美国NGSO宽带通信星座系统管理政策研究（上）

+刘全 中国电子科技集团公司第五十四研究所 中华通信系统有限责任公司

葛新 北京新星宇航科技有限公司

李健十 航天东方红卫星有限公司

1.引言

近几年来，非静止轨道（NGSO）宽带通信星座迎来了新一轮的发展热潮。截止2020年1月，全球公布的NGSO宽带通信星座计划已多达39个，涉及至少12个国家32家企业，计划发射卫星总数已超过34666颗[1]。这些星座的迅速发展，不仅将大幅提升卫星通信系统的容量，降低单位带宽成本，更有可能颠覆传统的卫星应用模式和设计理念，使卫星通信更接近大众应用的门槛。然而，随着OneWeb和SpaceX等大规模星座的不断涌现，并相继开始部署，使频率轨道资源的争夺逐渐进入白热化，给卫星业务的监管带来了前所未有的严峻挑战，并引发了一系列的管理问题，如频率划分、干扰协调、“落地”监管、轨道碎片等，受到各国电信管理部门和卫星通信产业界的密切关注。目前，美国、加拿大等国家相继出台了专门针对NGSO宽带通信星座系统的管理政策，以引导和规范相关产业发展，加快星座系统的建设，期望在新一轮的全球卫星互联网竞争中占得先机。

本文主要聚焦美国NGSO宽带通信星座系统的管理政策，分别从管理机构、立法情况、频率规划、管理机制、当前授权情况、主要规则条款及其变化趋势、最新发展动向等几个方面进行全面综述，并围绕其中的热点问题，如星座授权流程、里程碑管理、国外星座准入及其监管、兼容与协调机制、NGSO动中通管理、轨道碎片管理等进行重点解读，在此基础上提出相关发展建议。

2.管理机构及立法情况

美国的电信管理工作一直全球领先，建立了非常完善的电信管理法律体系。早在1934年就发布了《通信法》，作为管理美国境内外通信事务的基本法律，1996年进行了较大修改，并改名为《电信法》，旨在促进竞争，确保美国电信消费者获得低价、高质量服务。美国设立了两个独立的电信管理机构，即美国联邦通信委员会 （FCC） 和国家电信与信息管理总局 （NTIA），其中FCC直接对国会负责，主要管理非政府部门和个人电信事务；而NTIA隶属商务部，直接对总统负责，主要管理联邦政府机构的电信事务。同时，美国将无线电频谱划分为FCC专用、NTIA专用以及FCC与NTIA 共用三类，其中专用频段由FCC和NTIA 分别单独管理，共用频段由部间顾问委员会（简称IRAC）负责协调管理。

鉴于目前美国NGSO宽带通信星座主要为非政府系统，且全部由商业公司主导，故按照职能分工，均由FCC负责统一归口管理，主要依据的法规文件是《美国联邦行政法规第47编，电信卷》（Code of Federal Regulations,Title 47,Telecommunication,简称CFR 47）。

该法规由五个分卷组成，共计199个部分，对FCC 的组织机构，各种电信业务管理规定，包括建立台站申请程序，执照，电台审批要求，电台执照的资格要求、收费、技术标准，技术操作等都做了详细规定。其中，对于NGSO卫星通信系统一般区分为常规通信、试验通信和业余通信进行管理，依据的法规条款分别对应CFR 47文件的第25、第5以及第97部分。从目前各NGSO宽带通信星座向FCC提交的申请资料来看，全部属于常规卫星通信，因此主要适用于第25部分的相关法规，包括一般性规定、申请与授权、技术标准、技术操作等8个章节，其中，与NGSO宽带通信星座系统相关的主要规则条款详见表 1。

3.频率规划情况

根据§2.106和§25.202的规定，目前美国NGSO宽带通信星座主要使用Ku、Ka、V、E四个频段，业务类型主要为固定卫星业务 （FSS），具体频率划分情况与ITU《无线电规则》二区的频率划分大体相同，二者的对比情况详见表 2。

4.主要管理机制

美国FCC对NGSO宽带通信星座系统采用政府授权方式进行统一管理，星座空间段（空间电台）和地面段（地球站）分别进行授权。通常流程是先申请整个星座空间电台的通用授权 （Blanket License），然后再申请相关地球站的单个授权 （Individual License） 或通用授权。根据§25.102规定，所有空间电台和地球站必须向FCC提出申请并获得授权才能进行能量和信号传输，严禁擅自使用[2]。

4.1 申请资质

FCC对NGSO星座的授权总体上分为两大类：一类是针对美国国内星座系统的“建设、部署及运营”授权 （Authorization of Construction,Deployment &Operation），需要分别申请星座和地球站执照 （Licenses）；另一类是针对国外系统的“落地”或者“市场准入”授权 （Authorization of Market Access），需要分别申请星座和地球站在美国的市场运营许可。

美国国内的星座系统向FCC申请空间电台和地球站执照的资质要求如下：按照《电信法》第310条之规定[3]，美国不向美国以外的任何政府、公司和个人或其代表颁发无线电台执照，也禁止此类主体持有美国电台执照。外国人、外国政府或外国公司或其代表持有20%以上股本的美国本土公司也无权获得公共通信电台执照；直接或间接对美国公司控股的其它公司，如其控股公司的25%以上股本由非美国人、政府或公司或其代表持有，则FCC可基于对公共利益的考量，拒绝向该美国公司颁发公共通信电台执照。

表1 FCC针对NGSO 星座的主要管理条款

相比之下，国外星座系统向FCC申请空间电台和地球站市场准入授权的“门槛”更高，按照CFR 47 §25.137条以及政策文件FCC-01-322A的要求，美国仅对已经签署《WTO 基础电信协议》并承诺开放卫星服务的49个国家的卫星系统持开放政策，虽然不能颁发执照，但可以参照美国国内系统的相关流程进行市场准入授权和监管[4]。目前FCC批准授权的几个国外星座，如英国的OneWeb和O3b、加拿大的Telesat和Kepler等均属于此类情况。除此以外，其他国家的卫星系统，则需要单独评估，类似于“互换”落地权，要求申请方提供材料证明美国卫星系统在相关国家提供类似业务时能获得有效的公平竞争机会，包括在申请方所属国家以及美国卫星系统需要开展业务的其它国家。

整体来看，美国对国外NGSO星座系统的“落地”监管比较严格，相关申请的处理流程和管理要求与美国本土的星座系统基本相同，在协调地位方面也没有差别，比较明显的不同在于[5][6]：①国外系统不需要向FCC缴纳星座授权申请费和年度监管费，只需要缴纳保证金；②国外系统不需要向FCC提交ITU卫星网络资料，只需要提交相关说明及EPFD验证文件；③国外系统还需要额外提供材料证明其轨道碎片减缓计划受到其主管国家政府的有效监管。

4.2 星座授权的基本要求

根据CFR 47 §25.110、114、146等条款，申请NGSO星座授权一般为整星座空间电台的通用授权。按规定，申请人必须通过线上IBFS系统（http://licensing.fcc.gov/myibfs/）提供以下四类文件的电子版：

表2 FCC和ITU关于 NGSO 宽带通信星座的频率划分情况对比

（1）申请表：FCC 312 主表、附录S、附录159。

主要包括：①申请人和通讯人及其联系信息。②申请类型（申请新的空间电台执照、修改已有申请、修改已有执照、国外卫星市场准入等）。③每个波束的信道划分中心频率及带宽、EIRP及EIRP谱密度、G/T值、增益轮廓图、极化设计。④星座构型参数（轨道面、各轨道面的卫星数及倾角、轨道周期、近地点、远地点、初始相位角等等）。⑤频段范围和服务类型。⑥覆盖区域以及每个覆盖区的PFD值。⑦预期寿命。⑧申请费缴纳情况等。

（2）技术性文件。

主要包括：①系统整体概况、运行及服务情况、频率使用情况。②轨道碎片减缓的设计考虑及相关措施。③对地面、GSO、NGSO等现有系统及业务的干扰分析。④符合ITU《无线电规则》第21、22条以及CFR 47 §25.146相关技术要求的证明（包括PFD、EPFD限值等）。⑤对于美国国内的NGSO系统，还需要一并提交相应的ITU卫星网络资料及相关说明文档，并按规定缴纳成本回收费用；特殊情况下，可申请先行报送ITU卫星网络资料，之后再单独申请空间电台执照，但提前报送的网络资料数不超过5份。⑥对于国外星座系统，还需要提供ITU网络资料的相关说明，EPFD限值的相关验证文件以及轨道碎片减缓计划受主管国家的监管情况证明。

（3）财务文件：主要包括公司股权结构、管理人员组成等。

（4）法务文件：相关法律法规及管理政策条款的合规说明，涉及国家安全、执法、外交、贸易以及美国公众利益等多个方面。

4.3 地球站授权的基本要求

根据CFR 47 §25.110、115、130、132、133、136、137、139等条款规定，申请 NGSO地球站授权需要提交以下两类文件：

（1）申请表：FCC 312 主表、附录B、附录159。

主要包括：①申请人和通讯人及其联系信息。②申请类型和交费情况。③提供服务的详细说明（包括业务类型，调制编码方式，远程控制，计划使用的频段范围、卫星或指向范围等）。④地球站类型。⑤环境影响情况。⑥外资情况。⑦特定规则的豁免请求。⑧地球站工作地点。⑨天线参数（数量、制造商、等效口径、极化、增益、半功率波束宽度、是否通过测试等）。⑩发射功率和功率密度。

（2）技术性文件。

主要包括：①地球站的技术性说明，包括计划使用卫星，上、下行链路的频率使用及与地面、GSO等其他系统和业务的兼容共用情况、天线方位和俯仰指向范围等。②天线的具体辐射特性，按§25.132要求提供典型配置下的天线辐射方向图，并提供测试结果满足§25.209相关要求的证明文件；对于新固定地球站的申请，或涉及更改一个或多个现有地球站天线结构的整体高度的修订申请，必须在申请中提供该天线的FCC天线结构注册号，或者说明向联邦航空局FAA的报备情况。③与UMFUS业务的频率协调报告。④地球站辐射危害评估报告。⑤计划使用竞争协议的地球站还必须提供材料证明其竞争协议的合理性。

以上所有资料必须以电子版通过IBFS系统提交，并附上申请单位负责人签名。根据§25.115的相关规定，在10.7-12.7 GHz、14-14.5 GHz、17.8-18.6 GHz、18.8-19.4 GHz、19.6-20.2 GHz以及28.35-29.1 GHz频段可申请NGSO地球站单独授权或通用授权；但是10.7-11.7 GHz、17.8-18.3 GHz、19.3-19.4 GHz和19.6-19.7 GHz频段的通用授权不受地面固定业务FS保护；在12.75-13.15 GHz、13.2125-13.25 GHz、13.75-14 GHz以及27.5-28.35 GHz频段只能申请单独授权。

4.4 授权申请的处理流程

FCC针对NGSO系统的申请及授权处理，全部使用线上 IBFS系统完成。根据CFR47 §25.150-§25.156，FCC对于地球站和空间电台授权申请的一般处理流程如下：

（1）申请人按规定通过IBFS系统提交申请材料。

（2）FCC收到申请后，进行文件编号和台站标识，并进行公示，公示期限一般为30天。

（3）其他操作者可在公示期限内将反对意见或评论邮寄给申请人，并通过IBFS系统向FCC提交电子版的邮寄证明、驳回请求或者其它意见。

（4）针对其他操作者的驳回请求或评论意见，申请人可在10天内通过IBFS系统对这些请求或意见进行回应，如确有需要，可向FCC申请延长回应期限。对于非常规地球站的反对意见，申请者的回应时间可延期至30天。

（5）提出驳回请求的一方可在公示期限届满后5天内，就申请方的回应进行再次评论。

（6）公示期结束后，FCC 将对申请、各操作者意见进行综合评估，并给出相应的处理结果，并进行再次公示。一般来说，处理结果有以下几种：同意授权 （Grant of Authority）、部分同意授权 （Grant in Part）、拒绝申请（Denied），延期处理 （Deferred）、部分延期处理 （Deferred in Part）。

为促进NGSO系统的公平竞争，自2016年7月开始，FCC引入了特殊的“批次处理” （Processing Round） 机制，其处理流程如图 1所示。

根据§25.157规定，当操作者首次申请某个频段的NGSO FSS星座系统授权时，FCC将会对该申请进行公示，并同时发布截止公告 （Cut-off Notice），邀请具有相同需求的所有操作者在规定的时限内（通常2-4个月）提交类似申请，之后FCC将按照空间电台的一般授权处理流程对所有合格的申请分别进行公示和审核。同一“批次处理”流程中的所有NGSO星座具有同等地位，不区分优先级；如果操作者在截止日期之后才提出申请，则需另行审议，且无法享有同等使用该频段的权利。

操作者获得NGSO星座的通用授权后，才能继续申请相应NGSO地球站的通用/单独授权，其处理流程和GSO地球站类似，不适用“批次处理”机制。

图1 NGSO星座系统申请授权处理流程

4.5 履约担保

根据§25.165的规定，FCC要求所有NGSO星座系统获得授权后的30天内递交一份由第三方担保公司担保的履约担保书 （Surety Bond），逾期未交则授权自动失效；并且还要求申请人必须使用符合《美国法典》规定要求的合格担保公司。若申请人未按星座里程碑管理的相关要求如期完成建设任务，或者在此之前主动放弃授权，均视为“违约”，则FCC将没收申请人的授权资格，并根据其实际占用该授权的天数，向其担保公司索赔一定数额的保证金作为罚金上交美国财政部。具体罚金数额按以下公式计算：

其中，A为应支付罚金，按万美元取整；D为违约的日期距离授权日期的天数。

实际执行时，获得授权的星座通常是通过第三方担保公司分多期向FCC提交担保保证书（一般每期担保1年），每期担保到期之前30天内须提交下一期担保书，不能间断，否则也将视为“违约”，并被没收授权资格并处以罚金。

4.6 建设进度管理

根据§25.164和§25.165的规定，FCC要求所有已授权的NGSO星座系统符合以下“里程碑”节点管理要求：

（1）里程碑节点1：自授权之日起，六年之内完成50%卫星部署并投入使用，否则，星座授权规模将更改为实际在轨卫星数量，并且将根据申请人占用授权天数，从第三方担保公司索赔相应金额（约500万美金）作为罚金，具体罚金计算公式见4.5节。

（2）里程碑节点2：完成节点1后的三年内（即授权后的九年内），完成星座的100%部署并投入使用。本节点无保证金约束，如果没有完成，则星座授权规模更改为实际在轨卫星数量。

（3）在轨卫星要求：完成两个“里程碑”节点后，要求在轨卫星数量始终控制在授权规模的50% 以上，否则星座规模将削减至实际在轨卫星数量。

（4）接替卫星要求：接替卫星必须在被替代卫星退役前发射，且不受星座卫星授权总数以及里程碑政策的约束。对于技术特性一致的在轨备份卫星的启用，应在投入使用的30天内通知FCC；对于技术特性一致的地面接替卫星的发射，应至少在发射前30天通报FCC。

FCC对于获得授权的NGSO地球站的建设进度也有明确要求。根据§25.133的规定，对于单独授权地球站，授权书上会规定必须完成建设和投入运行的期限，通常要求地球站在授权后12个月内完成施工建设并投入运行；对于通用授权地球站，通常要求相关的应用网络在授权后12个月内投入运行。

此外，根据§25.170-§25.173等条款的要求，FCC还要求各NGSO星座系统每年6月30日提交年度报告，上报星座系统的建设进度和运行情况，频率使用情况，协调的困难、原因、解决建议等，同时还要求各操作者上报空间电台的在轨操作及在轨测试等情况。

4.7 管理费用

根据CFR 47 §1.1107，§1.1156，§25.165等条款的相关规定[2,5,7,8]，美国对NGSO系统的申请及授权管理的收费情况如表3所示。

4.8 授权有效期及续期要求

根据§25.121的规定，NGSO空间站和地球站的授权有效期一般均为15年。

NGSO地球站的授权有效期起止时间会在授权书上专门注明。NGSO星座空间电台授权的起始时间为星座首星成功入轨的当日凌晨3点（美国东部时间），所有根据该授权随后投入使用的空间电台的操作权限将在15年授权到期时一并终止。

NGSO地球站授权的续期申请，应在许可证到期前30天至90天内提出；NGSO星座（空间电台）授权的续期申请，应在现有授权期限内的第12年年底前30天至90天内提出。

5.当前授权情况

截止到2020年2月15日，FCC共收到13家商业公司提交的20个NGSO宽带通信星座授权申请，如表4所示，其中有10个星座隶属美国，申请类型为“星座建设执照授权”；其余10个为国外星座，分别来自英国、卢森堡、荷兰、加拿大、挪威等5个签署WTO协定的国家，申请类型为“美国市场准入授权”。仅在2016年7月至2017年7月一年时间内，因OneWeb、Boeing、Theia等公司分别提交的Ku/Ka/V频段星座申请，FCC先后三次启动了“批次处理和申请截止”流程[9-12]，如图 2所示，由此引发SpaceX、Viasat等多家商业公司“扎堆”申请星座授权。经过这三轮“批次处理”，FCC共计收到19个星座申请，其中Ku、Ka、V频段星座分别为7个、13个、9个。此后，2019年07月04日，商业巨头亚马逊公司的Kuiper星座也高调加入其中，向FCC递交了Ka频段NGSO宽带星座申请，主用17.7-18.6,18.8-20.2,27.5-30.0Hz等频段。由于Kuiper星座早就错过了相应频段的首个“批次处理”截止日期，按照现行管理规定，即便将来获得FCC授权，其国内协调地位与其它星座也无法相提并论，因此在频率使用上不占优势。

从目前的授权批复情况来看，FCC已经批准了其中10家公司的13个宽带通信星座，批复卫星总数达到13270颗，占申请总数的54.7%，其中主用Ku频段的星座6个，主用Ka频段的星座10个，主用V频段的星座仅4个。统计表明，仅有O3b、SpaceX、Telesat、Theia 等4家公司同时获得了Ka和V频段授权，仅有SpaceX和Theia 2家公司同时获批Ku、Ka、V三个频段授权。此外，因LeoSat公司未能按期续交第三方担保材料，其星座授权已被FCC于2019年9月没收，并被判处罚金157万美元[13]，故目前FCC 颁发的实际有效的星座授权仅剩下12个。

图2 美国对NGSO宽带通信星座的批次处理

表3 美国对NGSO星座系统的收费情况

表4 美国FCC的NGSO星座申请及授权情况统计

表5 美国FCC的NGSO星座配套地球站申请及授权情况统计

从星座配套的地球站申请及授权情况来看，截止到2020年2月15日，仅有O3b、OneWeb、SpaceX、Telesat、Kepler等5家进展较快的公司向FCC提交了配套地球站的建设申请，其中O3b获得授权的NGSO地球站个数最多，至少包括2个信关站和4205个用户站，其它星座配套地球站申请及授权情况详见表 5。

透过表中的统计数据进一步分析，还可以发现两个令人意外的情况：

（1）传统卫星公司Boeing和Viasat至今未能获得任何星座授权。综合多个外媒的分析来看，这可能跟两家公司对NGSO星座市场的信心不足有关，两者在公布星座计划后迟迟未有实质性进展，基本处于观望状态[14][15]。

（2）融资优势明显的OneWeb自2017年从FCC拿到首个Ku/Ka频段授权后就再也没有重大进展，之后提交的Ku/Ka频段星座规模扩大（1980颗）以及V频段MEO和LEO星座申请，均被FCC搁置近两年未见批复。而反观SpaceX，大有“后来居上”之势，不仅获得Ku、Ka、V三个频段的授权，还多次获准修改已授权星座的规模和设计参数[16]。两者的“待遇”反差之大耐人寻味，从近期的动向来看，OneWeb已通过多种渠道频频向FCC“施压”，请求FCC对其公平对待并按照管理政策规定尽快作出回应[17]。（未完待续）

注释

[1].刘全等,非静止轨道宽带通信星座频率轨道资源的全球态势综述.卫星与网络,2020(第1期&第2期).

[2].FCC,FCC-ECFRTitle 47-Part 25 Electronic Code of Federal Regulations-Satellite Communication-2019.06.2019.

[3].The 104th Congress of the United States,Telecommunications Act of 1996,https：//transition.fcc.gov/Reports/1934new.pdf,2020.

[4].FCC,FCC-01-322A1 Amendment of the Commission's Regulatory Policies to Allow Non-U.S.Licensed Space Stations to Provide Domestic and International to Satellite Service in the United States.2001.

[5].FCC,Assessment and Collection of Regulatory Fees for Fiscal Year 2019,https：//www.federalregister.gov/documents/2019/10/23/2019-22914/assessment-and-collection-ofregulatory-fees-for-fiscal-year-2019,2020.

[6].Kensinger,K.,U.S.Small Satellite Licensing and the Federal Communications Commission.2016.

[7].FCC,FCC-18-90A1 FCC Order,Amendment of the Schedule of Application Fees Set Forth In Sections 1.1102 through 1.1109 of the Commission's Rules.2018.

[8].FCC,FCC-ECFR-Title 47-Part 1 Electronic Code of Federal Regulations-Satellite Communication-2020.02,https：//ECFR.io/Title-47/pt47.1.1,2020.

[9].FCC,DA-16-1244A1 Cutoff established for additional ngso-like satellite applications or petitions for operations in the 37.5-40.0 GHz,40.0-42.0 GHz,47.2-50.2 GHz AND 50.4-51.4 GHz bands.2016.

[10].FCC,DA 17-524A1 Cutoff established for additional ngsolike satellite applications or petitions for operations in the 12.75-13.25 GHz,13.85-14.0 GHz,18.6-18.8 GHz,19.3-20.2 GHz,and 29.1-29.5 GHz bands.2017.

[11].FCC,DA-16-804A1 OneWeb Petition Accepted for Filing;Cut-Off Established for Additional NGSO-Like Satellite Applications or Petitions in the 10.7-12.7 GHz,14.0-14.5 GHz,17.8-18.6 GHz,18.8-19.3 GHz,27.5-28.35 GHz,28.35-29.1 GHz,and 29.5-30.0 GHz Bands.2016.

[12].Albuquerque Jose,Chief Satellite Division,FCC,Satellite Spectrum Management Issues.2018.

[13].LeoSat MA,I.,SATPDR-20161115-00112 LeoSat petition seeks U.S.market access for planned LeoSat Ka-band low-Earth orbit satellite system.2016.

[14].Henry,C.,Boeing constellation stalled,SpaceX constellation progressing,https：//spacenews.com/boeing-constellationstalled-spacex-constellationprogressing/,

[15].Caleb Henry,S.,Viasat shrinks MEO constellation plans,https：//spacenews.com/viasat-shrinks-meoconstellation-plans/,

[16].BRODKIN,J.,SpaceX cuts broadband-satellite altitude in half to prevent space debris,https：//arstechnica.com/tech-policy/2019/04/spacexchanges-broadband-satellite-plan-tolimit-debris-and-lower-latency/,2019.

[17].WorldVu,Re：Notice of Ex Parte Presentation WorldVu Satellites Limited,Application for Modification,IBFS File No.SATMOD-20180319-00022,https：//ecfsapi.fcc.gov/file/10514089985069/OneWeb%20Ex%20Parte%20May%20 14.pdf,2020.