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1.4 卫星通信发展趋势

1.4.1 各种业务发展趋势

(1)卫星固定业务

卫星固定业务的发展趋势是从传输网为主向接入网为主发展;从以语音业务为主向多媒体业务为主发展;从IDR技术为主向DVB技术为主发展;从面对政府机构、大企业扩大为面对中小企业、家庭和个人发展,以实现直接面向广大用户提供多种业务服务。与此同时,为适应高清电视传输、高速率数据传输和因特网接入需要,卫星宽带通信业务已成为卫星固定业务的主要发展方向。

(2)卫星移动业务

卫星移动业务的发展趋势是从便携式用户终端向手持式用户终端发展;从单一的语音业务向多种业务发展;从窄带业务向宽带业务发展;从单独组网到多网互联发展。借助地面通信网的优势,实现与地面通信网的互联互通和多制式网络中的相互漫游,最后与地面通信网组成无缝覆盖全球的个人通信网,实现全球个人通信。

(3)卫星广播业务

卫星广播业务的发展趋势是DBS电视广播业务与DTH电视广播业务融合,两者区别仅仅是频段划分的区别(前者用广播业务频段,后者用固定业务频段),其他各种参数(轨道位置、覆盖区、极化、转发器带宽、EIRP等)根据需要,两者可统一安排、设计和使用;从转发标准清晰度数字电视向转发高清晰度数字电视和立体数字电视方向扩展;进一步扩大业务频段,由使用频率较低的C频段和较高的Ku频段发展到更高的Ka频段,相应地由赋形波束覆盖发展为多点波束覆盖;用户终端功能由单向接收式发展为双向交互式,提供用户点播等服务。

(4)卫星移动广播业务

以美国天狼星XM(Sirius XM)广播公司为代表,它已通过多颗卫星和成千个地面中继站实现了美洲大陆无缝覆盖,并往海陆空立体空间延伸,相应地已有便携式、家用式、车载式、船载式、机载式等多种用户终端使用;其业务由卫星声音广播扩展到视频业务并向互联网、iPhone、iPod、黑莓智能手机等地面通信业务渗透和融合;其主要业务为一百多套高质量(CD音质)各种特色的音频广播节目,主要客户群为汽车用户。在北美,正在实现任何人在任何时间和任何地点都能找到自己喜爱的卫星节目。

(5)卫星跟踪与数据中继业务

以美国的跟踪与数据中继系统(TDRSS)为例来说明发展趋势:随着近地用户航天器的数据传输速率要求越来越高,现有Ku频段提供的带宽难以满足要求,需使用Ka频段;研制TDRSS新型用户应答机,其质量、功率和数据率与传统小卫星测控网用的应答机相似,以使小卫星用户在不增加负担的情况下也能使用TDRSS;出于高速数据传输的需要和国际天基网互操作的需要,需采用激光星间链路;改造相关设备,以适应国际天基网联网互操作需要。

1.4.2 卫星通信发展总趋势

(1)静止轨道卫星通信系统向大卫星小终端方向发展

对静止轨道卫星通信系统(固定、移动和广播)的卫星与地球站,其总发展趋向是大卫星小终端。整个通信卫星发展的过程从一定意义上讲是从小卫星到大卫星发展的过程。最早的静止轨道商用通信卫星是国际通信卫星-1,其发射质量仅68kg;现已发射的大卫星地网星-1(TerreStar-1)的发射质量为6910kg(2009年发射)。现代大卫星正在向大容量、大功率、高精度、长寿命、高可靠性方向发展。反之,整个通信卫星地球站发展的过程从一定意义上讲是从大尺寸、大质量的固定地球站到小尺寸、小质量的便携式和手持式用户终端发展的过程。早期最大的固定地球站是天线口径30m的国际通信卫星A型站,如今最小的地球站是卫星移动通信和卫星移动广播电视业务用的手持终端。现代用户终端正在向小型化、宽带化、综合化和智能化方向发展。

(2)卫星固定、卫星移动和卫星广播三种业务向融合方向发展

随着卫星固定业务和卫星广播业务用户终端进一步小型化和在移动状态可以进行双向通信和单向接收,与卫星移动业务用户终端区别将逐渐缩小;随着使用通信卫星的卫星直播业务诞生和发展,通信卫星不经过地面中转也可直播电视节目,通信卫星与广播卫星的区别将逐渐缩小;随着卫星广播业务由单向电视和声音广播向双向交互式多媒体业务发展,卫星广播业务单向通信特性与卫星固定通信业务双向通信特性区别将逐渐缩小;卫星固定、卫星移动、卫星广播三种业务都在往宽带多媒体业务方向发展。上述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。

(3)卫星通信网与地面通信网向天地一体化通信网发展

当今时代是信息化时代。随着卫星固定业务、卫星移动业务、卫星广播业务三种业务融合,地面电信网、计算机网和有线电视网三网融合,各种卫星通信网与各种地面通信网互联互通,各个国家之间通信网互联互通,未来的通信网,必将是一个包括地下的光缆,地面的微波中继和蜂窝移动通信,低轨道、中轨道以及静止轨道的通信卫星系统组成的服务于全球的综合通信网。它们之间既可以单独组成通信系统,又可以在不同系统间互联互通,真正构成全球无缝覆盖的天地一体化的海、陆、空、天公用的能够提供各种带宽和多种业务的全球综合通信网。在未来全球综合通信网中,任何个人可在任何地点、任何时间、与任何对象(人或计算机)互通任何信息(语言、图像、文字和数据等)。它将标志着个人通信时代的到来。

(4)通信卫星与各类飞行器组网向天基综合信息网发展

以不同轨道的通信卫星星座作为空间骨干网和接入网,实施全球全时覆盖空间层航天器、临近空间层飞行器、地面层各种用户终端和相关地面设施,通过星间链路、星地链路和地面线路组成天基综合信息网。此网络是卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直接广播和卫星中继通信四大卫星通信系统综合;卫星通信、卫星对地观测、卫星导航定位三大卫星应用系统综合。此网络具有全球各种信息的获取、存储、传输、处理、融合和分发能力;可实现网内任何用户在任何时间、任何地点可与任何用户进行任何业务通信;还可以实现网内任何用户在任何时间、任何地点可获取任何业务信息。 Z7oONVB9XLDSv7eWOWIQ//PEB7d+dw1Sw75IyJqeehJXKullAYjyCH4ymYGEVv7z

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