柴勇 （中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司）

L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)，具備全時(shí)段、全天候和無縫隙覆蓋的方式，突破了地面廣播信號(hào)傳輸距離的限制，可直接向快速移動(dòng)載體，包括飛機(jī)、火車、船舶和汽車以及個(gè)人用戶，提供便捷、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)和多用途數(shù)據(jù)采集傳輸服務(wù)。在此，重點(diǎn)針對(duì)L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播通信系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)體制和業(yè)務(wù)應(yīng)用需求進(jìn)行研究探討，并提出結(jié)論建議。

1 概述

L頻段是開展衛(wèi)星移動(dòng)通信和衛(wèi)星移動(dòng)廣播的黃金頻段，而其具有的相對(duì)頻率較低的特性，使傳輸鏈路不受雨雪、溫度和海拔等因素的影響。由于采用頻率較低且天線波束寬，使天線對(duì)指向性精度要求不高，給終端系統(tǒng)設(shè)備在小體積、輕質(zhì)量和低耗電的設(shè)計(jì)和應(yīng)用帶來諸多方便。在構(gòu)建適合以L頻段衛(wèi)星為主要傳輸手段的綜合信息服務(wù)系統(tǒng)中，采用先進(jìn)的移動(dòng)數(shù)字多媒體技術(shù)，建立配套的技術(shù)平臺(tái)和運(yùn)營支撐系統(tǒng)，結(jié)合衛(wèi)星系統(tǒng)或其他頻段上行傳輸系統(tǒng)，組成“天地一體”的綜合信息傳輸服務(wù)的平臺(tái)，除了可實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)、大帶寬、廣域覆蓋、受眾人口多的移動(dòng)終端數(shù)據(jù)傳輸及廣播信息接收業(yè)務(wù)外，亦可為交通運(yùn)輸、民航管理、水利、氣象、環(huán)保、林業(yè)、漁船、邊海防應(yīng)用等行業(yè),在車載、船載、機(jī)載和便攜式終端應(yīng)用環(huán)境下的數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)需求提供服務(wù)。

L頻段衛(wèi)星系統(tǒng)從使用頻率和業(yè)務(wù)應(yīng)用方面，被劃分為兩種業(yè)務(wù)應(yīng)用，即衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（L-MSS）和衛(wèi)星移動(dòng)廣播業(yè)務(wù)（L-BSS）。衛(wèi)星移動(dòng)通信具有覆蓋區(qū)域大、通信距離遠(yuǎn)、應(yīng)用范圍廣、通信終端便攜機(jī)動(dòng)靈活、線路穩(wěn)定可靠等優(yōu)點(diǎn)，已成為通信業(yè)務(wù)的一個(gè)重要發(fā)展方向。業(yè)務(wù)應(yīng)用適用于民用和軍用通信；覆蓋范圍可滿足國內(nèi)和國際通信需求。衛(wèi)星移動(dòng)廣播具備全時(shí)段、全天候和無縫隙覆蓋的方式，突破了地面廣播信號(hào)傳輸距離的限制，可直接向個(gè)體用戶提供便捷、高質(zhì)量的數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)和多用途的數(shù)據(jù)采集播發(fā)服務(wù)，是建立國家應(yīng)急廣播體系的重要手段之一。構(gòu)建我國自主的L頻段衛(wèi)星綜合信息服務(wù)系統(tǒng)，對(duì)于加強(qiáng)國家信息安全及應(yīng)急信息發(fā)布體系，推動(dòng)L頻段衛(wèi)星綜合信息服務(wù)應(yīng)用市場發(fā)展，以及帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈等方面具有重要意義。

2 國內(nèi)外應(yīng)用發(fā)展?fàn)顩r

衛(wèi)星移動(dòng)通信

印尼“亞洲蜂窩衛(wèi)星”衛(wèi)星在軌飛行示意圖

美國第1代“全球星”在軌飛行示意圖

國際移動(dòng)衛(wèi)星-4在軌飛行示意圖

阿聯(lián)酋“瑟拉亞”衛(wèi)星在軌飛行示意圖

國外商用L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)主要包括：“國際移動(dòng)衛(wèi)星”（I n m a r s a t）系統(tǒng)、美國“全球星”(Globalstar) 系統(tǒng)、印尼“亞洲蜂窩衛(wèi)星”(A C e S) 系統(tǒng)和阿聯(lián)酋“瑟拉亞”（Thuraya）系統(tǒng)等。

“國際移動(dòng)衛(wèi)星”系統(tǒng)目前已發(fā)展至第5代，其第4代系統(tǒng)構(gòu)成主要包括：地球同步軌道通信衛(wèi)星、用戶移動(dòng)終端（包括海用、陸用和空用終端）、運(yùn)行管理地球站以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)控制站等。其中衛(wèi)星到用戶移動(dòng)終端的上、下行傳輸鏈路采用L頻段（上、下行為1.6/1.5GHz）；衛(wèi)星到運(yùn)行管理地球站的上、下行傳輸鏈路采用C頻段，通過多顆地球同步軌道衛(wèi)星組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了全球范圍通信覆蓋。

第4代“國際移動(dòng)衛(wèi)星”系統(tǒng)利用了有限的34 M H z帶寬頻率資源，使用按需分配多址（D A M A）的連接通信方式，可以提供速率4.8kbit/s或3.1kbit/s語音和數(shù)據(jù)服務(wù)，以及速率最高可達(dá)492kbit/s的數(shù)據(jù)服務(wù)。

阿聯(lián)酋“瑟拉亞”衛(wèi)星通信系統(tǒng)是通過數(shù)字波束成形技術(shù)產(chǎn)生300個(gè)點(diǎn)波束，星上配有數(shù)字信號(hào)處理模塊（DSP），可根據(jù)業(yè)務(wù)需要自由切換波束和能量。對(duì)于每顆衛(wèi)星上的300多個(gè)波束，可通過地面控制重新配置各波束的功率和頻率的容量，整星最大功率達(dá)到74.4dBW，每波束可分配使用整星總功率的20%。每3個(gè)波束的最大功率可達(dá)到整星總功率的40%。衛(wèi)星主要覆蓋歐洲、北非、中非、南非大部、中東、中亞、南亞等110個(gè)國家和地區(qū)，經(jīng)系統(tǒng)集成整合了衛(wèi)星、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)、全球定位系統(tǒng)（GPS）3種傳輸方式后，可提供語音、數(shù)據(jù)、互聯(lián)網(wǎng)和GPS定位等業(yè)務(wù)的個(gè)人移動(dòng)通信服務(wù)。其中覆蓋我國國內(nèi)和領(lǐng)海大約為40個(gè)波束?！吧瓉啞毙l(wèi)星系統(tǒng)主要由3顆地球同步軌道高功率衛(wèi)星、用戶手持終端設(shè)備、地面站網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營中心，以及衛(wèi)星測控系統(tǒng)設(shè)備等構(gòu)成。衛(wèi)星系統(tǒng)工作頻率為34MHz帶寬的L頻段，上行1626.5～1660.5MHz，下行1525～1559MHz，極化方式為左旋圓極化，衛(wèi)星系統(tǒng)使用地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范(GMR—1)通信體制。

衛(wèi)星移動(dòng)廣播

衛(wèi)星移動(dòng)廣播業(yè)務(wù)是近些年在國際上發(fā)展的新興服務(wù)。目前，主要有業(yè)務(wù)面向美國市場的“天狼星-XM”（Sirius XM）公司運(yùn)營的地球同步軌道衛(wèi)星移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)，業(yè)務(wù)服務(wù)目標(biāo)是為美國大陸90%以上區(qū)域的用戶提供99%以上可用度的服務(wù)?！疤炖切?XM”衛(wèi)星系統(tǒng)主要由地球同步軌道衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、便攜終端和車載終端、S頻段地面中繼站，以及業(yè)務(wù)上行傳輸和地面衛(wèi)星測控系統(tǒng)組成。用戶終端天線近乎全向天線，其增益約為2～5dB，G/T值優(yōu)于－19dB/K。該衛(wèi)星系統(tǒng)可以提供超過150個(gè)音頻節(jié)目，包括65個(gè)音樂頻道和85個(gè)話音頻道。“天狼星-XM”衛(wèi)星系統(tǒng)一個(gè)明顯特點(diǎn)是在北美地區(qū)70個(gè)主要的大城市區(qū)域布置有近1500個(gè)中繼站，明顯地提高了衛(wèi)星信號(hào)傳輸?shù)目煽啃裕岣吡藢?duì)樓內(nèi)的滲透能力，保證了家庭和辦公室內(nèi)接收機(jī)的接收效果。

典型的美國“天狼星-XM”衛(wèi)星移動(dòng)通信車載用戶終端

日本移動(dòng)廣播公司（MBCO）與韓國SK電信（SKT）建立產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟打造了“移動(dòng)廣播衛(wèi)星”（MBSAT）。該衛(wèi)星上行采用Ku頻段，下行采用S頻段，頻率為2630～2655MHz,帶寬25MHz。其有兩個(gè)波束分別覆蓋日本和韓國，分別采用極化隔離。

業(yè)務(wù)面向亞洲與非洲地區(qū)的“世廣”（WorldSpace）衛(wèi)星移動(dòng)廣播系統(tǒng)，由位于21°（E）的“非洲之星”(AfriStar)和位于105°（E）的“亞洲之星”(AsiaStar) 的2顆地球同步軌道衛(wèi)星組成。衛(wèi)星覆蓋區(qū)域包括非洲、近東和中東地區(qū)，中國、印度、日本和東南亞地區(qū)。每顆衛(wèi)星有3個(gè)波束，采用L頻段(1467～1492MHz)，使用帶寬25MHz，業(yè)務(wù)上行傳輸鏈路使用X頻段(7025～7075MHz)，帶寬50MHz。每顆衛(wèi)星可提供288個(gè)廣播頻道，該系統(tǒng)不要求接收天線精確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，可為手持快速移動(dòng)終端用戶提供音頻、圖像和數(shù)據(jù)多媒體等業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)。在中國通信廣播衛(wèi)星公司和世廣衛(wèi)星公司的配合下，我國廣電機(jī)構(gòu)進(jìn)行了有關(guān)L頻段衛(wèi)星數(shù)字聲音信息播發(fā)技術(shù)試驗(yàn)，測試“亞洲之星”東北波束廣播覆蓋范圍、場強(qiáng)和實(shí)際覆蓋效果。試驗(yàn)內(nèi)容主要有兩項(xiàng)：一是不同地理位置和邊緣地區(qū)的接收測試；二是移動(dòng)接收測試，包括汽車、火車移動(dòng)接收試驗(yàn)和江河客運(yùn)、海上航行移動(dòng)接收試驗(yàn)。2008年世廣衛(wèi)星公司因經(jīng)營問題進(jìn)入破產(chǎn)保護(hù)程序，世廣衛(wèi)星公司利用“亞洲之星”和“非洲之星”提供的服務(wù)也基本中斷。近期，世廣衛(wèi)星經(jīng)過重組后有計(jì)劃啟動(dòng)接替衛(wèi)星和新業(yè)務(wù)拓展服務(wù)計(jì)劃。

L頻段劃分范圍

L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信和衛(wèi)星移動(dòng)廣播系統(tǒng)的建設(shè)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，我國目前尚無自建的商用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)投入運(yùn)行，也沒有自主可控的運(yùn)營和服務(wù)系統(tǒng)提供此項(xiàng)業(yè)務(wù)的運(yùn)管和服務(wù)。國內(nèi)正在使用或部分計(jì)劃準(zhǔn)備使用的商用衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)都是由國外運(yùn)營商提供的。

3 L頻段衛(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)體制

衛(wèi)星軌位與L頻率應(yīng)用資源

衛(wèi)星頻率和軌道資源既是所有衛(wèi)星系統(tǒng)建立的前提和基礎(chǔ)，也是衛(wèi)星系統(tǒng)建成后能正常工作的必要條件。由于采用了相對(duì)低的頻率，所以衛(wèi)星移動(dòng)和廣播的業(yè)務(wù)需要使用便攜式小型化的終端設(shè)備，這也直接限制了終端天線的尺寸，并且其采用的天線波束的指向性不強(qiáng)，由此相對(duì)指向識(shí)別目標(biāo)衛(wèi)星和鄰星信號(hào)的能力較弱。這就使得衛(wèi)星移動(dòng)和廣播業(yè)務(wù)相對(duì)于衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)，在相關(guān)不同衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)間業(yè)務(wù)兼容與協(xié)調(diào)共存方面更加困難。因此，使用L頻段的衛(wèi)星軌位和頻率的規(guī)劃協(xié)調(diào)至關(guān)重要。

在國際頻率劃分1～2GHz頻段范圍，對(duì)不同應(yīng)用業(yè)務(wù)的使用，可人為劃分為L和S頻段兩部分。除了分配給地面網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)應(yīng)用以外，國際電聯(lián)專門劃分了給衛(wèi)星移動(dòng)、衛(wèi)星廣播和衛(wèi)星固定三種衛(wèi)星應(yīng)用業(yè)務(wù)的使用頻率。L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信和多媒體廣播系統(tǒng)擬采用衛(wèi)星移動(dòng)廣播業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)頻段。

美國第1代“銥”衛(wèi)星在軌飛行示意圖

美國“地網(wǎng)星”在軌飛行示意圖

根據(jù)當(dāng)前我國可用的L頻段頻率資源規(guī)劃，1467～1492MHz這一段頻率國際電聯(lián)規(guī)劃分配給了衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)，而不能用于衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。雖然L頻段仍有帶寬規(guī)劃為移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，但開展業(yè)務(wù)的相關(guān)協(xié)調(diào)工作非常困難。

地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范

由于客觀頻率資源等因素的限制，制約了我國開展L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)項(xiàng)目的發(fā)展規(guī)劃，但從技術(shù)角度學(xué)習(xí)與借鑒，我們有必要對(duì)目前主要在用的衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范充分掌握和了解。

早在2001年，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會(huì)(ETSI) 聯(lián)合美國電信行業(yè)協(xié)會(huì)(TIA) 制定并公布了地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范。地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口系統(tǒng)主要是從全球移動(dòng)通信系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來，同時(shí)擴(kuò)展了全球移動(dòng)通信系統(tǒng)覆蓋范圍。該接口規(guī)范的系統(tǒng)主要包括1顆或多顆地球同步軌道衛(wèi)星、1個(gè)衛(wèi)星操作中心(SOC)、1個(gè)網(wǎng)關(guān)站(GS)和用戶移動(dòng)終端(MES，可以是手持終端、車載終端和固定終端)。此系統(tǒng)通過眾多地理位置不同的基站提供移動(dòng)通信服務(wù)，其主要設(shè)計(jì)目標(biāo)是通過1顆或多顆地球同步軌道衛(wèi)星，提供全球移動(dòng)通信服務(wù)，包括整體電路模式語音、傳真服務(wù)和廣泛的數(shù)據(jù)服務(wù)。

網(wǎng)關(guān)站包括可以與現(xiàn)有固話通信設(shè)施和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)管理網(wǎng)絡(luò)通信的外部接口。它包括1個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)收發(fā)子系統(tǒng)[GTS，相當(dāng)于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)]，1個(gè)或多個(gè)網(wǎng)關(guān)站控制器[GSC，相當(dāng)于全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站控制器(BSC)]，1個(gè)或多個(gè)移動(dòng)交換中心(MSC，對(duì)應(yīng)全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心), 一個(gè)或多個(gè)通信控制子系統(tǒng)(TCS，在全球移動(dòng)通信系統(tǒng)基站內(nèi)無對(duì)應(yīng)功能單元)。通信控制子系統(tǒng)用于支持位置服務(wù)，路由優(yōu)化和其它衛(wèi)星專用服務(wù)及功能。

移動(dòng)服務(wù)區(qū)域可在地球同步軌道衛(wèi)星和衛(wèi)星有效載荷定義的大范圍覆蓋區(qū)域內(nèi)提供服務(wù)。位于覆蓋范圍內(nèi)的用戶可以使用地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范系統(tǒng)的所有服務(wù)。衛(wèi)星點(diǎn)波束與全球移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩的不同之處在于：波束半徑在幾百千米且形狀規(guī)則，信源保持同步并來自同一顆衛(wèi)星，從而可能導(dǎo)致服務(wù)區(qū)和國家邊界重疊。相對(duì)的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩則較小，因地形和建筑物通常形狀不規(guī)則并且信源來自不同的地理位置，通常全球移動(dòng)通信系統(tǒng)蜂窩總是默認(rèn)存在于一個(gè)國家內(nèi)。兩個(gè)系統(tǒng)中存在的不同點(diǎn)導(dǎo)致了兩個(gè)系統(tǒng)的不同處理方式。

地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范系統(tǒng)及其相關(guān)無線電接口規(guī)范，指明了全球移動(dòng)通信系統(tǒng)和地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范移動(dòng)衛(wèi)星系統(tǒng)的不同之處。地球同步衛(wèi)星移動(dòng)通信無線電接口規(guī)范系統(tǒng)擴(kuò)展了全球移動(dòng)通信系統(tǒng)的覆蓋范圍，又能提供與全球移動(dòng)通信系統(tǒng)類似的服務(wù)和功能，如話音，數(shù)據(jù)，傳真，點(diǎn)到點(diǎn)短消息服務(wù)，蜂窩廣播短消息服務(wù)及在移動(dòng)設(shè)備和固定用戶間的補(bǔ)充服務(wù)，同時(shí)還能通過公共和專用通信網(wǎng)絡(luò)提供世界范圍內(nèi)的專網(wǎng)連接服務(wù)。固定網(wǎng)絡(luò)連接包括公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)、公共陸地移動(dòng)網(wǎng)(PLMN)和專網(wǎng)(PN)。

衛(wèi)星移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)技術(shù)體制

為了解決廣域覆蓋和移動(dòng)性支持，兼顧固定和移動(dòng)接收，實(shí)現(xiàn)單向廣播和雙向交互的有機(jī)融合，將地面和衛(wèi)星的覆蓋連通，要構(gòu)建衛(wèi)星信號(hào)和地面互補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)，考慮可能的回傳通道技術(shù)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)雙向業(yè)務(wù)的支持，使小型化終端天線和移動(dòng)接收成為可能，催生新的業(yè)務(wù)形態(tài)。因此，衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字廣播將成為下一代無線廣播電視網(wǎng)（NGB-W）中的重要一環(huán)。

雖然移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)（3G/4G-LTE）能夠解決地面人口密集區(qū)域?qū)τ谝苿?dòng)多媒體和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的大部分需求，但是對(duì)于我國更為廣闊的農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)，尤其是隨著西部大開發(fā)建設(shè)的眾多高速公路和高速鐵路以及廣闊的海洋范圍數(shù)十萬艘近海及遠(yuǎn)洋艦船等移動(dòng)載體，都需要提供移動(dòng)信息廣播、休閑娛樂和移動(dòng)通信服務(wù)。L頻段衛(wèi)星移動(dòng)廣播，可利用衛(wèi)星、地面、調(diào)制、組網(wǎng)方式等的多樣性，結(jié)合實(shí)際衛(wèi)星能力及地面系統(tǒng)情況，采取相應(yīng)的逐步部署策略，來有效滿足需求。

L頻段衛(wèi)星移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)由空間段、地面段和應(yīng)用段構(gòu)成，通過透明轉(zhuǎn)發(fā)方式，實(shí)現(xiàn)星狀網(wǎng)移動(dòng)多媒體信息的廣播。該系統(tǒng)采用集中管理模式，由地面關(guān)口站實(shí)現(xiàn)對(duì)廣播系統(tǒng)的資源和用戶管理，所有移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)均通過地面關(guān)口站完成業(yè)務(wù)信息的轉(zhuǎn)發(fā)。地面關(guān)口站通過地面有線網(wǎng)絡(luò)或其他衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與電信網(wǎng)/用戶系統(tǒng)的互聯(lián)互通，為各類行業(yè)用戶和民用用戶提供業(yè)務(wù)接口和管理接口。

空間段由1顆或多顆移動(dòng)多媒體廣播衛(wèi)星構(gòu)成，空間段的移動(dòng)多媒體廣播衛(wèi)星，通過地面關(guān)口站與廣播終端間的廣播和回傳信息傳輸物理連接，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)多媒體廣播信號(hào)的大功率下行廣播轉(zhuǎn)發(fā)和移動(dòng)多媒體數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的雙向傳輸。衛(wèi)星由地面段關(guān)口站運(yùn)控管理。

由于衛(wèi)星L頻率資源可用帶寬限制—只有25 M H z帶寬，多媒體廣播衛(wèi)星采用多波束技術(shù)（DVB-SH），提高頻譜利用率、提升服務(wù)區(qū)覆蓋性能及容量。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成支持地面固網(wǎng)與衛(wèi)星雙向交互網(wǎng)絡(luò)，以及移動(dòng)網(wǎng)衛(wèi)星雙向交互網(wǎng)絡(luò)。

地面段即地面支撐系統(tǒng)主要是衛(wèi)星關(guān)口站。地面段設(shè)置2個(gè)以上的關(guān)口站，包括主用站和備份站，關(guān)口站選址支持饋電波束覆蓋區(qū)范圍內(nèi)的相關(guān)地面站。關(guān)口站由網(wǎng)關(guān)站系統(tǒng)、業(yè)務(wù)控制中心等組成，保障衛(wèi)星在軌可靠長期運(yùn)行，提供業(yè)務(wù)運(yùn)營服務(wù)。同時(shí)關(guān)口站負(fù)責(zé)提供與本地地面網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通。關(guān)口站間通過地面光纖或其他地面有線手段實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。

用戶段包括各種類型的衛(wèi)星移動(dòng)廣播終端，用于接收衛(wèi)星下行廣播信號(hào)。終端具有手持終端、固定終端、移動(dòng)終端等多種型譜，包括單收廣播終端、雙向傳輸終端和多網(wǎng)融合終端3種類型。為了滿足多種類型行業(yè)應(yīng)用，終端采用低功耗小型化設(shè)計(jì)，通過標(biāo)準(zhǔn)化和混合信號(hào)集成電路設(shè)計(jì)指南(ASIC)化設(shè)計(jì)，可以嵌入到已有各類終端或設(shè)備中，滿足通用和行業(yè)專用需求。

衛(wèi)星移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)與衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)逐漸融合，是技術(shù)和業(yè)務(wù)需求共同帶動(dòng)的結(jié)果，衛(wèi)星移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)也可以結(jié)合現(xiàn)有地面其他網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要，開展適合多媒體數(shù)據(jù)廣播特點(diǎn)的業(yè)務(wù)應(yīng)用。它在支持基于DVB-SH技術(shù)的移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)的同時(shí)，還具備雙向衛(wèi)星移動(dòng)通信的能力。其業(yè)務(wù)成熟應(yīng)用正從傳統(tǒng)的單向廣播業(yè)務(wù)向考慮了受眾的差異化需求，即具有交互式能力的廣播/組播/點(diǎn)播綜合業(yè)務(wù)的方向發(fā)展。

4 我國L頻段衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用需求分析

國家信息安全與應(yīng)急通信和廣播需求

我國是一個(gè)幅員遼闊，地形和海況環(huán)境復(fù)雜，地區(qū)發(fā)展不平衡的大國，如果僅依靠地面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋，信息傳輸服務(wù)會(huì)存在局部盲區(qū)；特別是我國地理位置特殊、自然災(zāi)害頻發(fā)，常常會(huì)引發(fā)地面通信網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。因此對(duì)滿足全國覆蓋，并能實(shí)現(xiàn)無縫連接的衛(wèi)星移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)處理業(yè)務(wù)系統(tǒng)的需求愈來愈迫切。特別是在國家搶險(xiǎn)救災(zāi)，應(yīng)急指揮，邊海防建設(shè)，陸地、水上和航空交通管理，海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展，森林草原防火，礦山和石油勘探，旅游經(jīng)濟(jì)，文化傳播，科學(xué)探索等涉及移動(dòng)信息傳輸服務(wù)等領(lǐng)域，對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播的應(yīng)用需求較為迫切。

隨著我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)信息技術(shù)、信息產(chǎn)品以及信息系統(tǒng)的依賴程度日益提高，網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)安全問題愈加重要。建立自主可管可控的信息服務(wù)系統(tǒng)，是保障信息系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的安全，維護(hù)國家安全、經(jīng)濟(jì)安全和社會(huì)穩(wěn)定的戰(zhàn)略需要。建立我國完整的衛(wèi)星移動(dòng)廣播和系統(tǒng)，通過衛(wèi)星廣播傳輸擴(kuò)大文化宣傳的應(yīng)用范圍，結(jié)合“天地一體”綜合互補(bǔ)組網(wǎng)的思路，積極促進(jìn)實(shí)現(xiàn)“三網(wǎng)融合”，加快衛(wèi)星通信服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的步伐，使我國的衛(wèi)星應(yīng)用水平提高到一個(gè)新的高度，將對(duì)我國傳統(tǒng)的衛(wèi)星、地面系統(tǒng)、終端設(shè)備研發(fā)制造，以及相關(guān)通信技術(shù)體制標(biāo)準(zhǔn)和業(yè)務(wù)運(yùn)營均提出新的要求及挑戰(zhàn)。充分利用和發(fā)揮L頻段衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)所獨(dú)有的特點(diǎn)和優(yōu)勢，建設(shè)衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播系統(tǒng)，填補(bǔ)我國衛(wèi)星移動(dòng)交互廣播應(yīng)用的空白，可滿足互聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展時(shí)代對(duì)大數(shù)據(jù)和海量信息傳輸需求。

實(shí)際可商業(yè)化應(yīng)用潛在需求

隨著我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)中智慧城市、智能交通運(yùn)輸，車聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等系統(tǒng)應(yīng)用快速發(fā)展，尤其是人們對(duì)移動(dòng)的小型化長耗時(shí)使用的信息傳輸系統(tǒng)開發(fā)應(yīng)用的期望，衛(wèi)星移動(dòng)通信和移動(dòng)廣播的需求已經(jīng)日益廣泛地顯現(xiàn)出來，同時(shí)又可以對(duì)地面通信和廣播系統(tǒng)進(jìn)行有效的延伸、補(bǔ)充和完善。

在我國機(jī)動(dòng)車保有量大幅攀升的情況下，“流動(dòng)聽眾”人群不斷壯大，移動(dòng)多媒體廣播衛(wèi)星是中央或地方廣播電臺(tái)開展交通信息、新聞資訊、綜合信息、音視頻娛樂信息廣播的便捷、經(jīng)濟(jì)、高質(zhì)量手段。車載移動(dòng)接收終端可提供全天候24h不受地域限制的應(yīng)急救援通信服務(wù)，提供高質(zhì)量車載媒體的廣播、雙向互動(dòng)廣播、交通路況播報(bào)。通過衛(wèi)星定位與衛(wèi)星移動(dòng)通信和移動(dòng)廣播應(yīng)用系統(tǒng)的結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)對(duì)所需車輛（包括位置、速度、車況、保養(yǎng)記錄、行車日志以及貨倉安全等）的運(yùn)行監(jiān)控，提升信息化運(yùn)營管理。為增強(qiáng)安全性各類交通運(yùn)輸、漁業(yè)、航空和應(yīng)急部門，逐步要求采用強(qiáng)制性規(guī)定廣泛使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理，促進(jìn)衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播系統(tǒng)推廣應(yīng)用的需求。東南亞是我國緊鄰，也是我國企業(yè)投資較多的區(qū)域和人員交往密切的地區(qū)。中國與東南亞地區(qū)的政治、經(jīng)濟(jì)、文化領(lǐng)域的國際合作越來越多，迫切需要提供航空、航海、公共安全等公益服務(wù)，提高國家影響力。我國95%以上的海域（海岸線50km以外）均無自主地面信號(hào)覆蓋。我國漁業(yè)系統(tǒng)的各種漁船總量超過100萬艘，其中備案的大型漁船有28萬艘，主要作業(yè)區(qū)域北至濟(jì)州島，南至南海地區(qū)，東至129°（E），甚至到154°（E）。通過衛(wèi)星能以較低的成本為這些船只發(fā)布各種信息（包括天氣、海浪、漁情、臺(tái)風(fēng)預(yù)警、新聞和娛樂節(jié)目等），并通過雙向通道提供電話和上網(wǎng)等服務(wù)。面向漁民和海員的娛樂新聞信息廣播和政府信息廣播是提高公眾生活質(zhì)量和國家歸屬感的有效途徑。

與傳統(tǒng)C/Ku/Ka頻段衛(wèi)星應(yīng)用的差異化應(yīng)用

對(duì)比傳統(tǒng)C/Ku/Ka頻段衛(wèi)星應(yīng)用方式和特點(diǎn)，L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播系統(tǒng)應(yīng)用差異化需求顯著。目前使用的VSAT系統(tǒng)，在應(yīng)用中雖然傳輸速率較高，但相對(duì)而言，也普遍存在天線尺寸和質(zhì)量偏大，須加帶精確指向衛(wèi)星的跟蹤系統(tǒng)，使用的便捷性較差，尤其是在高速移動(dòng)載體平臺(tái)的應(yīng)用中，附帶的跟蹤系統(tǒng)是設(shè)備使用高成本的重要因素之一。這也是“國際移動(dòng)衛(wèi)星”在向?qū)拵a頻段移動(dòng)VSAT業(yè)務(wù)發(fā)展的同時(shí)，仍將L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)作為其核心業(yè)務(wù)發(fā)展。另外，國際上新一代的衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播系統(tǒng)，面對(duì)不同業(yè)務(wù)使用需求也在提高傳輸速率，同時(shí)通過使用集成終端，更多地考慮采用與其它地面網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，推動(dòng)使用雙?；蚨嗄Ｊ殖纸K端設(shè)備，它與目前地面網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)形成融合與互補(bǔ)應(yīng)用的需求日益顯現(xiàn)。

5 結(jié)論與建議

開展L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播應(yīng)用系統(tǒng)的研究，必須要站在國家戰(zhàn)略高度，在完善我國空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃的基礎(chǔ)上，緊緊圍繞國家惠民工程，以公益為主，探索市場化的運(yùn)營商業(yè)模式，建設(shè)我國自主可管可控的L頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信和廣播系統(tǒng)。

我國已開展了衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的研究，而單純的單向衛(wèi)星廣播系統(tǒng)又不能滿足廣播技術(shù)發(fā)展的趨勢和市場需求，所以建設(shè)衛(wèi)星移動(dòng)通信和移動(dòng)廣播衛(wèi)星系統(tǒng)既滿足市場需求，又符合技術(shù)發(fā)展趨勢，并將利于帶動(dòng)相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，培育新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，填補(bǔ)我國在衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用領(lǐng)域的空白。

參考國際應(yīng)用情況并結(jié)合國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀和具體需求，在衛(wèi)星技術(shù)體制方面，建議采用可與地面系統(tǒng)雙向交互接入的雙向移動(dòng)廣播衛(wèi)星系統(tǒng)，開展支撐雙向交互的廣播業(yè)務(wù)，適應(yīng)雙向交互廣播時(shí)代新需求、拓展移動(dòng)多媒體廣播應(yīng)用范圍、提升移動(dòng)多媒體廣播衛(wèi)星市場競爭力。在業(yè)務(wù)應(yīng)用和運(yùn)營方面，建議加強(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；鼓勵(lì)采用市場化的業(yè)務(wù)運(yùn)營機(jī)制和體制，通過推動(dòng)國際、國內(nèi)范圍，產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)外環(huán)節(jié)的廣泛合作，開展系統(tǒng)建設(shè)的技術(shù)可行性分析，以及相關(guān)業(yè)務(wù)運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)適用性分析研究。