中国卫通机载卫星宽带多媒体通信系统方案

中国卫通

机载卫星宽带多媒体通信系统方案

+蓝云

中国卫通是中国境内最大的、唯一拥有卫星资源、

自主运营管理的卫星运营企业。预计到2015年，中国卫

通将拥有15颗以上在轨商业通信卫星，覆盖范围包括亚

太、中东、非洲、南美等地区，并分别在北京、香港、

喀什拥有四个互为备份的地面测控监测中心。作为世界

第一流的卫星通信运营商，中国卫通致力成为中国航空

机载卫星通信服务的提供商和运营商。为此，中国卫通

制定了一套较为先进、完整的航空机载卫星通信系统解

决方案，可以为飞行中的客机开展卫星宽带通信服务。

中国卫通的解决方案概述

中国卫通航空机载卫星通信系统解决方案，是指使

用地球静止轨道卫星的Ku频段传输通道，通过安装在

飞机上的卫星通信系统和舱内通信设备，链接地面关口

站及地面通信网络设施，实现航班直接与地面通信网络

的互联互通，为飞机上的乘客提供互联网接入以及其他

电信增值业务。

飞机机载和机舱内系统主要由机载卫星天线、射

频系统、基带系统和数据处理系统组成。在机舱外部安

中国卫通航空机载卫星通信系统示意图

033

Satellite

& Network

装有小口径的低轮廓机载卫星天线和射频系统，在机舱内安装一个用于接收卫星信号的调制解调器和综合服务器。舱内无线通信系统是由无线接入系统和移动通信基站BTS组成的混合系统，将IP信号接入机舱内，通过舱内加装的无线接入系统，支持乘客使用个人计算机等设备接入互联网。飞机到地面的通信信道为：在中国上空，使用中国卫通的Ku频段卫星和地面关口站连接乘客终端和地面网络，卫星通信使用FSS业务标准Ku频段，即10.7GHz/14.5GHz；当客机在境外飞行、中国卫通卫星覆盖不到时，使用外国航空公司签约的卫星运营商提供卫星覆盖，完成卫星和地面网络漫游通信。地面关口站通过中国卫通卫星地面站与中国地面关口站实现互联网连接。机载卫星通信系统网络可以用于公众服务，同时还可以为飞机导航系统提供备份通信手段。

机载卫星宽带多媒体系统采用先进的卫星通信体制和DVB-S2、TD-TDMA编码技术、扩频技术。地面关口站系统负责卫星网络与地面网络的数据连接和数据交换，每架飞机的最大下行速率可达40Mbit/s，上行速率可达2Mbit/s，计费平台系统与其他地面网络运营公司的计费平台连接，地面系统还包括网络管理控制及用户支持服务系统、全功能异地备份地面站系统，及数据交换管理系统。机载系统设备重量约70千克左右，设备较为轻便，可最大限度降低客机的飞行油耗，小口径天线使设备安装方便、快捷省时。

机载卫星宽带多媒体系统的电磁兼容性完全符合民航的飞行安全及相关标准。卫通系统的所有相关设备在满足商业使用之前，都要完成全套的地面和空中测试。目前卫通已开始了相应的地面测试，并验证了设计的电磁兼容性。中国卫通还将要与航空公司合作完成相应的空中体验测试。该测试将完全按照民航、国际、国内相关标准实施，完成试航取证。

此外，机载卫星通信天线系统要符合工信部颁布的相关卫星通信系统设备入网技术规范。

由于要考虑在境外飞行时，使用外国航空公司签约的卫星运营商提供卫星覆盖的情况，飞机舱内业务综合

服务器必须保持与地面综合业务服务器的连接，支持不同卫星系统之间的切换。

卫星数据链路由前向链路和回传链路组成。前向链路为：由地面关口站射频系统发射，经由转发器传输给卫星覆盖范围内所有正在飞行的飞机。在单个转发器上，前向链路最高速率可达40Mbit/s。回传链路为：由每个飞机的射频系统发射，经由转发器传输至地面关口站，回传链路数据速率可根据使用需求，设定在1~4Mbps范围内，根据业务需求和经济性考虑，一般设置在2Mbit/s的速率。回传信号可部署于多个转发器。

每架飞机可以同时接收和处理来自几个转发器的IP数据，IP数据流支持单播、多播以及广播方式。机载路由器只接收与自己相关的IP数据，并将它们转发至飞机上的局域网，供乘客使用。同时，在局域网中配备缓存服务器，以提高用户的上网速度，用户访问的网页在本地没有存储的时候，才通过卫星链路进行访问。

卫星地面关口站由射频系统、基带系统、网络运营监控系统、业务数据管理中心系统、地面固网接入系统和基础保障设施系统等组成。满足国家对信息传输、信息内容和数据存储安全管理要求。

业务服务发展的前景预测

2012年，中国内地航空客运市场达到了3.2亿人次，预计2016年将增长到4.5亿人次，民航客机数量突破4000架。3.2亿人次的客运量，即便有30%的旅客需要使用互联网，那么就非常有必要在客机上开通互联网服务。

巨大的市场蕴藏着巨大的机遇。在国际航班方面，当前国外航空公司的飞机进入中国领空飞行时，已开始提出利用中国卫星及地面网络为其飞机提供移动多媒体通信服务的要求。从技术上讲，当前飞机上打电话、上网的条件基本成熟，只要理顺政策监管，

并形成兼顾各方利益的合理的运营模式。专家组建议

形成合理运营模式，需要整合国内相关方面各自的优

势，搞好顶层设计，从简单实施开始，逐步完善。

当前，欧美及亚洲国家的十几家航空公司、超过

800架客机已安装了机载卫星系统，开展机载卫星移动

互联网通信的试航测试和运行试验，并且均成立了专

门的运营公司正式进入商业化运作。国外航空公司几

年前就开始进行空中WIFI服务的测试，并在飞行期间

对部分乘客进行了调查，其中有超过96%的乘客希望

使用这项服务。

随着卫星通信技术的发展进步，及未来Ka卫星和

相关应用设备的广泛使用，航空机载卫星通信业务将

会有更大的卫星频率带宽资源可以使用，更好的系统

设备可以选用。航空机载卫星宽带通信业务服务项目

将带动航天产业链从卫星设计制造到卫星应用新领域

的新技术研发，为航天技术应用和航天服务产业两大

支柱板块快速发展做出贡献。

在过去的几年里，中国卫通开展了机载卫星多

媒体通信系统集成研发、系统地面演示测试和运营管

理政策研究工作，对航空机载卫星通信系统网络传输

和飞航测试的可行性、技术方案、政策法规、业务服

务内容开发、商业合作等范畴进行了全面研究探索。

中国卫通还将进一步在公司内部开展了深入讨论、论

证、对开展业务的风险和可行性进行深入分析论证。

中国卫通已开展与航空公司和地面固网电信运

营商的共同合作，航空机载卫星通信业务服务涉及

国家电信管理和民航管理相关政策和法律、法规。相

关系统设备和业务服务必须在充分考虑民航飞行安全

原则下，满足《中华人民共和国民用航空法》、《国

务院办公厅关于加强民航飞行安全管理有关问题的通

知》、《中国民用航空空中交通管理规则》、《中华

人民共和国民用航空器适航管理条例》等要求。系统

设备须满足符合相关型号认证、取得适航证，服从民

航空中交通管制单位的空中通信管理要求。同时，航

空机载卫星宽带通信业务服务涉及卫星通信和广播、

互联网通信等电信增值服务，中国卫通将按照相关电

信管理政策法规开展业务，为业务运营提供统一网络

运营监管和业务内容管理的技术运营服务，保障信息

传输、存储安全，以及用户数据安全。