【導(dǎo)讀】我國移動(dòng)衛(wèi)星通信市場分析報(bào)告

　　

【正文】 ，另一種是突發(fā)性誤碼，表現(xiàn)為幀失步。進(jìn)行誤碼測試（ 2Mb/s），誤碼為 10E5，且無幀失步發(fā)生時(shí)，若采用會(huì)議終端和ＭＣＵ直聯(lián)方式，可以正常開會(huì)；而采用ＭＣＵ級聯(lián)方式，則從ＭＣＵ有閃斷現(xiàn)象發(fā)生，甚至于失掉會(huì)場。一般認(rèn)為，衛(wèi)星信道的誤碼率為 10E6，遠(yuǎn)大于數(shù)字微波信道的誤碼率 10E7至 10E8 和光纖信道的 10E10。（ b）同步問題，在主從ＭＣＵ方式中，從ＭＣＵ必須從連接主ＭＣＵ的數(shù)字端口提 取網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘，由于衛(wèi)星終端站掉網(wǎng)現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生以及噪聲的干擾，同步時(shí)鐘提取的可靠性較低，若失去同步，必將導(dǎo)致通信中斷。（ c）衛(wèi)星鏈路延時(shí)較大，主ＭＣＵ控制來自不同時(shí)延的各個(gè)ＭＣＵ時(shí)，各種控制模式將會(huì)出現(xiàn)遲滯的現(xiàn)象。因此，采用衛(wèi)星鏈路進(jìn)行ＭＣＵ級聯(lián)時(shí)，需慎重考慮。采用主從ＭＣＵ級聯(lián)方式組網(wǎng)時(shí)，帶來的好處是可以避免衛(wèi)星網(wǎng)管的頻繁切換，而一般ＭＡＰ圖（衛(wèi)星電路計(jì)劃表）的更迭一般需要幾分鐘至十幾分鐘，這一時(shí)間在會(huì)議中間是不允許的。 假設(shè)采用以上四種方式構(gòu)造一個(gè)會(huì)議電視網(wǎng)，條件是有 6 個(gè)地區(qū)，每個(gè)地區(qū)有 8 個(gè)會(huì)場，地區(qū)內(nèi)有Ｄ ＤＮ專線、以太網(wǎng)或ＩＳＤＮ交換網(wǎng)絡(luò)。星上采用ＳＣＰＣ方式，要求每個(gè)地區(qū)至少有一個(gè)會(huì)場采用雙向通信方式。其他會(huì)場可以單收。以上四種方式的功能、載波數(shù)、ＭＣＵ數(shù) 利用衛(wèi)星鏈路進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián) 利用衛(wèi)星通信可以跨越大地理范圍與數(shù)千公里以外的 Inter 骨干網(wǎng)或大型數(shù)據(jù)庫服務(wù)器相連，組成以衛(wèi)星信道為數(shù)字中繼的廣域網(wǎng)（ＷＡＮ）。石油衛(wèi)星數(shù)據(jù)網(wǎng)就是通過ＶＳＡＴ衛(wèi)星系統(tǒng)網(wǎng)管中心定義一條雙向數(shù)據(jù)信道，衛(wèi)星鏈路的一端通過地面站對應(yīng)的數(shù)據(jù)板Ｖ 35 接口和本地網(wǎng)（ＬＡＮ）的路由器相連。另一端接入網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，或接入ＤＤＮ網(wǎng)交叉連 接器（ＤＸＣ），進(jìn)行分接或復(fù)接，通過光纖或數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)，連接到中心網(wǎng)絡(luò) 用戶訪問服務(wù)器和連接 Inter，一般有兩種方式：通過局域網(wǎng)經(jīng)路由器接入或通過電話線撥號直接訪問服務(wù)器連接，撥號方式最高速率可達(dá)到 56kb/s。這樣，從用戶到本地 Inter 網(wǎng)關(guān)建立一條ＰＰＰ /ＳＬＩＰ（ＬＡＮ上采用ＴＣＰ /ＩＰ）連接，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程登錄、ＦＴＰ訪問、ＷＷＷ瀏覽、發(fā)送和接收 Email，進(jìn)行數(shù)據(jù)、報(bào)文、網(wǎng)頁和活動(dòng)圖像等多媒體業(yè)務(wù)的傳送。由于網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延大于衛(wèi)星鏈路的時(shí)延，對于時(shí)效性要求不嚴(yán)格的業(yè)務(wù)，用戶將感覺不 到衛(wèi)星鏈路的影響。但一些實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)，如 IP Phone、ＶＯＤ和會(huì)議電視等將受到限制。 新型的 IP 和多媒體ＶＳＡＴ衛(wèi)星通信網(wǎng) ＤＡＭＡ（按需分配多址）是衛(wèi)星通信中提高頻帶資源利用率的一種非常有效的電路分配技術(shù)，采用ＤＡＭＡ方式，可以實(shí)現(xiàn)頻帶共享，當(dāng)某一個(gè)用戶需要和另一用戶通信時(shí)，網(wǎng)管系統(tǒng)分配給它一對載波（ＳＣＰＣ方式）或一對時(shí)隙（ＴＤＭＡ方式），當(dāng)通話結(jié)束時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)釋放這一段頻帶資源，供后續(xù)接入的用戶占用。由于衛(wèi)星通信所覆蓋的區(qū)域是跨多時(shí)區(qū)的，不同時(shí)區(qū)的用戶通信高峰期一般會(huì)錯(cuò)開一個(gè)時(shí)間段，分析石油衛(wèi) 星通信網(wǎng)中采用ＤＡＭＡ方式的話務(wù)量數(shù)據(jù)時(shí)發(fā)現(xiàn)，東部地區(qū)要比西部地區(qū)的話務(wù)量高峰期早 12 小時(shí)。同樣，現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中采用的ＴＣＰ /ＩＰ技術(shù)，它的一個(gè)主要特點(diǎn)也是為了提高傳輸頻帶的利用率，但由于各ＩＰ包在傳輸時(shí)時(shí)延長短不同，且面向無連接，因而它在實(shí)時(shí)性要求很高的話音和圖像通信中，受到一定的限制，但隨著編碼技術(shù)的進(jìn)步和終端處理速度的提高，它將成為下一代通信系統(tǒng)中的基本技術(shù)。并且，ＩＰ方式也可以像衛(wèi)星通信一樣有廣播方式。如果能夠?qū)㈦娐贩峙涞模模粒停良夹g(shù)和網(wǎng)絡(luò)中的ＩＰ技術(shù)結(jié)合起來，用于新一代的衛(wèi)星通信系統(tǒng)中，必將 給ＩＰ和多媒體技術(shù)在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用開辟一個(gè)新天地。 以數(shù)據(jù)和圖像為主的多媒體雙向傳輸業(yè)務(wù)也有不同于話音傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，話音通信的雙方是對等的，因此話音通道是均衡的。然而，多媒體通信大多數(shù)是用戶對信息資源的數(shù)據(jù)庫訪問，用戶發(fā)出的是訪問請求、本端狀態(tài)、設(shè)備準(zhǔn)備等簡短的握手信息。相反，網(wǎng)絡(luò)向用戶除了廣播路由表，發(fā)送握手信號，還要回傳用戶查詢的大量數(shù)據(jù)。一般認(rèn)為，用戶到路由器的上行數(shù)據(jù)流與路由器到用戶的下行數(shù)據(jù)流比例為 1： 10至 40，據(jù)此，在衛(wèi)星信道中采用了速率不對稱的信道。為了支持ＩＰ上的Ｈ .323 視頻會(huì)議，還需建 立衛(wèi)星網(wǎng)的廣播信道，但不同于以往的廣播方式，它將以 384kb/s 的速率，廣播經(jīng)過壓縮的音頻視頻數(shù)據(jù)，同時(shí)按會(huì)場數(shù)量提供一定比例的 16kb/s64kb/s 返回?cái)?shù)據(jù)信道，供各會(huì)議終端向主會(huì)場回傳音頻和低速幀圖像，以及請求和確認(rèn)信號。 為了實(shí)現(xiàn)ＤＡＭＡ和ＩＰ的結(jié)合，在物理設(shè)備上，需將一個(gè)ＩＰ路由設(shè)備集成到衛(wèi)星通信用戶終人，在用戶端給出一個(gè)以太網(wǎng)接口，每個(gè)終端的ＩＰ地址通過ＡＲＰ進(jìn)行地址解析，轉(zhuǎn)換為用戶終端設(shè)備內(nèi)的ＭＡＣ地址，最終映射到ＤＡＭＡ鏈路。路由設(shè)備只在ＩＰ層處理地址信息，它支持基于ＩＰ的連接，如ＴＣＰ /ＩＰ，ＵＤＰ /ＩＰ等。其中ＴＣＰ /ＩＰ是用來提供可靠傳輸服務(wù)的協(xié)議，它有以下五個(gè)物征：面向數(shù)據(jù)流；虛電路連接；有緩存的傳送；無結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流；全雙工連接。該協(xié)議之所以能夠提供可靠的服務(wù)是由于它肱用“帶重傳的肯定確認(rèn)（ positive acknowledge with retransmission）”技術(shù)。一般在衛(wèi)星信道延時(shí)較大的條件下，若存在過多的握手協(xié)議，必將影響業(yè)務(wù)的傳送質(zhì)量和效果。因而ＩＰ技術(shù)在這方面提供了兩個(gè)重要協(xié)議：ＲＴＰ（實(shí)時(shí)傳輸協(xié)議）和ＲＳＶＰ（資源預(yù)留協(xié)議），用來解決實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)在ＩＰ上傳輸和業(yè)務(wù) 占用網(wǎng)絡(luò)資源的問題。 基于ＩＰ路由算法ＲＩＰ或ＯＳＰＦ移值到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)一些問題，最好采用衛(wèi)星網(wǎng)管中心靜態(tài)分配路由的方式。由于要管理每個(gè)地面終端的以太網(wǎng)，衛(wèi)星的網(wǎng)管系統(tǒng)最好采用分布式結(jié)構(gòu)，以減少維護(hù)數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)增加的負(fù)擔(dān)。在實(shí)際應(yīng)用中，對于ＩＰ的網(wǎng)絡(luò)擁塞和流量控制，響應(yīng)時(shí)間，最大傳輸單元（ＭＴＵ）等參數(shù)都要做適當(dāng)調(diào)整，以適應(yīng)衛(wèi)星鏈路的需要 五、 全球新多媒體寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展前景 由于銥星經(jīng)營的失敗，全球星也處于微妙之際，為數(shù)不少的 90 年代提出的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)計(jì)劃紛紛退出，開發(fā)寬帶新通信衛(wèi)星處于十字路 口。但近幾年，經(jīng)濟(jì)和信息全球化進(jìn)程以驚人的速度向前推進(jìn)，衛(wèi)星通信技術(shù)的新突破，寬帶衛(wèi)星在全球化進(jìn)程中重要的作用廣泛地被認(rèn)可，衛(wèi)星因特網(wǎng)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、 DBS 和 DTH、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)應(yīng)而生，寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)又生機(jī)勃勃。本文就寬帶衛(wèi)星的發(fā)展和在我國的應(yīng)用前景作一分析。 全球 新多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)開發(fā)計(jì)劃 在這以前的寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)為一至三代，現(xiàn)在歐洲和美國幾家大公司開發(fā)的寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)是屬于新一代寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)，即稱之為第四代，它的主要特點(diǎn)是采用星上處理和交換，把通信路由功能從地面中央設(shè)備轉(zhuǎn)移到空間衛(wèi)星 上，改星上電路交換方式為快速數(shù)據(jù)分組交換方式，這種方式極大地提高了下行鏈路的利用效率，可以使網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)提供商為用戶提供數(shù)千兆的通信容量，滿足多種通信的需求。星上處理的寬帶衛(wèi)星的核心單元是一種快速數(shù)據(jù)分組交換機(jī)，它可以將不規(guī)則的輸入數(shù)據(jù)流經(jīng)過緩沖后再分發(fā)到各輸出信道，保證下行鏈路在任何通信條件下都保持最大的負(fù)荷量。這給寬帶衛(wèi)星通信以新的生命力。 歐洲大陸提出了六個(gè)多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)計(jì)劃 [1]，即歐空局的ARTEMIS 衛(wèi)星系統(tǒng)和 EuroSkyway 衛(wèi)星系統(tǒng)，法國 Alcate Espace 公司的 Skybridge 計(jì) 劃，德國的 DFS 哥白尼計(jì)劃，盧森堡的 ASTRA1H 和ASTRA1K 計(jì)劃。除上述計(jì)劃外，還有歐盟的 SECOMS/ABATE 試驗(yàn)計(jì)劃。 美國自 1997 年以來，美聯(lián)邦通信委員會(huì)（ FCC）已開展了四輪多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)牌照申請的工作（ Notice of Proposed Rule Making，簡稱 NPRM） [2]，各個(gè)公司可以為各自提出的系統(tǒng)申請新的衛(wèi)星頻段（ Ka或 Q/V 頻段）或是采用 Ku 頻段中的非靜止軌道衛(wèi)星頻段。至今已經(jīng)提出了 23 個(gè) Ka 波段系統(tǒng)（涉及 91 顆靜止軌道衛(wèi)星（ GSO））和 500 顆非靜止軌道衛(wèi)星（ NGSO）、 16 個(gè) Q/V 系統(tǒng)（涉及 95 顆 GSO 衛(wèi)星和 66 顆NGSO 衛(wèi)星）和 6 個(gè) Ku 波段 NGSO 系統(tǒng)（涉及 238 顆 NGSO 衛(wèi)星） 。最終獲得 FCC 許可證的 Ka 頻段系統(tǒng)有 14 個(gè)，其中有名的系統(tǒng)是Astrolink、 Echostar、 Spaceway、 Millenium、 NetSat2 Orion、 Teledesic等。經(jīng)過這幾年的市場競爭，有的取消了所提計(jì)劃，有的縮小了投資規(guī)模，現(xiàn)在著手實(shí)施的所剩不多。 寬帶衛(wèi)星競爭優(yōu)勢 我們之所以說新多媒體寬帶衛(wèi)星發(fā)展前景光明，有遠(yuǎn)見的眾多運(yùn)營商早已著手寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的設(shè) 計(jì)和開發(fā)，是因?yàn)閷拵l(wèi)星本身所具有的競爭優(yōu)勢： （ 1）覆蓋面大。一顆衛(wèi)星的波束覆蓋范圍可達(dá)數(shù)千公里，提供處處可以使用的通信。 （ 2）可部署性。寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)既可以和地面系統(tǒng)相結(jié)合，又可繞開復(fù)雜的地面網(wǎng)建立獨(dú)立的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。后一個(gè)特點(diǎn)可快速部署，衛(wèi)星通信終端可即插即用，迅速實(shí)現(xiàn)全球通信。 （ 3）大容量，高功率，高頻段，可與陸地光纖容量相比美，地面終端小型化，價(jià)格可以被大多數(shù)用戶所接受，增加了衛(wèi)星在通信市場中的競爭力。 （ 4）星上處理和交換功能先進(jìn)，新傳輸技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，充分發(fā)掘衛(wèi)星傳輸不對稱性所帶來的優(yōu)勢，帶寬 按需動(dòng)態(tài)分配，滿足廣播、多點(diǎn)傳送和多媒體通信需求。 （ 5）成本低廉。隨著新的寬帶衛(wèi)星數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)擴(kuò)大到更多的商業(yè)、企業(yè)、政府機(jī)構(gòu)和家庭用戶，以及新衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用，將進(jìn)一步降低每月的接入費(fèi)用，有利于擴(kuò)展用戶數(shù)。 （ 6）提供一體化網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)因其覆蓋面廣、易部署等特點(diǎn)，在將來有可能取代目前傳輸速率參差不齊、接入方式復(fù)雜的地面網(wǎng)絡(luò)，并提供全球?qū)拵е鞲上到y(tǒng)。企業(yè)用戶還可以有選擇地把多種應(yīng)用統(tǒng)一到一個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上。 市場前景 寬帶多媒體衛(wèi)星通信的發(fā)展前景取決于以下因素：國際環(huán)境、應(yīng)用前景、市場規(guī)模。具體因素大約有 以下幾個(gè)方面： （ 1）全球經(jīng)濟(jì)一體化，導(dǎo)致對信息需求量以幾何級數(shù)猛增，人們需要多樣的信息服務(wù)，包括無縫隙、交互式、多媒體、遠(yuǎn)程應(yīng)用等。當(dāng)今，沒有全球的信息化，就沒有全球經(jīng)濟(jì)一體化。作為全球信息化中起著不可替代作用的寬帶多媒體衛(wèi)星通信發(fā)展前景看好。 （ 2）寬帶多媒體衛(wèi)星應(yīng)用范圍廣。全球無縫隙通信、衛(wèi)星因特網(wǎng)、DBS 和 DTH業(yè)務(wù)以及遠(yuǎn)程教育和遠(yuǎn)程醫(yī)療都是 21 世紀(jì)熱點(diǎn)和快速增長點(diǎn)，寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)在其中將起著極其重要的作用。 （ 3）因特網(wǎng)在全球范圍內(nèi)爆炸性增長。到目前為止，至少有 180多個(gè)國家和地區(qū)加入這個(gè) 網(wǎng)絡(luò)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止 1998 年 2 月，全球上網(wǎng)用戶達(dá) 8000 萬。目前全球平均每月增加的 Inter 用戶在 100 萬以上。到 2020 年，全球 Inter 用戶估計(jì)達(dá) 1 億以上，到 2020 年將達(dá) 5 億至 7億左右?，F(xiàn)在，普通用戶通過一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)來獲得話音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)的方式越來越普遍。據(jù)估計(jì)，全世界現(xiàn)有 4 億部 PC 機(jī)，而且每年以 5000 萬臺(tái)的速度增加（包括更新舊設(shè)備）。粗略估計(jì)其中的 25％已經(jīng)接入萬維網(wǎng)，而且有希望涉及電子商務(wù)。估計(jì)到 2020 年大約有 2 億 5千萬 PC 機(jī)接入萬維網(wǎng)，基于 Web 的商業(yè)應(yīng)用達(dá)到普及的程度。這 個(gè)市場規(guī)模將達(dá) 12020 億美元。因此，現(xiàn)用的因特網(wǎng)無論是帶寬還是傳輸速率都滿足不了用戶的需求，而寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)構(gòu)成的巨大 “空中Inter”，是當(dāng)前可選方案之一。 （ 4）多媒體業(yè)務(wù)市場。據(jù)預(yù)測 [3]，陸地 /衛(wèi)星年收入到 2020 年估計(jì)將達(dá) 7150 億美元，到 2020 年，衛(wèi)星在整個(gè)多媒體業(yè)務(wù)市場中將占 5%至 10%，年收入達(dá) 375 億美元。更有人樂觀地預(yù)測，到 2020 年衛(wèi)星多媒體市場將超過 2020 億美元。 （ 5）多媒體用戶數(shù)量預(yù)測。包括因特網(wǎng)服務(wù)在內(nèi)的用戶數(shù)量在 1997年為 3000 萬至 4000 萬，到 2020 年將 達(dá) 4 億。其中衛(wèi)星多媒體用戶數(shù)量每年增長 20%，到 2020 年達(dá)到 3000 萬，到 2020 年將達(dá)到 5000 萬。 從上述分析可知，多媒體寬帶衛(wèi)星通信所具有的獨(dú)特優(yōu)勢，潛在的市場，充分說明寬帶多媒體衛(wèi)星業(yè)務(wù)在 21 世紀(jì)將是勃勃生機(jī)的業(yè)務(wù)，在通信市場中將占有極其重要的位置。隨著寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)技術(shù)的不斷開發(fā)和應(yīng)用，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的費(fèi)用和服務(wù)費(fèi)降到最低，并能不斷推出新業(yè)務(wù)以增強(qiáng)與地面網(wǎng)的競爭能力。 本 世紀(jì)寬帶衛(wèi)星應(yīng)用新熱點(diǎn) 當(dāng)前，衛(wèi)星工業(yè)制造商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行商和業(yè)務(wù)提供商所關(guān)注，用戶所期盼的 21 世紀(jì)寬帶衛(wèi)星應(yīng)用新熱點(diǎn)是： （ 1） 全球通信的重要部分 —第三代移動(dòng)衛(wèi)星通信。開發(fā)和應(yīng)用第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是 21 世紀(jì)初的熱點(diǎn)。 90 年代，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，全球化進(jìn)程明顯加快，無縫隙全球通信也擺在世人面前，于是第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)（ IMT2020）應(yīng)運(yùn)而生。 ITU 對 IMT2020 提出的目標(biāo)是全球漫游，業(yè)務(wù)的綜合性和多樣性，移動(dòng)性和個(gè)人化，高容量、高保密和高業(yè)務(wù)質(zhì)量。實(shí)現(xiàn)無逢全球通，只靠陸地移動(dòng)通信是很難實(shí)現(xiàn)的，所以第三代衛(wèi)星移動(dòng)通信（ SIMT2020）的概念由此而產(chǎn)生，且成為第三代移動(dòng)通信設(shè)施的重要組成部分，各個(gè)國家、國際組織和跨國公 司向ITU 提出了自已的 SIMT2020 候選方案 [4]，總共六個(gè)，即歐洲 ESA 的寬帶 CD