馬雯雯，劉明星

（國(guó)家無(wú)線電監(jiān)測(cè)中心烏魯木齊監(jiān)測(cè)站，烏魯木齊 830054）

0 引言

作為全球范圍內(nèi)衛(wèi)星通信起步最早的國(guó)家之一，美國(guó)有著豐富的衛(wèi)星業(yè)務(wù)和應(yīng)用及臺(tái)站種類。同時(shí)，美國(guó)也是引入衛(wèi)星設(shè)臺(tái)許可最早的國(guó)家，有著完備的管理流程和制度體系。美國(guó)的衛(wèi)星業(yè)務(wù)許可和操作條例（Licensing and Operating Rules for Satellite Services），即美國(guó)聯(lián)邦法規(guī)（Code of Federal Regulations）第 47卷第25部分（CFR47 Part25，以下簡(jiǎn)稱 Part 25），是 FCC 為美國(guó)非聯(lián)邦衛(wèi)星通信制定的管理?xiàng)l例，主要負(fù)責(zé)美國(guó)非聯(lián)邦的和非美國(guó)授權(quán)但允許美國(guó)市場(chǎng)接入的空間電臺(tái)和地球站許可和操作管理。

Part 25第25.103條在引用ITU《無(wú)線電規(guī)則：條款》術(shù)語(yǔ)和定義的基礎(chǔ)上，定義了美國(guó)非聯(lián)邦操作者開(kāi)展的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)及其相應(yīng)的操作臺(tái)站。

1 FCC通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)

Part 25中涉及的通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)，主要是衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)、衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)和衛(wèi)星間業(yè)務(wù)。同時(shí)在衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，美國(guó)國(guó)內(nèi)衍生出4類衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)和3類衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)[1]，如圖1所示。

圖1 Part 25中涉及的通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)

圖1中的衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星間業(yè)務(wù)與ITU的定義無(wú)明顯差異。下面將對(duì)美國(guó)國(guó)內(nèi)使用的4類衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)和3類衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)進(jìn)行分析。

1.1 衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)

相比于ITU的《無(wú)線電規(guī)則》，F(xiàn)CC在Part 25中新增的4類衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)是按照業(yè)務(wù)操作使用的頻段進(jìn)行定義，其發(fā)展背景可追溯至上世紀(jì)80年代到90年代出現(xiàn)的以銥星為代表的第一代衛(wèi)星通信熱潮。當(dāng)時(shí)的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)提供商設(shè)想通過(guò)衛(wèi)星提供語(yǔ)音和數(shù)據(jù)服務(wù)，以替代并不發(fā)達(dá)的地面通信業(yè)務(wù)和應(yīng)用。在此期間，通過(guò)低地球軌道（LEO）衛(wèi)星提供語(yǔ)音和傳真、郵件等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)成為衛(wèi)星通信的熱點(diǎn)。FCC根據(jù)發(fā)展情形，將提供除語(yǔ)音之外的傳真、郵件等低速數(shù)據(jù)服務(wù)為主的業(yè)務(wù)，定義為非語(yǔ)音非對(duì)地靜止（NVNG）衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)，并稱為“Little LEO”業(yè)務(wù)[2]。同時(shí)，將提供語(yǔ)音和較高速率數(shù)據(jù)服務(wù)為主的業(yè)務(wù)定為1.6/2.4 GHz衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)，并稱為“Big LEO”業(yè)務(wù)[3]。FCC的4類衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)均使用S及以下頻段的頻率進(jìn)行操作。Part 25中衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的操作頻段和提供的服務(wù)見(jiàn)表1。

表1 美國(guó)FCC定義的衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)

表1中的4類衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)能夠使用的頻段最多僅有數(shù)十兆，無(wú)法提供高質(zhì)量、高速率的接入服務(wù)，也無(wú)法適應(yīng)人類對(duì)高速應(yīng)用的需要。作為第一次衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)熱潮中的優(yōu)秀代表，銥星的使用的頻率也不完全與上述可用頻段匹配，可見(jiàn)其時(shí)代局限性。新銥星也在擺脫衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的限制，逐漸向更高頻率轉(zhuǎn)移，倒是加拿大的Kepler系統(tǒng)在向FCC申請(qǐng)VHF和S頻段的衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)頻率[4]，但其申請(qǐng)的頻率跨越非語(yǔ)音非對(duì)地靜止和2 GHz衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)兩種業(yè)務(wù)。若規(guī)則無(wú)法適應(yīng)業(yè)務(wù)需要，業(yè)務(wù)發(fā)展將受累于規(guī)則，相信FCC在不久的將來(lái)，將會(huì)對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的相關(guān)規(guī)則進(jìn)行修訂。

1.2 衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)

FCC在Part 25中，根據(jù)操作頻段和所提供業(yè)務(wù)的種類不同，對(duì)衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)進(jìn)行了細(xì)分，分別為衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)、衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)和17/24 GHz衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)。操作頻段和提供的服務(wù)如表2所示。

表2 美國(guó)國(guó)內(nèi)衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)

表2中三種衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的工作頻段和提供的服務(wù)內(nèi)容是其定義的關(guān)鍵，衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)上下行僅有的50 MHz帶寬內(nèi)僅提供音頻廣播服務(wù)，Ku頻段的衛(wèi)星直播業(yè)務(wù)是標(biāo)準(zhǔn)的電視播出模式，17/24 GHz衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)能夠提供多樣的跨越媒介的廣義廣播服務(wù)，是“融媒體”在衛(wèi)星應(yīng)用中的代表，也會(huì)是未來(lái)媒體逐漸融合的方向。衛(wèi)星數(shù)字音頻廣播業(yè)務(wù)因其局限，將會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)，近年的統(tǒng)計(jì)如表3所示。

表3 美國(guó)向ITU申報(bào)的2310-2360MHz頻段GSO衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)計(jì)[5]

從表3統(tǒng)計(jì)的2310-2360 MHz衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)資料的申報(bào)數(shù)量統(tǒng)計(jì)來(lái)看，整體的申報(bào)數(shù)量較少，全球范圍僅有美國(guó)和馬來(lái)西亞共申報(bào)19份GSO衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)[5]。未適應(yīng)發(fā)展的需要，F(xiàn)CC可能會(huì)對(duì)上述業(yè)務(wù)的定義進(jìn)行調(diào)整或修訂。

2 FCC通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)的使用臺(tái)站

對(duì)于美國(guó)非聯(lián)邦的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)中使用的臺(tái)站，F(xiàn)CC在Part 25中僅引用了ITU《無(wú)線電規(guī)則》關(guān)于陸地地球站和移動(dòng)地球站的大類定義，并未對(duì)其進(jìn)行細(xì)分。同時(shí)，F(xiàn)CC定義了3類動(dòng)中通地球站（ESIM）[1]，并對(duì)其使用場(chǎng)景和操作頻段進(jìn)行了明確規(guī)定。此外，F(xiàn)CC還定義了地面輔助類臺(tái)站，以滿足美國(guó)國(guó)內(nèi)空間業(yè)務(wù)開(kāi)展需要。

表4 FCC定義的通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)中使用的臺(tái)站

2.1 陸地地球站和固定地球站

Part 25中在引用ITU“陸地地球站”定義的基礎(chǔ)上，新增了固定地球站的定義，即在固定位置使用的地球站，該位置可以是一個(gè)指定的固定地點(diǎn)，或是指定區(qū)域內(nèi)任意固定地點(diǎn)。與陸地地球站的定義相比，F(xiàn)CC對(duì)固定地球站的定義較為寬泛，僅涉及了臺(tái)站的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并未涉及特定的業(yè)務(wù)，并由此衍生出臨時(shí)固定地球站的概念，即在某一固定位置停留時(shí)間小于6個(gè)月的除船載地球站（Earth Station on Vessel）以外的其他用于衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)中的地球站。臨時(shí)固定地球站可以以固定方式使用，同時(shí)無(wú)需受限于固定地球站嚴(yán)苛的使用條件。至此，F(xiàn)CC完善了三種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（固定、臨時(shí)固定和移動(dòng)狀態(tài)）中的地球站的使用規(guī)則。

2.2 移動(dòng)地球站

與ITU相比，F(xiàn)CC并未對(duì)承載衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的移動(dòng)地球站進(jìn)行細(xì)分，但通過(guò)梳理Part 25中涉及的在美國(guó)使用的非聯(lián)邦衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)地球站的操作要求條款中可以看出，F(xiàn)CC規(guī)定置于船舶上的移動(dòng)地球站需要保留水上遇險(xiǎn)和安全通信業(yè)務(wù)的優(yōu)先接入，同時(shí)規(guī)定，未經(jīng)聯(lián)邦航空局（FAA）允許，移動(dòng)地球站的不得在航空器上使用。因此，按照ITU對(duì)移動(dòng)地球站的定義方法，F(xiàn)CC在Part 25中用于衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)中的移動(dòng)地球站可歸入ITU定義的陸地移動(dòng)地球站和船舶地球站類別。

此外，F(xiàn)CC 在 Part 25中對(duì)用于1.5/1.6 GHz和1.6/2.4 GHz 衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的地面輔助組件進(jìn)行了定義。地面輔助組件（ATC）臺(tái)站的作用是提供地面無(wú)線通信，以對(duì)分配給衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)操作使用的頻率進(jìn)行復(fù)用。其中地面輔助組件移動(dòng)終端部署于地面上，可與空間電臺(tái)進(jìn)行通信[6]，但地面輔助組件臺(tái)站提供的業(yè)務(wù)只能作為衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的輔助業(yè)務(wù)，不可脫離衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)而單獨(dú)使用，因此相較于真正使用衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)進(jìn)行通信的移動(dòng)地球站而言，地面輔助組件臺(tái)站屬于為完成衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)操作而增加的輔助類臺(tái)站。

表5總結(jié)了FCC制定的美國(guó)非聯(lián)邦衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)中使用的臺(tái)站及其操作頻段。

表5 FCC衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)中使用的臺(tái)站及其操作頻段

從表5可以看出，ATC臺(tái)站有限的適用范圍有其特殊的作用，也是美國(guó)為廣泛推廣衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)而專門設(shè)定的一類特殊的輔助臺(tái)站，隨著衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的逐漸式微，其將逐漸退出歷史舞臺(tái)。

2.3 動(dòng)中通地球站

FCC在Part 25中，定義了應(yīng)用于三種場(chǎng)景下的動(dòng)中通地球站（ESIM：earth stations in motion），即與對(duì)地靜止軌道衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的空間電臺(tái)進(jìn)行通信的車載、船載和機(jī)載地球站。在最新更新的Part 25（2019年10月版）中，F(xiàn)CC增加了動(dòng)中通地球站的定義[7]，即車載、船載和機(jī)載地球站的總稱。FCC定義的動(dòng)中通地球站的分類如圖2所示。

圖2 FCC定義的動(dòng)中通地球站

同時(shí)，F(xiàn)CC新增了動(dòng)中通地球站的輔助設(shè)施即網(wǎng)絡(luò)控制與監(jiān)測(cè)中心（Network Control and Monitoring Center）的定義[5]，即其作為衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)的一部分，能夠?qū)Φ厍蛘具M(jìn)行遠(yuǎn)程操控，此類輔助臺(tái)站將成為ESIM管理的核心，也將成為系統(tǒng)干擾控制的有效工具。

相比于ITU，F(xiàn)CC在2003年就開(kāi)始為美國(guó)國(guó)內(nèi)的船載地球站在Ku頻段的操作和使用制定了規(guī)則，并在2007年和2012年分別確定了車載地球站和機(jī)載地球站在Ku頻段的操作和使用規(guī)則[8-11]。同時(shí)，F(xiàn)CC于2018年新增了在Ka頻段的使用規(guī)則[7]。動(dòng)中通地球站在美國(guó)國(guó)內(nèi)的操作使用超前于ITU的管理，為推進(jìn)ITU制定ESIM相關(guān)規(guī)則起到了一定作用，ITU在WRC-19上對(duì)Ka頻段的動(dòng)中通地球站制定了新的規(guī)則[11]。

FCC制定的美國(guó)國(guó)內(nèi)動(dòng)中通地球站的使用和操作頻段如表6所示。

表6 FCC動(dòng)中通地球站的使用和操作頻段

表6的車載地球站和航空器地球站可用頻段完全相同，船舶地球站的工作頻段較之前2種多了C頻段，目前3種地球站使用的空間電臺(tái)均為靜止軌道，未來(lái)NGSO的衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)中類似的應(yīng)用可能要重新定義。

3 FCC通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)及其使用臺(tái)站的管理特點(diǎn)

由上述FCC對(duì)美國(guó)國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)定義和臺(tái)站的分類方式可以看出，F(xiàn)CC對(duì)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)和臺(tái)站的使用，表現(xiàn)出以下特點(diǎn)。

（1）地面通信可作為衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)手段。FCC為衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)定義的地面輔助組件，是以地面電臺(tái)的身份承載空間無(wú)線電通信業(yè)務(wù)。當(dāng)移動(dòng)地球站終端位于室內(nèi)或高樓之間衛(wèi)星信號(hào)較弱的位置時(shí)，地面輔助組件可作為地面中繼對(duì)衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，并以為移動(dòng)地球站終端提供地面通信業(yè)務(wù)的方式，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的傳輸[12]。

（2）FCC并未對(duì)通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)中的臺(tái)站進(jìn)行過(guò)多分類。在Part 25中，F(xiàn)CC并未對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)中使用的移動(dòng)地球站和衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)中使用的陸地地球站進(jìn)行細(xì)分。對(duì)于已分類的車載、船載和機(jī)載地球站，F(xiàn)CC也通過(guò)增加動(dòng)中通地球站的定義對(duì)其進(jìn)行整體性描述，并更多的使用這一整體概念來(lái)描述具體的規(guī)則，體現(xiàn)了規(guī)則的靈活性和廣泛適用性，較之ITU的地球站種類少，不過(guò)多的區(qū)分有利于業(yè)務(wù)的快速部署和應(yīng)用。

（3）FCC通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)使用臺(tái)站的細(xì)致化管理。FCC雖未對(duì)通信衛(wèi)星業(yè)務(wù)使用的臺(tái)站進(jìn)行過(guò)多分類，但臺(tái)站作為業(yè)務(wù)的承載者，其管理基于所操作的具體業(yè)務(wù)。FCC通過(guò)以具體操作頻段來(lái)定義業(yè)務(wù)的方式，對(duì)不同操作頻段中不同業(yè)務(wù)中使用的臺(tái)站做出規(guī)定，以此實(shí)現(xiàn)了臺(tái)站在頻率這個(gè)無(wú)線電管理的核心要素上的細(xì)致化管理。

FCC使用頻段和提供的業(yè)務(wù)特點(diǎn)來(lái)定義具體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)了臺(tái)站管理細(xì)致化管理，同時(shí)又簡(jiǎn)化了臺(tái)站與業(yè)務(wù)之間的嚴(yán)格對(duì)應(yīng)關(guān)系，使得臺(tái)站的使用具有一定的靈活性，在業(yè)務(wù)發(fā)展初期能夠有效的推進(jìn)技術(shù)進(jìn)展，在業(yè)務(wù)發(fā)展的中后期能夠?yàn)闃I(yè)務(wù)的創(chuàng)新減小障礙。

4 結(jié)束語(yǔ)

美國(guó)作為發(fā)展、應(yīng)用衛(wèi)星最早的國(guó)家之一，涉及的衛(wèi)星業(yè)務(wù)種類比較豐富，在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和操作要求方面的條款詳細(xì)、系統(tǒng)，相應(yīng)的管理辦法覆蓋面也更廣泛、更成熟。本文研究了FCC在衛(wèi)星通信管理法規(guī)中涉及的美國(guó)國(guó)內(nèi)非聯(lián)邦使用的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)及臺(tái)站，總結(jié)了FCC對(duì)衛(wèi)星業(yè)務(wù)和使用臺(tái)站的管理特點(diǎn)，以便國(guó)內(nèi)相關(guān)管理者更好的理解美國(guó)衛(wèi)星通信法規(guī)，可為制定國(guó)內(nèi)相關(guān)法規(guī)借鑒和參考。同時(shí)，美國(guó)非聯(lián)邦的法規(guī)在調(diào)整和修訂中的關(guān)注點(diǎn)主要放在當(dāng)前的熱點(diǎn)上，而對(duì)適用度不高或使用率不高的規(guī)則的修訂未能及時(shí)處理，能夠看到美國(guó)產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)管理的特點(diǎn)，這對(duì)我國(guó)空間業(yè)務(wù)頻率和軌道資源管理提供啟示。