衛(wèi)星通信和衛(wèi)星廣播的應用及其軌位/頻率資源的管理

相關專題: 無線 5G

朱三保 信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局副局長

  衛(wèi)星作為一項傳統(tǒng)的通信手段,具有容量大、傳輸質(zhì)量較高、傳輸不受地理條件限制,覆蓋面廣、通信距離遠、組網(wǎng)靈活、建設周期短等特有的優(yōu)勢,得到各級、各部門的青睞。



一、衛(wèi)星通信的應用和發(fā)展



  自從1963年第一顆地球同步衛(wèi)星發(fā)射入軌實現(xiàn)了人類使用衛(wèi)星傳送信息的夢想以來,衛(wèi)星通信經(jīng)歷了發(fā)展應用的幾個階段,大體是:第一階段:20世紀60年代初期至70年代中期,衛(wèi)星通信尚屬初創(chuàng)階段,許多國際衛(wèi)星通信組織,如Intelsat、Inmarsat等相繼成立,并建立若干個國際衛(wèi)星通信系統(tǒng),展開了國際衛(wèi)星通信和電視傳輸?shù)男碌囊豁;第二階段:20世紀70年代中期至80年代初期,是衛(wèi)星通信在國內(nèi)通信領域里得到應用的旺盛時期,許多國家都相繼建立了自己的國內(nèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng),我國也發(fā)射了東方紅試驗通信衛(wèi)星,建立了STW系統(tǒng);第三階段:20世紀80年代初期至90年代初期,衛(wèi)星通信迎來了一場革命性的變革,出現(xiàn)了VSAT系統(tǒng)的推廣應用,為衛(wèi)星通信的應用開拓了更加廣闊的發(fā)展前景;第四階段:20世紀90年代初期至90年代末,衛(wèi)星通信又開始了新階段,LEO和MEO移動衛(wèi)星通信系統(tǒng),如Iridium、Globalstar系統(tǒng)的采用,提供了面向手持機用戶個人移動通信業(yè)務。與此同時,利用通信衛(wèi)星進行電視到用戶的DTH傳送以及直播廣播衛(wèi)星業(yè)務DBS的啟用,為廣大民眾提供了豐富多彩的電視節(jié)目;第五階段:20世紀90年代末,寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)的出現(xiàn)和應用,提供了大容量、高速數(shù)據(jù)業(yè)務,因特網(wǎng)業(yè)務,多媒體業(yè)務等。據(jù)統(tǒng)計,自20世紀60年代以來,全球已發(fā)射了300多顆GEO衛(wèi)星,預計到2004年,全球發(fā)射的L、S、C、Ku、Ka、V和Q頻段的GEO/MEO/LEO衛(wèi)星總數(shù)將達2000顆左右。隨著第三代移動通信的不斷發(fā)展,寬帶衛(wèi)星在3G業(yè)務中將會發(fā)揮更大的作用。據(jù)了解,1997年全球衛(wèi)星通信總收入為300億美元,占該年度全球電信業(yè)總收入的5%。有些權威研究機構預測,到2005年,全球衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)將占整個電信市場的10%之多,達到1000億美元。由此可見,衛(wèi)星通信存在著很大的發(fā)展空間。



二、我國衛(wèi)星通信的現(xiàn)狀



  衛(wèi)星通信分為空間段和地面段。我國現(xiàn)階段經(jīng)營衛(wèi)星空間段,即經(jīng)營衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器業(yè)務的公司有:中國通信廣播衛(wèi)星公司、中國鑫諾衛(wèi)星公司、中國東方衛(wèi)星公司以及注冊在香港的中國亞洲衛(wèi)星公司和中國亞太衛(wèi)星公司等五家公司。這五家公司現(xiàn)有10顆靜止通信衛(wèi)星在軌運行,共有370個轉(zhuǎn)發(fā)器單元,其中C頻段237個,Ku頻段133個。即將發(fā)射的亞星4號,定點在東經(jīng)122度,具有C頻段轉(zhuǎn)發(fā)器28個,Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器20個,其中含有4個直播廣播衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。這些衛(wèi)星主要為中國國內(nèi)用戶服務。此外,為了擴展國際業(yè)務,有關單位還租用了國外系統(tǒng)通信衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器。據(jù)不完全統(tǒng)計,截止到2002年底,全國批準建立的衛(wèi)星通信網(wǎng)有150多個,其中金融、證券、水利、電力、石油、鐵路、交通、民航、氣象、公安、教育、新聞等部門和企業(yè)集團公司建立的專用通信網(wǎng)80多個。各類雙向地球站1萬多座,單收站4萬多個。在衛(wèi)星公眾通信網(wǎng)中,我國已建成幾十座大中型地球站,國內(nèi)衛(wèi)星通信話路達7萬多條,國際衛(wèi)星通信活路近3萬條。在廣播電視節(jié)目傳輸方面,國內(nèi)已形成使用多顆衛(wèi)星、幾十個轉(zhuǎn)發(fā)器的傳輸覆蓋網(wǎng),傳送中央電視臺12套,省級電視臺35套節(jié)目,教育電視臺3套節(jié)目,80套國內(nèi)國際聲音廣播節(jié)目,衛(wèi)星廣播電視地面收、轉(zhuǎn)臺站已超過幾十萬個。目前,雖然衛(wèi)星通信面臨著光纖和其它通信手段的激烈競爭,但是在寬帶傳輸、因特網(wǎng)接入和數(shù)據(jù)廣播業(yè)務等方面,仍然有廣闊的市場發(fā)展前景。



三、衛(wèi)星軌位/頻率的規(guī)劃和協(xié)調(diào)



  為了保證衛(wèi)星通信和衛(wèi)星廣播的正常進行,免受其它無線系統(tǒng)的干擾,國際電聯(lián)規(guī)定:各衛(wèi)星系統(tǒng),不管是在衛(wèi)星發(fā)射前還是衛(wèi)星正式投入運營后,都需要與相關衛(wèi)星網(wǎng)絡進行衛(wèi)星軌位/頻率的協(xié)調(diào),另外還要與地面無線系統(tǒng)進行頻率協(xié)調(diào)。電聯(lián)《組織法》規(guī)定“在使用無線電業(yè)務的頻帶時,各會員國應銘記,無線電頻率和任何相關的軌道,包括對地靜止衛(wèi)星軌道,是有限的自然資源,必須依照無線電規(guī)則的規(guī)定合理。有效和經(jīng)濟地使用,以使各國和國家集團可以在照顧發(fā)展中國家的特殊需要和某些國家的地理位置的特殊需要的同時,公平地使用這些軌道和頻率!比绾巫龅健肮、合理、有效、經(jīng)濟”,電聯(lián)對衛(wèi)星軌位/頻率,總體講采取兩種管理機制,即“規(guī)劃分配”和“雙邊或多邊協(xié)調(diào)”!耙(guī)劃分配”體現(xiàn)所謂公平、平等:“雙邊或多邊協(xié)調(diào)”體現(xiàn)所謂“合理、有效、經(jīng)濟”。



1、規(guī)劃分配



  電聯(lián)在1977年召開日內(nèi)瓦世界衛(wèi)星廣播無線電行政大會,負責制定11.7~12.2GHz(第二區(qū)和三區(qū))和11.7~12.5GHz(第一區(qū))頻帶內(nèi)衛(wèi)星廣播業(yè)務規(guī)劃;在1983年召開日內(nèi)瓦第二區(qū)衛(wèi)星廣播業(yè)務規(guī)劃的區(qū)域性行政大會,負責制定第二區(qū)12.2~12.7GHz頻帶內(nèi)衛(wèi)星廣播業(yè)務和17.3~17.8GHz頻帶內(nèi)的相關饋線鏈路規(guī)劃;在1985年和1988年分二期召開日內(nèi)瓦關于使用靜止衛(wèi)星軌道以及利用其規(guī)劃空間業(yè)務的世界無線電行政大會,負責制定14.5~14.8GHz和17.3~17.3GHz(第一區(qū)和第三區(qū))頻帶內(nèi)衛(wèi)星廣播饋線鏈路規(guī)劃,同時負責制定C和Ku擴展段(4500~4800MHz、6725~7025MHz、10.7~10.95GHz、11.20~11.45GHz和12.75~13.25GHz)衛(wèi)星固定業(yè)務的規(guī)劃,1997年日內(nèi)瓦世界無線電通信大會和2000年伊斯坦布爾世界無線電通信大會又對衛(wèi)星廣播業(yè)務規(guī)劃和衛(wèi)星廣播饋線鏈路規(guī)劃進行了修訂,即為電聯(lián)現(xiàn)行《無線電規(guī)則》附錄30、30A和30B。在規(guī)劃中,不管國家大小,也不管這些國家有沒有能力發(fā)射衛(wèi)星,每個國家都一律得到了軌道/頻率。按西方發(fā)達國家的觀點,這種規(guī)劃看起來是平等了,但是是對寶貴自然資源的最大浪費。



2、雙邊或多邊協(xié)調(diào)



  按照電聯(lián)《無線電規(guī)則》,除上述外,其它頻段的衛(wèi)星網(wǎng)絡的軌位/頻率協(xié)調(diào),是基于“先登先占”的原則,即先申報、先登記者具有優(yōu)先權,后來者不得干擾具有優(yōu)先權的衛(wèi)星網(wǎng)絡。衛(wèi)星網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)大多要經(jīng)過三個階段:第一階段為衛(wèi)星網(wǎng)絡提前公布階段。衛(wèi)星網(wǎng)絡在正式投入前不得早于5年,也不得晚于2年,向國際電聯(lián)提出申報,電聯(lián)經(jīng)審查后在電聯(lián)周報中予以公布,征求相關國家的意見第二階段為衛(wèi)星網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)階段。在這一階段,要向電聯(lián)提供更為詳盡的衛(wèi)星網(wǎng)絡資料,經(jīng)過技術分析,進一步確定該衛(wèi)星網(wǎng)絡需要與哪些國家的衛(wèi)星網(wǎng)絡進行協(xié)調(diào)。如果與地面無線系統(tǒng)有干擾,也要履行相關的協(xié)調(diào)程序第三階段為衛(wèi)星網(wǎng)絡的通知登記階段。在衛(wèi)星網(wǎng)絡完成協(xié)調(diào)后,可向電聯(lián)提迭通知并要求登記。電聯(lián)收到衛(wèi)星網(wǎng)絡通知后,按《無線電規(guī)則》的規(guī)定進行審查,審查合格后登記在國際頻率登記總表中,從而得到國際承認和保護。按西方發(fā)達國家的觀點,這種方法是最為行之有效的方法,充分體現(xiàn)了合理,有限的頻譜資源能得到經(jīng)濟。有效的使用。



四、我國直播廣播衛(wèi)星的資源分配和使用



  如前所述,1977年電聯(lián)在日內(nèi)瓦召開了世界衛(wèi)星廣播無線電行政大會,制訂了衛(wèi)星廣播業(yè)務規(guī)劃。在該規(guī)劃中,我國分配到了3個軌道位置(東經(jīng)62度,79.8度和92度)、35個波束、55個頻道。為阻止少數(shù)發(fā)達國家搶占廣播衛(wèi)星軌道、頻率資源,損害別國政治、經(jīng)濟權益,一些發(fā)展中國家在1995年和1997年世界無線電通信大會上強烈要求重新規(guī)劃。電聯(lián)經(jīng)過大量工作,于2000年世界無線電通信大會上對原衛(wèi)星廣播業(yè)務規(guī)劃進行了修改,對廣播衛(wèi)星軌位和頻率重新進行了規(guī)劃。我國在重新規(guī)劃中得到了四個軌位(東經(jīng)62度、92.2度、122度和134度)、8個下行波束,96個模擬頻道。兩者相比,后者有較大改善,主要表現(xiàn)為:



  1.調(diào)整和優(yōu)化了軌道位置。在新規(guī)劃中,將原東經(jīng)79.8度軌位移到了134度,使我國現(xiàn)有四個軌位的布局更為合理;



  2.擴大了下行波束。將我國內(nèi)地原規(guī)劃中下行小波束進行合并與擴大,使總波束數(shù)由原來的35個小波束減至8個大波束。修改后的波束較原規(guī)劃更易于實施,且使我們進行開展BSS衛(wèi)星直播、對規(guī)劃進行修改與他國協(xié)調(diào)時處于更為有利的地位;



  3.我國在新規(guī)劃中總模擬頻道數(shù)增加到96個,業(yè)務區(qū)內(nèi)每個地方可以收看的電視頻道數(shù)增加到原來的3倍,大大增加了傳輸通路的容量;



  4.為香港、澳門特別行政區(qū)爭取到了一個軌位122°E,一個獨立波束、12個模擬頻道,這無論從政治上還是經(jīng)濟上都有重要的意義。



  在當今對靜止衛(wèi)星軌道、頻率資源的爭奪日趨激烈的情況下,我國爭取到了4個軌位、8個波束、96個頻道是相當不容易的,我國相關部門為之付出了很大的努力?墒,從電聯(lián)1977年建立廣播衛(wèi)星業(yè)務規(guī)劃至今,我國一直未能將規(guī)劃中的資源投入具體實施,不僅造成這一寶貴資源閑置的巨大浪費,更令人擔心的是,“紙上資源”很容易被別國侵蝕。據(jù)了解,在我國規(guī)劃的衛(wèi)星軌位周圍,一些國家向電聯(lián)申報了大量的廣播衛(wèi)星系統(tǒng),這些系統(tǒng)有的覆蓋中國全境,有的覆蓋中國臺灣地區(qū)、南海地區(qū)等。如果中國這些“紙上資源”遲遲得不到實施,這些資源有一大有可能被其它國家搶占,非法向中國提供廣播衛(wèi)星業(yè)務將成為可能。為此,在2000年年初,信息產(chǎn)業(yè)部曾專門向國務院報告,引起了國務院領導和相關部門的高度重視。相信我國直播一衛(wèi)星廣播業(yè)務一定會迎來燦爛的明天。




摘自《中國無線通信》
   

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