卫星通信与应急服务

刘冬云

（中国卫通集团有限公司，北京 100094）

放眼于整个社会背景，社会公共安全己成为国家重要的安全战略，这大大地引发了应急通信的变革。我国是灾害频发、灾害面广、灾害损失严重的国家，随着国民经济的快速发展，生产规模的持续扩大和社会财富的不断增长，灾害造成的损失也在逐年上升，对社会安全构成了严重威胁。

1 现有应急通信系统普遍存在的问题

我国在“十一五”期间投入了大量了应急通信系统来应对突发的应急灾害，但应急通信系统目前在使用中普遍存在以下几个方面的问题：

（1）应急通信系统使用差的核心问题并不是技术问题，而是由于整个工程体系和信息体系不共享造成的。政府要下力气在体制上解决资源共享问题。

（2）系统建设没有统一规划、统一组织、统一实施，造成无法互联互通、设备型号不统一，带来维护使用困难。美国应急通信的体制一般是遵循统一规划、分散发展、集中调动的管理模式。而中国大部分地方政府和企业都是自己建设的，当应急灾难出现，需要进行数据共享和资源共享时，各自为政，没有一个统一调动的机制。这时，机制的重要性高于技术解决方案。

（3）地面应急卫星通信系统建设与卫星资源使用没有统一设计和规划，造成系统建设好后，干扰其他卫星或其他用户、卫星信道资源浪费等问题。

（4）仅把应急指挥车、便携站当成一个终端去建设，而没有从系统和组网使用的角度去统一规划、设计和建设，造成车做好了，但具体指标不能满足卫星使用要求，或者存在占功率使用、干扰使用等问题。

（5）普遍存在硬件建设与软件、应用建设脱节的问题，从开始建设时就通盘考虑应用和长期服务相对较少，造成系统建设好，但应用效果不好，使用繁琐，信息交换不畅等问题，进而影响了整个应急通信系统的应用效能。比如，现在建了很多应急通信的互联互通，当用户在进行设计时，只是非常单一地看成为设备的选型，没有咨询卫星公司对这些方面的规划和要求，以及国家对频率的使用要求。这就可能造成技术指标不能满足卫星公司入网的许可，会给用户的投资带来不必要的损失。

（6）应急通信终端的可靠性和质量与实际应用环境不符合，造成“好看不实用”，未能从开始设计和建设监督等环节，充分考虑应急通信系统终端实际应用的恶劣环境要求，尤其是不同的环境适应性。

2 应急通信系统的建设要求

（1）应用要求。主要是抢险现场调度电话、应急现场重要数据广播和传输、现场图像实时监视和应急现场电视会商四个要求。

（2）网络要求。主要有三点：支持点对点、星状、树状、网状等多种灵活组网通信；支持高质量图像传输要求；天-地结合的快速通信信道组织和调配的能力。

3 应急卫星通信系统建设思考

笔者多年来从事专业的大型卫星应急通信项目论证、方案设计和项目实施，从用户的实际要求出发，从可靠、实用角度考虑，提出了构筑“天地一体”应急卫星通信系统建设思路。

一是以技术先进、科技创新、切实满足用户需求为前提。提到技术和创新，可能更多是应用创新，以用户需求为前提。技术队伍非常希望广大用户有更多的需求反馈，比如远程教育平台。在iPhone和iPad上进行实时交互，就需要投入很大的精力去丰富应用平台的开发。

二是从系统架构出发，着眼于多元化结构的信息通信网络化。

三是结合自身卫星资源优势，天地一体全链路优化设计。现在更多的用户的项目，可能不是单纯通过卫星通信来解决应急，而是天网和地网的统一结合，甚至包括地面光缆问题的解决。作为一个卫星运营商，在给用户建网的时候，不仅仅局限于给用户建立一个单一的应急通信网，还要考虑更多的需求，甚至是用户没有想到的。

四是强调系统的技术先进性、通用性和适用性。

五是以系统化、网络化设计思路，建设应急通信综合应用平台。

图1 应急卫星通信应用

4 卫星应急通信业务应用建议

对卫星应急通信业务应用建议有以下八点。

（1）考虑各种成本因素：硬件设备一次性投入、设备长期维护、主站投入及管理、空间段的使用、服务覆盖的限制，以及系统升级的成本因素。

（2）由于突发性强、使用时间不确定，启动要求迅速。因此，要求卫星系统能随时提供服务。

（3）传输视频信号时，传输带宽较高（通常要达到2M），要求链路传输质量稳定，卫星系统具有建链快，QoS带宽保证能力强等特点。

（4）由于应急通信的各种业务通常都是在主站、节点站与远端小站之间进行。因此，为保障信号传递的时延要求，特别要强调主站与远端站之间通信实现单跳通信，并且远端小站无需网管操作可自动实现与节点站或中心站的单跳通信，保证应急情况下网络结构的快速重构。

（5）应急现场工作的复杂性和人员配置的灵活性，不能要求在现场的人员具有很高的专业技能。因此，要求所配卫星设备应满足现场不需任何参数设置，开机即可自动进入指定的应急带宽工作的要求。

（6）小站天线要尽可能的小，便于便携、车载移动；终端站从设计到研制均要保证满足卫星使用要求。

（7）系统的建立要有利于减少运营成本。

（8）系统不仅有网络建设方案，还应从设计之时就考虑业务组织、应急通信业务预案、卫星链路协调等具体使用要求，并能够平滑扩容。

5 中国卫通的应急服务

5.1 在应急通信系统领域的优势

中国卫通作为中国卫星通信广播和数字集群通信的主导运营企业，在应急通信系统中有两大优势。

一是中国卫通作为国内惟一的拥有自主卫星资源、自主测控的卫星综合运营商，以空间段资源为基础，延伸和丰富整个产业链，互为依托且相互带动。

二是中国卫通具有多年卫星通信网络系统集成的经验、能力和技术队伍，结合市场需求变化和自身优势，集卫星资源和综合服务为一体，可为用户卫星网提供一揽子服务。

5.1.1 卫星资源

中国卫通现有卫星资源中，频率包括C，Ku，S，也可以根据用户K，L等频段的需求反馈，在后期的卫星发射上考虑用户的建设。

目前应用应急通信有优势的卫星包括：中星6A卫星Ku频段卫星转发器采用150W带线性器行波管功率放大器，在全国拥有卓越的覆盖性能。Ku频段资源为单极化配置，避免了反极化干扰并减少了调整极化环节，对于应急通信快速开通、使用维护极为便利。

中星10号卫星（C波段为84W PA，Ku波段为150W PA）具有绝佳的轨道位置，在中国地区拥有良好的仰角，大大扩大了应急通信车的使用空间，特别适合应急通信使用。

中星11号海洋波束可完全覆盖我国领海及周边海域，覆盖区域包括渤海、东海、黄海、南海和印度洋地区；对于保障国家安全、支持海上物流、应急救援和渔业信息业务意义重大。

中星12号卫星是新一代大功率、高性能、高可靠性的商用通信卫星；装载有24个C频段转发器，采用85W TWTA放大器，可覆盖中国、东南亚、中东、东欧、非洲、澳大利亚和中国海域地区；还装载了3个波束，即中国波束、中东非波束和移动点波束，Ku频段转发器均采用150W TWTA放大器，可覆盖中国、中东非和东经87.5°轨道位置可视区域（可移动点波束）；特别是中东非波束可覆盖包含北京周边地区，实现了北京与中东非地区之间的直连联通。

亚太7号卫星拥有28个C频段转发器，覆盖亚洲、中东、非洲、澳大利亚、欧洲；拥有28个Ku频段转发器，包括中东非波束、中国波束、非洲波束、移动波束，转发器波束具有切换功能。比如非洲业务突发了，就可以进行转发器的切换，让更多的转发器空间资源覆盖到非洲波束来满足用户的要求。

目前我国现有的新一代大功率的卫星，在覆盖上，在GT值、EIRP值上，都优于国外的卫星。通过应急通信使用的测试，可以看到我国的卫星资源适合于地面更小的硬件投入，能够带来更好的技术指标。

5.1.2 卫星通信综合服务

20世纪90年代初，中国的卫星产业和航天产业更多地采用国外的转发器，用户选择建网时，并不和集成商合作，更多地选择与厂家合作。90年代后期，越来越多的用户了解到国内卫星的多选择性，以及能够提供“天地一体”的本地化、全天候专业服务的卫星运营商和集成商。2000年以后，IT行业重组和并购，使很多境外设备厂商的不确定性给用户建网带来了风险。从目前来看，用户在建网过程中，更多地舍弃厂商而选用集成商。在卫星选择上，也更多地考虑用国产卫星实现业务的要求，同时实现有关信息的安全保障。

卫星通信综合服务内容是菜单式卫星通信系统集成服务，它打破了政府各部门互相封锁造成的对资源共享的破坏现象，将用户的资源和别人的资源最大效益的复用。这其中有卫星通信系统（站）设计和咨询，卫星通信系统（站）交钥匙工程，卫星通信主站或系统代维、托管和上行服务，卫星通信主站或系统管理服务，卫星通信主站或系统定期巡检，卫星通信工程监理服务等。

5.1.3 纳入国家应急通信专业保障队伍序列

2012年5月23日，工信部正式批复中国卫通组建应急通信一类保障队伍，纳入国家应急通信专业保障队伍序列。这说明国家和政府对卫星通信更加重视；使通信资源不能作为一个商业行为或者公司行为，而是作为国家战略资源的储备。同时国家要求成立“中国卫星通信集团有限公司卫星应急通信局”。

5.2 国家应急通信指挥平台

国家应急通信指挥平台（见图2）在建立之初有三大功能：一是由国家统一调配指挥，满足国家运营通信的要求；二是满足政府各部委使用要求，即各部委可以进入应急通信网传输专业数据，并实现应急指挥要求的功能；三是为各企业提供服务，如三大电信运营商和中石油、中石化这些企业。

图2 国家应急通信指挥平台

5.3 建设并完善专业的地面运营中心

配合国家的要求，还有大量用户的反馈，2012年中国卫通专门成立了一个专业的地面运营公司——鑫诺公司。鑫诺卫星通信有限公司，保留了原来电信级的运营队伍及设备、维修能力。鑫诺公司有一个维修中心，可以做到元器件的维修，而不是模块化的维修，其维修能力在国内是不多见的，且维修不以赢利为目的。鑫诺的一个业务建设就是进一步完善电信港业务。配合空间段资源的建设完成整体布局，形成在多个主站建立面向市场的一体化运营体系。鑫诺具备服务多星多频段的上行能力、具备网管功能的基带设备、完善的地面和空中线路、具备小型的数据中心和优质的网络交换及协议转换能力，同时提供“接入服务”，重点的业务有应急、备份类服务、海外的通信服务和移动物体在固定卫星上的通信服务。

6 结束语

本文从分析目前应急通信存在的问题入手，提出了建设应急通信系统的思考和应用建议，接着介绍了中国卫通的应急服务、卫星资源及专业公司的能力。可以看到，作为一个优秀的应急通信运营商和集成商，必须从实际出发，进行专业、科学、合理的网络设计并提供切实可行的实施方案。各部门还必需具备周密、有序、完善的应急响应机制和应急保障专业队伍。