2013年中国卫星应用大会报道之二卫星通信在民航中的应用
2013-12-16黄序
黄序
近年来,民航客机上的机载卫星通信也逐渐成为业界关注的焦点之一,也是本届卫星应用大会上研讨的重点之一。如何在政策和法规上规范机载卫星通信,至今仍是业界正在不断关注和讨论的话题。
9月6日上午,来自中国民用航空局无线电管理委员会的万美贞主任对机载航空通信的有关政策进行了介绍和解释。
万主任讲到:为了提高飞行的可靠性及用户感受,航空通信是至关重要的。航空通信主要分为移动通信(地对空,空对地)和固定通信(地对地)。而空对地的移动通信中,又分为前舱通信和后舱通信,前者属于安全业务通信,需要高度完整性和快速响应。而后舱通信主要指机上乘客通信机上乘客通过卫星或地面基站方式接入互联网或与地面人员进行语音通信,主要包括航空运营人的私人通信和公众通信。此类通信属非安全通信,所用电台为非制式电台。传统的甚高频通信范围只限于视距范围内,不能满足大型客机远程信息传输的需要。因此,需要依靠超视距传输的高频通信来实现。高频通信受到电离层不稳定因素影响,通信可靠性会一定程度地降低。
而卫星技术具有满足目前及未来通信、导航和监视诸多需求的独特潜力。国际民航组织在近年来通过修订各类卫星航空移动(航路)业务方面的标准和建议措施及指导材料等行动,不断推进卫星通信。而作为中国民航,为全面提升航空公司运行中心与飞行机组之间的地空语音通信能力,确保运行控制的有效实施,提出《航空公司运行控制卫星通信实施方案》,并认为卫星通信是航空运营人解决运行控制通信问题的最有效手段。
机载卫星通信主要涉及:机载卫星通信系统终端地球站,卫星通信网络运营者和卫星操作者。所有行为必须首先满足如下法规和规章:《民用航空法》,《中华人民共和国无线电管理条例》,《中华人民共和国电信条例》 ,《建立卫星通信网和设置使用地球站管理规定 》(工业和信息化部令 第7号) ,《电信设备进网管理办法》(信息产业部令 第11号),《卫星移动通信系统终端地球站管理办法》(工业和信息化部 第19号),《卫星固定业务通信网内设置使用移动平台地球站管理暂行办法》(工业和信息化部第29号)
机载卫星通信系统终端地球站
机载移动地球站是指使用卫星移动业务频率的卫星移动通信系统中民用的航空器载终端,适用于前舱通信和后舱通信。中国民航可用的机载移动地球站包括:海事卫星通信系统地球站和铱星卫星通信系统地球站。
机载移动平台地球站是指使用卫星固定业务C频段或Ku频段,安装在航空器可移动平台上,仅适用于后舱通信 。必须满足《卫星固定业务通信网内设 置使用移动平台地球站管理织暂行办法》的相关条件和要求下方可设置使用。《中华人民共和国无线电频率划分规定》中将14.0-14.50GHz频段以次要业务划分给了机载移动平台地球站。即次要业务台(站)不得对主要业务台(站)产生有害干扰,也不得对来自主要业务台(站)的有害干扰提出保护要求。
对于机载卫星通信系统地球站的使用,民航做了如下规定:需要使用批准的卫星通信系统(网络)或卫星业务频率;需要通过批准的境内关口地球站进行通信;需要通过批准的境内经营者办理入网手续;需要获得进网许可证;需要获得中国民航局颁发或认可的设备装机文件(适用在中国民用航空主管部门登记的航空器);需要取得无线电发射设备型号许可证(适用在中国民用航空主管部门登记的航空器);需要持有电台执照;临时设置使用移动地球站,涉及使用未经批准的卫星移动通信系统或者卫星移动业务频率,应当向工信部提出申请,经审查批准,领取电台执照后方可使用。
对于卫星通信网络运营者:需要获得电信业务经营许可证 (基础电信业务许可证,增值电信业务许可证);需要获得卫星通信网的使用批准;频率的使用应当符合我国无线电频率划分规定;所用的空间电台若为国内的,应当获得批准或取得电台执照,若为国外的,应当已完成与我国卫星网络空间电台和地面电台的频率协调,技术特性符合双方主管部门之间达成的协议要求;网内地球站需要取得电台执照;发射设备需要获得《无线电发射设备型号许可证》。
卫星通信网络运营者在国内设立的控制中心需要满足: 1、应当能记录卫星通信网内任一移动平台地球站的位置,所用卫星,运行轨迹,发射频率,信 道带宽等载波参数;2、数据记录不得小于20分钟一次。3、数据期不短于一年。4、24小时提供相关数据。
卫星操作者及其责任:对卫星的使用应当获得批准或取得空间电台执照;需要完成与我国相关卫星网络空间电台和地面电台频率协调后,方可向用户提供卫星转发器资源;卫星操作者在与用户的合同或协议中,应当明确设置使用移动平台地球站及建立所属卫星通信网的具体要求和限制条件。
航空机载卫星宽带通信系统
在国际方面,欧、美和亚洲十几家航空公司的约超过800架飞机已经安装了卫星机载宽带通信系统,多家航空公司在开展机载卫星互联网通信的试航测试和试运行的工作; 美国联邦航空局(FAA)、欧盟(EASA)和联邦通信委员会(FCC)陆续认可了若干试航和试运行测试;在国内方面,民航公司已开始计划利用卫星通信技术,为客舱提供宽带通信服务,解决飞行中的信息孤岛问题。
作为机载卫星通信的主要国内主要推动企业,中国卫通科技委柴勇就该话题进行了主旨演讲。他指出,我国需要充分利用卫星天地一体业务服务和资源优势,建立统一的卫星通信网络平台,为飞越中国领空的民航班机提供基于同步轨道卫星通信系统,整体网络运营与应用业务安全可控运营服务,解决目前存在民航客机通信服务的信息孤岛问题。
中国卫通是国内唯一运营并掌控自主拥有卫星的卫星通信运营服务商,一直致力成为机载卫星通信服务提供商和运营商服务民航。在中国卫通所提出的机载卫星通信系统解决方案中,是使用地球同步轨道卫星Ku频率传输通道传输信号,实现民用航班直接与地面通信网络互联互通。系统主要包括机载卫星通信终端分系统,同步轨道固定卫星通信网络分系统(FSS卫星),系统运行网管中心和卫星地面站传输分系统,地面通信网络关口站分系统,地面站运行保障分系统。利用星形及网状混合的卫星网络和FDMA/TDMA多址方式,每架飞机可达到下行(入境)40Mbps和上行(出境)2Mbps的速率。机舱内通信网络采用无线WIFI标准,地面网络接入、数据交换、国际关口站、安全管理和存储等,采用现地面网络标准和技术,能够最大化的提高系统的兼容性。
除技术细节外,柴勇进一步指出,我们亟需制定出满足国家民航局行业管制政策,符合国家信息传输安全法规,以及信息内容管理规定等运营要求的机载航空通信规范。在此前提下,才能保障系统能够更加安全可靠地为用户提供各项通信服务。
空中高速上网连接的实现
在上述新兴市场中,卫讯公司尤其重视民航空中宽带业务,其已为数百架政府和商用飞机提供了该项业务。9月6日上午,美国卫讯公司移动宽带系统的执行总监Meherwan Polad对利用ViaSat系统实现空中高速上网连接进行了着重介绍。
作为一直受到广泛的赞誉美国卫讯公司,近年来,正在将其地面高速互联网服务推广至飞机上,致力于引领一场空中高容量互联网服务变革。
卫讯公司目前正在与捷蓝航空和美联航进行合作项目,旨在使用高容量的Ka波段提供一种最快速、成本最低的卫星终端和机载宽带服务,计划在A320, 737及757等总计超过400架飞机上使用,该项目计划于2013年提供服务。其Exede空中上网服务可以为每位旅客提供12Mbps速率,实际上网速率及终端概率方面的性能远高于其他竞争对手公司所能达到的标准。
现今机载WiFi的实际情况是用户少且满意度很低。而卫讯公司认为,公司的真正目的就是在于提供最经济有效的服务,为旅客提供最高的容量,最快的速度及最大的扩展,这样才能让旅客满意,为公司提供长足发展的竞争力。
为了提供更优质服务,在未来的若干年内,卫讯公司将在如下方面进行努力:为航空公司提供性价比更高及更灵活的服务;预留大量的带宽资源,并对各类各国服务提供更加合适的带宽;增加ViaSat-2卫星提供更多服务,应对卫星载荷带来的挑战; 与中国和其他国际合作伙伴一起为民用航空市场提供高容量Ka带宽;从美国和欧洲开始启用,逐渐扩展至全球。
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