中、低轨道与静止轨道卫星通信的竞争与互补<1>
信息产业部无线电管理局 陈如明
摘 要 本文
讨论新一代窄带、宽带静止轨道卫星通信系统及其与中、低轨道卫星通信系统的竞争与互补关系。
关键词 低轨/中轨/静止
轨道
窄带/宽带卫星通信
1 从GEO
MSAT至新一代窄带GEO卫星移动通信系统ACeS、ASC以及
APMT
——提供北美卫星蜂窝
电话、数据业务的L频段GEO
MSAT卫星系统由美国AMSC公司及加拿大TMI通信公司组成,可提供手提箱式终端或车载移动业
务。AMSC计划及组织的诞生还需归功于70年代末至80年代初美国宇航局(NASA)的研究支持。当
时加州理工学院的喷气动力研究所(JPL)进行了UHF及L频段GEO卫星的移动通信可行性试验;
1982年NASA建议FCC发放此移动卫星的许可申请,促进其推向实用化。MSAT卫星由Hughes公司制
造,已于1995年4月由AMSC发射成功,1996年再由加拿大方发射一颗SAT,两者分别定点于259°E
和253.5°E,互为备用,覆盖美国本土、加拿大、阿拉斯加、夏威夷及波多黎哥,像INMARSAT系
统一样,MSAT的发射功率依然无法支持手持机终端,这是其最大弱点。但是它奠定了迈向手机运
行的新一代空带GEO卫星通信系统的基础,从而诞生了诸如ACeS、ASC及APMT等系统。从体制上
说,这三个系统属同一类型,均瞄准了亚太电信市场,L频段实现了手机用户的卫星移动通信。下
面以ACeS系统为主进行较详细的介绍。
——ACeS系统的设想起
源于1993年发起,由印尼的PT
Pasifik Satelit Nusantara(PSN)公司发起,目标是经济地解决亚洲一些地区对移动及固
定业务电话的需求,从而由印尼行政当局登记了相应轨道位置,并使PSN公司获得了经营此移动业
务的许可证。此后,其系统概念进一步扩展。1994年底,菲律宾的主要电话公司菲律宾长途电话
公司(PLDT)加入,成为合作伙伴,1995年初泰国电信公司Jasmine加入,成为第三个合作伙伴,
于是在1995年6月正式成立ACeS(PT
Asia Cellular Satellite)公司,其经营许可证由印尼旅游邮电部颁发。并于1995年5月与
美国洛克希德-马丁(L-M)公司签署了此系统的GARUDA卫星、卫星控制设施(SCF)及网络控制中
心(NCC)的制造合同。计划中的GARUDA卫星为4颗(GARUDA1~GARUDA4),轨道位置分别为
118°E、123°E、135°E、80°E,三个关口站分别为雅加达、马尼拉和曼谷,并拟由瑞典
Ericsson公司为其开发制造双模手机,第一GARUDA卫星拟于1998年上半年发射,下半年投入业
务。
——GARUDA 1及
GARUDA 2卫星拟利用C/L频段,C频段用于链接NCC及关口站,L频段用于建立移动用户链路;
GARUDA
3及GARUDA 4将利用S频段以扩充容量。初期的GARUDA 1、GARUDA 2的两个L频段收发天线反射
面尺寸达12m,该卫星运用L-M公司的AZ100AX平台,卫星寿命约12年,发射工具拟用Proton、
Ariane
44L或Ariane 5。ACeS系统的覆盖域包括整个中国、朝鲜半岛、日本、印度及东南亚地区。其
手机为与地面蜂窝电话兼容的双模型,即双模ACeS/GSM或双模ACeS/AMPS,可方便地与地面移动
网互联。
——ASC和APMT系统构想
基本与ACeS类似,两系统的卫星均拟用Hughes公司的HS601平台,借助L频段提供卫星移动业务。
ASC的全称为Afro-Asian
Satellite Communications,拟用3颗名为OBSIDIAN的GEO卫星覆盖中东、亚太及非洲地区的
55个国家,由印度Essel联合集团年月有,并已与Hughes公司签订了价值达7亿美元的合同,以
HS601平台为基础建造此系统,其手持机亦为双模型。APMT亦称APMS(Asia
Pacific Mobile Satellite),该系统由新加坡电信、新加坡科技、Hughes通信公司和中国
国防科工委等单位发起,瞄准亚太地区移动业务,计划投资约9亿美元。
2 INTELSAT
新一代GEO卫星通信系统
——INTELSAT(国际通
信卫星组织)是世界上最大的商业卫星组织,目前有141个成员国,拥有25颗世界上最先进的连接
全球进行商业运作的GEO卫星通信系统,可为约200个国家和地区提供相应国际/区域/国内卫星
通信综合业务,具有参与全球竞争的丰富运营经验与财力。该组织积极引入各类卫星通信新业务、
新技术,有效地利用卫星轨道、频谱及空间段,以其最佳服务和可靠性誉满全球。
——在全球连接实施视
频广播业务方面,INTELSAT拥有世界上最强的实现能力。亚特兰大奥运会期间,INTELSAT投入了
13颗卫星全力以赴进行360 color="#000000">°连接全球节目快速实时广播,使全球35亿电视观众大饱眼福,INTELSAT卫
星系统的优良传输性能对此作出了卓越的贡献。
——color="#000000">1993年,INTELSAT首先在丹麦格陵兰地区大面积成功地使用了传输带宽仅为
5MHz的数字压缩电视广播系统。INTELSAT的数字电视业务带宽需求范围可以从100kHz扩展至
72MHz,从静止图像、会议电视、卫星新闻采集(SNG),直至HDTV。
——color="#000000">在1994年12月9日的新闻发布会上,INTELSAT正式宣告将在其目前运行的第七
代、第八代卫星和更新一代卫星系统中引入宽带ISDN同步传输所需的编码调制新技术,以便使卫
星电路能支持全球信息高速公路(亦称共为国际信息基础设施)的运行。这一编码调制新技术突破
了原有四状态传输的QPSK调制模式,上升为8PSK调制,并利用多维(6维)网格编码调制与RS(里
德—索洛蒙)外码技术级联,构成功率、频谱利用非常紧凑的有效传输手段,可支持在一个72MHz
标准卫星转发器中传输B-ISDN/SDH
STM-1的155mbit/s的高速率综合业务,并且运行误码率可低达10-10,即可与光
纤传输质量相比拟;亦可利用ATM传输以满足未来高速多媒体数据业务的需求。借助这一传输技
术,一个单一INTELSAT转发器可传输10路数字高清晰度电视节目或50路常规广播质量的数字电视
业务。这一新型编码调制技术信噪比Eb/No=10.8dB。