向“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代邁進(jìn)中的衛(wèi)星通信
——第十一屆衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會(huì)在京召開

2015年3月20日第十一屆衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會(huì)在京召開。衛(wèi)星通信委員會(huì)名譽(yù)主任委員楊千里教授任大會(huì)主席、中國通信學(xué)會(huì)副秘書長宋彤和衛(wèi)星通信委員會(huì)副主任委員陸綏熙在開幕式上代表主辦方致辭。

本次年會(huì)邀請了政府、軍隊(duì)各主管部門和直屬單位，相關(guān)科研和教育機(jī)構(gòu)，以及衛(wèi)星通信設(shè)備商、運(yùn)營商、系統(tǒng)集成商和相關(guān)媒體參加年會(huì)，參會(huì)人數(shù)約200人。14位專家到會(huì)演講，主要涉及內(nèi)容有：廣播電視直播衛(wèi)星農(nóng)村覆蓋、民航空管和飛行安全以及在北斗導(dǎo)航等領(lǐng)域的應(yīng)用；面向5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)衛(wèi)星通信發(fā)展新技術(shù)和低軌靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展；L頻段、S頻段和Ka頻段衛(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)和應(yīng)用需求；激光衛(wèi)星通信、量子衛(wèi)星通信以及空間太赫茲通信、渦旋電磁波通信等前沿技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)。年會(huì)演講題目涉獵廣泛，涉及到當(dāng)前衛(wèi)星通信行業(yè)的熱點(diǎn)話題、前沿技術(shù)研究及應(yīng)用實(shí)踐。最后，楊千里教授主持了衛(wèi)星通信新技術(shù)、新業(yè)務(wù)發(fā)展報(bào)告的專題研討。

衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會(huì)已成功舉辦了10屆，覆蓋了衛(wèi)星通信的體制與標(biāo)準(zhǔn)、網(wǎng)絡(luò)與社會(huì)、產(chǎn)品與應(yīng)用、運(yùn)營與維護(hù)、保障與安全各個(gè)方面，是衛(wèi)星通信產(chǎn)學(xué)研用各個(gè)環(huán)節(jié)深入研討、密切合作的有效渠道，已經(jīng)成為我國衛(wèi)星通信領(lǐng)域最具權(quán)威性和影響力的學(xué)術(shù)交流活動(dòng)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代到來 衛(wèi)星通信展優(yōu)勢

低軌靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星使構(gòu)建星座通信網(wǎng)絡(luò)成為可能。清華大學(xué)宇航中心匡麟玲教授在《低軌靈巧通信試驗(yàn)衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展與實(shí)踐》報(bào)告中介紹了低軌“靈巧”通信試驗(yàn)衛(wèi)星的發(fā)展概況，這是清華大學(xué)和信威通信的一種產(chǎn)學(xué)研合作模式。匡教授首先對下一代銥星、第二代全球星等國外低軌小衛(wèi)星星座系統(tǒng)在業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、星上存儲(chǔ)能力上的發(fā)展趨勢，以及以谷歌為首的互聯(lián)網(wǎng)公司進(jìn)軍低軌小衛(wèi)星星座研制計(jì)劃等現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，得出了衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)與互聯(lián)網(wǎng)深度融合、小衛(wèi)星發(fā)展推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、創(chuàng)新推動(dòng)衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)變革的三點(diǎn)啟示?？锝淌谔岬?，低軌小衛(wèi)星星座應(yīng)該小而有序、合理規(guī)劃，并具有貨架化、標(biāo)準(zhǔn)化的獨(dú)特優(yōu)勢，更重要的是激發(fā)全民參與和全民創(chuàng)造的熱情和想象力，帶動(dòng)高校、科研機(jī)構(gòu)、企業(yè)、投資機(jī)構(gòu)等紛紛參與。匡教授對“靈巧”通信試驗(yàn)衛(wèi)星的最新進(jìn)展進(jìn)行了介紹。該衛(wèi)星采用GPS+北斗的授時(shí)模式，大大降低了通信衛(wèi)星對同步的要求，并于去年完成全部在軌測試試驗(yàn)，成功實(shí)現(xiàn)了手持衛(wèi)星終端通話、手持衛(wèi)星終端與手機(jī)通話、互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸、電磁頻譜監(jiān)測定位等業(yè)務(wù)。“靈巧”通信試驗(yàn)衛(wèi)星工程有助于加速推進(jìn)我國星座通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，提供不受地點(diǎn)和時(shí)間限制的、低成本的、百姓用得起的全球通信和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。

5G移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)有望在兩年內(nèi)應(yīng)用。南京熊貓漢達(dá)科技有限公司高級工程師鮑峰在《面向5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)衛(wèi)星通信發(fā)展新技術(shù)》報(bào)告中提到，該公司正在自主研發(fā)面向5G移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的地球同步軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，去年已經(jīng)完成原理樣機(jī)研制，預(yù)計(jì)兩年內(nèi)投入使用。鮑峰介紹，該系統(tǒng)支持手持終端，業(yè)務(wù)包括語音、短消息、IP數(shù)據(jù)、視頻圖像、寬帶多媒體等。5G是指第五代移動(dòng)通信技術(shù)，峰值速率的理論值高達(dá)10Gbit/s，具有低功耗、低延時(shí)、低成本、較高實(shí)際體驗(yàn)速率等特點(diǎn)。從全球市場趨勢來看，移動(dòng)數(shù)據(jù)流量將出現(xiàn)爆炸性增長，預(yù)計(jì)2020年將翻20倍。我國移動(dòng)數(shù)據(jù)流量增速將高于全球平均水平，預(yù)計(jì)到2020年增長300倍以上。國內(nèi)發(fā)達(dá)地區(qū)增速更快，如上海到 2020年將增長600倍，熱點(diǎn)區(qū)域可達(dá)1000倍以上。移動(dòng)通信搭上互聯(lián)網(wǎng)的快車，互聯(lián)網(wǎng)插上移動(dòng)通信的翅膀，因而移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)得以迅猛發(fā)展。

前沿技術(shù)帶來通信革命

全球首顆量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星計(jì)劃于2016年年初發(fā)射，將實(shí)現(xiàn)空間遠(yuǎn)距離傳輸。中國科技大學(xué)彭承志教授在《量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星發(fā)展動(dòng)態(tài)簡介》報(bào)告中介紹，“2014年12月，量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星整星初樣已經(jīng)研制成功，預(yù)計(jì)2016年年初入場發(fā)射。在量子通信領(lǐng)域，信源的功率基本穩(wěn)定，但信道的衰減不可避免，光纖因?yàn)橛薪橘|(zhì)，其作為量子信道顯得不足，因此，基于衛(wèi)星的、基于自由空間的信道就成為真正能夠把量子通信做到遠(yuǎn)距離傳輸?shù)那袑?shí)可行的方式?！迸沓兄颈硎?，當(dāng)時(shí)國內(nèi)外科學(xué)家都看到了量子通信領(lǐng)域的前景十分廣闊，但真正在理論向工程轉(zhuǎn)化階段，中國走在了世界前列。量子科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星把基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)很好的結(jié)合起來，這種結(jié)合恰好是我國在體制方面的優(yōu)勢。我們在技術(shù)上取得了明顯的進(jìn)步，用幾年時(shí)間可以把成本降低一個(gè)數(shù)量級，同時(shí)把性能提高一個(gè)數(shù)量級，如何把量子通信衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與用戶對接是我們面臨的最大挑戰(zhàn)。

太赫茲通信技術(shù)填補(bǔ)300GHz以上帶寬資源空白。中電集團(tuán)54所宋瑞良博士在《空間太赫茲通信技術(shù)介紹》報(bào)告中描述道，太赫茲波具有頻帶寬、傳輸速率高、方向性好、安全性高、散射小及高穿透性等特性。這種特性決定了其在空間傳播上具有很大的優(yōu)勢，適合于中繼衛(wèi)星間的數(shù)據(jù)傳輸，即空間的移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)應(yīng)用。目前各行業(yè)對高速、保密通信有巨大的需求，太赫茲頻段具有頻帶寬且未被分配的優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。對我國而言，發(fā)展太赫茲通信，實(shí)現(xiàn)高速傳輸速率及高可靠性安全性的新一代無線通信網(wǎng)絡(luò)，特別是300GHz以上空白帶寬資源是近年主要目標(biāo)，要從戰(zhàn)略和技術(shù)上搶占研究制高點(diǎn)。

渦旋電磁波帶來通信技術(shù)革命。來自北京航空航天大學(xué)的李顯旭博士在《渦旋電磁波，一場通信技術(shù)的革命》報(bào)告中指出，無線通信系統(tǒng)頻譜資源的短缺已成為無線移動(dòng)通信與服務(wù)應(yīng)用持續(xù)發(fā)展的瓶頸，開拓新的頻譜資源成為通信領(lǐng)域的一大難題，也成為研究的熱點(diǎn)。電磁波的扭曲和波長極大可能地拓寬移動(dòng)電話、數(shù)字電視以及其他通信技術(shù)的可用帶寬。這將對當(dāng)今的無線通信技術(shù)產(chǎn)生革命性的影響。渦旋電磁波的特性，可以增加發(fā)射和接收端之間的傳輸信道數(shù)量，從而提高通信容量，如波分復(fù)用或頻分復(fù)用技術(shù)；同樣，利用同一頻率但具有不同扭曲度的電磁波也可以極大地增加傳輸帶寬，提高通信容量。渦旋電磁波技術(shù)對通信行業(yè)而言是一場大革命。有專業(yè)人士預(yù)計(jì)，這項(xiàng)技術(shù)在未來3～5年內(nèi)進(jìn)入市場，只需要花費(fèi)少量額外的費(fèi)用，就可將這些裝置的可用帶寬直接增加9倍左右。

衛(wèi)星通信惠及民眾生活

我國直播衛(wèi)星用戶超過4250萬戶，全球用戶規(guī)模最大。廣播電視衛(wèi)星直播管理中心黃其凡副主任在《利用直播衛(wèi)星擴(kuò)大農(nóng)村廣播電視有效覆蓋》的報(bào)告中提到，直播衛(wèi)星仍然是農(nóng)村地區(qū)民眾觀看電視節(jié)目最經(jīng)濟(jì)、最有效的手段。截至2014年年底，我國廣播電視節(jié)目的綜合人口覆蓋率達(dá)到98%。截至2015 年3月中旬，我國直播衛(wèi)星用戶超過4250萬戶，成為全球用戶規(guī)模最大的衛(wèi)星直播系統(tǒng)。目前，直播衛(wèi)星用戶日均增長4萬余戶。目前，國內(nèi)采取整省推進(jìn)的方式推動(dòng)直播衛(wèi)星戶戶通工程。黃主任以西藏、廣東為例，解說了戶戶通工程的詳細(xì)推行方案，除了中央財(cái)政、地方財(cái)政的資金支持之外，絕大多數(shù)用戶都是自掏腰包購買直播衛(wèi)星服務(wù)，而廣大農(nóng)村地區(qū)也建立了集社會(huì)銷售、維修維護(hù)、用戶服務(wù)為一體的直播衛(wèi)星接收設(shè)施服務(wù)站，讓有需要的人能夠隨時(shí)用得到，提高覆蓋質(zhì)量和水平。

衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展與民航實(shí)際需求的碰撞。在民航空中交通管理局通信導(dǎo)航監(jiān)視部《衛(wèi)星通信在民航空管中的應(yīng)用》報(bào)告中介紹了民航通信網(wǎng)絡(luò)在民航空管中的應(yīng)用，民航空管對衛(wèi)星通信需求的變化，以及通信共享、甚高頻、民航Ku衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)等需求對衛(wèi)星通信在民航空管的應(yīng)用提出更高的挑戰(zhàn)。民航正在建設(shè)基于寬帶的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，整體業(yè)務(wù)依托數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)傳輸，實(shí)現(xiàn)國內(nèi)民航信息共享。目前，民航通信的主要需求有兩點(diǎn)：一是常規(guī)業(yè)務(wù)應(yīng)急備份、雷達(dá)/甚高頻、東西部地區(qū)的業(yè)務(wù)型應(yīng)急通信等；二是災(zāi)害和特殊條件下的應(yīng)急救援。從技術(shù)角度上看，衛(wèi)星通信技術(shù)IP化與空管實(shí)時(shí)性之間的矛盾，高寬帶需求與衛(wèi)星通信的帶寬受限及成本之間的矛盾，快速增長的移動(dòng)衛(wèi)星通信需求與我國移動(dòng)衛(wèi)星資源匱乏之間的矛盾都是下一步需要解決的問題。

L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)有望建成國內(nèi)首個(gè)移動(dòng)交互廣播衛(wèi)星系統(tǒng)。中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司科技委柴勇副主任在《L頻段衛(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)體制與應(yīng)用需求分析》報(bào)告中指出，傳統(tǒng)的衛(wèi)星移動(dòng)廣播衛(wèi)星系統(tǒng)不具備雙向交互能力，不能實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星廣播與地面系統(tǒng)的雙向交互接入，因此不能滿足廣播技術(shù)發(fā)展的趨勢和市場需求。L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)方案將填補(bǔ)國內(nèi)移動(dòng)交互廣播衛(wèi)星系統(tǒng)建設(shè)空白，滿足雙向廣播時(shí)代需求，在開展商業(yè)廣播業(yè)務(wù)中能夠?qū)崿F(xiàn)衛(wèi)星廣播與地面系統(tǒng)的雙向系統(tǒng)接入，該方案對傳統(tǒng)的衛(wèi)星、地面系統(tǒng)、終端設(shè)備及通信體制均提出新的要求及挑戰(zhàn)。目前，L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)方案正處于論證階段。柴勇表示，應(yīng)該采取有力措施，加快推進(jìn)自主衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)的建設(shè)，加強(qiáng)政策支持及業(yè)務(wù)應(yīng)用推廣扶持，鼓勵(lì)衛(wèi)星運(yùn)營商直接參與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)與業(yè)務(wù)運(yùn)營。

關(guān)鍵技術(shù)與算法創(chuàng)新備受關(guān)注

入編本次年會(huì)《第十一屆衛(wèi)星通信學(xué)術(shù)年會(huì)論文集》的67篇學(xué)術(shù)論文的主要特點(diǎn)有：一是結(jié)合在研衛(wèi)星通信系統(tǒng)項(xiàng)目的實(shí)際應(yīng)用或預(yù)研課題的具體內(nèi)容，對衛(wèi)星通信算法進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新；二是針對現(xiàn)有項(xiàng)目不斷改進(jìn)，拓寬衛(wèi)星通信在各行業(yè)的應(yīng)用范圍和應(yīng)用程度；三是將新能源、新材料、新技術(shù)應(yīng)用到衛(wèi)星通信中，積極探索新技術(shù)促進(jìn)下一代衛(wèi)星通信不斷創(chuàng)新發(fā)展?？傮w上看，衛(wèi)星通信領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)和算法創(chuàng)新仍然備受業(yè)內(nèi)學(xué)者專家的關(guān)注，而衛(wèi)星應(yīng)用在各行業(yè)的應(yīng)用更加寬闊和深入。

本次年會(huì)共評選出5篇優(yōu)秀論文。中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司賈玉仙的《Ku頻段“動(dòng)中通”天線口徑最小限值分析》從鄰星干擾和鏈路計(jì)算兩個(gè)角度對2013年工信部發(fā)布Ku頻段動(dòng)中通拋物面天線最小天線口徑0.8米的限值條件的必要性和合理性進(jìn)行分析。廣州海格通信集團(tuán)股份有限公司徐永杰在《超材料在S波段天線陣中的應(yīng)用》文中提出了一種新型的超材料結(jié)構(gòu)作為介質(zhì)覆蓋層，將其應(yīng)用于圓極化微帶天線中，提高了天線的增益和寬帶。中國空間技術(shù)研究院通信衛(wèi)星事業(yè)部呂強(qiáng)等人在《寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的迭代盲信噪比估計(jì)》中提出了一種基于DVB-S2體制的迭代盲信噪比估計(jì)算法。電子科技大學(xué)通信抗干擾技術(shù)國家級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室羅驥等人在《衛(wèi)星通信中新型自適應(yīng)編碼調(diào)制方法》中針對衛(wèi)星信道的時(shí)變特性建議了一種逼近信道容量的速率兼容調(diào)制（RCM）方式；建議了一種生成矩陣的構(gòu)造方法以適應(yīng)高動(dòng)態(tài)范圍信噪比通信；提出了一種低復(fù)雜度的譯碼算法。北京大學(xué)信息科學(xué)技術(shù)學(xué)院衛(wèi)星與無線通信實(shí)驗(yàn)室樸成哲等人在《多波束衛(wèi)星熱點(diǎn)小區(qū)頻率規(guī)劃方案研究》中探討了針對多波束衛(wèi)星通信系統(tǒng)的頻率復(fù)用方式，分析了多波束衛(wèi)星通信中熱點(diǎn)小區(qū)的頻率規(guī)劃問題。

現(xiàn)場互動(dòng) 精彩不斷

本次年會(huì)在報(bào)告過程中，圍繞衛(wèi)星通信政策和產(chǎn)業(yè)方面展開了激烈研討。

李廣俠（衛(wèi)星通信委員會(huì)副主任委員）：國務(wù)院發(fā)布的129號(hào)令目前是否依然有效？

黃其凡：129號(hào)令是要嚴(yán)格的限制國外進(jìn)口衛(wèi)星地面接收設(shè)施的播放內(nèi)容對我國國民精神文化的危害與滲透。目前，129號(hào)令仍然存在，國家對衛(wèi)星地面接收設(shè)施的生產(chǎn)、進(jìn)口、銷售、安裝和使用實(shí)行許可制度，需要由國務(wù)院有關(guān)行政部門規(guī)定。國務(wù)院已經(jīng)做了一系列修改，方便廣大民眾使用。

李廣俠：L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)項(xiàng)目有沒有獲得廣電總局的同意？

柴勇：在項(xiàng)目啟動(dòng)初期，已經(jīng)與國家主管部門、包括廣電管理部門及下屬業(yè)務(wù)部門有過多次溝通。業(yè)務(wù)應(yīng)用部門對該系統(tǒng)的需求也很迫切，但是還需要在政策上進(jìn)一步協(xié)調(diào)，中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司將盡可能配合國家各個(gè)部門的工作，共同落實(shí)項(xiàng)目建設(shè)。

●張曼倩_報(bào)道

圖為中國通信學(xué)會(huì)副秘書長宋彤（左一）和衛(wèi)星通信委員會(huì)副主任委員陸綏熙（右一）為獲獎(jiǎng)代表頒獎(jiǎng)