【導(dǎo)讀】我國移動衛(wèi)星通信市場分析報告

　　

【正文】 ，另一種是突發(fā)性誤碼，表現(xiàn)為幀失步。進行誤碼測試（ 2Mb/s），誤碼為 10E5，且無幀失步發(fā)生時，若采用會議終端和ＭＣＵ直聯(lián)方式，可以正常開會；而采用ＭＣＵ級聯(lián)方式，則從ＭＣＵ有閃斷現(xiàn)象發(fā)生，甚至于失掉會場。一般認(rèn)為，衛(wèi)星信道的誤碼率為 10E6，遠大于數(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)時鐘，由于衛(wèi)星終端站掉網(wǎng)現(xiàn)象時有發(fā)生以及噪聲的干擾，同步時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)星鏈路延時較大，主ＭＣＵ控制來自不同時延的各個ＭＣＵ時，各種控制模式將會出現(xiàn)遲滯的現(xiàn)象。因此，采用衛(wèi)星鏈路進行ＭＣＵ級聯(lián)時，需慎重考慮。采用主從ＭＣＵ級聯(lián)方式組網(wǎng)時，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)星電路計劃表）的更迭一般需要幾分鐘至十幾分鐘，這一時間在會議中間是不允許的。 假設(shè)采用以上四種方式構(gòu)造一個會議電視網(wǎng)，條件是有 6 個地區(qū)，每個地區(qū)有 8 個會場，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，要求每個地區(qū)至少有一個會場采用雙向通信方式。其他會場可以單收。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，可以實現(xiàn)遠程登錄、ＦＴＰ訪問、ＷＷＷ瀏覽、發(fā)送和接收 Email，進行數(shù)據(jù)、報文、網(wǎng)頁和活動圖像等多媒體業(yè)務(wù)的傳送。由于網(wǎng)絡(luò)中的時延大于衛(wèi)星鏈路的時延，對于時效性要求不嚴(yán)格的業(yè)務(wù)，用戶將感覺不 到衛(wèi)星鏈路的影響。但一些實時性業(yè)務(wù)，如 IP Phone、ＶＯＤ和會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，可以實現(xiàn)頻帶共享，當(dāng)某一個用戶需要和另一用戶通信時，網(wǎng)管系統(tǒng)分配給它一對載波（ＳＣＰＣ方式）或一對時隙（ＴＤＭＡ方式），當(dāng)通話結(jié)束時，系統(tǒng)將自動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)域是跨多時區(qū)的，不同時區(qū)的用戶通信高峰期一般會錯開一個時間段，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。同樣，現(xiàn)在的計算機網(wǎng)絡(luò)中采用的ＴＣＰ /ＩＰ技術(shù)，它的一個主要特點也是為了提高傳輸頻帶的利用率，但由于各ＩＰ包在傳輸時時延長短不同，且面向無連接，因而它在實時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，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)，同時按會場數(shù)量提供一定比例的 16kb/s64kb/s 返回數(shù)據(jù)信道，供各會議終端向主會場回傳音頻和低速幀圖像，以及請求和確認(rèn)信號。 為了實現(xiàn)ＤＡＭＡ和ＩＰ的結(jié)合，在物理設(shè)備上，需將一個ＩＰ路由設(shè)備集成到衛(wèi)星通信用戶終人，在用戶端給出一個以太網(wǎng)接口，每個終端的ＩＰ地址通過ＡＲＰ進行地址解析，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重要協(xié)議：ＲＴＰ（實時傳輸協(xié)議）和ＲＳＶＰ（資源預(yù)留協(xié)議），用來解決實時業(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)中使用時會出現(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)，以減少維護數(shù)據(jù)給網(wǎng)絡(luò)增加的負(fù)擔(dān)。在實際應(yīng)用中，對于ＩＰ的網(wǎng)絡(luò)擁塞和流量控制，響應(yīng)時間，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)濟和信息全球化進程以驚人的速度向前推進，衛(wèi)星通信技術(shù)的新突破，寬帶衛(wèi)星在全球化進程中重要的作用廣泛地被認(rèn)可，衛(wèi)星因特網(wǎng)、遠程教育、遠程醫(yī)療、 DBS 和 DTH、全球移動通信系統(tǒng)運應(yīng)而生，寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)又生機勃勃。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，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多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)計劃 [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 劃，德國的 DFS 哥白尼計劃，盧森堡的 ASTRA1H 和ASTRA1K 計劃。除上述計劃外，還有歐盟的 SECOMS/ABATE 試驗計劃。 美國自 1997 年以來，美聯(lián)邦通信委員會（ 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 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 Q/V 系統(tǒng)（涉及 95 顆 GSO 衛(wèi)星和 66 顆NGSO 衛(wèi)星）和 6 個 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，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，有的取消了所提計劃，有的縮小了投資規(guī)模，現(xiàn)在著手實施的所剩不多。 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，有遠見的眾多運營商早已著手寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)的設(shè) 計和開發(fā)，是因為寬帶衛(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)建立獨立的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。后一個特點可快速部署，衛(wèi)星通信終端可即插即用，迅速實現(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，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 按需動態(tài)分配，滿足廣播、多點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)擴大到更多的商業(yè)、企業(yè)、政府機構(gòu)和家庭用戶，以及新衛(wèi)星技術(shù)的應(yīng)用，將進一步降低每月的接入費用，有利于擴展用戶數(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，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 以下幾個方面： （ 1）全球經(jīng)濟一體化，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、遠程應(yīng)用等。當(dāng)今，沒有全球的信息化，就沒有全球經(jīng)濟一體化。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)以及遠程教育和遠程醫(yī)療都是 21 世紀(jì)熱點和快速增長點，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多個國家和地區(qū)加入這個 網(wǎng)絡(luò)。據(jù)統(tǒng)計，截止 1998 年 2 月，全球上網(wǎng)用戶達 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 用戶估計達 1 億以上，到 2020 年將達 5 億至 7億左右。現(xiàn)在，普通用戶通過一臺個人計算機來獲得話音、數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)的方式越來越普遍。據(jù)估計，全世界現(xiàn)有 4 億部 PC 機，而且每年以 5000 萬臺的速度增加（包括更新舊設(shè)備）。粗略估計其中的 25％已經(jīng)接入萬維網(wǎng)，而且有希望涉及電子商務(wù)。估計到 2020 年大約有 2 億 5千萬 PC 機接入萬維網(wǎng)，基于 Web 的商業(yè)應(yīng)用達到普及的程度。這 個市場規(guī)模將達 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 年估計將達 7150 億美元，到 2020 年，衛(wèi)星在整個多媒體業(yè)務(wù)市場中將占 5%至 10%，年收入達 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 4 億。其中衛(wèi)星多媒體用戶數(shù)量每年增長 20%，到 2020 年達到 3000 萬，到 2020 年將達到 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)備的費用和服務(wù)費降到最低，并能不斷推出新業(yè)務(wù)以增強與地面網(wǎng)的競爭能力。 本 世紀(jì)寬帶衛(wèi)星應(yīng)用新熱點 當(dāng)前，衛(wèi)星工業(yè)制造商、網(wǎng)絡(luò)運行商和業(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)用新熱點是： （ 1） 全球通信的重要部分 —第三代移動衛(wèi)星通信。開發(fā)和應(yīng)用第三代移動通信系統(tǒng)是 21 世紀(jì)初的熱點。 90 年代，隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，全球化進程明顯加快，無縫隙全球通信也擺在世人面前，于是第三代移動通信系統(tǒng)（ IMT2020）應(yīng)運而生。 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，移動性和個人化，高容量、高保密和高業(yè)務(wù)質(zhì)量。實現(xiàn)無逢全球通，只靠陸地移動通信是很難實現(xiàn)的，所以第三代衛(wèi)星移動通信（ SIMT2020）的概念由此而產(chǎn)生，且成為第三代移動通信設(shè)施的重要組成部分，各個國家、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，即歐洲 ESA 的寬帶 CD