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自從“東方紅二號”衛(wèi)星成功發(fā)射以來，我國已相繼建立了多個(gè)覆蓋本國及周邊國家的靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)，衛(wèi)星通信事業(yè)取得了飛躍的發(fā)展。然而，目前衛(wèi)星的軌道頻率問題已成為束縛我國衛(wèi)星通信事業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的主要障礙之一，由于缺乏可資利用的衛(wèi)星軌道頻率資源，我國衛(wèi)星通信事業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。種種因衛(wèi)星軌道頻率資源利用而帶來的國際國內(nèi)頻率協(xié)調(diào)及相關(guān)的無線電干擾，已日趨頻繁和嚴(yán)重。
為了迎擊這種挑戰(zhàn)，開發(fā)新的頻段已成為各國的共識。美國、日本、意大利等國家已相繼完成了Ka頻段衛(wèi)星通信試驗(yàn)，并已正式推出了各自的商用系統(tǒng)。目前，國際上關(guān)于Ka頻段衛(wèi)星軌道頻率資源的爭奪已不再停留在紙面上，實(shí)際爭奪已開始，并在未來的5－10年內(nèi)將達(dá)到白熱化。在這種情況下，如果我國的Ka頻段衛(wèi)星通信仍停留在紙面規(guī)劃上，而不采取行動，那么在C和Ku頻段上，我國衛(wèi)星通信目前面臨的尷尬局面仍將不可避免地在Ka頻段上重現(xiàn)。
本文根據(jù)目前國際無線電頻率劃分狀態(tài)，提出了我國Ka頻段靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)具體頻段選取的初步建議，同時(shí)還指出了可能影響具體頻段選取的其它因素，供對Ka頻段衛(wèi)星通信有興趣的有關(guān)部門和人員參考。
1 靜止軌道Ka頻段衛(wèi)星通信頻率劃分概況
根據(jù)1998年版的《無線電規(guī)則》及2000年世界無線電通信大會（WRC－2000）通過的最后法案規(guī)定，靜止軌道Ka頻段衛(wèi)星通信可使用的具體頻段是：上行27.5～31GHz（帶寬3500MHz）；下行17.7—21.2GHz（帶寬3500MHZ）。然而，這些頻段并非唯一劃分給靜止軌道衛(wèi)星通信（包括衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)），其它業(yè)務(wù)（如固定業(yè)務(wù)、移動業(yè)務(wù)、衛(wèi)星地球探測（無源）業(yè)務(wù)、非靜止軌道衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)等等）也都或多或少在其中部分頻段上劃分頻率。因此，在上述頻段存在極其復(fù)雜的頻率共用狀態(tài)下，必須為我國未來的Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)建立一個(gè)相對良好的頻率共用工作環(huán)境。在現(xiàn)有衛(wèi)星平臺及有效載荷的研制水平下，這種相對較好的頻率共用工作環(huán)境對于保障衛(wèi)星通信系統(tǒng)的正常連續(xù)運(yùn)營很有必要。
下面介紹包括我國在內(nèi)的第三區(qū) Ka頻段靜止軌道衛(wèi)星通信頻率共用狀況。內(nèi)容包括：具體頻段、其它重要業(yè)務(wù)和對靜止衛(wèi)星通信的主要約束條件。
1.1下行頻段
（1）17.7～17.8GHz：固定、移動、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行饋線鏈路和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的上行鏈路。一般情況下，頻率共用不存在困難。
�。�2） 17.8-18.1GHZ：固定、移動、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行債線鏈路、非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的上行和下行鏈路。在WRC－2000大會后，非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（下行）應(yīng)遵循不應(yīng)要求得到靜止軌道衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的保護(hù)，在工作期間，一旦產(chǎn)生任一不可接受干擾，應(yīng)快速消除。由于該業(yè)務(wù)目前尚未正式啟用，實(shí)際情況不可預(yù)期。因此對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)而言，須承擔(dān)一定的風(fēng)險(xiǎn)。
�。�3）18.1～18.3GHz：固定、移動、靜止衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行饋線鏈路、靜止衛(wèi)星氣象業(yè)務(wù)（下行）和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的下行鏈路。對靜止軌道衛(wèi)星通信的主要約束同（2）。
�。�4）18.3--18.4GHz：固定、移動、靜止衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行債線鏈路和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的下行鏈路。對靜止軌道衛(wèi)星通信的主要約束同（2）。
�。�5）18.4～18.6GHz：固定、移動和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的下行鏈路。對靜止軌道衛(wèi)星通信的主要約束同（2）。
�。�6）18.6～18.8GHz：固定、移動（除航空移動）、衛(wèi)星地球探測（無源）和空間研究（無源）業(yè)務(wù)。靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)應(yīng)盡量采取措施，保護(hù)衛(wèi)星地球探測（無源）和空間研究（無源）業(yè)務(wù)，但這會導(dǎo)致其使用條件受限制。
（7）18.8—19.3 GHz：固定、移動和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的下行鏈路。非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（下行）的使用，取得了一定的協(xié)調(diào)地位。對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)而言，須承擔(dān)相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)。
�。�8）19.3～19.7GHz：固定、移動和非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的上行和下行債線鏈路。非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的饋線鏈路與衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)之間存在同頻共用（包括同向和反向），且協(xié)調(diào)地位各有差異，須留意。
�。�9）19.7～20.2GHz：固定、移動和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的下行鏈路。衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)都可以使用該頻段。使用非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（下行），對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)具有一定風(fēng)險(xiǎn)，與在17．8～ 18．6GHz頻段類似。
（10）20. 2～21.2GHz：固定和移動業(yè)務(wù)。衛(wèi)星固定和衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)是主要業(yè)務(wù)，衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間業(yè)務(wù)是次要業(yè)務(wù)。
1.2上行頻段
�。�1）27.5－28.6GHz：固定、移動、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行債線鏈路和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的上行鏈路。使用非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（上行），對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)具有一定風(fēng)險(xiǎn)，與在178～18.6GHz頻段類似。
（2）28.6－29.1GHz：固定、移動、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行債線鏈路和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的上行鏈路。使用非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（上行），下行對應(yīng)于18.8～ 19.3 GHz頻段。對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)而言，須承擔(dān)相當(dāng)風(fēng)險(xiǎn)，與在18.8-19.3 GHz頻段類似。
�。�3）29.1～29.SGHz：固定、移動、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行債線鏈路和非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的債線鏈路。非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的饋線鏈路與衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)之間存在同頻共用，且協(xié)調(diào)地位各有差異，須留意。
�。�4）29.5～30.0GHz：固定、移動、衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的上行債線鏈路和非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的上行鏈路。衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)都可使用該頻段，使用非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)（上行），對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)具有一定風(fēng)險(xiǎn)，與在27.5～28.6GHZ頻段類似。
�。�5）30.0-31.0GHZ：固定和移動業(yè)務(wù)。衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)是主要業(yè)務(wù)，衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間業(yè)務(wù)是次要業(yè)務(wù)。
2 具體頻段選取
2.1上行30～31GHz，下行20.2－21.2GHz
根據(jù)以上分析，我們認(rèn)為，如果我國Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)考慮涵蓋衛(wèi)星移動通信的范疇，這種考慮是基于充分利用在Ka頻段因頻率高而帶來的地球站天線終端小型化和便攜化的特點(diǎn)，首選的具體頻段應(yīng)該為：上行30－31GHz（可用頻帶1GHz），下行20.2～21.2GHz（可用頻帶1GHz）。理由是：上述頻段可同時(shí)滿足我國Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)兩種業(yè)務(wù)類型（衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)）的要求，且其中衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間業(yè)務(wù)還可用于未來功能擴(kuò)展（如授時(shí)業(yè)務(wù)）。同時(shí)，就頻率共用狀態(tài)而言，上述頻段目前還未明確引入非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)或非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)，而涉及這兩種業(yè)務(wù)的國際頻率協(xié)調(diào)還相當(dāng)困難。因此，選擇該頻段有利于國際頻率協(xié)調(diào)，有利于取得合法的國際地位，對于我國Ka頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)的正常連續(xù)運(yùn)營意義重大。
2.2上行 29.1～29.SGHz，下行19.3～19.7GHz
若上述首選頻段不能落實(shí)，降而求其次可選上行 29.1-29.5GHZ（可用頻帶 400MHz），下行19.3-19.7GHz（可用頻帶 4OOMHz）。理由是：就頻率共用狀態(tài)而言，上述頻段可避開與非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的國際頻率協(xié)調(diào)問題，只需與非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的饋線鏈路協(xié)調(diào)。非靜止衛(wèi)星移動業(yè)務(wù)的饋線鏈路涉及的都是關(guān)口大站，協(xié)調(diào)難度相對降低，選擇該頻段是一種“兩權(quán)相害取其輕”的辦法。
2.3上行27.5～28.6GHz／29.5－30.0GHz
下行 17.8-18.6GHz／19.7～202GHz
在上述兩個(gè)頻段都不能落實(shí)的情形下，第三種可選上行 27.5～28.6GHZ／ 29.5～30.OGHz（可用頻帶1600MHz）和下行17.8～18.6GHz／19.7～20.2GHZ（可用頻帶1300MHz）。理由是：在無法避免與非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)協(xié)調(diào)的場合，應(yīng)選擇靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)稍有優(yōu)先地位的頻段。在WRC－2000之后，該頻段中的非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)與靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)的頻率共用研究在理論上已大致完成，并已通過了有關(guān)功率限值（可參閱《無線電規(guī)則》第522條）。但由于非靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)目前沒有實(shí)際啟用，其所承諾的解決干擾問題的先進(jìn)技術(shù)（如衛(wèi)星分集技術(shù)等）有待實(shí)踐檢驗(yàn)。因此，對于靜止衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)而言，須承擔(dān)一定風(fēng)險(xiǎn)，選擇該頻段是“沒有辦法的辦法”。
3 影響頻段選取的其它因素
�。�1）元器件選擇
選擇符合上述具體頻段的Ka頻段元器件（高功放、接收機(jī)等），對于上述具體頻段的選取有根本的影響。
（2）頻率劃分和頻率共用的發(fā)展
目前看起來最合適的頻段，在未來若干年后未必仍是最合適的。Ka頻段屬于新頻段，新系統(tǒng)和新業(yè)務(wù)會不斷在該頻段上涌現(xiàn)，往往會帶來一系列的頻率劃分和頻率共用的發(fā)展和變動。因此，需根據(jù)具體情況適時(shí)調(diào)整，這種調(diào)整有時(shí)會嚴(yán)重影響具體頻段選取。
�。�3）國際頻率協(xié)調(diào)情況
對于想要取得國際合法地位的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)而言，國際頻率協(xié)調(diào)極其繁瑣且困難。目前，各國根據(jù)國際頻率協(xié)調(diào)情況而改變頻段選取的例子已越來越多。為了避免造成嚴(yán)重?fù)p失，歐美等發(fā)達(dá)國家的做法是：成立無線電規(guī)則和協(xié)調(diào)小組，在立項(xiàng)前，事先進(jìn)行國際頻率協(xié)調(diào)，視國際頻率協(xié)調(diào)情況，
確定具體頻段選取。在我國，因國際頻率協(xié)調(diào)而改變衛(wèi)星頻率配置的事例也已發(fā)生。由于不能完全準(zhǔn)確預(yù)期國際頻率協(xié)調(diào)結(jié)果，必將導(dǎo)致頻段選取的不確定性。
�。�4）不可預(yù)見性
對于我國衛(wèi)星設(shè)計(jì)和生產(chǎn)而言，Ka頻段是全新頻段。在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中，不可預(yù)見必然存在。這種不可預(yù)見性有時(shí)也會影響具體的頻段選擇。
摘自《電信快報(bào)》
