【正文】 ITU 對(duì) 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。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)。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(jìng)爭(zhēng)能力。其中衛(wèi)星多媒體用戶數(shù)量每年增長(zhǎng) 20%，到 2020 年達(dá)到 3000 萬(wàn)，到 2020 年將達(dá)到 5000 萬(wàn)。 （ 5）多媒體用戶數(shù)量預(yù)測(cè)。據(jù)預(yù)測(cè) [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(chǎng)中將占 5%至 10%，年收入達(dá) 375 億美元。因此，現(xiàn)用的因特網(wǎng)無(wú)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。估計(jì)到 2020 年大約有 2 億 5千萬(wàn) PC 機(jī)接入萬(wàn)維網(wǎng)，基于 Web 的商業(yè)應(yīng)用達(dá)到普及的程度。據(jù)估計(jì)，全世界現(xiàn)有 4 億部 PC 機(jī)，而且每年以 5000 萬(wàn)臺(tái)的速度增加（包括更新舊設(shè)備）。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。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截止 1998 年 2 月，全球上網(wǎng)用戶達(dá) 8000 萬(wàn)。 （ 3）因特網(wǎng)在全球范圍內(nèi)爆炸性增長(zhǎng)。 （ 2）寬帶多媒體衛(wèi)星應(yīng)用范圍廣。當(dāng)今，沒有全球的信息化，就沒有全球經(jīng)濟(jì)一體化。 市場(chǎng)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(guó)際環(huán)境、應(yīng)用前景、市場(chǎng)規(guī)模。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(lái)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)。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)。 （ 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(duì)稱性所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)，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。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。 （ 2）可部署性。 寬帶衛(wèi)星競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 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(yíng)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(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)： （ 1）覆蓋面大。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。 美國(guó)自 1997 年以來(lái)，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(qǐng)的工作（ Notice of Proposed Rule Making，簡(jiǎn)稱 NPRM） [2]，各個(gè)公司可以為各自提出的系統(tǒng)申請(qǐng)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。 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(guó) Alcate Espace 公司的 Skybridge 計(jì) 劃，德國(guó)的 DFS 哥白尼計(jì)劃，盧森堡的 ASTRA1H 和ASTRA1K 計(jì)劃。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。本文就寬帶衛(wèi)星的發(fā)展和在我國(guó)的應(yīng)用前景作一分析。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)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(yíng)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。 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。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。其中ＴＣＰ /ＩＰ是用來(lái)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(wú)結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)流；全雙工連接。 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。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(duì)稱的信道。然而，多媒體通信大多數(shù)是用戶對(duì)信息資源的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問，用戶發(fā)出的是訪問請(qǐng)求、本端狀態(tài)、設(shè)備準(zhǔn)備等簡(jiǎn)短的握手信息。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(lái)，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。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(zhǎng)短不同，且面向無(wú)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)。 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(duì)載波（ＳＣＰＣ方式）或一對(duì)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。由于網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延大于衛(wèi)星鏈路的時(shí)延，對(duì)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。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(hào)直接訪問服務(wù)器連接，撥號(hào)方式最高速率可達(dá)到 56kb/s。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(kù)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）。星上采用ＳＣＰＣ方式，要求每個(gè)地區(qū)至少有一個(gè)會(huì)場(chǎng)采用雙向通信方式。采用主從ＭＣＵ級(jí)聯(lián)方式組網(wǎng)時(shí)，帶來(lái)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。（ c）衛(wèi)星鏈路延時(shí)較大，主ＭＣＵ控制來(lái)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。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。但是當(dāng)采用 384kb/s 的衛(wèi)星信道作為ＭＣＵ之間的數(shù)字 中繼時(shí)，將不得不考慮以下幾個(gè)方面的影響和問題（ a）誤碼的影響，實(shí)際應(yīng)用中，誤碼一般有兩種形式，一種是零星的隨機(jī)誤碼，另一種是突發(fā)性誤碼，表現(xiàn)為幀失步。這種在實(shí)際網(wǎng)絡(luò)中已得到了應(yīng)用，如不同廠家的ＭＣＵ進(jìn)行互連以及采用不同編解碼器（ＣＯＤＥＣ）標(biāo)準(zhǔn)的會(huì)議終端進(jìn)行組網(wǎng)，但都需要進(jìn)行音頻和視頻和模擬轉(zhuǎn)換。 這種連接方式由于采用模擬轉(zhuǎn)換，一部分終端之間還不能完全數(shù)字化，語(yǔ)音和圖像的傳輸質(zhì)量會(huì)受到一定程度的影響，各種控制模式也不能貫穿全網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜 ，不能實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一監(jiān)控。其中一個(gè)端口通過 ，并以模擬方式與ＭＣＵ的一個(gè)終端相連接。地面會(huì)議電視網(wǎng)也可以利用Ｎ ＩＳＤＮ交換機(jī)提供的3 個(gè)ＢＲＩ信道捆綁起來(lái)，以撥號(hào)方式通過ＩＳＤＮ交換網(wǎng)連接到本地ＭＣＵ。ＭＣＵ和衛(wèi)星網(wǎng)管中心放在一起，以 便衛(wèi)星電路的調(diào)度和會(huì)議議程協(xié)調(diào)一致，本地Ｈ 320 終端可以利用ＤＤＮ網(wǎng)專線（或者高速的調(diào)制解調(diào)器ＭＯＤＥＭ）連接到ＭＣＵ，遠(yuǎn)端的會(huì)議電視終端用Ｖ 35（或ＲＳ 449）接口，通過點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的雙向衛(wèi)星信道連接到ＭＣＵ。不能實(shí)現(xiàn)會(huì)議電視系統(tǒng)的許多功能。接收者需要發(fā)言時(shí)，通過電話申請(qǐng)，網(wǎng)管可以為其建立一條回送通道，實(shí)現(xiàn)雙向通信。主會(huì)場(chǎng)終端采用ＨＤＬＣ協(xié)議，分會(huì)場(chǎng)采 用ＨＤＬＣ /ＲＯ協(xié)議。由于不能構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)，且占用固定的帶寬資源，利用率較低，因此，只能在個(gè)別行業(yè)中使用。 VSAT 系統(tǒng)傳送多媒體視聽業(yè)務(wù)有以下幾種方 式。通過衛(wèi)星傳輸會(huì)議電視業(yè)務(wù)，一般采用雙向信道或廣播信道，考慮到星上頻帶資源的限制和視頻編碼壓縮技術(shù)的結(jié)果，衛(wèi)星圖象通信中，選擇 384kb/s 的速率是比較適合的，它既能滿足主觀評(píng)價(jià)的要求，又適合于有限帶寬的傳輸要求。 現(xiàn)行的衛(wèi)星圖像通信組網(wǎng)方式 VSAT 系統(tǒng)是二十世紀(jì) 90年代中期才得到廣泛應(yīng)和的一種衛(wèi)星通信方式，它以天線口徑小，射頻單元集成度高，發(fā)射功率低，采用 TDMA（或 SCPC）調(diào)制方式，以及組網(wǎng)靈活，搬運(yùn)與安裝方便的裝點(diǎn)，在國(guó)防軍事、石油勘探、醫(yī)療衛(wèi)星、金融銀行、新聞廣播、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的異地通信、異地結(jié)算以及遠(yuǎn)程醫(yī)療和教學(xué)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。在傳輸方面，超大容量的光纖 /微波同步傳送網(wǎng)為多媒體業(yè)務(wù)的應(yīng)用提供了相當(dāng)寬松和便利的通道，但在山區(qū)以及偏遠(yuǎn)地區(qū)，衛(wèi)星通信因?yàn)楦采w面廣， 跨越距離大，沒有地理障礙等特點(diǎn)而起到了其它傳輸方式不可替代的作用。多媒體所涵蓋的內(nèi)容是廣泛的，包括語(yǔ)音、圖像、數(shù)據(jù)，以至于計(jì)算機(jī)的鍵盤，掃描儀、傳真機(jī)等。 四、 VSAT 衛(wèi)星通信多媒體視聽業(yè)務(wù) 通信技術(shù)發(fā)展到今天，一方面，打電話、發(fā)傳真、觀看電視節(jié)目已經(jīng)成為人們生活中不可或缺，另一方面，它們又因?yàn)橛胁煌娜毕荻荒軡M足人們之間全方位信息交流的需求。 從價(jià)格方面分析，一般情況下，轉(zhuǎn)發(fā)器資源價(jià)格 C 頻段轉(zhuǎn)發(fā)器的租金為 1MHz每年 4～ ，由于國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)器資 源緊張加上需求旺盛，個(gè)別的企業(yè)年租金較高。目前由于我國(guó)衛(wèi)星進(jìn)口受到美國(guó)政府的限制，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器可用資源已經(jīng)很少，使得不少國(guó)內(nèi) VSAT經(jīng)營(yíng)企業(yè)不得不轉(zhuǎn)向境外尋找衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租單位，這也是目前香港地區(qū) 2 個(gè)衛(wèi)星公司在內(nèi)地市場(chǎng)份額不斷增大的主要原因之一。其他國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)發(fā)器經(jīng)營(yíng)單位提供的帶寬則相對(duì)較少。 圖 3 2020 年各轉(zhuǎn)發(fā)器經(jīng)營(yíng)單位在 VSAT 市場(chǎng)中的占用份額 2020 年在國(guó)內(nèi)提供轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬最多的是亞洲衛(wèi)星有限公司，共提供轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬約 164MHz，占國(guó)內(nèi)全部租用量的 34 %，而在 2020 年國(guó)內(nèi)VSAT 單位租用最多的則是亞太衛(wèi)星公司的轉(zhuǎn)發(fā)器。從這些圖表可以看出，目前國(guó)內(nèi) VSAT 業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)單位租用的轉(zhuǎn)發(fā)器主要來(lái)源于三大地區(qū)的 6 個(gè)公司。 轉(zhuǎn)發(fā)器資源各不相同 各轉(zhuǎn)發(fā)器經(jīng)營(yíng)單位在 vsat 通信業(yè)務(wù)市場(chǎng)的出租狀況表 亞洲衛(wèi)星 亞太衛(wèi)星 鑫諾 東方 中廣衛(wèi) 泛美 總計(jì) (m) 2020 年 48 490 2020 年 27 507 到 2020 年底， VSAT 通信業(yè)務(wù)領(lǐng)域各衛(wèi)星公司出租衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬情況如圖 3 所示。由圖 2 可以看出，2020 年是 C 頻段占 55%左右，而 2020 年則變?yōu)?Ku 頻段占 55%左右。在 2020年 使用的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬中， C 頻段共 ， Ku 頻段共 。根據(jù) VSAT 經(jīng)營(yíng)單位的發(fā)展情況，我們預(yù)計(jì)到 2020年， VSAT 業(yè)務(wù)領(lǐng)域租用的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬將超過 600M。 租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器總 量遞增 到 2020年底，各經(jīng)營(yíng)單位共租用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬 ，與 2020年的 相比略有增加。由于成本問題，這些遠(yuǎn)程應(yīng)用大多采用單向數(shù)據(jù)小站來(lái)開展，把 VSAT 通信系統(tǒng)與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合在一起（如采用 Direc PC），將上、下行信息傳輸媒質(zhì)分開。據(jù)賽迪顧問介紹，在未來(lái)的幾年內(nèi)，單向數(shù)據(jù)小站所占的比重還會(huì)繼續(xù)增加，單向數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)是 VSAT 通信的主要業(yè)務(wù)。 單向數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)是現(xiàn)在 VSAT 通信的主要業(yè)務(wù)。 VSAT 小站數(shù)量已達(dá)四萬(wàn)余個(gè)。 VSAT（ VerySmall Aperture Terminal），即甚小天線衛(wèi)星地球站。信息產(chǎn)業(yè)部委托賽迪顧問連續(xù)三年對(duì)國(guó)內(nèi) VSAT 通信業(yè)務(wù)進(jìn)行調(diào)查，并在此基礎(chǔ)上對(duì)市場(chǎng)作出分析。盡管現(xiàn)在 VSAT 市場(chǎng)的總收入較低，但還是有這么多的單位義無(wú)反顧地把大量的人力、物力和財(cái)力投到了 VSAT 通信領(lǐng)域，這也充分說明了廣大的業(yè)界同仁和有識(shí)之士還是看到了 VSAT 通信市場(chǎng)的巨大潛力。而在國(guó)內(nèi) VSAT 衛(wèi)星通信市場(chǎng)上，政府部門和集團(tuán)用戶還有很大的市場(chǎng)拓展空間， 2020 年許多 VSAT 經(jīng)營(yíng)企業(yè)與林業(yè)、農(nóng)業(yè)、公安開展廣泛的合作，提供相應(yīng)服務(wù)的同時(shí)，也使得企業(yè)得到較快的發(fā)展。 （ 3） 前景光明利潤(rùn)豐厚 近年來(lái)，隨著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)通信的快速發(fā)展，寬帶數(shù)據(jù)通信、寬帶數(shù)據(jù)廣播、寬帶接入、遠(yuǎn)程教育培訓(xùn)、遠(yuǎn)程醫(yī)療咨詢、遠(yuǎn)程監(jiān)控定位等符合衛(wèi)星通信技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)的新業(yè)務(wù)的不斷涌現(xiàn)，給 VSAT衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)單位提供了市場(chǎng)發(fā)展的良好機(jī)遇，很多經(jīng)營(yíng)單位找到了自已的市場(chǎng)定位，及時(shí)調(diào)整了企業(yè)的業(yè)務(wù)發(fā)展策略，使企業(yè)經(jīng)營(yíng)效益不斷提高。 VSAT 通信由于具有廣播的特性，可以實(shí)現(xiàn)一點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸，尤其是現(xiàn)在推出了 DirecPC 系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)低成本的傳輸，即通過衛(wèi)星廣播下傳教學(xué)多媒體，