衛(wèi)星通信技術(shù)在亞太地區(qū)的應(yīng)用與管理及發(fā)展<1>

衛(wèi)星通信技術(shù)在亞太地區(qū)的應(yīng)用與管理及發(fā)展<1>（冉�。�
    在亞太地區(qū)，中國和印度等國家率先通過租用國際衛(wèi)星組織（INTELSAT的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器，
對偏遠地區(qū)提供可靠的通信連接。
    亞太地區(qū)還是首先擁有國內(nèi)衛(wèi)星系統(tǒng)的地區(qū)之一。如印度尼西亞的“帕拉帕”系統(tǒng)于
1976年投入使用，它也是發(fā)展中國家的第1個國內(nèi)衛(wèi)星系統(tǒng)。
    現(xiàn)在，中國、澳大利亞、印度、印度尼西亞、日本、韓國、馬來西亞、菲律賓、泰國、
新加坡／中國臺灣省，都已使用國內(nèi)衛(wèi)星系統(tǒng)。為鄉(xiāng)村和偏遠地區(qū)服務(wù)是這些通信業(yè)務(wù)的
主要推動力。容量更高的后幾代衛(wèi)星已在上述大多數(shù)國家中投入使用，這表明衛(wèi)星通信的
高增長率。
    像帕拉帕、亞星、國際通信衛(wèi)星和泛美衛(wèi)星這樣采用覆蓋亞太地區(qū)的同步軌道衛(wèi)星的
幾個區(qū)域性和國際衛(wèi)星系統(tǒng)已投入使用。許多國家租用這些系統(tǒng)中的轉(zhuǎn)發(fā)器。國際海事衛(wèi)
星（INMARSAT）除提供全球海上移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)外，還提供陸地移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。
    包含“全球星”的全球移動個人衛(wèi)星通信（GMPCS）系統(tǒng)已開始投入運行。ICO、ACeS
（亞洲蜂窩衛(wèi)星系統(tǒng)）、Thuraya、ASC（Agrani）和Teledesic衛(wèi)星系統(tǒng)可能在不久的將來
投入使用。像日本和韓國這樣的國家在Ku波段／Ka波段投入使用的Internet和多媒體業(yè)務(wù)
非常發(fā)達。許多其他國家正計劃實現(xiàn)這些業(yè)務(wù)。但是，這一地區(qū)的很多地方仍然沒有這些
業(yè)務(wù)。
    1990年開始運作的亞州衛(wèi)星（Asiasat）公司是在亞太地區(qū)提供固定和廣播衛(wèi)星通信業(yè)
務(wù)的第一家私營合資企業(yè)。通過拋物面天線直接從衛(wèi)星接收的并通過有線電視接入的電視
節(jié)目爆炸性增長，并送入上千萬戶家庭。大量的電視頻道主要用于收視娛樂和新聞、體育
和教育節(jié)目。
衛(wèi)星通信技術(shù)特點
    衛(wèi)星通信技術(shù)包括衛(wèi)星系統(tǒng)和數(shù)字通信兩個方面的技術(shù)。隨著電子技術(shù)的迅速發(fā)展，
這些衛(wèi)星技術(shù)得到顯著提高。
    （1）衛(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)
    衛(wèi)星通信在60年代初用于點到點國際中繼電話，在70年代用于國內(nèi)通信，在80年代用
于商業(yè)通信。
    隨著時間的推移，發(fā)射能力更強的運載火箭的開發(fā)成功促進了衛(wèi)星通信的快速發(fā)展。
衛(wèi)星發(fā)射功率、天線尺寸、轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量、主太陽能電池板功率的顯著增加使衛(wèi)星信道容
量增大了很多，并使每信道成本顯著減少。隨著衛(wèi)星復(fù)雜性和尺寸的增加，地面終端的復(fù)
雜性、尺寸和成本能夠減少。因此，為商業(yè)通信或鄉(xiāng)村和偏遠地區(qū)通信部署大量的終端在
技術(shù)和經(jīng)濟上都是可行的。地面終端的大規(guī)模生產(chǎn)可使其成本進一步減少。
    在90年代，采用16米天線的更大的衛(wèi)星發(fā)射成功，星上有效發(fā)射功率的增大允許使用
手持式移動終端。這種終端的成本已降到3000美元以下。這些終端已用于個人通信。其通
信方式是雙模式：即可以進行地面蜂窩通信，又可進行衛(wèi)星通信。
    單片微波冥成電路（MMIC）使射頻（RF）分系統(tǒng)的尺寸和成本得以減少。由于衛(wèi)星功
率更高，地面站的尺寸和成本進一步減少。利用頻率更高的波段，如Ku波段和Ka波段提供
更大的帶寬，減少干擾，使終端更小，業(yè)務(wù)容量更大。
    使用超大規(guī)模多波束天線將增強衛(wèi)星的發(fā)射功率，并可大量重復(fù)使用頻率。具有電子
跟蹤能力的相控陣大線和智能手持式收發(fā)兩用機將提高地面站的通信效能。甚小口徑終端
（VSAT）將向超小口徑終端（USAT）發(fā)展。星上數(shù)字信號處理和再生將增加吞吐量，減少
噪聲、降低干擾和雨衰。
    衛(wèi)星交換TDMA與窄波束相結(jié)合將通過較高的衛(wèi)星等效全問輻射功率（EIRP）顯著增加
業(yè)務(wù)容量。在Ka波段可以利用的功率更高的衛(wèi)星，將對遠地點開辟寬帶多媒體業(yè)務(wù)。使用
再生轉(zhuǎn)發(fā)器將把卜行和下行鏈略性能衰變隔離開來，并可進一步增強信號質(zhì)量。星際鏈路
（ISL）將擴大衛(wèi)星系統(tǒng)的能力和覆蓋范圍。
    （2）數(shù)字通信技術(shù)
    按照摩爾定律的預(yù)測，以每個集成芯片的晶體管的數(shù)量計，半導(dǎo)體的功率每18～24個
月翻一番。超超大規(guī)模集成電路（VVLSI）的開發(fā)證明了這種預(yù)測到現(xiàn)在為止的30年內(nèi)是非
常精確的。鑒于集成電路尺寸的縮小，數(shù)字信號處理的功耗和成本也已減少，而性能卻顯
著提高。數(shù)字衛(wèi)星通信技術(shù)在以下幾個方面取得了極大進展：
    話音編碼：話言編碼的比特率從普遍的脈沖編碼調(diào)制（PCM）64kbps減少到8kbPS以下，
接近長話質(zhì)量。衛(wèi)星功率和帶寬需求量幾乎呈數(shù)量級減少。
    視頻編碼立體聲質(zhì)量的電視信號可能要求216Mbps的比特率。數(shù)字視頻壓縮技術(shù)使比特
率要求呈數(shù)量級減少。像MPEG－2和DVB－S這樣的視頻壓縮標準已經(jīng)制定出來，并已用于衛(wèi)
星傳輸，從而使衛(wèi)星傳輸功率和帶寬要求顯著減少。
    前向糾措編碼：運用糾錯編碼技術(shù)使比特設(shè)碼率性能得到了非常顯著的改善。例如，
運用前向糾錯碼可使載波功率減少4～5dB。
    加密：數(shù)字信號能夠輕而易舉地按照所需的保密等級加密。
    調(diào)制：能夠運用較高水準的移相鍵控技術(shù)減少帶寬要求。
    包交換：諸如話音、數(shù)據(jù)、視頻和圖形多種信號的組合，能夠?qū)崿F(xiàn)包化、多路復(fù)用和
更有效的傳輸。
    多址：能夠使用頻譜效率更高的時分多址和碼分多址接入技術(shù)。
    數(shù)字語音插值（DSI）能利用話音信道的閑置期，使信道容量增加2.5倍。數(shù)字線路倍
增設(shè)備（DCME）利用DSI和低比特率編碼，使信道容量比普通的64kbPS PCM恬音信道增加10
倍多。
    ·按需分配多址（DAMA）該技術(shù)通過高效共享轉(zhuǎn)發(fā)器的容量而減少成本。
    總之，數(shù)字信號處理、多路復(fù)用、調(diào)制和多址接入技術(shù)的結(jié)合可以減少功率和帶寬要求，
產(chǎn)生更高的靈活性和巨大的頻譜效率。像TCP／IP這樣的傳輸效率更高的協(xié)議和像幀中繼和
ATM這樣的傳輸技術(shù)提高了衛(wèi)星線路的效率。