北美寬帶衛星通信現狀

□□北美地區提供衛星寬帶業務的系統有美國休斯網絡系統公司、美國狂藍公司（已被美國衛訊公司收購）和加拿大電信衛星控股公司。

1 美國休斯網絡系統公司

2007年8月14日，美國的休斯網絡系統公司發射了一顆采用全Ka頻段的寬帶通信衛星——太空之路-3（Spaceway-3）。太空之路-3衛星是美國波音衛星系統公司設計并制造的一顆寬帶數據通信衛星。它采用波音衛星系統公司的高功率大容量衛星平臺——波音衛星系統-702（BSS-702），發射質量超過6000kg，是世界上第1顆采用基于星上處理的寬帶數據通信衛星，用戶段之間的通信不需要地面站進行中轉。

太空之路-3衛星的點波束

太空之路-3衛星的基本參數

休斯網用戶終端天線

太空之路-3采用了多項關鍵技術：

●星上再生交換技術，衛星接收到信號后首先對信號進行解調，并將信號轉換成可處理的數字信號；

●星載數字處理器，實現通信信號的星上聯通；

●分組交換技術，采用成熟的高級數據包傳輸結構；

●多點波束技術，使衛星能夠為小終端提供業務。

利用太空之路-3衛星，休斯網絡系統公司推出了一項名為休斯網（HughesNet）的衛星寬帶互聯網通信業務。2008年4月，休斯網絡系統公司獲得了第一個休斯網用戶。到2008年底，其寬帶消費業務已經有43.3萬個用戶，其中的8.6萬個已經被放置到太空之路-3上。目前休斯網絡系統公司的運營正常，收益良好，面臨的最大問題是缺少星上備份。

狂藍-1衛星的基本參數

2 美國狂藍公司

2006年12月8日，美國狂藍公司發射了全球第一顆采用全Ka頻段的多點波束商業通信衛星——狂藍-1。該衛星由美國的勞拉空間系統公司研制，發射質量達4.7t，采用勞拉空間系統公司的LS-1300平臺。

狂藍公司原計劃研制2顆衛星，但是由于資金問題，該公司在2002年3月取消了其中1顆的研制計劃，并暫停了衛星的研制。2003年衛星才開始重新研制，唯一的狂藍-1衛星原定在2004年9月發射，但由于勞拉空間系統公司研制的一顆與狂藍-1十分相似的衛星在軌失效，導致狂藍-1的發射延遲。在衛星發射之前，狂藍公司曾利用加拿大的阿尼克-F2（Anik-F2）衛星進行了衛星互聯網服務試驗，并在2005年1月利用該衛星上的30個Ka頻段點波束開始向北美地區的客戶提供衛星接入互聯網服務，其主要客戶是那些地面互聯網無法達到或者效果不好的農村和偏遠地區。

截至2008年12月31日，狂藍公司的用戶已經達到了39萬。2009年10月1日，狂藍公司被衛訊公司以5.68億美元收購。

阿尼克-F2衛星的基本參數

3 加拿大電信衛星控股公司

加拿大電信衛星控股公司現通過阿尼克-F2、F3衛星上的16臺Ka頻段轉發器為北美地區提供寬帶衛星通信業務。阿尼克-F2于2004年發射，是世界上第一顆商用Ka頻段雙向高速寬帶通信衛星，由波音衛星系統公司研制，采用BSS-702平臺，發射質量為5910kg。

阿尼克-F2衛星的用戶終端之間無法直接通信，需要地面進行處理。在該衛星的45個點波束中每7個或8個共用1個地面信關站終端，一共有6個信關站，均勻分布在美國和加拿大境內。

阿尼克-F2衛星上的頻率復用因數為5，每個點波束的帶寬為56MHz，衛星的最大容量達到了4Gbit/s。假設每個用戶平均上傳速率為1～2kbit/s，下載速率為2～4kbit/s，則該衛星一共能滿足大約50萬～100萬用戶需求。此外，該衛星上還攜帶了一個試驗性質的星上處理Ka頻段有效載荷，它不需要地面信關站的轉發，星上采用異步傳輸模式（ATM）處理，可對接收到的低速多頻時分多址（TDMA）信號進行解調和解碼。

由于該衛星中的30個波束租給了美國的狂藍公司，故加拿大電信衛星控股公司實際可用的點波束數目只有15個，再加上阿尼克-F3上的1個Ka頻段點波束，加拿大電信衛星控股公司能滿足的用戶最多可達15萬。截至到2008年12月31日，加拿大電信衛星控股公司的衛星寬帶通信用戶達到了8萬。

4 美國衛訊公司的沖浪波束地面網絡技術

美國狂藍公司和加拿大電信衛星控股公司提供寬帶通信業務的衛星都采用彎管式轉發器，所以需要地面站的配合。美國地面終端技術供應商——衛訊公司就一直致力于通過開發新的地面技術來提升現有衛星系統的容量。沖浪波束就是其最新推出的一種衛星寬帶通信業務。利用“沖浪波束”技術已經將狂藍-1衛星的吞吐量提升了30%～40%。該技術已經被狂藍公司和加拿大電信衛星控股公司采用。

“沖浪波束”系統采用了有線電視調制解調標準（DOCSIS），并針對衛星應用進行了相應的改動。這使得“沖浪波束”系統與其他系統相比擁有獨特的優勢：

●可利用現成的有線電視調制解調芯片；

●可利用現有的運營商級的終端設備；

●可采用第三方的產品、網管、操作支持系統應用及在有線電視網數以百萬計用戶中廣泛應用的業務。

“沖浪波束”是一個雙向寬帶衛星通信系統，主站由射頻子系統、基帶/中頻處理子系統、信關站管理系統和網控中心組成。

（1）用戶終端

“沖浪波束”用戶終端高度集成緊湊，具有吞吐量大、空間資源利用率高和性能穩定可靠等特點。它由室內單元和室外單元兩部分組成。

室外單元與衛星直播到戶（DTH）的電視接收天線類似，只是增加了信號發射功能，包括天線反射面、饋源、發射和接收部件，以及用于固定在家庭、辦公室或公司的底座套件。

室內單元體積為23cm×23cm×3.8cm，其功能和大小都與普通的ADSL或有線電視的調制解調器差不多。它可以豎直或水平放置在用戶的辦公桌上為計算機或局域網提供標準以太網接口。室內單元與室外單元之間通過2根中頻電纜相連。

其用戶終端的主要特點如下：

●寬帶衛星調制解調器造價很低；

●可實現永不掉線的寬帶連接；

●前向鏈路采用自適應調制編碼技術，鏈路可靠性極高；

●反向鏈路采用速率自適應調整技術，并內嵌了用戶識別和數據加密技術；

●采用了針對網絡業務的加速技術；

●采用了針對各種網絡業務的服務質量，保障技術；

●對外提供10～100Mbit/s自適應以太網接口并選配無線局域網絡（WLAN）接口（WiFi）；

●實現了基于標準簡單網絡管理協議（SNMP）的遠程網絡管理監視與控制。

（2）衛星調制解調傳輸系統-1200（SMTS-1200）

該設備位于運營商主站（或稱信關站），基于成熟的有線電視網絡調制解調傳輸系統（CMTS），采用電信運營級標準進行生產制造，主要負責管理衛星網用戶與信關站路由器、服務器之間的業務流，每個衛星調制解調傳輸系統-1200每秒可以路由高達42億個數據包，并為每個衛星接口單元管理1.6萬個并發連接。

（3）網絡管理系統（NMS）

沖浪波束的網絡管理系統可為運營商提供完善的“交鑰匙”服務。運營商可以通過網絡管理系統集中控制和監視系統運行的各個方面，通過與前/后臺管理系統，可實現系統故障診斷，網絡性能監視和虛擬網絡運營等多種功能。

（4）運營及商務支撐系統（OSS/BSS）

運營及商務支撐系統可通過一系列有效的工具開展高效的客戶服務和管理，這些工具包括分銷商及客戶入口、客戶服務管理，各種報表生成，計費及客戶數據庫等等，將運營商、分銷商和客戶等不同層次分開，實現分層管理?！?/p>