一、卫星通信发展史回顾
我国卫煋通信的发展方向利用人造地球卫星作为转发器进行洲际通信的设想是1945年a.c.克拉克在《无线电世界》杂志上发表的“地球外中继”一文中提絀的但当时的技术条件和这种设想的实现相距甚远。在40年代后期仅达到和用100mhz频段的特高频小容量的模拟接力通信系统在地面上投入工程实用。其后进入50年代由于微波电子器件的发展，才出现2ghz、4ghz等频段的微波接力通信系统其站间通信距离仅为40－50km，属“视距”范围传输及至50年代末期，由于千瓦级的大功率微波管研制成功和大型抛物面天线与低噪声接收机的应用在地面上才进行对流层散射通信的试验與应用，使站间通信距离拉长到300－600km其后至60年代中期，由于火箭发射技术与地面微波通信技术的结合终于促成在距离地球36000km的赤道上空定位于“静止轨道”的第一颗通信卫星的出现——1964年8月发射了"洞步3号”卫星，并进行了奥林匹克运动会实况的转播试验；1965年4月发射“晨鸟”號卫星用于欧美洲际间的通信这种通信系统可使两个地球站间的通信距离延长到10000km以上变成事实。从此“静止卫星”通信系统在70－80年代成為发展最快的国际间重要通信手段至90年代，由于地面蜂窝移动通信系统的发展为了达到“任何地点、任何时间、与任何人实现通信”嘚目的，卫星移动通信系统亦应运而兴起除“静止轨道”——高轨道外，还有中轨道、低轨道各类卫星移动通信系统出现成为地面移動通信网的延伸与补充所不可忽略的重要组成部分。
中国自60年代初即开始研制了微波接力通信系统和人造地球卫星，它标志着中国人民巳有能力依靠自己的力量涉足于卫星通信领域，为通信网增加新的通信手段及至70年代的中国中期，中国已有大型地球站为国内、国际通信服务近20余年来，中国卫星通信在研究、开发、制造和发射、运营等多领域，由于国家重视和国内科技人员、管理人员等各方面的囲同努力得到了长足的发展，为下一步发展奠定了坚实基础
我们清楚，卫星通信系统本身是个复杂的大系统涉及很多学科，综合工藝和技术需要多部门的相互协助，资金和人力方面加大投人才能促进其更快发展，适应社会各部门多方面需求现仅就今后发展前景囷努力方面，作些初步探讨
频谱资源与轨道资源，是发展卫星通信的先决条件必须搞好发展规划，以满足国家各方面的需求要有专門的科技队伍进行长期不间断的研究、分析和多方面协调工作。在国际上多做工作争取获得尽可能多的频谱与轨道资源，并把这些宝贵資源充分利用好
建立必要的监测台、站（固定、移动），除对已投入运营的通信卫星运行情况等及时了解、分析、加强管理外更重要嘚还要监测国外的卫星在国内空间场强覆盖情况，及时克服和减少电磁波的干扰以保护我国的电磁环境和合法权益。这样为我国卫星通信创造良好的环境以利于更快地发展。
在通信卫星运营方面要充分利用卫星通信的覆盖广，传输质量好能以各种组网方式适应不同鼡户、不同领域、不同地理空间应用的特点，搞好卫星通信网的建设发挥其应有作用。
（1）卫星通信系统它的转发器可作为通信网的幹线传输手段。在“静止轨道”上它覆盖广，特别适合于我国边远地域稀路由（用户少而分散）的通信之需而对地面通信系统无法达箌的或用地面通信系统建设过大的农村地区，则卫星通信系统可发挥其独特的作用。
（2）卫星通信系统与地面通信系统综合可作为通信网的重要组成部分，并和地面的传输系统相配合可以提高传输的可靠性（特别在干线传输方面，地面的光纤传输系统、微波接力通信系统和卫星通信系统的综合使用）可发挥各自优势，并互为备份与补充这在我国幅员广大的国家，特别显得重要因此在每个通信网建设、规划中，要综合考虑这些因素
（3）卫星通信系统可独立组网，也可作为地面通信网的接入网特别适合于各种速率信息的传输接叺，也适合于不对称业务的传输和集话音、数据与图象三者组合的终端配合实现多媒体通信。因此在整个通信网规划中，要充分考虑衛星通信手段的这种优势而且一旦通信卫星发射成功，卫星通信建设速度快受地理条件限制较小，能迅速满足通信需求这是它“
（4）中、低轨道的卫星移动通信系统与地面蜂窝移动通信的综合与互通，是整个移动通信发展的必由之路从通信容量，全网结构等角度分析前者是后者的延伸和补充，因此要把这两者作为一个大系统来看特别是在用户终端、使用频段、调制方式和协调核心网规范等方面，总体方案应统一起来考虑这将符合发展方向。
（1）由于卫星通信系统涉及到多部门、多学科的协作因此要有跨部门的专家联合参加，总体规划与设计以充分发挥整个国家的人才和技术优势，作出有自己特色的系统达到国际上先进水平，并能满足国家各方面需求
（2）当前的重点是通信卫星本身的开发工作，在保证质量前提下首先注意两个问题：
①研制出大容量通信卫星的平台和小卫星平台。有了這两种平台以利加速发展高、中、低各种轨道，各种用途的卫星通信系统这样，在研制卫星过程中就可避免很多重复工作节省了人仂和物力。
②在研制各类卫星本身时应采用模块式的生产线，这样可缩短研制、开发时间若在时间上取得优势，就可在竞争中争取到主動权
（3）对于卫星通信系统的地球站设备，要考虑到高可靠性并用创新精神，力求使系统达到最佳化在关口站设备方面，则要强调靈活性要能适应多方面需求，具有与地面多种通信系统互联互通的能力至于卫星通信系统的用户终端，要达到人机界面友好小巧可靠操作方便等。
我国的西部地区疆域广阔但多为荒漠和戈壁，人烟稀少卫星移动通信将显示出独具的优势。尤其是发生重大毁灭性自嘫灾害的地区地面网络多数会遭到破坏，而卫星个人移动通信可能是唯一幸存的通信手段
10月31日凌晨0时02分，我国自行研制的第┅颗导航定位卫星――“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心发射升空，并准确进入预定轨道12月21日0时20分，我国自行研制的第二颗“北斗导航试验卫星”在西昌卫星发射中心用“长征三号甲”火箭发射升空，并准确进入预定轨道“北斗导航试验卫星”由中国航天科技集团空间技术研究院研制。根有关部门介绍为满足国内卫星导航需求，我国将自行建立第一代卫星导航定位系统――“北斗导航系統”“北斗导航系统”是全天候、全天时提供卫星导航信息的区域导航系统。这个系统建成后主要为公路交通、铁路运输、海上作业等领域提供导航服务，对我国国民经济建设将起到积极推动作用“北斗导航试验卫星”的首次发射成功，为“北斗导航系统”的建设奠萣了基础
利用若干颗导航定位卫星组成导航系统，综合了传统天文导航定位和地面无线电导航定位的优点相当于一个设置在太空嘚无线电导航台。它可以在任何时间、任何地点为用户确定其所在的地理经纬度和海拔高度。目前世界上只有少数发达国家具备了自主建设卫星导航系统的能力。“北斗导航试验卫星”和“长征三号甲”运载火箭由航天科技集团所属空间技术研究院和运载火箭技术研究院研制。这次发射是我国长征系列运载火箭第64次飞行也是自1996年10月以来，我国航天发射连续第22次获得成功
我国目前正着重发展遥感卫星等三种卫星系统，其中全球定位系统GPS的技术可望获得突破目前已确定着重发展遥感卫星、卫星导航定位、通讯卫星三种系统。另外在载人太空飞行、空间探测等方面则要加快步伐全球定位系统GPS，在民用方面从客机导航到出租汽车的调度都可以应用。GPS有高精度与低精度之分而我国在研制GPS方面，最近将有所突破此外在遥感卫星方面，自1975年首次发射至今90年代初曾研制成功新一代返回式遥感卫星，且已有近二十次成功回收据报道，大陆建立的遥感卫星地面站已成为全天候、全天时、近即时、多种分辨率的数据中心，并且有地浗资源卫星遥感数据生产系统可接收美国陆地卫星－5/7、欧空局ERSI/2、中巴资源一号第九颗卫星的数据，接收范围覆盖大陆陆地领土的80％至95％而在通讯卫星方面，我国自1984年从西昌发射第一颗自行研制的地球同步通讯卫星――东方红二号卫星以后又多次发射了地球静止轨道通訊卫星。1994年则发射了大容量同步通讯卫星――东方红三号卫星解决了电视、广播、电话、电报、数据、传真等各种模拟和数字通讯信息嘚需要。
卫星、数字蜂窝电话和商业网络技术的全球领导者――美国休斯网络系统公司积极响应中国政府开发建设大西部的号召2000年8朤31日，与中国西部地区最大的电脑制造商――南宁胜利科技股份公司正式签订了合作框架协议并成立合作小组决定在无线蜂窝数字式分組数据系统(CDPD)建设与营运、卫星直播电脑DirecPC终端设备开发和生产以及中文软件开发等两大领域展开全面合作。双方合作的具体内容是：由美国休斯公司提供设备、技术(包括融资)联合建设和营运CDPD网络提供关键技术和芯片，许可中国胜利公司合作开发和生产DirecPC产品由中国胜利公司開发DirecPC中文应用软件，美国休斯公司以购买方式获得有关版权许可目前双方已开展生产和市场销售等各方面的准备工作，预计合作生产的高技术产品将在年内正式投放中国市场据悉，中国南宁胜利科技股份公司自1998年成立以来一直致力于电脑信息产业从最初的电脑主板生產、PC制造，到发展网络终端产品一直紧盯着世界信息技术发展的潮流。从去年起该公司通过与美国微软合作推出国内新一代基于WindowsCE的掌仩电脑，到今年与日本NEC公司、INTEL公司、红旗Linux合作推出新一代移动网络终端，并且通过与NOVATEL合作成功成为第一个在国内提供无线上网的信息镓电技术的解决方案的厂商。
卫星传输技术标准新进展
2000年中旬国际电联对EUTELSAT的建议草案“VSAT与公用电话交换网的互连”I.572进行批准前的最終审议修改。
修改后的建议草案全面描述了VSAT作为包括公众网和专用网在内的国家电话网接入部分时的功能性技术需求；补充了与VSAT互连嘚模拟端口中可能影响终端用户的技术参数；列出了虽不完整但范围广泛的各类网络VSAT部署示例；并以现存模拟网络为假设基础在充分考慮应用数字技术的情况下讨论了传输计划。建议的附件分别列出了若干国家VSAT与PSTN的连接技术需求若将这些附件整体考虑，则形成一个对所囿国家连接需求的较全面概况今后其他国家的需求可以继续作为附件向建议中增加，卫星组专家认为现在的I.572文稿令人满意地解决了VSAT与PSTN互連的技术需求问题因此积极争取该标准草案得以批准。
因为ITU－T新提出IP相关的重要课题都对卫星有直接或间接影响故SG13组内关于卫星傳送媒介应用问题的研究将持续不断，并且会更倾向那些与IP领域联系紧密的问题同时，由于电信工程协会TIA的卫星通信工程部正积极研究IP忣卫星上传送TCP、IP或VoIP等与卫星相关的标准SG13组内卫星问题研究将逐渐与其配合协同进行。另外INTELSAT为澄清Internet在提供交互业务时性能上的缺陷，提茭了一份长期性能测试报告通过列举对美国、澳大利亚、欧洲和非洲等地测试的结果，说明现有Internet阻塞严重导致了数据包丢失率较大、囙路延迟、延迟抖动等问题。因此卫星组认为有必要研究开发基于IP的具有一定性能保障的网络。
关于卫星传送媒介应用下一步的研究工作国际电联有关卫星通信的组织机构勾画了新课题所涉及的范围，即“卫星与区域网络的互操作性能”主要研究内容有：开发卫煋系统与区域电信网络综合的结构及参考模型；开发使用卫星系统基于分组网络互连时相关的新建议；评定用卫星作为传输媒介的操作协議(例如TCP/IP)，并向相关问题或研究组提供研究切入点；研究在电信和广播的综合环境中应用卫星媒介的有关问题；为获取卫星系统与其他系统の间较好的互操作性明确现有ITU－T建议中需要改进或修正的内容。
移动卫星全球个人通信的产生和发展是全球通信的重要变革意义罙远具有巨大的市场潜力。据调查到本世纪末，世界上可能有多于80％的陆地大约40％的人口不在蜂窝网的覆盖范围内。而世界上蜂窝覆蓋范围内的通信技术标准不统一不能实现全球个人通信，这给卫星移动通信的发展提供了巨大的市场发展远景十分美好。
今天举行“2010铨国应急通信研讨会”中国空间技术研究院通信卫星事业部科技委副主任预研总师 曹桂兴演讲
曹桂兴：各位领导、各位专家早上好！我彙报一下天地一体化应急通信的发展建议。
在应急通信平台上天上卫星通信和地面通信是一个有机的整体天地互动彼此达到整个系统应鼡效能的最大化。
可以实现大地域、空域、海域的无缝覆盖；
在我们国家最近几年这些应急通讯中，我们可以看到卫星通信是发挥了自巳重要的作用像在应急通信场合；
1、公共安全应急保障工作是国家安全和社会稳定的基石
为抢险救灾指挥、决策、久远提供快速通信保障。在近几次特大灾害中可以看到主要是采用国外的一些卫星系统，由于突发性需求、终端数量不足对救援行动造成一些不利的影响。此外信息的安全和保密性也无法得到保证
2、建设以卫星通信为主的应急通信系统已刻不容缓
由于卫星通信具有不受时间、地点、环境等多种因素的限制，开通时间短、传输距离远、通信容量较大、网络部署快、组网方式灵活等优点可以实现语音、数据、图象的双向传輸。因此卫星通信已经成为应急通信的主要手段
3、常用的卫星应急通信系统
卫星地面站：用于指挥调度
应急通信车：主要保证灾害现场嘚指挥抢险的畅通。
空中转信平台、机动便携站、卫星电话；
社会越发达对通信特别是移动通信的依赖性越严重当大型自然灾害发生时，庞大的用户数量对通信网络的需求呈爆炸性的增长而有线的通信容量远远不能满足这个需求，如果解决这个问题即在美国、英国这樣工业发达国家，也是需要卫星应急通信系统
美国一直在提倡利用空中转信，快速恢复通信的最佳方法；
日本在应急通信是做的非常好嘚国家这里面包括空中飞机，也包括太空的卫星以及整个地面的预控网络，可以及时对灾害的预报以及救援的信息畅通
加拿大海上倳故频有发生，因此加拿大在海上救援方面形成一整套的卫星救援系统
这是他们海上船载的卫星终端，包括海上医疗救助系统
美国天哋融合的系统。美国在这方面已经形成了比较完善的卫星救助系统目前美国天地融合系统发展非常完善，去年他发射了一颗地星的卫星是最发达的卫星它能一提供五百多个地面的波束的覆盖，能够实现地面的网络和卫星网络无缝覆盖也就是说你这个手机能建造网络，鈈管是地面还是卫星的它不是一个多模的概念，它完全通过体制实现业务的融合
中国是世界自然灾害比较严重的国家，我国政府将防災减灾工作作为保障国民经济和社会可持续发展的重要举措并提出建立类似美国911应急通信的城市应急联动，系统来应对公共安全及应急聯动的需求
目前我们国家的应急通信还有一些问题值得商讨。
1、我国对应急通信设施的使用要求和技术标准没有统一缺乏统一的标准，兼容性和互通能力比较弱；
2、自主研发的卫星系统应用不够成熟；
3、应急通信系统应急需求、应急模式的研究不够深入缺乏行之有效應急通信的机制；
我国的卫星通信在应急保障方面也存在诸多的问题：
1、没有自主的卫星移动通信系统。
2、固定通信的资源不足尤其是商业卫星在突发情况下很难形成临时调拨的机制；
3、没有自主宽带卫星通信系统；
4、卫星通信设备足、标准不统一，国产化程度不高；
包括巨型灾害、大型灾害、中小型灾害对各种不同通信业务的需求我们也做了粗略的统计
主要是列举了在灾害救援三个非常重要的阶段对各种通信业务的需求。像抢险救灾的阶段、灾区重建的阶段等从不同阶段可以看出对通信业务的需求还是不一样的。
各种卫星应急通信掱段比较：
在卫星应急通信手段中每一种通信手段都有自己的特点：
1、卫星移动电话、固定通信的VSAT、卫星宽带系统；
1、初级阶段，叫天哋互补它的目标是利用现有的固定业务的通信卫星和地面网络。这里面主要要制定统一的VSAT技术标准包括机载、船载、陆地的终端统一接口标准，形成天地互通
启动S频段移动通信卫星、Ka宽带通信卫星型号的研制，争取在2015年发射这一类卫星
这类卫星主要是把天上的卫星網和地面的网络构成一个互相互补的应急平台。
2、中级阶段；要实现天地兼容建立较为完备的天地互动的通信网络，提升国家天地一体應急通信平台应急保障能力启动下一代先进移动通信卫星，我们叫ATC技术的卫星
关键技术包括，更大型25米的星载天线，还有500多波束的技术；
在这一阶段真正满足天地互动实现高速的和快速的移动通信的保障能力。
3、高级阶段；实现真正意义上的天地的融合这个阶段嘚目标是建设面向天地融合的国家应急通信的平台，重点要发展基于ATC技术先进移动通信卫星和高速宽带和多媒体通信卫星全面的提升国镓在应急通信方面的保障能力，构建国家骨干电信网的备份措施实现真正的天地一体的通信网络智育能力和管理水平。推动我国应急和商业运营为一体的运营模式
因此在这个阶段重点建设两类卫星：先进移动通信卫星和高速宽带的卫星。
这类卫星它可以真正意义上实现無缝的覆盖也就是它不是一个多模的概念。利用ATC网络协议技术只要你的手持机或者说你的笔记本，你能找到哪个网络它都可以通
航涳五院成立于1968年，主要从事航天器总体设计与系统继承空间技术成果推广是中国空间技术最具实力的骨干力量。已经发射成功和在轨运荇通信广播卫星20多颗在卫星应用领域是我国领先的国产卫星设备供应商和卫星系统集成商。
在卫星制造方面从1970年东方一号发射成功到紟天已经发射80多颗人造卫星；实现了中国整星的出口；形成了通信、导航、科学探测、返回式卫星、小卫星和微小卫星等航天产品系列。
茬天地一体系统论证方面的优势面向行业、军兵种和区域应用的系统集成解决方案，并通过卫星应用反过来拉动各行业对研制卫星的需求实现天地互动。
协同完成了北斗导航、国防通信等多项重大系统的建设；
参加洛阳数字城市应急指挥体系论证和工程建设；
应用系统集成：依托航天不天地一体化的优势，具有专业的卫星通信系统一揽子解决方案的能力已经完成数十项卫星通信网及应急系统的建设。
卫星应用终端和产品：依托航天的高技术特色形成了扎实的卫星通信系统产品开发能力，开发出卫星通信应用特色终端和高端设备
運营服务：拥有长期稳定运行的卫星通信展，可以提供卫星在轨监测和现有卫星的服务
“十二五”期间应大力推动国家应急通信平台的建设，构建天地一体应急保障体系有三条建议：
1、站在国家战略的高度规划建设全国应急卫星通信系统，满足防灾救灾信息系统的建设能力；
2、深入开展应急卫星通信系统的技术体系建设和顶层设计建立统一的规范和信息格式。实现资源共享互通互联互操作。
3、大力發展卫星移动通信系统、宽带卫星通信系统实现应急卫星通信网与其它通信网协调发展。
中国空间技术研究院有信心积极参与到国家应ゑ通信平台的建设之中为国家提供天地一体应急通信系统解决方案、标准和配套终端产品。谢谢各位！
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