北美宽带卫星通信现状

□□北美地区提供卫星宽带业务的系统有美国休斯网络系统公司、美国狂蓝公司（已被美国卫讯公司收购）和加拿大电信卫星控股公司。

1 美国休斯网络系统公司

2007年8月14日，美国的休斯网络系统公司发射了一颗采用全Ka频段的宽带通信卫星——太空之路-3（Spaceway-3）。太空之路-3卫星是美国波音卫星系统公司设计并制造的一颗宽带数据通信卫星。它采用波音卫星系统公司的高功率大容量卫星平台——波音卫星系统-702（BSS-702），发射质量超过6000kg，是世界上第1颗采用基于星上处理的宽带数据通信卫星，用户段之间的通信不需要地面站进行中转。

太空之路-3卫星的点波束

太空之路-3卫星的基本参数

休斯网用户终端天线

太空之路-3采用了多项关键技术：

●星上再生交换技术，卫星接收到信号后首先对信号进行解调，并将信号转换成可处理的数字信号；

●星载数字处理器，实现通信信号的星上联通；

●分组交换技术，采用成熟的高级数据包传输结构；

●多点波束技术，使卫星能够为小终端提供业务。

利用太空之路-3卫星，休斯网络系统公司推出了一项名为休斯网（HughesNet）的卫星宽带互联网通信业务。2008年4月，休斯网络系统公司获得了第一个休斯网用户。到2008年底，其宽带消费业务已经有43.3万个用户，其中的8.6万个已经被放置到太空之路-3上。目前休斯网络系统公司的运营正常，收益良好，面临的最大问题是缺少星上备份。

狂蓝-1卫星的基本参数

2 美国狂蓝公司

2006年12月8日，美国狂蓝公司发射了全球第一颗采用全Ka频段的多点波束商业通信卫星——狂蓝-1。该卫星由美国的劳拉空间系统公司研制，发射质量达4.7t，采用劳拉空间系统公司的LS-1300平台。

狂蓝公司原计划研制2颗卫星，但是由于资金问题，该公司在2002年3月取消了其中1颗的研制计划，并暂停了卫星的研制。2003年卫星才开始重新研制，唯一的狂蓝-1卫星原定在2004年9月发射，但由于劳拉空间系统公司研制的一颗与狂蓝-1十分相似的卫星在轨失效，导致狂蓝-1的发射延迟。在卫星发射之前，狂蓝公司曾利用加拿大的阿尼克-F2（Anik-F2）卫星进行了卫星互联网服务试验，并在2005年1月利用该卫星上的30个Ka频段点波束开始向北美地区的客户提供卫星接入互联网服务，其主要客户是那些地面互联网无法达到或者效果不好的农村和偏远地区。

截至2008年12月31日，狂蓝公司的用户已经达到了39万。2009年10月1日，狂蓝公司被卫讯公司以5.68亿美元收购。

阿尼克-F2卫星的基本参数

3 加拿大电信卫星控股公司

加拿大电信卫星控股公司现通过阿尼克-F2、F3卫星上的16台Ka频段转发器为北美地区提供宽带卫星通信业务。阿尼克-F2于2004年发射，是世界上第一颗商用Ka频段双向高速宽带通信卫星，由波音卫星系统公司研制，采用BSS-702平台，发射质量为5910kg。

阿尼克-F2卫星的用户终端之间无法直接通信，需要地面进行处理。在该卫星的45个点波束中每7个或8个共用1个地面信关站终端，一共有6个信关站，均匀分布在美国和加拿大境内。

阿尼克-F2卫星上的频率复用因数为5，每个点波束的带宽为56MHz，卫星的最大容量达到了4Gbit/s。假设每个用户平均上传速率为1～2kbit/s，下载速率为2～4kbit/s，则该卫星一共能满足大约50万～100万用户需求。此外，该卫星上还携带了一个试验性质的星上处理Ka频段有效载荷，它不需要地面信关站的转发，星上采用异步传输模式（ATM）处理，可对接收到的低速多频时分多址（TDMA）信号进行解调和解码。

由于该卫星中的30个波束租给了美国的狂蓝公司，故加拿大电信卫星控股公司实际可用的点波束数目只有15个，再加上阿尼克-F3上的1个Ka频段点波束，加拿大电信卫星控股公司能满足的用户最多可达15万。截至到2008年12月31日，加拿大电信卫星控股公司的卫星宽带通信用户达到了8万。

4 美国卫讯公司的冲浪波束地面网络技术

美国狂蓝公司和加拿大电信卫星控股公司提供宽带通信业务的卫星都采用弯管式转发器，所以需要地面站的配合。美国地面终端技术供应商——卫讯公司就一直致力于通过开发新的地面技术来提升现有卫星系统的容量。冲浪波束就是其最新推出的一种卫星宽带通信业务。利用“冲浪波束”技术已经将狂蓝-1卫星的吞吐量提升了30%～40%。该技术已经被狂蓝公司和加拿大电信卫星控股公司采用。

“冲浪波束”系统采用了有线电视调制解调标准（DOCSIS），并针对卫星应用进行了相应的改动。这使得“冲浪波束”系统与其他系统相比拥有独特的优势：

●可利用现成的有线电视调制解调芯片；

●可利用现有的运营商级的终端设备；

●可采用第三方的产品、网管、操作支持系统应用及在有线电视网数以百万计用户中广泛应用的业务。

“冲浪波束”是一个双向宽带卫星通信系统，主站由射频子系统、基带/中频处理子系统、信关站管理系统和网控中心组成。

（1）用户终端

“冲浪波束”用户终端高度集成紧凑，具有吞吐量大、空间资源利用率高和性能稳定可靠等特点。它由室内单元和室外单元两部分组成。

室外单元与卫星直播到户（DTH）的电视接收天线类似，只是增加了信号发射功能，包括天线反射面、馈源、发射和接收部件，以及用于固定在家庭、办公室或公司的底座套件。

室内单元体积为23cm×23cm×3.8cm，其功能和大小都与普通的ADSL或有线电视的调制解调器差不多。它可以竖直或水平放置在用户的办公桌上为计算机或局域网提供标准以太网接口。室内单元与室外单元之间通过2根中频电缆相连。

其用户终端的主要特点如下：

●宽带卫星调制解调器造价很低；

●可实现永不掉线的宽带连接；

●前向链路采用自适应调制编码技术，链路可靠性极高；

●反向链路采用速率自适应调整技术，并内嵌了用户识别和数据加密技术；

●采用了针对网络业务的加速技术；

●采用了针对各种网络业务的服务质量，保障技术；

●对外提供10～100Mbit/s自适应以太网接口并选配无线局域网络（WLAN）接口（WiFi）；

●实现了基于标准简单网络管理协议（SNMP）的远程网络管理监视与控制。

（2）卫星调制解调传输系统-1200（SMTS-1200）

该设备位于运营商主站（或称信关站），基于成熟的有线电视网络调制解调传输系统（CMTS），采用电信运营级标准进行生产制造，主要负责管理卫星网用户与信关站路由器、服务器之间的业务流，每个卫星调制解调传输系统-1200每秒可以路由高达42亿个数据包，并为每个卫星接口单元管理1.6万个并发连接。

（3）网络管理系统（NMS）

冲浪波束的网络管理系统可为运营商提供完善的“交钥匙”服务。运营商可以通过网络管理系统集中控制和监视系统运行的各个方面，通过与前/后台管理系统，可实现系统故障诊断，网络性能监视和虚拟网络运营等多种功能。

（4）运营及商务支撑系统（OSS/BSS）

运营及商务支撑系统可通过一系列有效的工具开展高效的客户服务和管理，这些工具包括分销商及客户入口、客户服务管理，各种报表生成，计费及客户数据库等等，将运营商、分销商和客户等不同层次分开，实现分层管理。■