卫星通信业务的分类研究

闫 钊，钱 曦，徐 平，夏月辉，杨 宁，朱 霁

(中国卫通集团有限公司，北京 100094)

1 引言

按照美国卫星工业协会划分，卫星产业可以划分为卫星制造业、发射服务业、卫星服务业和地面设备制造业四大领域。其中，卫星服务业是卫星产业发展的“引擎”，在产业链中处于核心的地位。卫星通信业务作为卫星服务业最庞大的业务集群，我们对其从系统整体性出发，根据业务系统投入产出的基本原理，选取科学分类维度，多角度全方位展示卫星通信业务的宏观立体图景，从不同角度理解卫星通信业务实质。

2 卫星通信业务分类目的及维度选择

2.1 分类研究的目的

通过对卫星通信业务的分类研究，以达到如下几点目的：

（1）从系统角度出发，根据业务系统投入产出基本原理，科学选择业务分类维度，对卫星通信业务进行系统性地全方面描述，理顺各种业务的优势和劣势，甄别各种卫星通信业务的应用场景，便于使用者从不同角度理解卫星通信业务实质。

（2）基于各个维度的分类业务，细化描述各类卫星通信业务的特征，绘制卫星通信业务图谱，搭建卫星通信业务的分类架构，便于使用者区别现有各种不同业务的特点，对照归类；同时还可以为新业务的建设提供重要参考，为业务规划和实施等工作明确需要考虑的基本方面。

（3）明确各分类维度的对应关系，建立起不同维度之间的横向联系，使卫星通信业务在空间上呈现一种系统性的宏观图景。

2.2 分类维度的选择

对卫星通信业务进行分类，首先需要搞清楚业务究竟是什么。一般而言，业务有着多种层次、不同深度与广度的含义。我们认为，业务是企业等组织根据特定的资源、流程，向用户提供产品和服务的系统，这一系统的输入是资源，通过系统的特定转化，输出产品和服务，其实施主体是企业部门或组织。业务系统投入产出的基本原理如图1所示。

图1 业务系统投入产出的基本原理

卫星通信业务作为一种综合性应用，其运行与卫星通信系统资源、市场的需求、业务本身的用途，以及作为业务实施主体的组织形式息息相关。其中：

资源是业务运作的基础。资源维度主要包括业务运行过程中所使用的人力、财力、物力等，针对卫星通信而言，包括卫星、频率、轨位、网络覆盖、地面站、技术资源、人才，等等。

市场是业务服务的对象。针对卫星通信行业，市场维度主要包括广电、电信运营商、军队、行业用户、大众用户等。

产品是业务运作服务客户的载体，产品的提供对象是客户，客户关心的是产品和服务中隐含的价值。企业通过产品满足客户价值来实现组织发展目标——收入、利润、产生效益、市场份额等，卫星通信产品包括移动通信业务、固定通信业务、卫星电视、直播电视等。

组织是业务实施的主体。组织形式可以包括部门分工组织形式、项目协作组织形式、两者结合的混合式组织形式。

因此，为系统分析研究卫星通信业务，我们将从系统整体性出发，将业务系统自身的功能视为“黑箱”，根据业务系统投入产出的基本原理，按照资源、市场、产品和组织四个维度对其进行分类研究。

3 基于资源维度的卫星通信业务分类

卫星频率轨位、覆盖区域和卫星地面网络（包括地面站和测控等）是卫星通信业务资源的重要组成，也是卫星通信业务发展的基本要素。卫星频率轨位决定了卫星信号在信道中的传输时延、损耗以及其他传输特性，从而决定了卫星通信业务的特色，而卫星区域覆盖及EIRP决定了业务所能服务的客户对象，卫星地面网络也是开展卫星通信业务所必须的基础设施，因此卫星资源维度内基于卫星频率轨位、区域覆盖以及地面网络三个方面对卫星通信业务进行分类具有重要意义。

3.1 基于卫星频率轨位的划分

卫星通信中,工作频率的选择十分重要。它直接影响到卫星通信系统的通信容量、质量、可靠性、卫星和地面终端设备的复杂性以及成本，并且还会影响到与其他通信系统的协调。卫星通信工作频段的选择应根据业务需求与可行性相结合的原则，重点应考虑下列因素：一是应具有较宽的可用频带，以尽可能扩大通信容量；二是电波传播损耗、降雨衰减和其他外加噪声应尽可能压到最低限度；三是合理、有效地使用无线电频谱，防止各种空间通信业务之间以及与其他地面通信业务之间产生交互干扰；四是卫星、地面终端设备技术、水平、进展以及现有通信设备的利用与相互配合。

卫星通信常用频率可以分为L，S，C，Ku，Ka等频段，基于卫星频率划分卫星通信业务如表1所示。

表1 基于频率划分卫星通信业务

卫星按轨位可分为地球静止轨道通信卫星和非静止轨道通信卫星。其中静止轨道通信卫星定位于高达三万六千公里的同步轨道，它的特点是覆盖照射面大，三颗卫星就可以覆盖

全球的几乎全部面积，可以进行二十四小时的全天候通信。非静止轨道通信卫星指低轨道或中高轨道。在这种轨道上运行的卫星相对于地面是运动的。它能够用于通信的时间短，卫星天线覆盖的区域也小，并且地面天线还必须随时跟踪卫星。

3.2 基于卫星覆盖区域的划分

卫星覆盖区域通常用有效全向辐射功率EIRP等值线图来表征，EIRP是表示卫星辐射能力的物理量，从卫星波束中心往外，EIRP值逐渐减少，通常用卫星接收系统的品质因数G/T值或饱和通量密度等值线图来表征卫星接收覆盖区域。

根据卫星的组网覆盖，可以将卫星通信系统分为全球、区域和国（境）内三种组网服务方式。

（1）全球组网服务。是指服务区域遍布全球的卫星通信网络，这常常需要很多卫星全球组网形成，一般由全球运营商提供。

（2）区域组网服务。是指仅仅为某一个区域的多个国家或地区提供通信服务的卫星通信网络，一般有区域运营商提供。

（3）国内组网服务。这类服务范围则更窄，仅限于国内使用，一般由国家运营商提供。

3.3 基于卫星地面网络的分类

卫星地面网络是卫星通信业务重要的基础设施资源，也是卫星通信业务运营过程中直接和客户接触的网络设备，其分类的方式方法有多种，其中可移动性，天线尺寸是直接影响用户使用用途的关键因素。因此，卫星通信业务基于地面网络设施的分类，主要考虑可移动性和卫星天线尺寸。

卫星通信业务按地面网络设施的可移动性可以分为卫星固定通信、卫星移动通信以及可搬运站卫星通信。而按照卫星天线尺寸的大小，可分为大尺寸卫星通信（卫星国际专线）、中小尺寸卫星通信（VSAT通信网络）和小尺寸卫星通信（如直播到户DTH）。当然，天线尺寸和卫星业务的可移动性是密切相关的，一般大尺寸卫星通信业务通常为固定通信业务，卫星移动通信业务则要求天线尺寸控制在很小的范围内。

4 基于市场维度的卫星通信业务分类

从用户的视角来看，卫星通信业务可以分为服务于典型运营商的业务、服务于广播电视的业务、服务于军队的业务、服务于行业用户的业务，以及服务于大众用户的业务。

（1）服务于电信运营商的业务。主要包括网络中继、基站回传等，其发展的方向是能提供互联网IP业务的传输，形成卫星和地面网络的融合发展。

（2）服务于广播电视的业务。卫星的广播特性最适合服务于广播电视领域，具体的业务主要包括电视广播、直播到户等，目前国际上直播到户是推动卫星通信产业的主要推动力。

（3）服务于军队的业务。卫星的机动灵活以及在地面网络服务无法覆盖区域（如海洋、空中）的绝对优势，使其成为军队卫星通信业务的重要组成部分。

（4）服务于行业用户的业务。卫星通信的广域覆盖以及其独立组网的优势，使得其在某些特殊行业有重要的应用需求，如石油系统的VSAT网络业务，金融行业的结算备份系统等等。行业用户始终是卫星通信行业关注的焦点。

（5）服务于大众用户的业务。如卫星电话、卫星上网、直播到户、数字发行等，将卫星通信技术带进了千家万户，卫星通信业务只有被大众用户所接受，才有可能真正实现规模化发展。

5 基于产品维度的卫星通信业务分类

从卫星通信业务的产品服务角度来看，可以分为卫星移动通信、卫星固定通信、卫星国际专线、地面中继、卫星电视广播和卫星音频广播、卫星直播到户DTH、军事卫星通信、卫星宽带接入、数字发行，等等。

（1）卫星移动通信。是指地球表面上的移动地球站或移动用户使用手持终端、便携终端、车（船舶、飞机）载终端，通过由通信卫星、关口地球站、系统控制中心组成的卫星移动通信系统实现用户或移动体在陆地、海上、空中的通信业务。提供卫星移动通信业务经过的网络，可以是同一个运营商的网络，也可以由不同运营商的网络共同完成。

（2）卫星固定通信。是指通过由卫星、关口地球站、系统控制中心组成的卫星固定通信系统实现固定体（包括可搬运体）在陆地、海上、空中的通信业务。提供卫星固定通信业务经过的网络，可以是同一个运营者的网络，也可以由不同运营者的网络共同完成。

（3）国际卫星专线。是指利用由固定卫星地球站和静止或非静止卫星组成的卫星固定通信系统向用户提供的点对点国际传输通道、通信专线出租业务。卫星国际专线业务有永久连接和半永久连接两种类型。提供卫星国际专线业务的地球站设备分别设在境内和境外，并且可以由最终用户租用或购买。

（4）卫星地面中继。卫星链路作为地面网络的中继传输，在早期发挥了重要的作业，后来由于地面光纤的快速发展，卫星地面中继逐步退出市场，目前卫星地面中继主要应用于没有光纤覆盖区域的基站间链路中继以及基站信号的回传。

（5）卫星电视广播、卫星音频广播。广播特性是卫星通信的天然优势，卫星广播通过从点到面实现网络全覆盖，用户越多，广播优势越明显，因此卫星电视广播和卫星音频广播一直是卫星通信的重要业务，在其业务收入中占据相当的份量。

（6）卫星直播到户。随着Ku等波段卫星接收天线口径的减小以及成本的降低，卫星电视广播可一步到位直接广播到家庭个体用户，使得卫星通信技术可以走进千家万户，服务于大众用户。由于大众参与使得卫星通信业务规模迅速扩大，目前卫星直播到户是驱动卫星通信发展的最重要的业务。

（7）军事卫星通信。军事卫星通信包括战略通信和战术通信两大类。

（8）卫星宽带接入。即卫星上网，是指用户直接通过卫星来访问Internet。目前卫星宽带接入速率一般为400kb/s，下载多媒体时速率可高达3Mb/s。优点是接入速率高；不受地域限制，真正实现了Internet的无缝接入。缺点是受气候影响，特别是雨雪天气时，收信会受影响；同时初期投入费用高。

（9）卫星数字发行。数字发行是充分发挥卫星数据广播优势而推出的数据内容推送平台。随着当前网络视频容量的指数式增长，数字发行将在互联网内容推送领域具备很大潜力空间。

6 基于组织维度的卫星通信业务分类

由图1可见，卫星通信业务的需求由一个组织发起，利用卫星通信业务所需资源，按照一定的流程管理，为用户提供产品服务。根据卫星通信业务的组织形式，又可以分为两种业务形式。

（1）采用部门分工形式组织的卫星通信业务。这种业务通过部门职责的分工，由相应的部门来组织完成。比如中国卫通公司的卫星转发器出租业务，主要市场部来组织实施。

（2）采用项目协作形式组织的卫星通信业务。这种业务需要多个部门配合执行，组成项目工作组，以协调相关部门的资源。

（3）混合组织形式的卫星通信业务。可以说是部门分工组织形式和项目协作组织形式的结合，主要针对新开发的卫星业务。

对一个具体项目来说，具体采用哪种组织形式，其区别主要取决于卫星通信企业的组织架构，以及项目本身的成熟度。

7 卫星通信业务各分类维度的对应关系

卫星通信业务的实施，需要综合考虑不同市场需求，调用合适的卫星资源（轨位、频率、网络等），通过一系列的流程操作，最终为用户提供满意的产品服务。为了更好地展示卫星通信业务所涉及的资源、市场与产品服务之间的关系，我们对各个维度下的业务分类进行了汇总，如表2所示（卫星通信业务的组织形式，主要与其运营主体的资源和组织形式相关，故未列入）。

表2 卫星通信业务各分类维度对应关系

8 结束语

本文通过对卫星通信业务进行合理分类，系统的展示了业务宏观立体图景。从系统角度出发，根据业务系统投入产出基本原理，选取资源、市场、产品、组织四个分类维度，对卫星通信业务进行分类研究；基于各个维度的分类业务，细化描述各类卫星通信业务的特征；明确各分类维度的对应关系，梳理不同维度之间的横向联系，系统展示卫星通信业务的宏观立体图景。通过上述研究，回答了“要推出一种卫星通信业务（产品），需要配置哪些资源（包括频率、覆盖区域、地面网络）、面向什么用户，采用哪种业务组织形式”等问题。■

[1] 美国卫星协会．2013年全球卫星产业状况报告．2013

[2] 美国卫星协会．2012年全球卫星产业状况报告．2012

[3] 刘金权．浅谈卫星通信的概况及发展．科技论坛，2013

[4] 张更新．卫星通信的发展现状及产业发展综述．卫星应用，2009

[5] 闵士权．中国卫星通信的现状和展望．中国航天，2009

[6] 迈克尔·波特．竞争战略．北京：华夏出版社，2012

[7] Peter B.de Selding,Top Fixed Satellite Service Operators The List,Space News, 2013Elena Sarri.Leasing Policies of a Satellite Operator:Comparison of two Methodologies,5th Int.Conf.on Comm.Systems,Networks and Digital Signal Processing, CSNDSP,2006