陈极珺:卫星通信——不可或缺的应急通信手段

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2011年10月12日,“2011 全国应急通信研讨会暨应急通信系统设备展”正式召开。

陈极珺:感谢主持人,感谢大会给我们一个和各位在座的专家交流的机会。中信卫星希望在此和大家分享交流,下面的部分我先对我们对应急通信的理解做一个汇报。

谈一下应急通信对于卫星通信的一个需求。近年来,自燃灾害频发,对及时通信提出了越来越的要求。随之,应急通信在方方面面发挥的作用。卫星通信由于覆盖范围广,不受地理位置、通信距离、环境条件的限制,建设快速、通信容量较大,机动灵活,可以在任何时间、地点进行。卫星通信作为基础支撑系统的一个重要组成部分,卫星通信可独立完成应急管理日常工作联络、突发事件应急处置时基本的话音、数据、视频等业务的传送需要。

所以卫星通信在通信使用中,在涵盖了通信、指挥调度、数据、视频采集、信息发布、过程监督等各环节。在特殊情况下,卫星有可能成为应急通信的唯一一个技术手段,可以在消除通信孤岛方面起到了重要的作用。同时应该看到,卫星通信在我国通信市场所占的比重远小于世界平均水平,所以从客观上也造成了我国应急通信体系的薄弱。

对于宽带数据,话音和图像的需求,使得传统的同步卫星通信仍是最为主要的应急通信解决手段。因为常用的卫星通信手段,有两种方法,一种是卫星移动通信系统,另外一种就是传统的移动通信手段。移动系统对于宽带数据的支撑能力还是有限的。另外一点,就是现在卫星通信技术在不断的发展,包括高效的FEC编码、QoS的技术等技术的大量使用,也让传统卫星通信更加适应各方面的要求。

我国现在政府各和行业对于卫星在应急通信体系中不可替代作用的认识和不断深化,也使得卫星在应急通信体系中的研究和应用进一步深入。像我国的通信部现在组织的国家级的宽带VSAT网络一期工程已建设完毕,目前正在进行二期的规划工作。各省市政府部门和重要的机构,如:各省市应急办、公安、消防、边防电力、卫生事业。

这是全国公用应急宽带VAST网工程。

这是中国电信的应急通信平台。同时电信移动的应急联动平台也是在里面发挥的重要的作用。

这个图是移动天地一体应急通信系统的网络结构图,可以看到包括电信、联通、移动以及其他的相关单位都是利用卫星的通信手段,结合自身的通信能力,来共同打造一个天地一体应急通信系统。

目前国外的公共安全及应用通信平台体系建设已经基本成熟,建成跨企业、跨部门、跨其余、跨网络的综合应急通信服务平台。如:美国的国家安全应急准备计划(NSEP);欧盟E—risk卫星通信网络;日本专用防灾通信网络。

国家应急通信中卫星通信的发展特点有卫星通信宽带化,资源管理集约化,一旦发生特殊的情况,国家或者相关的部门会把所有的资源都集中管理,这样的话可以有效利用相关的资源。此外就是与其他通信手段有效融合,将这些网络在使用卫星通信手段的同时,还很好的和公共网络,地面的调度这些平台有效融合在一起。国外的成功经验说明两点,第一就是应急通信不仅仅是一种技术,而是一种特殊的应用,卫星只是应急管理中的一个重要的通信手段,与无线、有线、计算机网络和其他的通信方式一起构建了应急管理系统的通信支撑平台。应急中的各系统全方位的联动是确保应急成功的关键。需要融合和调动,需要更高层从战略角度出发统一规划、统一管理、统一设计。

从我国目前卫星通信平台应用上面来看,与发达国家相比,还存在一些不足。首先就是我们国家大力建设卫星通信网络,他承担的通信任务相对来讲比较简单,现在主要是承担话音、图像采集的功能。而我们认为未来应急通信应该能够支撑医疗等海量的信息采集工作。另外一点就是在现在的建设过程中,因为我们国家的应急通信体系建设的特殊情况,所以各政府部门、相关单位在建设过程中不能够很好的把体制设备做一个有效统一,就缺乏跨部门、跨企业通信的一个协作能力,导致的结果就是难以形成一个有机的整体,所以卫星资源利用率相对比较低。与其他的通信手段相比,特别是新型网络,不能有效结合。卫星通信在应急中往往独自为战,作用有限。还有国家级的卫星战略资源储备及协调管理机制严重不足。应急装备核设施只满足日常公共安全管理的需要,不能适应应对重大突发公共事件的要求,需要在卫星资源上应该多做一些工作。此外就是卫星通信在应急通信中的标准化程度不足。

同时应急通信对于转发器资源使用提出了很多的要求,包括大容量、高性能、高仰角以及卫星兼顾的互为备份,而现有资源又有限,这就产生了通信卫星应急使用的矛盾,也反过来给运营者带来一些问题,比如说前面介绍的突发事件应激状态,转发器资源严重不足,包括临星干扰,超功率使用,反极化泄露,以及频率使用和功率使用不规范等情况。
    以上这些问题就需要我们站在国家的高度来统一认识,统一思想,达成共识,实现卫星网络的控制管理卫星网络之间的协调,有效的利用。需要我们建立一个统一完善的卫星应急通信的标准体系。从标准化的角度来讲,卫星通信是很难的,特别是对于卫星通信管理来讲需要做大量的工作。同时需要加强应急通信的需求和应用的研究,定义完整统一的体系架构,做到标准开放、接口统一,确保互联互通。最后是建立国家级的卫星转发器资源储备,预防应急时资源不足的情况。同时希望尽快打造包括Ka频段在内的新一代卫星通信系统,提高更多维性频率资源和更加丰富、灵活的通信手段。

最后介绍一下中信卫星做的一些工作。我们前身是中国国际信托投资公司,由邓小平同志亲自倡导和批准的。是中央直接管理的国有大型综合性跨国企业集团,目前拥有全资和控股子公司39家,中型集团上市公司是8家,在2001年集团的资产总额是25,391亿元,营业收入为2,639亿元,净利润为334亿元。中心卫星介绍——中心集团与亚洲卫星,中信集团是亚洲卫星公司的发起股东并一直是第一大股东。作为亚洲地区第一家商业卫星通信公司,亚洲卫星是在98年成立的,并且在99年发射了亚洲地区第一颗商业卫星,亚洲1号卫星,这颗卫星的成功发射也把我国的卫星发射业务带入了国际商业卫星发射市场,也把我国的保险带入了国际卫星的商业市场。在此后的亚洲2和亚洲4号卫星上,我们最高提供了Ku波段转发器资源。根据工业和信息化部关于电信精英许可证管理的要求,08年中信获得了原信息产业部颁发的卫星转发器出租、出售业务许可证。

这张图上可以看到,我们现在所拥有的卫星,目前在轨的三颗卫星是亚洲3S、亚洲4号和亚洲5号,亚洲6、亚洲7、亚洲8号卫星在建设过程中。在轨的三颗卫星是覆盖亚、非、欧。Ku波段分别是覆盖中国及周边国家,南亚、中亚、中东地区,包括亚美尼亚。还涉及到可移动波束,Ku除了FSS频段资源以外还有BSS频段,主要是辐射香港、港澳台地区。

这个是我们三颗卫星的KU波段Fss频段覆盖情况,相互之间都有一个很好的互为备份。

我们在应急通信卫星方面的资源优势。应急通信对于通信卫星提出了一些要求,因为它的技术特点,比如说小站的发射、接收能力比较弱,需要卫星能够提供更高的性能。由于小站的地点不确定,更容易被遮挡,卫星能够提高更高的仰角。还有天线口径过小,更易受到相邻卫星的干扰,所以需要卫星能够有更好的协调状况。包括卫星天线口径过小,为了保证其正常接收,所以有可能会产生超功率使用情况,卫星就应该提高更高的功率。还有一点就是在实际使用过程中,在很多情况下,卫星天线的极化很难做出很好的调整,卫星提供极化隔离手段。所以对于卫星应急通信而言,以下卫星性能可能是更为重要,包括卫星轨道位置,协调状态,转发器的性能,以及极化隔离的情况。

我们看一下我们的三颗行的轨道位置情况。首先是我们国家整个的轨道,从我们国家的地理的一个情况来看,轨道位置分别位于东经100.5度,东经105.5度,和东经122度,均处于中国地区的最夹服务轨道区域,对中国地区形成了一个良好的服务群列。这三颗卫星在全国范围内都有很好的卫星仰角。这三个轨道位置都是中华人民共和国在ITU申请、登记的卫星轨位,由国家无线电管理局负责频率协调工作,轨位协调归属权明确,具有在轨优先权。良好的协调状况,使得小口径天线被允许发射功率谱密度更高,且接收不易收到临星的干扰。

三颗卫星的转发器功率都很大,能够给客户提供更好的通信性能。此外就是在目前我们也提到,小口径天线使用过程当中,包括应急通信的情况下,经常会造成一些范极化干扰,一个是用户的反极化的业务造成干扰,都会给用户使用带来很大的问题。亚洲卫星独特的多波束的设计,应急通信的用户在转发器上使用应急通信业务的时候,我们反极化的覆盖区域都不是在中国的地面的干扰化的问题。正是由于中信卫星在这些方面的优势,所以中信卫星在多年来为客户提供了优质的卫星资源,支持了大量的应急通信业务,国家气象局、水利部、地震局、公安部等多个国家部委的应用卫星通信专网都长期工作在亚洲卫星上。在08年全国的冰雪资源灾害,包括西藏314暴乱和新疆的715暴乱都提供了大量的通信保障。还有汶川大地震、泥石流这些突发事件,中信卫星为国家的相关部委单位电信运营商提供了很多的应急资源。同时,像中国联通、中国电信他们的IDR网络和应急通信车在灾区开通了应急公益电话,都有我们的支持。

在灾难发生的过程中,亚洲卫星也为中央电视台、四川电视台、凤凰卫视等提供了转发器资源保证,把现场的电视信号传递到千家万户。同时在这些灾难发生过程中,亚洲卫星、中信卫星都派出了专业的工程人员赶赴灾区一线为电信运营商用户提供现场的技术支持和服务保证。利用中信卫星资源进行应急通信传输的用户覆盖各行各业,包括中央部委、安全部、公安部、气象局,包括中央三大台,广播电视媒体,电信运营商,大型的企业,以及卫星网络运营商,还有军队、武警部队,不一一列举。

在长期的卫星通信服务,特别是应急通信服务过程中,中信卫星积累了丰富的经验,投入了大量的资源,我们全方位的技术支持,保证了我们的用户,包括完善的管理制度,为客户使用提供了方便。后续卫星梯队建设,亚洲7号卫星在今年年底会发生,亚洲6号和8号在2—3年内会进一步强化卫星系列资源在中国地区的应急服务能力,使得服务能力进一步加强。亚洲7号首次加载了Ka频道的资源,从而提供更加灵活、优质的应急服务资源。

最后我想说中信卫星作为最早的亚太地区的卫星运营商,将致力于促进国内卫星技术与其他信息技术的无缝结合,推动各行业卫星应用发展,努力成为中国卫星产业迅速发展的主要推动者。谢谢大家。 陈极珺:卫星通信——不可或缺的应急通信手段

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