摘要 商用通信衛(wèi)星是最能體現市場價值、最能滿足社會需求同時又是技術含量很高的一類通信衛(wèi)星。按以往的分類，通常分為軍用通信衛(wèi)星、民用通信衛(wèi)星和商用通信衛(wèi)星，現在的趨勢是將民、商統稱為商用通信衛(wèi)星。本文分析了國際上商用通信衛(wèi)星的狀況，總結了我國商用通信衛(wèi)星的現狀，提出了我國今后發(fā)展商用通信衛(wèi)星戰(zhàn)略思想。
關鍵詞 通信衛(wèi)星 商用衛(wèi)星 發(fā)展戰(zhàn)略
1 前言
商用通信衛(wèi)星是一類技術含量很高的通信衛(wèi)星，在很大程度上代表了一個國家衛(wèi)星制造業(yè)的水平。商用通信衛(wèi)星不但可以滿足衛(wèi)星運營商的贏利要求、滿足廣大用戶的通信要求，還可在必要的時候轉為準軍事用途的通信衛(wèi)星。
隨著技術進步，衛(wèi)星通信能力提高，商用衛(wèi)星通信應用范圍愈來愈廣泛，服務水平愈來愈提高。在當今地面通信技術飛速發(fā)展情況下，衛(wèi)星通信在市場中雖然遇到很大的困難和風險，甚至遭受重大挫折，但由于它在某些方面不可替代的特點，商用衛(wèi)星通信發(fā)展前景仍是光明和美好的。
自從1963年，第一顆商用通信衛(wèi)星發(fā)射以來，靜止軌道通信衛(wèi)星正向著大功率、長壽命、抗干擾、多功能的方向發(fā)展。美國發(fā)射的世界上第一顆靜止軌道通信衛(wèi)星僅重39kg，一臺通信轉發(fā)器。現在，一顆通信衛(wèi)星所攜帶的通信轉發(fā)器已多達數十個甚至百個；通信頻段已從C頻段擴展到Ku和Ka頻段，并向EHF頻段發(fā)展；通信容量從幾十路話增長到十萬以上路話或數十Gbps；壽命從1~2年延長到15年或更長；總功率達到15kW或以上；發(fā)射重量己超過5噸，有效載荷重量達到1,000kg以上。
21世紀是通信產業(yè)迅速發(fā)展的時代，通信衛(wèi)星制造商和運營商將不斷開發(fā)和研制更新更適用的通信衛(wèi)星，以擴大通信市場，贏得更多用戶。
2 發(fā)展商用通信衛(wèi)星的意義
滿足國內市場需求
國內的商用通信衛(wèi)星己廣泛用于各個領域，如公眾通信、專用通信、VSAT網、電路備份、衛(wèi)星電視及教育電視等。目前已建立的衛(wèi)星通信系統還不能滿足未來發(fā)展需求。就衛(wèi)星電視來說，各省市只有一套節(jié)目上星，由一顆商用通信衛(wèi)星轉發(fā)的電視節(jié)目目前只有30~40多套，而國外發(fā)達國家一顆衛(wèi)星轉發(fā)的電視節(jié)目可做到數百套以上；又如音頻廣播的覆蓋率在我國還很低，靠其它技術手段很難再有進一步提高，而廣播又由于終端小、便于攜帶、便于使用、成本低等優(yōu)點易于被廣大用戶使用，尤其是邊遠地區(qū)和貧困地區(qū)的用戶使用；電視直播衛(wèi)星、音頻直播衛(wèi)星、寬帶多媒體通信衛(wèi)星及區(qū)域移動通信衛(wèi)星（靜止軌道）在我國還是空白，巨大的市場需求還不能滿足，所以，發(fā)展我國的商用通信衛(wèi)星空間很大，也很有必要。
占領國內市場，走向國際市場的需要
由于我國已研制和發(fā)展的通信衛(wèi)星不論在數量上，還是技術水平上，與國外衛(wèi)星相比，都比較落后，我國的通信衛(wèi)星進入國際市場還沒有實現零的突破，國內市場大部分也被外星占領。這也要求我們盡快提高衛(wèi)星技術水平，以完全占領國內市場，爭取打入國際市場。
帶動技術進步 鞏固航天大國地位
通信衛(wèi)星的制造技術是一項復雜的系統工程，涉及到多學科、多領域的基礎研究水平和技術發(fā)展狀況。從我國通信衛(wèi)星發(fā)展的歷史看，每一次通信衛(wèi)星制造技術的進步，都標志著我國在一些相關學科、相關領域取得了成果，從另一個角度來講，這些成果的取得又在一定程度上促進了通信衛(wèi)星技術的發(fā)展。
目前我國正在研制的鑫諾二號通信衛(wèi)星無論是平臺的制造水平還是有效載荷的技術水平都達到了一個新的高度。
中國通過自己的努力已位列航天大國，但與其它航天大國相比，我們的確還存在不小的差距，這種差距是縮短還是加大取決于我們的努力程度。為此我們應加強通信衛(wèi)星應用市場的開發(fā)以促進商用通信衛(wèi)星的發(fā)展，設計制造先進的商用通信衛(wèi)星以滿足市場需求，促進相關產業(yè)的發(fā)展以提高商用通信衛(wèi)星的制造水平，并由此鞏固我國的航天大國地位。
3 商用通信衛(wèi)星的技術概念
傳統意義上的商用通信衛(wèi)星就是“空中中繼器”，主要承擔信號的轉發(fā)任務。在上世紀60年代到90年代，商用通信衛(wèi)星一直在致力于提高輸出功率、提高服務區(qū)域內的覆蓋強度、增加轉發(fā)器的數量等方面的工作。
商用通信衛(wèi)星的射頻輸出功率是靠功率放大器獲得的，用于衛(wèi)星的功率放大器有兩大類，一類是行波管放大器（TWTA），另一類是半導體放大器，也稱固態(tài)放大器（SSPA）。目前高頻段大功率放大器多由行波管組成，受技術水平的制約，SSPA目前只在較低頻段和小功率應用領域有較廣泛的應用，相信隨著超導技術和半導體制造技術的發(fā)展，SSPA將發(fā)揮越來越重大的作用。
為了充分發(fā)揮商用通信衛(wèi)星的效能，設計師總是希望將有用的信號能量盡可能集中到需要的服務區(qū)域，圍繞這一思想，衛(wèi)星通信天線技術在80年代有了飛速的發(fā)展，出現了賦形天線、頻率復用天線、頻率選擇天線、點波束天線、可移動可重構點波束天線等新的設計技術。
在傳統通信衛(wèi)星的基礎上，現在又出現了具有空中處理能力的通信衛(wèi)星。通信衛(wèi)星由“空中中繼器”發(fā)展為“空中交換機”。這一方面是緣于技術的進步，同時也是由于用戶需求的變化。現在在地面網絡中，傳輸的信息不再像以前那樣比較單一，而是多媒體信息；應用的種類也不僅限于電視的轉播和電話的轉接，而呈多元化發(fā)展趨勢。
商用通信衛(wèi)星傳統上分為固定業(yè)務（FSS）和廣播業(yè)務（BSS）兩大類，在此基礎上由于業(yè)務的細化和功能的增加，又出現了寬帶多媒體通信業(yè)務和區(qū)域移動業(yè)務等。
隨著需求的增加，衛(wèi)星需要攜帶越來越多的儀器設備，需要衛(wèi)星平臺承載越來越重的有效載荷，需要強大的功率和精確的控制能力。對常規(guī)的商用通信衛(wèi)星來講，其通信能力的大小主要由轉發(fā)器的數量、電源功率決定，因此在這一領域，衛(wèi)星平臺的載荷能力發(fā)展得越來越強，同時自身的重量也越來越大，從我國的通信衛(wèi)星發(fā)展軌跡上也能看到這一點。
電視直播和音頻直播通信衛(wèi)星是在常規(guī)通信衛(wèi)星基礎之上發(fā)展起來的具有特定用途的商用通信衛(wèi)星。直播衛(wèi)星最大的特點就是在服務區(qū)內的EIRP值遠高于常規(guī)通信衛(wèi)星，用戶使用很小口徑的接收天線或手持終端就可以高質量地接收信號。
寬帶多媒體通信衛(wèi)星是上世紀90年代中期發(fā)展起來的一種新型通信衛(wèi)星，與傳統通信衛(wèi)星相比有較大的區(qū)別，它不再是承擔簡單的轉發(fā)任務，而是處理轉發(fā)，信息可以是以廣播的方式傳輸，也可以實現按地址投遞分發(fā)。
區(qū)域移動通信衛(wèi)星主要是支持服務區(qū)域內的手持終端用戶。目前的使用模式是在地面服務區(qū)內，按一定方式布置基站以支持移動用戶，缺點是沒有基站的地區(qū)就不能支持移動通信，而基站的覆蓋面積又很小。區(qū)域區(qū)域移動通信衛(wèi)星可對較大的服務區(qū)全覆蓋，尤其可以解決稀路由地區(qū)的移動通信問題。
4 國外技術的發(fā)展現狀與趨勢分析
對商用通信衛(wèi)星來講，國外的發(fā)展現狀是在利用已有的大型通信衛(wèi)星平臺的基礎上，強化有效載荷技術的研究，使有效載荷的發(fā)展更具靈活性。今后衛(wèi)星公用平臺將朝大型、可剪裁方向發(fā)展；有效載荷將朝大型化、模塊化、專業(yè)化方向發(fā)展。從商用通信衛(wèi)星角度講，有效載荷技術的發(fā)展趨勢將是各種應用類商用通信衛(wèi)星的發(fā)展趨勢。
寬帶業(yè)務商用通信衛(wèi)星
寬帶業(yè)務通信衛(wèi)星是近10年來發(fā)展較快的一種通信衛(wèi)星，其有效載荷的特點是大容量、高碼速率、高功率、長壽命。星上天線有賦形單波束、多波束、點波束，另外也有可調和重構波束天線以及多頻共用、大口徑的可展開天線，整星壽命可達15年或以上。
2002年發(fā)射的熱鳥-6衛(wèi)星是第一顆名副其實的寬帶業(yè)務通信衛(wèi)星，載有4臺Ka頻段轉發(fā)器，其中著名的Skyplex的星載交換處理裝置由意大利阿萊尼亞空間公司研制，每臺轉發(fā)器的下行數據率可達55Mbit/s，上數據率為2.112 Mbit/s或6.336Mbit/s。上行采用Turbo解碼，下行采用RS/卷積編碼，在星上完成Turbo解碼，可使上行鏈路信號的預期值至少可以改善3dB。
預計2003年底發(fā)射的亞洲第一個寬帶多媒體通信衛(wèi)星iPStar，是泰國Shin公司委托勞拉/空間系統公司（SS/L）公司制造的。采用1300S平臺，工作頻段Ku/Ka，衛(wèi)星壽命12年，總功率14kW，波束數達100個。其中點波束EIRP可達60.2dBW，成形波束EIRP在49.4~53.4dBW之間。由于采用了高效的調制技術、Turbo編碼和壓縮技術及動態(tài)鏈路分配技術等，可根據鏈路環(huán)境狀況的變化，自動調整調制、編碼和增益，以便達到最大的鏈路可用率，從而使iPStar能夠提供40GHz以上的容量，這相當于1,000個36MHz的標準轉發(fā)器，比常規(guī)通信衛(wèi)星的效率高約20倍或以上。
縱觀國際和國內的發(fā)展狀況，寬帶通信衛(wèi)星今后的發(fā)展趨勢將是增加容量、擴展頻段、長壽命、大功率、星上處理與交換技術。
移動業(yè)務通信衛(wèi)星
移動體通信是目前衛(wèi)星通信發(fā)展較快的業(yè)務之一。面對眾多的個人手持機用戶，對星上的通信有效載荷要求很高。星上必須完成處理和快速交換工作，目前運行的、可支持移動終端用戶的有靜止軌道的大型通信衛(wèi)星和中低軌道組網運行的小衛(wèi)星。前者多用于區(qū)域服務，后者多用于全球服務。其中所用到的技術均是通信衛(wèi)星最新和最復雜的技術。
亞洲蜂窩衛(wèi)星（AceS）由洛克希德·馬丁公司研制，于2000年2月12日發(fā)射，重量達4,500kg，壽命14年，星上裝有兩副12米直徑收發(fā)分離的大型可展開天線，每付天線包括88個饋源的平面饋源陣，用2個復雜的波束形成網絡控制各個饋源輻射信號的幅度和相位，從而形成140個通信點波束和8個可控點波束。利用數字波束形成技術，使得多波束形成更加靈活。
另一個先進的大型靜止軌道區(qū)域移動通信衛(wèi)星是阿拉伯聯合酋長國于2000年10月發(fā)射的Thuraya-1(瑟拉亞-1)，它利用數字波束形成網絡和12.25m的反射器形成200~300個點波束。Thuraya-1衛(wèi)星上裝載有目前世界上功能最強大的數字信號處理器，使衛(wèi)星能同時處理上萬個電話業(yè)務。該星的數字通信處理器集成了多波段信道功能，星上能為2,500個全雙工電路提供路由切換，同時還具有靈活的轉換/接收數字波束形成技術。
移動通信衛(wèi)星今后的發(fā)展趨勢將是采用大型可展開多波束天線、高EIRP技術、星上處理與交換技術及動態(tài)可調功率放大器技術。
電視直播業(yè)務通信衛(wèi)星
電視直播衛(wèi)星因其覆蓋面廣以及上世紀90年代以來視頻數字壓縮技術的突破（90:1），具有投資少、見效快、頻譜利用率高、信號質量高、可靠性高、維護工作量少、運行成本低和接收終端成本低等優(yōu)點。由于以上優(yōu)點，目前直播衛(wèi)星己成為增長最快的應用衛(wèi)星，直播星普遍采用Ku頻段，TWTA輸出功率在120~300W（單機或雙機并聯），EIRP達50dBW以上，壽命約15年。
第一顆采用數據壓縮技術的美國商用直播衛(wèi)星于1993年12月發(fā)射，2001年11月發(fā)射的Direct TV-6，采用BBS-601HP平臺，可提供9kW的電源功率，衛(wèi)星干重2,600kg，載有38個變功率行波管放大器，2個280W（并聯組合）行波管放大器、2個240W（并聯組合）行波管放大器，6個120W行波管放大器。在Ku頻段用多點波束進行電視直播，EIRP值在50~55dBW之間，壽命可達15年。直播衛(wèi)星今后的發(fā)展趨勢將是采用大功率技術、高EIRP技術、星上動態(tài)功率調節(jié)技術等。
音頻廣播/直播業(yè)務通信衛(wèi)星
音頻廣播/直播衛(wèi)星在很大程度上是不同于電視直播衛(wèi)星，音頻廣播每套節(jié)目的使用帶寬遠小于電視節(jié)目，為實現用戶的手持終端（收音機）或車載終端（汽車收音機）的直接接收，音頻廣播多采用L波段，為了達到地面的強場強覆蓋，星上需采用直徑較大的天線和較大功率的放大器。衛(wèi)星音頻廣播/直播適用于幅員遼闊、地理復雜的國家和地區(qū)，所以在這一領域歐洲還沒有涉足，美國在這方面已經走在世界的前列。
1992年舉行的世界無線電大會（WARC-92）為世廣衛(wèi)星廣播系統分配了1467-1492MHz的頻率作為下行頻率。
世廣衛(wèi)星音頻使用的標準是MP3壓縮算法，最高的壓縮比可達到1:12，而通常1分鐘未經壓縮的節(jié)目需要占用10MB空間，而同樣的節(jié)目經MP3壓縮后就縮小為1MB，并且保持了CD的音質水平。
世廣衛(wèi)星采用了動態(tài)廣播信道管理方式，每個音樂頻道分配128kbps帶寬，而以語音為主的新聞廣播節(jié)目則分配64kbps的帶寬。所謂動態(tài)管理，就是同一個電臺，在播送語言和音樂節(jié)目時，不同的節(jié)目采用相對應的64kbps帶寬和128kbps的帶寬，在兩種類型節(jié)目切換時，其帶寬也相應改變。一個波束可以提供50個以上甚至多達100個頻道。
世廣衛(wèi)星計劃制訂于80年代末期，受當時技術的限制，還沒有能夠實現真正意義的直接廣播。音頻廣播/直播衛(wèi)星今后的發(fā)展方向將是朝更強覆蓋率、更高壓縮比方向發(fā)展，以實現在地面?zhèn)�人移動用戶可以使用類似于半導體收音機這樣的微小型終端接收來自衛(wèi)星的音頻廣播。
5 商用通信衛(wèi)星國際市場的發(fā)展前景
國際衛(wèi)星通信市場主要還是集中在廣播和電信方面。目前已投入使用的衛(wèi)星電視頻道達8,000個以上，其中超過7,000個是最近4年來才有的，有近60顆商用通信衛(wèi)星使用500多個轉換器提供電視業(yè)務。
在提供Internet業(yè)務方面使用了300個左右轉發(fā)器，其中包括主干傳輸方面的近250個轉發(fā)器和直接接入方面的50多個轉發(fā)器。衛(wèi)星移動通信領域開始提供地區(qū)性靜止軌道衛(wèi)星移動業(yè)務。亞洲蜂窩衛(wèi)星公司于2000年9月，開始提供商用業(yè)務，2001年中期在7個亞洲國家開展移動電話業(yè)務，通話1分鐘話費不到1美元，固定終端提供的通話業(yè)務，1分鐘話費低于1美分。目前該公司擁有1萬多個移動用戶，平均每個用戶1天通話3分鐘；固定用戶1天平均通話50分鐘，從而使該公司把重點轉移到了固定業(yè)務上。
阿拉伯聯合酋長國的瑟拉亞-1衛(wèi)星（Thuraya-1）于2001年7月開始提供商用業(yè)務，用戶每月付費14~20美元，每通話l分鐘付15美分。2003年6月10日該國又成功地發(fā)射了瑟拉亞-2衛(wèi)星（Thuraya-2）。
印度在2001年也調整了“阿格拉尼”衛(wèi)星通信計劃，把重點從移動衛(wèi)星業(yè)務轉移到固定業(yè)務上。
提供衛(wèi)星寬帶數據業(yè)務仍舊冒了很大的風險，因此許多計劃都推遲出臺。業(yè)界人士認為，目前對于計劃提供寬帶衛(wèi)星系統的營運商來說市場可能不會很大，因此有些系統被迫放棄。在這種情況下，VSAT業(yè)務預計將在今后幾年轉變成寬帶移動衛(wèi)星業(yè)務。VSAT業(yè)務過去是逐年增長的；如果這種增長趨勢繼續(xù)下去，到2010年，衛(wèi)星寬帶業(yè)務的用戶少說也有130萬。由于用戶終端費用的下降，以及對高速Internet接入的需求的增長，衛(wèi)星寬帶業(yè)務的增長率將呈上升趨勢。據業(yè)界人士測算，到2010年，衛(wèi)星寬帶業(yè)務的用戶將達到130萬~1,000萬。
6 我國靜止軌道通信衛(wèi)星的發(fā)展歷史
從1984年我國成功發(fā)射東方紅二號靜止軌道通信衛(wèi)星算起，我國已經將多顆通信衛(wèi)星送入軌道，詳細情況見表1。
我國衛(wèi)星公用平臺的發(fā)展情況
到目前為止，我國只有兩種衛(wèi)星公用平臺，一是DFH-3公用平臺，二是CAST968X小衛(wèi)星平臺。為提高我國開發(fā)大型通信衛(wèi)星的能力，中國空間技術研究院于2001年開展了大型地球靜止軌道衛(wèi)星公用平臺 DFH-4 的技術開發(fā)工作。表2和表3給出了DFH-3、DFH-4公用衛(wèi)星平臺的技術參數。
DFH-4平臺將適用于大容量廣播衛(wèi)星、第二代直播衛(wèi)星、第二代跟蹤與數據中繼衛(wèi)星及其它通信衛(wèi)星等，還可以利用其較大的承載能力，研制新一代的寬帶多媒體通信衛(wèi)星、移動通信衛(wèi)星和廣播和電視直播衛(wèi)星。
7 我國商用衛(wèi)星應用的現狀與趨勢
運營商及現役衛(wèi)星現狀
到目前為止，我國獨資或中外合資經營主要的衛(wèi)星運營商主要有：中國通信廣播衛(wèi)星公司、中國東方通信衛(wèi)星有限責任公司、鑫諾衛(wèi)星通信有限公司、亞洲通信衛(wèi)星有限公司、亞太通信衛(wèi)星有限公司等，個別較大的衛(wèi)星通信公司由于沒有經營衛(wèi)星運營業(yè)務，而只是使用衛(wèi)星開展部分業(yè)務不在此列。
這幾家公司現有9顆通信衛(wèi)星在軌運行提供服務，它們是：中星-6、亞洲-1、亞洲-2、亞洲-3S、亞洲-4、亞太-1、亞太-1A、亞太-2R、中衛(wèi)-1及鑫諾-1。
以上衛(wèi)星共有394個轉發(fā)器，其中C頻段241個，Ku頻段153個。它們共覆蓋了中國本土及其周邊國家以及亞、太、非等部份地區(qū)。
此外計劃中待發(fā)射的有亞太衛(wèi)星公司的2顆星、鑫諾的1顆星和中廣衛(wèi)的兩顆星，這些衛(wèi)星將于2005年前后陸續(xù)投入使用。為開展國際業(yè)務需要，有關單位還租用了國外多顆通信衛(wèi)星的轉發(fā)器，如國際通信衛(wèi)星、泛美通信衛(wèi)星、銀河-3R、熱鳥-3通信衛(wèi)星等。主要業(yè)務
目前我國的衛(wèi)星運營商及有關部門利用商用通信衛(wèi)星開展的業(yè)務主要有：
1. 公用通信業(yè)務：由中國電信經營管理，原來共使用了約40多個C頻段轉發(fā)器于全國干線通信和省內通信，另用數個Ku頻段轉發(fā)器于電信試驗和應急通信，共開通約30,000萬多條雙向電路。近期由于地面光纖網絡的服務范圍迅速擴大，利用商用通信衛(wèi)星做備份電路的需求呈下降趨勢。
但對于國際通信業(yè)務，商用通信衛(wèi)星的使用率還在不斷提高，這部分業(yè)務主要靠租用國外的通信衛(wèi)星完成。
2.專用通信業(yè)務：專用通信網是公用通信網的補充。專用通信網用戶站除了某些單位早期使用較大天線口徑地球站外，現都用VSAT。截止到2002年底，已獲準經營國內VSAT通信業(yè)務進行專網通信的經營單位共有43個。共租用轉發(fā)器帶寬約600MHz。這些單位專網2000年底共擁有終端站約34,000個。我國銀行、證券、期貨、石油、水利、電力、煤炭、氣象、海關、鐵路、交通、航天、民航、新聞、計委、地震局、煙草和衛(wèi)生等各部門都建有專用通信網。
為了滿足一些跨國用戶的通信需求，還建有VSAT國際專線業(yè)務。廣州南方衛(wèi)星通信公司和中國通信廣播衛(wèi)星公司都可為跨國用戶提供國際專線業(yè)務服務。共開通了約150條專線。
3. 廣播電視傳輸業(yè)務：主要是利用上述運營商經營的商用通信衛(wèi)星傳送中央臺、地方臺的電視節(jié)目和教育臺電視節(jié)目，并傳送聲音廣播節(jié)目。此外，還輔以傳送數據信息�，F共傳輸了數十套電視節(jié)目及傳輸中央聲音廣播節(jié)目32套和地方聲音廣播節(jié)目40多套。
對于廣播電視傳輸的國際業(yè)務，主要通過租用分布全球的國外商用通信衛(wèi)星，如泛美、銀河和熱鳥等衛(wèi)星向世界各地傳送中國電視臺的多套電視節(jié)目和國際廣播臺的數十套聲音廣播節(jié)目。
發(fā)展的趨勢
1. 地面電信網通常由交換網、傳輸網和接入網組成，現代衛(wèi)星通信技術都可實現上述功能。即技術上衛(wèi)星通信系統已能做到不依賴地面電信網獨立成網，直接向公眾提供各種通信服務。這對有通信需求但無地面通信設施或建立地面通信設施不經濟地區(qū)有重要意義，這些地區(qū)是發(fā)展衛(wèi)星通信業(yè)務的主要市場。
2. 隨著衛(wèi)星固定通信業(yè)務和衛(wèi)星直接廣播業(yè)務用戶終端進一步小型化和可移動性，與衛(wèi)星移動通信業(yè)務用戶終端區(qū)別將減�。煌瑯�，隨著衛(wèi)星直接廣播業(yè)務由單向電視和聲音廣播向雙向多媒體通信業(yè)務發(fā)展，衛(wèi)星直接廣播業(yè)務與衛(wèi)星固定通信業(yè)務區(qū)別也將減�。淮送�，這三種業(yè)務都在向寬帶多媒體通信業(yè)務發(fā)展。這三種業(yè)務同一性增加互異性減小的趨勢，體現了這三種業(yè)務正在往融合方向發(fā)展，這種發(fā)展將更好地適應人們進行各種活動的需要。
3. 各種衛(wèi)星通信網與多種地面業(yè)務傳輸網將進一步互連互通，成為地面業(yè)務傳輸網的不可缺少的補充和延伸，并與地面通信網一起聯合組成全球無縫隙覆蓋的海陸空的立體通信網
4. 寬帶多媒體衛(wèi)星通信將會有重大發(fā)展，它將成為地面信息高速公路的一個重要組成部份。將為正在到來的信息化社會提供各種服務。
衛(wèi)星寬帶通信是近年來衛(wèi)星通信業(yè)務發(fā)展的熱點，是商用衛(wèi)星通信業(yè)務的主要發(fā)展方向。當前，國際上衛(wèi)星寬帶通信業(yè)務發(fā)展主要表現在兩方面。一方面是在傳統的VSAT技術基礎上開發(fā)新產品并利用現有C和Ku頻段衛(wèi)星資源，快速地建立起寬帶通信系統，以滿足用戶急需，并與快速發(fā)展的地面寬帶通信業(yè)務競爭中爭取生存空間；另一方面是發(fā)展頻率更高的Ka等頻段新型衛(wèi)星寬帶通信系統，以適應新業(yè)務的需求，并力爭與發(fā)展中的地面寬帶通信系統相適應，起到應有的補充和延伸作用。
我國今后的發(fā)展方向應是發(fā)展頻率更高的Ka等頻段新型衛(wèi)星寬帶通信系統，主要原因為：Ka頻段衛(wèi)星資源是繼C頻段和Ku頻段之后最寶貴的民用和商用通信資源。它的頻率和軌道位置資源正在成為各國（尤其是發(fā)達國家）搶占的稀有空間資源。另外，Ka頻段衛(wèi)星代表當代商用民用通信衛(wèi)星的最高水平，Ka頻段衛(wèi)星平臺及其有效載荷軟硬件技術先進，系統復雜，目前只有美國、歐洲等少數發(fā)達國家擁有這一先進技術。美國出于政治、軍事和經濟等原因，已經將這類衛(wèi)星及其關鍵部件出口列入與武器出口同樣嚴格控制的類別中，試圖對我國進行打壓和封鎖。我們要抓住時機，利用現有的國際合作格局，發(fā)展此類衛(wèi)星。
5. 衛(wèi)星移動通信業(yè)務將會由小到大逐漸發(fā)展起來，它將成為個人通信業(yè)務的一個不可缺少的組成部份。在第二代地面移動通信業(yè)務基礎上發(fā)展起來的第三代移動通信業(yè)務將包含衛(wèi)星移動通信業(yè)務。第三代移動通信業(yè)務開通和進一步發(fā)展將使人們進入真正的個人通信時代。中國尚無自建的國內商用衛(wèi)星移動通信系統，現使用的或準備使用的都是外商建設的全球覆蓋的衛(wèi)星移動通信系統，從發(fā)展的趨勢上看，這一市場蘊藏著巨大的商機。
6. 我國的廣播覆蓋率低于電視覆蓋率，雖然音頻廣播的經濟效益遠低于電視廣播，但音頻廣播的社會效益確是不可估量的。目前可服務于我國的音頻廣播衛(wèi)星是世廣衛(wèi)星直播系統，這是當前世界上唯一的L波段數字音頻和多媒體衛(wèi)星直播系統。該衛(wèi)星系統有3顆靜止軌道衛(wèi)星組成，分別稱為“亞洲之星”、“非洲之星”和“美洲之星”。三星分別覆蓋亞洲、非洲、拉丁美洲以及歐洲的部份地區(qū)。每顆衛(wèi)星都有三個發(fā)射波束，每個波束含正交的兩個載波，每個載波可以支持50個以上的音頻和多媒體服務頻道。世廣衛(wèi)星的地面接收機是便攜式L波段數字接收機，它可直接接收來自衛(wèi)星的的音頻節(jié)目和高速傳輸的圖象、文字、數據、軟件等多媒體節(jié)目。由于音頻直播衛(wèi)星的設計方式與常規(guī)的通信衛(wèi)星有較大的不同，而我國目前在這方面還是空白，另外社會對提高音頻廣播的覆蓋率要求與日俱增，這些都促使我們在這一領域加大投入，盡快搞出我國自己的音頻直接廣播衛(wèi)星。
8 發(fā)展商用通信衛(wèi)星的關鍵技術商用通信衛(wèi)星的發(fā)展離不開市場需求或潛在的市場需求，與市場因素直接掛鉤的一項重要指標就是經濟效益或潛在的經濟效益，因此經濟效益指標一直是衡量商用通信衛(wèi)星水平高低的一個重要指標。作為商用通信衛(wèi)星其經濟效益主要體現在：帶寬（或碼速率）′壽命′？。商用通信衛(wèi)星的關鍵技術就是如何體現商用通信衛(wèi)星的效益或實現商用通信衛(wèi)星的經濟效益。從這個角度出發(fā)，其關鍵技術主要有：
大型公用衛(wèi)星平臺技術
平臺承載能力的大小和能源水平的強弱，代表了技術水平的先進與否，盡管在一定程度上強大的衛(wèi)星公共平臺代表了技術上的先進水平，但并非就不需要發(fā)展中、小載荷能力的衛(wèi)星公共平臺。當今社會的市場需求是多樣化的，為適應這樣的要求，應該走優(yōu)化現有衛(wèi)星平臺，發(fā)展大型平臺的發(fā)展之路。對我國來講，一方面要優(yōu)化現有衛(wèi)星平臺，使之成為系列，便于用戶選擇而不是為用戶研制，這方面的工作很大程度上是工作量和經費支持的問題，在這里不再贅述。
開發(fā)新型的大容量公用衛(wèi)星平臺，將是未來發(fā)展商用通信衛(wèi)星的一項極其重要的關鍵技術，縱觀世界上較大的幾家宇航公司，幾乎每一家都有大型或超大型公用衛(wèi)星平臺，波音公司的BBS702平臺，發(fā)射重量略大于我國的東方紅四號衛(wèi)星平臺（5,200kg），但有效載荷重量達到了1,200kg，衛(wèi)星壽命末期功率高達15kW，可裝載118路高功率轉發(fā)器，在軌壽命15年；
勞拉/空間系統系統公司正在研發(fā)的1300E（“20.20”計劃）衛(wèi)星平臺，發(fā)射重量超過7,000kg，有效載荷重量將近2,000kg，可攜帶150個轉發(fā)器，衛(wèi)星末期功率可達20kW，在軌壽命15年；
歐洲的Astrium公司研發(fā)的E3000LX衛(wèi)星平臺，發(fā)射重量為6,400kg，有效載荷重量超過1,500kg，衛(wèi)星末期功率達到20kW，壽命15年。
我國目前最大的衛(wèi)星公用平臺是東方紅四號，即將于2005年發(fā)射的鑫諾二號通信衛(wèi)星將是利用這種平臺研制的第一顆通信衛(wèi)星。綜合各界對通信衛(wèi)星的需求，東方紅四號的承載能力和技術狀況還不能完全滿足新一代各類通信衛(wèi)星發(fā)展的需求，有必要在發(fā)展戰(zhàn)略中，對新一代大型衛(wèi)星平臺作出規(guī)劃。
為研制新一代大型衛(wèi)星平臺，需要在電源技術、推進技術、控制技術及熱控等關鍵技術方面有所突破。
有效載荷技術
在商用通信衛(wèi)星有效載荷系統中，天線分系統和轉發(fā)器分系統是主要的組成部分，對通信衛(wèi)星有效載荷系統的性能有著重要影響。隨著衛(wèi)星通信的發(fā)展，天線技術、信號轉發(fā)技術、信號處理和傳輸技術得到了迅速發(fā)展。
通信衛(wèi)星天線已發(fā)展為全球波束天線、點波束天線、成形波束天線、可重構波束天線、多波束天線、掃描點波束天線等多種。其中，多波束天線的研制和技術發(fā)展較快，受到了世界各國通信衛(wèi)星研制和應用部門的廣泛重視。
通信轉發(fā)器作為通信衛(wèi)星有效載荷的核心，包括透明式轉發(fā)器、處理式轉發(fā)器和兼二者之長的數字星上處理式轉發(fā)器等多種，其技術發(fā)展水平從一定意義上說可以反映通信衛(wèi)星的發(fā)展水平。
星上信號處理技術、衛(wèi)星ATM技術、自適應調零天線技術等相關的新技術也在通信衛(wèi)星有效載荷技術中占據了越來越重要的位置。我國在商用通信衛(wèi)星的天線技術方面，掌握了賦形天線技術、雙柵技術、高效潰源技術和掃描點波束技術，在一定程度上滿足了用戶的需求，但還沒有掌握多點波束天線技術和大型饋源陣技術，還無法滿足寬代多媒體通信、區(qū)域移動通信市場的需求。
在商用通信衛(wèi)星領域，星上處理技術還是個空白，需要盡快掌握大容量星上數字處理技術，短期內要突破單路45Mbps和155Mbps信息的解調、處理和調制技術，高速交換矩陣技術。
對于高頻段、大功率器、部件制造技術涉及到我國的基礎產業(yè)，需要大力加以扶持，要爭取在2010年前，實現有效載荷的國產化，技術水平達到Ku頻段放大器的輸出功率80~100W，Ka頻段放大器的輸出功率達到50W或以上量級，到2020年，我國基本上能夠生產制造100W以上量級的Ka頻段放大器和較大功率的毫米波放大器。
9 我國發(fā)展商用通信衛(wèi)星的戰(zhàn)略對策和建議
加大現有平臺的優(yōu)化研究和開發(fā)新的大型通信衛(wèi)星平臺的力度
基于“DFH-3”衛(wèi)星平臺制造的衛(wèi)星，很多都對平臺做了一定程度的改進，之所以會出現這樣的情況，就在于我們的平臺型號太少，沒有選擇。與其這樣，不如投入一定的力量進行“DFH-3”衛(wèi)星公共平臺的優(yōu)化，在此基礎上推出一系列標準的改進型以適應用戶需求。專門的優(yōu)化升級工作比分散到具體型號的研制工作中效率要高，投資要省。一旦我們有了系列化的平臺，勢必會極大地縮短產品的研制周期、降低生產成本。
我們過去在部件級和分系統開展了“三化”（模塊化、組合化和系列化）設計工作。同樣對于大型通信衛(wèi)星平臺來說也要貫徹“三化”設計的思路，就是設計一系列平臺能適應大、中、小各種用戶的要求。要達到“三化”要求首要條件是分艙設計。在此基礎上，將推進劑貯箱的柱段分成大、中、小三個規(guī)格或大、中兩個規(guī)格；將太陽電池陣和蓄電池也分成大、中、小三個規(guī)格；而有效載荷則有更大的靈活性，即可按任何用戶要求設計。
減小開發(fā)新一代大型靜止軌道通信衛(wèi)星風險的途徑
從國際整體狀況看，發(fā)展哪一類衛(wèi)星的關鍵在于市場需求，而對我國來講是技術水平與市場需求。我們到現在為止還沒有完全掌握新一代大型通信衛(wèi)星的設計制造技術，很多技術又不能完全靠國際合作解決，在這種情況下，我們?yōu)榱思夹g的發(fā)展需要開發(fā)新一代大型通信衛(wèi)星，同時由于技術和市場兩方面的原因，這項工作的風險比較大，“銥星”等低軌系統的破產和失利以及多項寬帶通信衛(wèi)星系統的擱置，迫使我們積極尋求更多降低未來商業(yè)市場風險的途徑。具體要考慮：
(1) 發(fā)展寬帶衛(wèi)星通信可與衛(wèi)星直播業(yè)務相結合；
(2) 使Ka衛(wèi)星系統成本降至最低，以減少需要的投資；
(3) 減少系統復雜性和項目難度，以求贏得在最短時間內在軌運行，搶先占領市場；
(4) 設計中要留有余地，保持最大的靈活性，以使系統有隨機應變和拓展新市場的能力；
(5) 通過小規(guī)模的早期進入方式來檢驗目標市場；
(6) 衛(wèi)星經營商和終端設備制造商聯合，制定統一的終端標準，以求大幅度降低終端成本；
(7) 衛(wèi)星經營商和終端設備制造商合作投資，實現大批量生產，以降低終端成本；
(8) Ka系統開發(fā)者必須關注和掌握國際電聯、國家主管部門的規(guī)則制定動態(tài)，以確保頻率業(yè)務劃分中發(fā)生的變化和限制不會影響到所計劃的系統；
(9) 全球或區(qū)域衛(wèi)星系統在部署和運營前必須與所覆蓋國家的當地合作伙伴和業(yè)務支持者簽訂有關協議，以確保用戶數量和終端產品收益的增長；
(10) 用戶終端產品必須配套可靠，使用簡便，安裝容易。
從發(fā)展戰(zhàn)略的角度看發(fā)展新一代寬帶商用通信衛(wèi)星的策略
先發(fā)射單顆Ka靜止軌道衛(wèi)星要遠比建立中低軌或高低混合軌道衛(wèi)星星座的風險小得多，區(qū)域系統也較全球系統的風險小。單顆靜止衛(wèi)星以覆蓋某一部分區(qū)域為基礎，發(fā)射很短時間即可提供業(yè)務和收益，這就可以進行階段性投資，在第1顆衛(wèi)星發(fā)射后市場開拓順利或不順利均可進行策略調整和技術改進，然后再發(fā)射衛(wèi)星，逐漸穩(wěn)步地擴展到所覆蓋的整個區(qū)域。
在發(fā)射單顆單一Ka頻段衛(wèi)星與單顆Ka和Ku或C混合頻段衛(wèi)星的風險比較上，顯然后者更有利得多。如果Ka市場欠佳，還有Ku或C轉發(fā)器作后盾。因此，在當前Ka頻段寬帶衛(wèi)星處于市場培育時期選擇在C、ku頻段衛(wèi)星上搭載Ka轉發(fā)器或發(fā)射單顆Ka和Ku或C混合頻段的靜止軌道衛(wèi)星作為市場的探索和檢驗，乃不失為減小風險的上策。
陸基和衛(wèi)星相結合的混合網絡是成功的關鍵，陸基寬帶網絡不可能獨攬?zhí)煜�，寬帶衛(wèi)星也不可能獨霸一方，必須相互取長補短，發(fā)揮各自技術所特有的優(yōu)勢，來精心設計和建造一個完整的端一端網絡，以使其效率最高，提供最好的全方位服務。為此，充分利用陸基和衛(wèi)星技術各自特有的優(yōu)勢實現電信業(yè)的相互融合是獲 得成功的關鍵。對衛(wèi)星來說，主要優(yōu)勢和用途就是采用地球靜止軌道實現點到多點或點到面的寬帶應用。
堅持有所為、有所不為的原則，走有中國特色的大型靜止軌道通信衛(wèi)星發(fā)展之路
發(fā)展商用通信衛(wèi)星，我國已經有了一定的基礎，尤其是發(fā)展大型衛(wèi)星平臺已得到國家的支持，現實的問題是我國有效載荷技術水平還比較低下，幾乎任何一顆通信衛(wèi)星的研制都受到載荷技術水平的制約，引進部分占了有效載荷的一大部分，關鍵器、部件的比例更大。而復雜的國際政治經濟形式有在很大程度上制約了國際合作的程度。這個問題已經存在了幾十年了，如何解決這個問題一直沒有專一明確的方向。日本的經驗表明，引進是可以促進技術水平的提高的，但日本的國際環(huán)境與我國有本質的差別，日本能走通的，我們不一定行。
我國的綜合國力在最近幾年雖然有了較大的提高，但對航天的投入還不能達到發(fā)達國家的水平。必須堅持有所為、有所不為的原則，選擇幾項關系到商用通信衛(wèi)星研制生產的關鍵項目和技術給予重點扶持。的平臺型號太少，沒有選擇。與其這樣，不如投入一定的力量進行“DFH-3”衛(wèi)星公共平臺的優(yōu)化，在此基礎上推出一系列標準的改進型以適應用戶需求。專門的優(yōu)化升級工作比分散到具體型號的研制工作中效率要高，投資要省。一旦我們有了系列化的平臺，勢必會極大地縮短產品的研制周期、降低生產成本。
