输布线困难地区的网络覆盖补盲，在实现自然灾害、突发事件的应急通信保障，在提供地面传输备份等方面发挥积极的作用。

卫星宽带互联网接入业务

卫星宽带互联网接入业务是指利用IPSTAR宽带卫星通信系统为家庭和集团

用户提供的宽带互联网接入业务，网络拓扑如下图所示：

商业网点宽带接入

热点、学校、咖啡馆等

卫星宽带互联网接入业务网络拓扑图

业务特点：

1)提供最高4Mbps的下载速率

2)服务随时随地，快速开通

3)支持标准TCP/IP协议，如HTTP、FTP、UDP、ICMP等

4)支持“永远在线”功能

5)一跳接入INTERNET骨干网

6)所有地面宽带接入网络的功能均具备

固定带宽数据传输业务

某些应用需要卫星传输电路提供稳定的传输带宽，如视频传输、应急通信等。固定带宽数据传输业务即是利用IPSTAR系统的无缝覆盖、电路开通灵活机动等特点，为用户提供的具有稳定传输带宽的卫星电路业务。该业务有两种接入方式，分别为“端到关口站”和“端到端”方式；同时，按照对卫星电路使用方式的不同，该业务又可分为固定使用和临时使用两种电路使用方式。

接入方式：

1)“端到关口站”方式，网络拓扑下图所示：