卫星通信市场调研

一、卫星通信概述

（一）卫星通信的概念

卫星通信简单地说就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。             

    （二）卫星通信的特点

　  卫星通信是现代通信技术的重要成果，它是在地面微波通信和空间技术的基础上发展起来的。与电缆通信、微波中继通信、光纤通信、移动通信等通信方式相比，卫星通信具有下列特点： 

1、卫星通信覆盖区域大，通信距离远。因为卫星距离地面很远，一颗地球同步卫星便可覆盖地球表面的1/3，因此，利用3颗适当分布的地球同步卫星即可实现除两极以外的全球通信。卫星通信是目前远距离越洋电话和电视广播的主要手段。 

2、卫星通信具有多址联接功能。卫星所覆盖区域内的所有地球站都能利用同一卫星进行相互间的通信，即多址联接。 

3、卫星通信频段宽，容量大。卫星通信采用微波频段，每个卫星上可设置多个转发器，故通信容量很大。     

    4、卫星通信机动灵活。地球站的建立不受地理条件的，可建在边远地区、岛屿、汽车、飞机和舰艇上。 

5、卫星通信质量好，可靠性高。卫星通信的电波主要在自由空间传播，噪声小，通信质量好。就可靠性而言，卫星通信的正常运转率达99.8%以上。 

6、卫星通信的成本与距离无关。地面微波中继系统或电缆载波系统的建设投资和维护费用都随距离的增加而增加，而卫星通信的地球站至卫星转发器之间并不需要线路投资，因此，其成本与距离无关。

（三）应用领域

1、渔政

目前我国海洋渔业大马力渔船超过30万艘，中小马力渔船超过100万艘，现有各种通信手段(手机、超短波、短波、北斗短信)都存在各种弊端，无法满足渔船和渔政指挥的需要，尤其是对通话需求极高。卫星移动通信系统可以弥补这个业务空缺

2、水利防汛

据统计，我国拥有40000个没有通信手段的水库。按2300个县计算，县一级防汛指挥部门配备1～2部卫星移动通信系统手持终端，七大流域管理系统每流域配备20部手持终端，共需要约7万部卫星移动通信话音终端以及几十万水文自动监测数据终端

3、村村通

在我国西部的很多地区，地理条件和自然环境很恶劣，地面通信已经为力。通过卫星方式解决特别偏远地区村通工作具有投资较少、安装简单灵活的特点。适合固定通信、移动通信难以覆盖的偏远区域，具有较好的社会效益.

4、救灾

在玉树抗震救灾中，由中国电信运营的卫星通信发挥了重要作用，形成了卫星网络与移动通信网、固网、互联网相互补充和支撑的立体保障格局。国内部分专家呼吁，我国幅员辽阔，地质复杂，各种灾害及突发事件频发，建设卫星应急通信系统显得尤其重要和迫切。

5、勘探科考

以石油勘探为例，石油队伍所在的探区多为沙漠和戈壁滩，地理位置偏僻，公共电信网络无法顾及。以往各油田野外作业队主要采用短波电台，已经远远满足不了石油勘探开发的发展需要。卫星通信具有不受地理环境条件的影响，覆盖面广的特点，能够满足石油勘探的通信需求。

6、光缆备份

2006年年末地震破坏海底通信电缆，造成了大规模的通信故障，影响重大。这一事件反映了“卫星通信作为备份手段”的重要性与迫切性。

二、卫星通信市场现状

（一）全球卫星通信市场现状

卫星对军事、经济、社会的影响和渗透力是巨大而深远的，它所提供的空间信息、时间基准信息是经济建设和社会发展必不可少的，几乎可以渗透到社会的各个方面，不仅有利于电信、广播、交通运输和农业等传统产业升级改造，也能够加速新兴产业的发展。

  1、 给力卫星产业发展

  全球积极制定促进卫星产业的发展，尤以美国、欧洲、日本突出。

  美国2010年发布的《国家航天》，确立了航天发展目标：激励航天企业进军全球市场，推进卫星相关产业发展；同时以总统令等形式发布了《商业遥感》、《天基定位、导航和授时》等卫星应用，旨在保持其在相关应用领域中的领先地位。

  欧洲2011年发布《、富有竞争力、提高公民生活质量》的航天新，提出航天的优先事项：推进欧洲伽利略导航卫星计划，实施全球环境和安全检测系统计划等。日本2008年5月颁布《航天基本法》，把“在各个领域都最大限度地发掘航天开发利用的可能性”作为目标。

  受各国的影响，自1957年前苏联将第一颗卫星送入太空至今，各国先后向太空发送了近2000颗卫星。根据UCS Satellite Database数据显示，截止2011年8月31日，全球在轨卫星总数为965颗，其中，美、俄、中三国位列三甲。美国共443颗，占45.91%；俄罗斯101颗列第二，占10.47%，我国为69颗列居第三，占7.15%。

  随着在轨卫星数量的不断增加，全球卫星产业稳步增长，据SIA 统计，2005-2010年，全球卫星产业收入年均增长11.2%。2010年，全球卫星产业收入为1681亿美元，同比增长5%。

  目前，全球有60多个国家和地区的1000多家航天公司参与航天产业和航天活动，从业人员超过100万人，形成了具有一定规模和相对完整的产业体系。据中国航天科技集团资料显示，预计未来10年全球将发射1185颗卫星，将给全球卫星产业带来巨大的发展空间。

  2、 产业链：卫星应用占收入60%

  经过半个多世纪的发展，卫星产业形成了非常完整的产业链，主要分为卫星制造、卫星发射、卫星地面设备、卫星应用及运营四部分。

卫星应用及运营涵盖面较广，包括消费服务（指卫星电视、卫星音频广播和卫星宽带等业务）、卫星固定服务、卫星移动服务、遥感业务和航天飞行管理服务。

           表1 卫星产业链介绍

2010年，全球卫星应用及运营收入为1013亿美元，占卫星总收入的60%，同时占比逐年提升，而卫星制造有所下降，从2000年的18%下降到2010年的6%，卫星地面设备基本维持在30%左右。另外，2010年，卫星制造业收入同比下降20%，发射业务收入下降4%，地面设备收入增长3%，其中，消费设备增长缓慢，而网络设备增长速度相对较快。

（二）我国卫星通信市场现状

经过多年的发展，我国已形成了非常完善的卫星产业链。我国的卫星制造和卫星发射由少数企业所垄断。下游的卫星地面设备、应用及运营领域的公司较多，包括：鑫诺卫星通信公司、中国卫星通信集团（已并入中国航天科技集团）、亚太卫星集团、中国亚太移动通信卫星有限责任公司等。

表2  国内卫星产业链主要厂商

1970 年发射首颗人造卫星“东方红一号”至今，我国40年来陆续发射了百来颗卫星。这40年中发射频率有很大提升，年均发射数量七十年代不到1 颗，八十年代为1.5 颗，九十年代达4 颗，而近十年来年均发射达到6 颗，2010 年我国卫星年发射量达到历史顶峰的15 颗，2011 年计划发射卫星将打破历年的记录达到18颗。

   2006年到2011年11月9日，我国共为自己发射了50多颗卫星，其中，遥感卫星占22.%，北斗导航卫星、通信卫星分别占18.87%和15.09%。

  随着在轨卫星数量的增加，我国基本构成了应用卫星体系，为我国卫星应用的发展奠定了良好的基础，对我国的经济、社会发展与科技进步起到了促进作用，包括：建设全国地理信息数据库、数字化地球和信息化社会建设、改造传统产业（精细农业、航天育种、现代物流）、服务国家重点工程建设（三峡大坝选址、南水北调、西气东输等）、防灾减灾、海洋环境检测、卫星导航等。

  今后几年，我国将研制并发射100余颗各类卫星，形成较为完整的应用卫星和卫星应用体系。在卫星通信领域，宽带卫星及卫星星上交换技术进一步发展，构筑起太空互联网，与地面互联网连接成对地区无缝覆盖的整体，实现随时随地通信。在卫星遥感领域，实现全频段、全空间、全天候、高频次地连续稳定的对地观测。在卫星导航领域，到2012年实现亚太区域无源服务能力，到2020年实现全球无源服务能力。

  同时，积极开展国际合作，开拓国际市场。已经实现了整星出口，并在南非、泰国建立了遥感卫星地面接收站，为老挝、玻利维亚、委内瑞拉等开展了电信港等示范项目建设。未来，伴随整星出口，积极开拓国际市场，利用天地一体化的优势为发展中国家提供面向市场的应急指挥、远程医疗、远程教育等行业应用。 

（三）低轨通信卫星星座的军事应用与发展

1、国外低轨卫星的军事应用

关于低轨卫星通信系统的应用情况，人们比较熟悉的是商用系统如Iridium、Globalstar、ICO和ORBCOMM等。国外低轨通信卫星的军事应用情况：

（1）美国在海湾战争与对南空袭期间，紧急发射具有存储转发和多址通信功能的低轨小卫星MACSAT，交换给养指令及与美国总部联络等后勤信息，在保证多国的军事行动中具有上佳表现。

美国目前已研制成定型小卫星供军方使用，这种小卫星在战争发生后的8小时内，就可由B-52轰炸机携带飞马座火箭在空中发射，进入轨道后就可以对战场提供情报服务。

（2）俄罗斯最早将小卫星用于军事领域，期一箭多星战术通信卫星技术已相当成熟。为开发现代小卫星的商业市场，1996年2月，俄罗斯新一代通信卫星星座“信使”系统开始发射。前苏联发射的数百颗低轨小卫星，相当大比例为军事所用。海湾战争爆发后，前苏联就紧急发射军用小卫星，密切监视美伊两国的军事部署情况。海湾危机期间，应急发射7颗军用卫星入轨。1987年就开始使用24颗重250公斤的存储转发通信系统，卫星高度1400公里，用于军事情报通信，并准备向西方世界出售该系统。饿第一战术通信采用一箭八星，从70年代起发射一直延续到1992年，卫星重40-60公斤。第二代战术通信卫星采用一箭六星，从1985年开始发射，卫星重225公斤。1985年-1995年期间，已发射约200颗左右。

（3）日本已规划建立由10颗小卫星组成的星座，用于军事，也可用于环境监测，其重量只有以往相似卫星的十分之一，成本只有四分之一，开发周期只有一年。

（4）欧空局、法国、英国、意大利都有了自己的小卫星平台或星座，印度、韩国、瑞典、以色列等许多中小国家也都以研制小卫星为切入点，带动航天技术的发展。

2、小卫星星座通信系统的军事和民用需求

 参照国外的业务运行经验与对国内市场的调查，小卫星在民用通信领域中的应用前景：（1）防汛抗旱、水文海洋资料、森林火灾、环境状态、气象、地震等监测；（2）车船飞机等移动体的跟踪定位、状态报告，海关监管车辆运输；（3）集装箱等贵重物品的跟踪定位、货物状态报告防盗；（4）油气田、输油气管道、输配电线路的检测、控制；（5）远端端数据信息的传输手段与各类远端工业仪表的监控；（6）农作物病虫害等的检测；（7）个人信息传递9特别是偏远地区）以移动端数据通信为主，兼顾语音、定位功能；（8）地面蜂窝移动通信没有覆盖地区的手持终端之间的语音通信；（9）全球范围的业务推广。

参照现代战争的理论和需求，需要建立一个完全覆盖本土及周边地区甚至全球的现代通信系统，要求该系统具有以下特性：（1）机动灵活、及时有效、抗干扰能力强；（2）语音、多媒体、端数据通信业务有机结合的信息传输平台；（3）可装备到基层甚至单兵的手持双向移动通信终端；（4）各种远端数据的采集传输，用于建立统一的军事设施、战场环境、侦察情况等的数据采集分析系统；（5）提供对移动物体的跟踪控制，远端数据的采集传输手段，特别是小型化、易安装可携带的采集、传输设备，建立统一的军事设施、战场环境、侦察情报等数据采集系统，要求系统容量可达百万量级，可提供车、船、坦克和飞机等运输工具的跟踪及状态报告手段；（6）可以进行全球存储转发通信，兼顾语音及定位功能，与其他地面、空间通信手段有机结合，建立完整的可以沟通国家指挥中心、各级战略战术指挥机构与战场的通信联络体系，直接获得各种重要一线数据信息；（7）从小卫星系统特性及其在国外军事通信系统中的成功应用来看，小卫星无疑可以与现有地面通信、同步卫星通信系统等一起，在以上所述的现代军事系统中发挥重要的作用；（8）小卫星系统同时也可应用于、抗灾、减灾等部门的特种数据消息传递。

三、卫星通信地面终端技术    

（一）卫星宽带通信

卫星宽带通信业务属卫星固定通信业务。由于它的特殊性和重要性，现把它从卫星固定通信业务中分出作为一个专题来阐述。卫星宽带通信是近年来卫星通信业务发展的热点，是卫星通信业务的主要发展方向。

当前，国际上卫星宽带通信业务发展主要表现在两方面。一方面是在传统的VSAT技术基础上开发新产品并利用现有C和Ku频段卫星资源，快速地建立起宽带通信系统，以满足用户的急需，并在与快速发展的地面宽带通信业务竞争中争夺生存空间；另一方面是发展频率更高的Ka等频段新型卫星宽带通信系统，以适应新业务的需求，并力争与发展中的地面宽带通信系统相适应，起到应有的补充和延伸作用。

1、积极发展卫星宽带通信业务

卫星宽带通信应用根据用途可基本分为中继型和面向用户型两类。卫星中继型是将卫星链路作为中继链路为分布在不同区域或国家间的宽带网络提供互连的能力，这通常称为“宽带岛互连”；面向用户型是卫星链路通过用户网络接口直接为大量的终端用户提供宽带网的接入链路，这时的卫星链路不仅面向网络的中继线路，而且面向用户的“空中交换机”。

中国国内电信经营商和一些非经营性通信单位很关心和重视卫星宽带通信技术在宽带通信业务中的应用。作为中继型应用的例子有：中国电信的中国公用计算机互联网（ChinaNet）用国际通信卫星转发器开通了中国与美国因特网之间2Mbps至45Mbps不同速率的20多条国际中继链路，2000年底还开通了全球第一条155Mbps对称因特网卫星电路；中国金桥信息网（ChinaGBN）、中国教育和科研计算机网（CERNet）、中国科技网（CSTNet）等互联网单位用国内通信卫星转发器开通了数十条ISP（或区域网络）与核心网络间中继链路。作为面向用户型应用的例子有：双威通信网络有限公司经营的高速Turbo 163平台；中国通信广播卫星公司经营的“中星在线”系统；东方家园信息公司使用的电子商务卫星网络系统；上海建华卫星网络公司等单位经营的“宽带之星”系统；广州南方卫星通信公司经营的“星网通”等等。这些系统视不同要求可提供高速互联网接入、海量数据下载、远程医疗、远程教学、视频会议、多点广播等业务。

2、跟踪国外在建的新型卫星宽带通信系统

传统的C和Ku频段卫星通信系统已不能满足发展中的各种宽带通信业务的需求，国外正在建设新型的专用卫星宽带通信系统。这些系统将主要提供高速互联网接入、高速数据广播和多媒体信息服务。正在建设的系统有由静止轨道卫星组成的太空路、宇宙链、电脑星等系统和由低轨道卫星组成的特里德西克、天桥等系统，并曾计划2002年前后开通投入使用。以上系统都为全球覆盖系统，通信业务频段多数采用了Ka频段，通信转发器多数采用了处理转发器,通信天线都采用了多波束天线。上述各系统开始建设以来，由于一些不利因素影响，如市场前景不明和融资困难等，其实施计划被迫推迟或取消。还须指出泰国覆盖亚太地区的iP星区域宽带卫星通信系统正在积极建设中，并计划2003年发射卫星。中国通信广播卫星公司等单位对上述各系统发展情况正在进行跟踪，当条件成熟时，将参与经营或使用上述有关系统。

3、自建国内卫星宽带通信系统

自建国内卫星宽带通信系统的思路是先利用现有C、Ku频段卫星资源和已商品化的地面设备尽快开通卫星宽带通信业务，以满足用户急需；在此基础上增加Ka频段卫星链路来进一步提高和扩大卫星宽带通信网能力，以满足更多用户的需要；最后形成卫星宽带通信网与地面宽带通信网相结合的天地一体化的宽带通信网，以满足广大用户的需要。

中国通信广播卫星公司已用美国休斯网络系统公司产品“直播电脑”建立了“中星在线” 卫星宽带通信系统，主要用于高速互联网接入和多媒体广播业务。此外，还利用有关VSAT设备经过卫星成功地进行了IP电话等试验，在条件成熟时，拟开通IP电话等业务。2000年10月批准正在筹建中的中国卫星通信集团公司（中国通信广播卫星公司为该集团的成员）建立“中国卫星集团互联网（CSNet）”。此网络基本构架是通过北京、上海、广州节点与国际网互连，通过互联网交换中心（IX）与中国公用计算机互联网、中国金桥信息网、中国教育和科研计算机网、中国科技网等国内网互连；并以北京、上海、广州为核心，以C、Ku频段卫星传输链路起步，以后增加Ka频段卫星链路和地面通信设施，组成覆盖全国的无级网络。现正在筹建此网络。

（二）卫星通信天线

  天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。

反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。

1、 抛物面天线

  抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。

图1 抛物面天线

  抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。

2、 卡塞格伦天线

 卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。

卡塞格伦天线的优点是天线的效率高，噪声温度低，馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里，这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。

图2 卡塞格伦天线

3、 格里高利天线

 格里高利天线也是一种双反射面天线，也由主反射面、副反射面及馈源组成，如图3所示。与卡塞格伦天线不同的是，它的副反射面是一个椭球面。馈源置于椭球面的一个焦点F1上，椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重合。格里高利天线的许多特性都与卡塞格伦天线相似，不同的是椭球面的焦点是一个实焦点，所有波束都汇聚于这一点。

图3格里高利天线

4、  环焦天线

  对卫星通信天线的总要求是在宽频带内有较低的旁瓣、较高的口面效率及较高的G/T值，当天线的口面较小时，使用环焦天线能较好地同时满足这些要求。因此，环焦天线特别适用于VSAT地球站。

  环焦天线由主反射面、副反射面和馈源喇叭三部分组成，结构如图4所示。主反射面为部分旋转抛物面，副反射面由椭圆弧CB绕主反射面轴线OC旋转一周构成，馈源喇叭位于旋转椭球面的一个焦点M上。由馈源辐射的电波经副反射面反射后汇聚于椭球面的另一焦点M’， M’是抛物面OD的焦点，因此，经主反射面反射后的电波平行射出。由于天线是绕机械轴的旋转体，因此焦点M’构成一个垂直于天线轴的圆环，故称此天线为环焦天线。环焦天线的设计可消除副反射面对对电波的阻挡，也可基本消除副反射面对馈源喇叭的回射，馈源喇叭和副反射面可设计得很近，这样有利于在宽频带内降低天线的旁瓣和驻波比，提高天线效率。缺点是主反射面地利用率低，如图4所示，AA’间的区域没有作用。

图4环焦天线

5、  偏馈型天线

 无论是抛物面天线，还是卡塞格伦天线，都有一个缺点，总有一部分电波能量被副反射面阻挡，造成天线增益下降，旁瓣增益增高。可以使用天线偏馈技术解决这个问题。所谓偏馈天线，就是将馈源和副反射面移出天线主反射面的辐射区，这样就不会遮挡主波束，从而提高天线效率，降低旁瓣电平。偏馈型天线广泛应用于口径较小的地球站。这类天线的几何结构比轴对称天线的结构要复杂得多，特别是双反射面偏馈型天线，其馈源、焦距的调整要复杂得多。

图5偏馈天线

6、  双频段天线

 如果使用频率选择表面（FSS）作副反射面，就可以构成双频段天线。FSS是一种空间滤波器，通过在空间放置周期性的金属贴片或金属缝隙构成，它在某些频率可让电磁波无衰减的通过，而在另外一些频率将电磁波完全反射。其结构及电磁特性如图6所示，在频率f1电磁波被完全反射，在频率f2电磁波完全通过。如果我们使用这样的FSS作副反射面，并使馈源1工作在f1，馈源2工作在f2，则两个馈源可无干扰地工作在同一副天线上，如图7所示。利用相同地原理，可制成多频段天线，这种技术已在卫星上得到应用。这种天线地优点是可有效利用反射面，降低天线重量。

图6 FSS的结构及电磁特性

图7双频段天线

（三）卫星移动通信

中国尚无自建的国内商用卫星移动通信系统，现使用的或准备使用的都是外商建设的卫星移动通信系统，包括国际移动卫星系统、亚洲蜂窝卫星（ACeS）系统、铱星系统、全球星系统、轨道通信系统和ICO系统等。

1、国际移动卫星系统

国际移动卫星系统是由国际移动卫星组织倡导建立起来的一个全球卫星移动通信系统。该系统卫星已经历了三代,使用的都是对地静止轨道卫星。笫三代全系统由4颗静止轨道卫星组成,每颗卫星有1个全球波束和5个点波束，卫星采用透明转发器。它提供电话、传真、数据和多媒体等业务。它的用户终端有国际移动卫星－A、B/M、C、D/D＋、E、MiNi－M、M4及Aero航空系统，并将推出国际移动卫星－F。其中M4为最新的多媒体移动通信终端。该系统1982年开始海事通信，1985年增加航空通信，19年又将业务扩展到陆地。该系统在中国地区业务由交通部通信中心（北京船舶通信导航公司）经营管理。全球使用该系统的国家已超过160个，用户已有16万多。中国用户有6000多。中国几乎所有的远洋船舶都安装了该系统的卫星设备。

2、亚洲蜂窝卫星系统

亚洲蜂窝卫星系统是由亚洲蜂窝卫星公司建立起来的一个服务于亚洲地区的区域性卫星移动通信系统，可向手持机等用户终端提供话音、传真、数据和因特网等通信业务。卫星采用处理转发器和多波束天线，星上两副直径为12米的天线可产生多达140个覆盖亚洲地区的点波束。第一颗卫星（鹰－1）于2000年2月定点于东经123度。该系统自2000年9月投入商用后已拥有9000多用户。中国地区约占ACeS系统卫星服务区的1/3,是该系统最大的潜在市场。亚洲蜂窝卫星公司曾与中国多家卫星公司接触，商讨合作事宜。目前与中国通信广播卫星公司合作正在积极推进中。

3、铱系统

铱系统是美国摩托罗拉公司等倡导发展的系统。它是由66颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。星上转发器采用先进的处理和交换技术，多波束天线，且有星际链路。它提供电话、传真、数据和寻呼等业务。它的用户终端有双模手机、单模手机和寻呼机。该系统中国地区业务由中宇卫星移动通信有限责任公司经营管理，该公司的关口站建在北京。1998年11月铱公司宣布商业运营，1999年5月中国正式开通铱星业务。2000年3月铱公司宣布破产，停止提供铱星服务。受此影响，中国地区业务被迫终止，并妥善地做好了各项善后工作。不过该系统于2001年3月又起死回生，成立了新公司，主要为美国国防部提供电话通信业务，并增加了数据业务。

4、全球星系统

全球星系统是由美国劳拉、高通等公司倡导发展的系统。它是由48颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。卫星采用透明转发器，多波束天线。它向用户提供话音、传真、数据和定位等业务。它的用户终端有单模手机、双模手机（全球星／GSM）、三模手机（全球星／AMPS／CDMA）、车载机和固定终端。该系统中国地区业务由中宇卫星移动通信有限责任公司经营管理。该公司第一个关口站建在北京，2000年5月在国内正式提供全球星服务。另外兰州关口站、广州关口站正在建设中。

5、ICO系统

ICO系统是国际移动卫星组织倡导的卫星移动通信系统。它是由12颗中轨卫星（含两颗备用星）组成的全球卫星移动通信系统。星上采用处理转发器，多波束天线。它提供电话、传真、数据、寻呼和定位等业务。它的用户终端除双模手机外，还有车载、机载、船载等终端以及半固定和固定终端。该系统曾一度陷入申请破产保护的困境中，为了摆脱困难，适应市场的需要，已与特里德西克系统联合，调整了业务和卫星发射运行计划。其中业务变化除继续提供话音业务外，还增加了高速数据业务。此外，还提出在城市中建立“辅助性地面设施”，以解决室内和城市内因电波传输受遮挡而影响通信的问题。该系统第一颗星于2000年3月发射失败，第二颗星于2001年6月发射成功。中国通信广播卫星公司与交通部有关单位合作正在牵头组织参与经营ICO系统事宜。

6、轨道通信系统

轨道通信系统是由美国轨道科学公司和加拿大全球电信公司联合经营的系统。它是由36～48颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。卫星采用处理转发器，单波束天线。它向用户提供寻呼、传真、短数据和定位等业务。它的用户终端有手机、车载、机载、船载等移动终端以及半固定及固定终端。该系统于1997年在一些国家投入试用后前1～2年情况尚好。它在中国地区的业务由上海星通信息技术有限责任公司经营管理。该公司计划在国内先建一个关口站和网管中心进行试运行，已做了大量准备工作。如今轨道通信系统也陷入申请破产保护的困境，只能考虑先租用韩国关口站进行试运行后视业务发展情况再定。

（四）卫星直接广播

1、世广卫星声音直播系统

世广卫星直播系统是由世广国际有限公司创建、当前世界上唯一的L波段数字音频和多媒体卫星直播系统。该卫星系统由3颗静止轨道卫星组成，分别称为“亚洲之星”、“非洲之星”和“美洲之星”。三星分别覆盖亚洲、非洲、拉丁美洲以及欧洲的部分地区。每颗卫星有3个发射波束，每个波束含左、右旋两个载波,每个载波可以支持50个以上的音频和多媒体服务频道。世广卫星接收机是便携式L波段数字接收机，可固定接收，亦可移动接收,共有4种类型。它可直接接收来自卫星的音频节目和高速传输的图像、文字、数据、软件等多媒体节目。

“亚洲之星”于2000年3月发射成功，定点于东经105度轨道位置。中国通信广播卫星公司是“亚洲之星”在中国地区相关业务的独家代理。该星中国地区的业务上行站等设施建在中国通信广播卫星公司的北京地面站。该站完成设备安装和传输试验后于2001年6月开通，正式开始试播人民广播电台第1和第3套数字声音广播节目。以后将逐步开展各种数字声音广播业务和多媒体业务。

2、中国广播电视卫星直播系统

我国在利用通信卫星发展卫星电视广播业务取得重大成就的基础上，现正在研究发射属于广播卫星业务（BSS）的Ku频段电视直播卫星，以建成一个现代化的广播电视卫星直播系统。国家有关部门初定此系统由中广影视卫星有限责任公司和中国通信广播卫星公司牵头，并吸收有关单位组建公司联合建设、经营和管理。整个系统建设要点考虑以下几个问题：

（1）第一步是在2005年前适时地发射中功率卫星平台（我国已有的东三卫星平台）的第一代直播卫星，建立一个初步满足各种业务需求的中国广播电视卫星直播系统。

（2）第二步是在2010年前适时地发射大功率卫星平台（我国正在研制的东四卫星平台）的第二代直播卫星，建成一个能较好满足各种业务需求的现代化的中国广播电视卫星直播系统。

（3）第一代直播卫星单星可提供80～100套标准清晰度数字电视（SDTV）的广播能力，主要用于直播和各省、自治区、直辖市的广播电视节目，并用于开展教育电视、远程医疗、商业信息、数据广播和新闻采集等综合业务，还用于开展高清晰度电视（HDTV）卫星直播试验。

（4）自主研制卫星、火箭和各种电子信息设备，以推动广播电视行业、航天卫星产业和信息制造业发展，尽快形成我国卫星直播业务产业链。

（5）此卫星直播系统建成使用后与有线电视的关系是“相互融合、相互补充、相互竞争、相互促进、共同发展”。

（6）此卫星直播系统建成使用后，主要用于实现广播电视节目对个体用户的直接播出。我国广播电视系统现有的C频段、Ku频段通信卫星转发器将继续运行，用以完成与地方、地方与地方之间的节目传输和对外宣传的国际节目传输。

五、卫星通信市场发展状况

（一）卫星通信基本情况 

我国卫星通信21世纪初发展基本情况如下：

1、卫星固定通信：空间段建设大发展；相应的卫星公用通信网、卫星专用通信网和卫星广播电视传输网得到较好的发展。

2、卫星移动通信：静止轨道的便携式用户终端的全球卫星移动通信系统运营良好；中低轨道的手持式用户终端的各种全球卫星移动通信系统运营不佳。

3、卫星直接广播：国外卫星声音直播系统正在进入中国市场；国内卫星电视直播系统已纳入国家重点建设项目，前期建设准备工作已开始。

4、卫星宽带通信：积极发展卫星宽带通信业务；密切跟踪新型卫星宽带通信系统动态。

（二）卫星固定通信情况

1、空间段

中国独资或中外合资经营卫星的公司有5家：中国通信广播卫星公司、亚洲通信卫星有限公司、亚太通信卫星有限公司、鑫诺卫星通信有限公司和中国东方通信卫星有限责任公司。5家公司现有9颗静止通信卫星在轨运行提供业务，这些卫星是中星－6（东三）、亚洲－1、亚洲－2、亚洲－3S、亚太－1、亚太－1A、亚太－2R、中卫－1和鑫诺－1。以上卫星共有346个转发器单元，其中C频段213个，Ku频段133个。它们共覆盖了中国本土及其周边国家以及亚、太、非等部分地区。此外还有待发射的中星－8卫星，其转发器单元C频段38个，Ku频段22个。以上卫星主要为中国国内用户服务，也为覆盖区内其它国家和地区的用户服务。

为了开展国际业务需要，有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转发器。这些卫星有国际通信卫星和泛美卫星，还有银河－3R和热鸟－3通信卫星。

2、地面段

（1）公用通信国内业务：主要由中国电信、联通、网通和吉通诸公司经营。其中中国电信为最早和最大经营者。中国电信公网共用中星－6和中卫－1卫星约44个C频段转发器于全国干线通信和部分省内通信，另用2个Ku频段转发器于电信试验和应急通信。现有C频段大中型地球站37个、Ku频段地球站4个和车载移动地球站30个。此外，还有分布于全国边远地区的数百个VSAT（甚小口径终端）用户站。整个通信线路已全部实现数字化，共开通约3万多条双向电路。

（2）公用通信国际业务：由中国电信经营管理，现有通信地球站16个。这些地球站通过北京、上海和广州3个出口局利用太平洋和印度洋上空的国际通信卫星与国外近70个国家和地区的地球站进行通信联系，共开通约1万多条双向电路。主要业务为话路、数据、因特网接入和电视等。

（3）专用通信国内业务：专用通信网是公用通信网的补充。专用通信网用户站除了某些单位早期使用较大天线口径地球站外，现都用VSAT。我国银行、证券、期货、石油、水利、电力、煤炭、气象、海关、铁路、交通、航天、民航、新闻、计委、地震局、烟草和卫生等各部门都建有专用通信网。以上各专网根据设备和用途不同可传输话音、数据和图像等单一或综合信息。现经注册的专用通信网约有120个，至2000年底，这些专用通信网中获准经营国内VSAT通信业务的单位有34家（至2001年底有41家）。这34家专用通信网主要使用亚太－1A、亚太－2R、亚洲－2、亚洲－3S、鑫诺－1和中星－6等卫星的转发器,2000年底共租用转发器带宽约490MHz。拥有用户站约24300个，其中话音小站约360个，双向数据小站约7060个，单向数据小站约16880个。

（4）专用通信国际业务：为了满足一些用户的通信需求，还建有VSAT国际专线业务。广州南方卫星通信公司和中国通信广播卫星公司都可为用户提供国际专线业务服务，至2000年底共开通了约150条专线。2001年底中国通信广播卫星公司开通国际专线用户达48家，业务连通美国、菲律宾、印度、德国等国家以及中国的和地区。

（5）广播电视传输国内业务：主要利用亚太－1A、亚太－2R、亚洲－2、亚洲－3S、鑫诺－1卫星传送台、地方台的电视节目和教育台电视节目，并传送声音广播节目。此外，还辅以传送数据信息。现共传输了47套电视节目(台9套，地方台35套，教育台3套)，并传输声音广播节目32套和地方声音广播节目40多套。

（6）广播电视传输国际业务：主要通过租用分布于全球的国外通信卫星泛美－2、泛美－3、泛美－4、泛美－5、银河－3R和热鸟－3向世界五大洲传送电视台的9套电视节目和国际广播台的32套声音广播节目。

以上国内外广播电视传输业务共用了国内外11颗卫星的34个转发器。大部分电视节目传送采用了数字频带压缩技术，节省了转发器带宽，使一个转发器可同时传送多套电视节目。整个广播电视传输系统现有广播电视地球上行站31个，全国卫星接收站约有20万个。1999年底全国广播电视覆盖率已达90％以上。

3、取得成绩 

（1）我国已经建成一个资源较丰富的空间段。它由覆盖国内外地区的多卫星和多频段组成。此空间段由我国独资或中外合资的5家经营通信卫星租赁业务的卫星公司形成。他们共拥有的转发器容量和波束覆盖区，已较好地满足了我国国内各种卫星通信用户的需求，并可为国外部分用户提供通信服务。它完全改变了80年代末、90年代初我国转发器对国内用户供不应求现象。

（2）我国已经建立起一定规模的卫星公用通信网。此网由多颗卫星和各种地球站组成。它较好地起到地面通信网的补充、延伸和应急备份作用。

（3）我国已经建立起各种用途和不同规模的卫星专用通信网。它作为公用通信网的补充，较好地为各种用户提供通信服务。

（4）我国已经建立起较大规模的广播电视卫星传输网。它为扩大我国广播电视覆盖率作出了重要贡献。广播电视节目传输已实现了Ku频段与C频段并用、数字制与模拟制并用、卫星直播与卫星转播并用。这些成就为我国使用属广播卫星业务（BSS）的Ku频段直播卫星进一步发展卫星广播电视业务提供了条件。

六、卫星通信地面终端调制解调芯片市场状况

据赛迪顾问不完全统计，2010年，我国北斗卫星导航产业整体规模达60亿元，从事北斗产品生产和研发的企业约200家，主要集中在珠三角、长三角和环渤海区域，并以北京、上海、广州、成都、重庆等城市为重点。2010年北斗导航产业规模超过5亿的地区包括：北京、广东和四川，超过3亿的包括：上海、陕西和重庆。

目前，北京、上海、广东、西安、成都、重庆等地已经具备较为完善的北斗卫星产业布局，包括众多的科研院所，航天科技、航天科工、电子科技集团等央企，以及国腾电子、北斗星通、华力创通、中海达等一批企业。

    卫星设备制造包括基础类产品和终端类产品。基础类产品是卫星导航应用产业的核心组件，包括芯片、天线、定位/差分/测向算法、多系统组合导航算法、系统引擎及处理软件、嵌入式GIS 引擎软件、地图/导航电子地图等。

     芯片包括射频芯片与基带芯片。由于信号频率来自于距离地面2 万公里的高空，信号十分不稳定，因此当天线接收信号后，需要经过一连串信号放大、过滤噪声、降频、取样等过程，再经过射频处理后，信号进入基频处理部分，将前段取样的数字信号经过运算、输出以便于用户接口使用，其中基带芯片是核心组件，负责地址信号的处理。

  国外GPS 芯片的发展从1994 年开始，2002 年达到产业化，2004 年得到普及。GPS芯片主要集中在国外企业手中，如Broadcom（博通）、SiRF（瑟浮,2009年被CSR收购）、u-blox、等企业，其中，Broadcom为全球最大GPS 芯片厂商。

  我国卫星导航定位芯片的研究始于2000 年，当时主要研究方向是GPS、GPS+GLONASS 芯片。随着我国北斗导航系统的逐步建立，国内企业开发的北斗芯片已经取得了巨大的成就，华力创通、北斗星通（和芯星通）、东方联星等公司纷纷推出了北斗芯片或与GPS、GLONASS兼容的芯片。

                  表4  国内部分北斗芯片厂商情况

七、　　卫星通信的发展趋势

在目前的通信卫星中，已采用许多代表当今世界通信卫星的先进技术，如氙粒子发动机、高能太阳电池和蓄电池、大天线和多点波束（如：THURYU、ASES、TORSS、GALILEO等卫星天线）、卫星星上处理器（如：窄带信道化器、数字波束成形网络和BUTLER矩阵放大器）以及射频功率动态按需分配等技术，这些技术的发展，对通信卫星和卫星通信的发展产生了深刻的影响。

（一）通信卫星向大、小两极发展

现代卫星通信的发展趋势之一就是卫星星体本身正在向大型化和微型化两个方向发展。一方面，各国为了提高卫星的灵敏度和星上处理能力，以及实现卫星的一星多能，把卫星星体造得越来越大，重量也越来越重。卫星大了也有弱点，易受电磁干扰和敌方反卫星武器的破坏，而小卫星、微小卫星却能克服这种弱点。如果用多颗小卫星组网来代替单颗大卫星，就可以提高卫星系统的生存能力。

（二）卫星通信向卫星移动通信方向演进

卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着技术的发展，卫星的功能逐渐增强，许多原来由地球站执行的功能被转移到卫星上去完成，从而使地面设备变得越来越简单，天线尺寸也随之大幅度减小。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展，卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进，用手持机可实现在任何地点、任何时间与世界任何地方接入卫星移动通信网的用户进行双向通信。

（三）卫星通信与互联网技术相结合

由于卫星通信和计算机技术的飞速发展，产生了卫星互联网技术。目前卫星互联网的连接方式主要有两种：一种是利用宽带卫星的双向传输；另一种则是利用卫星的高速下载和地面网络反馈的外交互通信方式，即将卫星链路作为下行数据链路，而将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路，这种方式是基于当前互联息流量的非对称性提出来的，它是卫星通信的一个热点。

（四）卫星通信宽带化

为了满足卫星通信系统用户对带宽的需求，卫星通信技术已向Ka、Q等波段发展。一些国家卫星系统已拓展直EHF频段。采用EHF频段有很多现有其他频段无可比拟的优点，一是扩大EHF频段的容量，大大减轻现有频谱拥挤现象；二是EHF的波束窄，可减少受核爆炸影响出现的信号闪烁和衰落，抗干扰和抗截收能力强。三是EHF 频段系统使用的部件尺寸和重量都可大大缩小和减轻。

（五）卫星光通信

卫星光通信就是用激光进行卫星间通信，使卫星间通信容量大为增加，而卫星通信设备的体积和重量却大大减小，同时也增加了卫星通信的保密性。卫星光通信系统主要由以下几个子系统组成：光源子系统，发射、接收子系统以及瞄准、捕获、跟踪子系统，此外还包括伺服系统、控制系统等。

八、结束语

卫星通信在国防现代化建设、社会经济发展以及我国参与全球经济一体化活动等方面都占有重要地位。我国只有紧紧抓住这一有利时机，真正把发展卫星通信事业摆在重要地位，及时跟踪、赶超国外卫星通信的先进技术，才能使我国在新一轮的国际竞争中占据有利地位。

随着Internet、地面移动网快速发展，卫星通信将会迎来一个更大的发展，我国将以自主的、大容量通信卫星为主体，建立起完善、长期稳定运行的卫星通信系统。同时，我国将积极对外开放，广泛进行国际合作，利用国际的先进卫星通信技术来发展我国的卫星通信。

我国卫星通信技术的发展应注意开发新频段，提高现有频段频谱的利用率，公用干线通信网应进一步向宽带化方向发展，利用IP、ATM建立卫星宽带综合业务数字通信网——国家信息高速公路。

对于专用卫星通信网应进一步向小型化、智能化、经济化方向发展。发展移动卫星通信系统的信关站技术和其他各类高增益、高跟踪精度的轻型移动天线、伺服、跟踪技术。发展网络管理、控制及网络动态分配处理技术，发展网同步技术，发展适应卫星信道特点的卫星IP、卫星ATM与异构网互联的路由器技术。通信卫星向大功率、大容量、长寿命、高可靠大卫星平台发展，向星上交换、星上处理、星上抗干扰技术发展，中低轨道移动通信卫星向现代“小卫星”技术发展。

在Internet、卫星宽带多媒体业务、卫星IP传输业务、卫星ATM和地面蜂窝业务发展的推动下，卫星通信将获得更大发展。尤其是光开关、光交换、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射运载工具和新的轨道技术等各种新技术、新工艺的实现，将使卫星通信产生性的变化。卫星通信作为全球信息化网络设施的重要组成部分，将对我国和世界经济、社会、军事的发展产生重大的促进作用。

    1．中国卫星移动通信市场需求分析

    根据卫星移动通信业务特点，用户主要包括以下几种类型：

   （1）需要进行大范围漫游通信的用户（尤以国际业务为主）；

   （2）需要在地面通信网覆盖不到的地域（含海域）进行通信的用户；

   （3）除有以上业务需求外，还必须能承担最低每分钟0.7美元的通话费。