全球高通量卫星发展概况与应用前景

全球高通量卫星发展概况及应用前景

多媒体化、泛在化、

宽带化是信息网络发

展的基本趋势。为了适

应宽带化发展的时代

要求.光纤通信出现了

密集波分复用

{DWDM)、光传送网络

(OTN)、无源光纤网络

(PON(技术，地面移动

通信出现了3G系统长

期演进(LTE)和4G，

5G进步，而卫星通信则出现了高通量卫星(HTS )。

宽带已经成为与水电路同等重要的基础设施.是各国优先发展的国家战略，我国也于2013年开始实施“宽带中国”计划。卫星通信在信息网络中举足轻重，为此.我国正在研制中星一16高通量卫星。与发达国家相比，我国卫星通信仍然落后。所以，跟踪研究全球高通量卫星的发展情况、探索国内的应用前景.应该成为我国宽带发展过程中的重要议题。

1全球高通量卫星的发展情况

开发利用新频率资源、提高频率使用效率是任何通信系统扩展带宽容量的从本方式。与C，Ku频段相比，Ka频段

频率资源更加丰富，而多点波束则可以数十倍地提高了频率利用效率，两者结合使得高通量卫星容量得以百倍地增加。

基于高通量卫星、新一代甚小孔径终端(VSAT)和IP 技术的宽带卫星通信系统传输能力接近4G水平，体系结构方面与地面互联网高度兼容，在宽带接入、基站中继、机载/船载/车载移动通信、企业联网、视频分发与采集等方面得到广泛应用。

市场规模显著增长，收入比重并不对称

欧洲咨询公司(Euroconsult)预测，2013年高通量卫星占全球总卫星带宽容量需求的17%，到2023年占比将增长到将近50%。北方天空研究公司(NSR)预计，到2022年全球高通量卫星总供应容量将超过2.3Tbit/s，总需求容量超过1Tbit/s。其中，静止轨道高通量卫星超过900Gbit/s，O3b 等中轨道高通量卫星将达到100Gbit/s。在这1Tbit/s以上的高通量卫星总容量需求中，宽带接人占73%，基站中继、IP中继、VSAT联网为168Gbit/s，各类移动应用为140Gbit/s。

到2023年，虽然高通量卫星总带宽需求将与一般通信卫星平分秋色，但在188亿美元的总收入中仅占32%。这主要是山高通量卫星的带宽定价和出租率相对较低等原因引起的，而出租率低又源于各个点波束中业务分布不均，制约了带宽利用率的提高。在有限的收入中，各种应用所占比

重相对平均。尽管宽带接入在带宽需求中一枝独秀，但其收入贡献并不明显。这是由于家庭用户带宽占用多，而每用户平均收入(ARPU)值又相对较低决定的。

网络运营全球覆盖，美欧地区保持领先

欧洲咨询公司统计数据表明，到2013年底，全球有20家固定卫星业务(FSS)运营商投资于高通量卫星或载荷。其中，已经运营的有11家，另外9家在今后4年时间里陆续发射其首颗高通量卫星或载荷。

在今后几年里，高通量卫星服务将实现全球覆盖，但市场重心仍在美欧。例如，美国的休斯公司和卫讯公司已分别发展了100万和60万以上的宽带用户，并且都将在2016年发射各自更为先进的高通量卫星，而欧洲通信卫星公司、SES公司等也分别拥有1万以上的宽带用户。与一般卫星通信相比，高通量卫星在不同地区的发展水平差异很大，主要原因在于，不同地区的科技、生产力和消费水平参差不齐，发展中国家的卫星宽带通信消费能力较低，而建设成本相对较高。

宽带接入地位突出，普遍服务有待扶持

卫星宽带通信在完善宽带基础设施、消除数字鸿沟、保证社会均衡发展方面具有独特优势，这就决定了宽带接入正成为高通量卫星最主要的应用方向。目前，越来越多的国家将宽带卫星通信纳入普遍服务提供计划之中。欧洲咨询公司预测，全球卫星宽带接人用户数量从2013年的225万将增长到2023年的880万户，这些用户将主要由高通量卫星来

提供服务。

由于技术原因，与地面宽带相比，卫星宽带通信服务和终端设备的性价比都存在一定的差距，因此许多国家都为宽带卫星通信提供不同程度的资金支持。例如，2009年美国政府通过“美国复苏和再投资法案”为家庭宽带接入提供了1亿美元的“一揽子”_支持，高通量卫星因此获得了10万个美国边远地区用户，欧洲通信卫星公司受益于“英国农村资助链接计划”，从而为德文郡等地区1千个家庭提供宽带接入服务;西班牙卫星公司为政府发起的Avanza I和AvanzaII计划部署了4000个VSAT终端；2009年澳大利亚启动了总投资达620亿美元(后调整为410亿)的国家宽带网络(NBN)计划，为其境内的家庭和企业提供宽带服务。其中，3%的用户将由卫星宽带通信来提供。发达国家尚且如此，对于终端设备采购、安装等成本较高，而用户支付能力较低的发展中国家来讲，要开发利用卫星宽带通信，就更需要得到政府的资助。欧洲咨询公司认为，这些国家的服务价格应低于20美元/月，这与高通卫星运营商可承受的价格之间存在明显缺口。

基站中继举足轻重，亚洲地区潜力较大

卫星通信在远程连接方面的天然优势、移动运营商对于普遍服务所承担的社会责任以及对市场范围的拓展要求，这

些因素共同决定了基站中继是卫星宽带通信的重要应用领域。全球移动通信从2G向3G、4G的进步必然要求采用带宽容量更大、中继能力更强的高通量星，低功率的小蜂窝中继将是热点之一。欧洲咨询公司认为，卫星基站中继数最占全球基站总数的0.5%一1%。

2013年可谓全球高通量卫星基站中继应用元年。欧洲咨询公司发现，高通量卫星基站中继和IP中继带宽需求达到了4.6 GBit/s,而2012年仅为4.2Gbit/s。由于地理环境等方面的原因，与宽带接入情况相反，发展中国家的卫星基站中继需求更大。北方天空研究公司认为，在全球基站中继市场中，亚洲地区所占份额缎大，将占全球总量的4/1。

目前，亚洲地区高通量卫星运营商主要是“互联网协议星’(iPStar)。2013年初，“互联网协议星”与中国电信卫星和中国香港协同通信公司建立合作关系，由后者代理销售“互联网协议星”，在中国市场的11Gbit/s卫星容量(占卫星总容量的24%)，主要业务为从站和IP中继以及企业联网。在日本，“互联网协议星’有4家移动运营商客户—软银(SoftBank)公司、KDDM司、电信沟通无界限(NTT Docomo)公司、电邮移动(EMobile)公司。其中，软银公司一家使用的容量达2Gbit/s，而其余3家共为0.5Gbit/s

除了“互联网协议星”，从2013年开始，O3b、休斯、国际通信卫星公司、国际移动卫星公司(INMARSAT)等公司