我國衛(wèi)星通信發(fā)展的探討(姚永煬)
摘要回顧了衛(wèi)星通信的發(fā)展史,對我國衛(wèi)星通信今后的發(fā)展和應(yīng)努力的方面,如:資源利
用、監(jiān)測臺站的建立、通信衛(wèi)星運營及衛(wèi)星通信系統(tǒng)的研究開發(fā)等進行了探討。
關(guān)鍵詞 衛(wèi)星通信 資源 探討 發(fā)展前景
一、衛(wèi)星通信發(fā)展史回顧
利用人造地球衛(wèi)星作為轉(zhuǎn)發(fā)器進行洲際通信的設(shè)想是1945年A.C.克拉克在《無線電世界》
雜志上發(fā)表的“地球外中繼”一文中提出的。但當(dāng)時的技術(shù)條件和這種設(shè)想的實現(xiàn)相距甚遠。
在40年代后期,僅達到和用100MHz頻段的特高頻小容量的模擬接力通信系統(tǒng)在地面上投入工程
實用。其后進入50年代,由于微波電子器件的發(fā)展,才出現(xiàn)2GHz、4GHz等頻段的微波接力通信
系統(tǒng)。其站間通信距離僅為40-50km,屬“視距”范圍傳輸。及至50年代末期,由于千瓦級的
大功率微波管研制成功和大型拋物面天線與低噪聲接收機的應(yīng)用,在地面上才進行對流層散射
通信的試驗與應(yīng)用,使站間通信距離拉長到300-600km。其后至60年代中期,由于火箭發(fā)射技
術(shù)與地面微波通信技術(shù)的結(jié)合,終于促成在距離地球36000km的赤道上空定位于“靜止軌道”的
第一顆通信衛(wèi)星的出現(xiàn)——1964年8月發(fā)射了"洞步3號”衛(wèi)星,并進行了奧林匹克運動會實況的
轉(zhuǎn)播試驗;1965年4月發(fā)射“晨鳥”號衛(wèi)星用于歐美洲際間的通信,這種通信系統(tǒng)可使兩個地球
站間的通信距離延長到10000km以上變成事實。從此“靜止衛(wèi)星”通信系統(tǒng)在70-80年代成為發(fā)
展最快的國際間重要通信手段。至90年代,由于地面蜂窩移動通信系統(tǒng)的發(fā)展,為了達到“任
何地點、任何時間、與任何人實現(xiàn)通信”的目的,衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)亦應(yīng)運而興起,除“靜止
軌道”——高軌道外,還有中軌道、低軌道各類衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)出現(xiàn),成為地面移動通信網(wǎng)
的延伸與補充所不可忽略的重要組成部分。
中國自60年代初,即開始研制了微波接力通信系統(tǒng)和人造地球衛(wèi)星,它標(biāo)志著中國人民已
有能力依靠自己的力量,涉足于衛(wèi)星通信領(lǐng)域,為通信網(wǎng)增加新的通信手段。及至70年代中期,
中國已有大型地球站為國內(nèi)、國際通信服務(wù)。近20余年來,中國衛(wèi)星通信,在研究、開發(fā)、制
造和發(fā)射、運營等多領(lǐng)域,由于國家重視和國內(nèi)科技人員、管理人員等各方面的共同努力,得
到了長足的發(fā)展,為下一步發(fā)展奠定了堅實基礎(chǔ)。
二、我國衛(wèi)星通信發(fā)展前景探討
我們清楚,衛(wèi)星通信系統(tǒng)本身是個復(fù)雜的大系統(tǒng),涉及很多學(xué)科,綜合工藝和技術(shù),需要
多部門的相互協(xié)助,資金和人力方面加大投人,才能促進其更快發(fā)展,適應(yīng)社會各部門多方面
需求,現(xiàn)僅就今后發(fā)展前景和努力方面,作些初步探討。
1.充分利用好寶貴資源;
頻譜資源與軌道資源,是發(fā)展衛(wèi)星通信的先決條件,必須搞好發(fā)展規(guī)劃,以滿足國家各方
面的需求。要有專門的科技隊伍進行長期不間斷的研究、分析和多方面協(xié)調(diào)工作。在國際上多
做工作,爭取獲得盡可能多的頻譜與軌道資源,并把這些寶貴資源充分利用好。
2.建立必要的監(jiān)測臺站
建立必要的監(jiān)測臺、站(固定、移動),除對已投入運營的通信衛(wèi)星運行情況等及時了解、
分析、加強管理外,更重要的還要監(jiān)測國外的衛(wèi)星在國內(nèi)空間場強覆蓋情況,及時克服和減少
電磁波的干擾,以保護我國的電磁環(huán)境和合法權(quán)益。這樣為我國衛(wèi)星通信創(chuàng)造良好的環(huán)境,以
利于更快地發(fā)展。
3.通信衛(wèi)星運營方面
在通信衛(wèi)星運營方面,要充分利用衛(wèi)星通信的覆蓋廣,傳輸質(zhì)量好,能以各種組網(wǎng)方式適
應(yīng)不同用戶、不同領(lǐng)域、不同地理空間應(yīng)用的特點,搞好衛(wèi)星通信網(wǎng)的建設(shè),發(fā)揮其應(yīng)有作用。
(1)衛(wèi)星通信系統(tǒng),它的轉(zhuǎn)發(fā)器可作為通信網(wǎng)的干線傳輸手段。在“靜止軌道”上,它覆
蓋廣,特別適合于我國邊遠地域稀路由(用戶少而分散)的通信之需,而對地面通信系統(tǒng)無法
達到的或用地面通信系統(tǒng)建設(shè)投資過大的農(nóng)村地區(qū),則衛(wèi)星通信系統(tǒng),可發(fā)揮其獨特的作用。
(2)衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面通信系統(tǒng)綜合,可作為通信網(wǎng)的重要組成部分,并和地面的傳輸
系統(tǒng)相配合,可以提高傳輸?shù)目煽啃裕ㄌ貏e在干線傳輸方面,地面的光纖傳輸系統(tǒng)、微波接力
通信系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的綜合使用),可發(fā)揮各自優(yōu)勢,并互為備份與補充,這在我國幅員
廣大的國家,特別顯得重要。因此在每個通信網(wǎng)建設(shè)、規(guī)劃中,要綜合考慮這些因素。
(3)衛(wèi)星通信系統(tǒng)可獨立組網(wǎng),也可作為地面通信網(wǎng)的接入網(wǎng),特別適合于各種速率信息
的傳輸接入,也適合于不對稱業(yè)務(wù)的傳輸和集話音、數(shù)據(jù)與圖象三者組合的終端配合,實現(xiàn)多
媒體通信。因此,在整個通信網(wǎng)規(guī)劃中,要充分考慮衛(wèi)星通信手段的這種優(yōu)勢,而且一旦通信
衛(wèi)星發(fā)射成功,衛(wèi)星通信建設(shè)速度快,受地理條件限制較小,能迅速滿足通信需求,這是它“
得天獨厚”的特點。
(4)中、低軌道的衛(wèi)星移動通信系統(tǒng)與地面蜂窩移動通信的綜合與互通,是整個移動通信
發(fā)展的必由之路。從通信容量,全網(wǎng)結(jié)構(gòu)等角度分析,前者是后者的延伸和補充,因此要把這
兩者作為一個大系統(tǒng)來看,特別是在用戶終端、使用頻段、調(diào)制方式和協(xié)調(diào)核心網(wǎng)規(guī)范等方面,
總體方案應(yīng)統(tǒng)一起來考慮,這將符合發(fā)展方向。
4.衛(wèi)星通信系統(tǒng)研究、開發(fā)方面
(1)由于衛(wèi)星通信系統(tǒng)涉及到多部門、多學(xué)科的協(xié)作,因此要有跨部門的專家聯(lián)合參加,
總體規(guī)劃與設(shè)計,以充分發(fā)揮整個國家的人才和技術(shù)優(yōu)勢,作出有自己特色的系統(tǒng),達到國際
上先進水平,并能滿足國家各方面需求。
(2)當(dāng)前的重點是通信衛(wèi)星本身的開發(fā)工作,在保證質(zhì)量前提下,首先注意兩個問題:
①研制出大容量通信衛(wèi)星的平臺和小衛(wèi)星平臺。有了這兩種平臺,以利加速發(fā)展高、中、
低各種軌道,各種用途的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。這樣,在研制衛(wèi)星過程中就可避免很多重復(fù)工作,節(jié)
省了人力和物力。
②在研制各類衛(wèi)星本身時,應(yīng)采用模塊式的生產(chǎn)線方法,這樣可縮短研制、開發(fā)時間。若
在時間上取得優(yōu)勢,就可在競爭中爭取到主動權(quán)。
(3)對于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的地球站設(shè)備,要考慮到高可靠性,并用創(chuàng)新精神,力求使系統(tǒng)達
到最佳化,在關(guān)口站設(shè)備方面,則要強調(diào)靈活性,要能適應(yīng)多方面需求,具有與地面多種通信
系統(tǒng)互聯(lián)互通的能力,至于衛(wèi)星通信系統(tǒng)的用戶終端,要達到人機界面友好,小巧可靠操作方
便等。
摘自《電信網(wǎng)技術(shù)》