中星16号叩开通信卫星高通量时代大门

□ 文/周慧 张国航 东方星 摄/廖传奇 何知洋

中星16号叩开通信卫星高通量时代大门

□ 文/周慧 张国航 东方星 摄/廖传奇 何知洋

①安装火工品

②卫星总装操作

③开卫星包装箱

④卫星吊装

4月12日19点04分，国内首颗Ka频段点波束卫星中星16号在西昌卫星发射中心由长征三号乙火箭成功发射。

中星16号卫星（又名实践13号）是我国首颗高通量通信卫星，首次应用Ka频段多波束宽带通信系统。在完成试验验证以后，卫星将纳入“中星”系列，命名为“中星16号”。

“高通量卫星”的特征

中星16号卫星是首颗高通量通信卫星，通信总容量超过20吉比特/秒，超过中国此前研制的通信卫星容量总和。中星16号卫星的成功发射是建设航天强国的又一重要标志性成就，使中国卫星通信能力实现重大跨越，中国由此叩开通信卫星“高通量时代”的大门。

近年来，经济社会发展对信息通信技术的巨大现实需求，刺激光纤通信技术、地面移动通信技术和卫星通信技术等持续蓬勃发展。其中，在卫星通信领域出现了容量能够上百倍地增加的高通量卫星。与以往通信卫星利用C、Ku频段不同，高通量通信卫星主要利用Ka频段。该频段的频率资源更加丰富，可以实现更高的数据速率和频谱利用率，具有卓越的特性，能够实现对宽带任务的灵活支持。这为用户提供了一种完全可用的、可靠的、灵活的、可负担的卫星通信解决方案。利用Ka频段的高通量通信卫星，也成为用户的首选之一。在国际上，美欧率先研制成功并将高通量通信卫星推向市场应用，取得了显著效益。2015年全球高通量卫星容量租赁收入超过10亿美元。预计到2024年，高通量卫星容量总租用量每年将以22%左右的年均复合增长率持续增长。

中星16号卫星正是这样一颗具有重要战略意义的通信卫星。2013年4月，国家批复中星16号卫星正式立项。中国航天科技集团五院的研制团队攻坚克难、顽强拼搏，终于在短短4年时间里攻克了一系列重大技术难题，将卫星送上太空，为我国卫星通信应用市场的长远发展提供了根本性的支撑。

中星16号卫星不仅可以使用更加丰富的频率资源，而且采用先进的多点波束技术，实现较以往数十倍提高的频率利用效率。卫星投入运营后，将开展Ka频段载荷示范化运营服务，实现中国对Ka频段的有效利用，从而以更低的成本提供覆盖更广、体验更好、应用更便捷的卫星通信服务。

据中星16号卫星总指挥周志成介绍，我国还将发射实践18号、中星18号、亚太-6D等具有高通量能力的卫星；此外，为加快推进民用空间基础设施规划实施，还将发射近10颗大容量、超大容量、高承载比卫星，以及以美非和洋区覆盖为主的新增宽带通信卫星，将一同构成我国天地一体的全球宽带信息走廊，推动航天强国建设的进程。

让宽带通信无处不在

2017年是我国卫星高通量通信时代的元年，中星16号卫星将掀起国内宽带市场的一场革命。

经过多年的建设和发展，无线网络信号已经覆盖国内所有城市和主要乡镇。但是，我国幅员辽阔、地形复杂，在偏远山区、沙漠、草原、海洋等地方，信息传递仍属于盲区；同时，随着人们生活方式的改变，网络成为人们旅行途中必不可少的需求，在飞机、火车、轮船上没有网络的缺憾确实让人恼火。而打破这一僵局的关键在于寻求新手段，中星16号卫星正是在这样的背景下应运而生。在那些地面无线信号覆盖不到或光缆接入达不到的地方，都可以通过该卫星方便地接入网络。也就是说，不管你是在偏远的小山村，在广袤无垠的沙漠上，在远离喧嚣的海岛上，在高耸入云的山顶上，还是在2G/3G/4G信号覆盖不到的飞机、火车或者游轮上，都可以通过卫星享受不间断的高速上网冲浪体验。

空中上网，让高速互联不再遥远。对离不开手机和网络的“低头族”来说，高通量卫星将成为他们的福音，可以通过接入机载卫星WiFi，享受飞行途中的高速上网乐趣，在万米高空上与地面随时保持联系。据卫星总设计师李峰介绍，得益于中星16号卫星采用先进的Ka频段宽带通信技术，机载终端可以支持高达400兆比特/秒的下载速率。而采用传统手段，整架飞机只能获得10兆比特/秒的网速，如果机上同时上网人数较多时，连网页都迟迟无法打开，美国航空公司就曾因“机内WiFi太慢”投诉网络公司，最后换成了与Ka高通量卫星配套的机载WiFi系统。

列车宽带，让旅行途中不再煎熬。火车是我国最大众化的长途出行方式，可是在高速行驶的火车上你是否有这样的体验：打开手机正准备消遣，结果由于4G网络断断续续甚至没有信号，连发个微信消息都不停地提醒发送失败，漫长的旅途真是一种煎熬。由于列车处于高速移动状态，4G基站能够提供给整列车的下载速率不足10兆比特/秒，远远无法满足一列车近千人的上网需求。通过中星16号卫星可以为列车提供数百兆比特每秒的下载速率，大幅提升旅客体验。我国每年铁路发送旅客量超过28亿人次，在列车上配备车载终端，能够切实为广大旅客带来福音。另外，在一带一路建设中，如果通过4G网络覆盖铁路沿线，需要建设大量基站，不仅成本高，而且带宽小、速率慢、不稳定，采用高通量卫星实现宽带接入是目前最佳的解决方案。

卫星应用示意图

海上互联，让亲朋好友不再担心。当你踏上高端大气上档次的海上游轮，吹着海风，看着落日，正想拿起手机在朋友圈上晒图时，却发现上不了网，只能长期处于“失联”状态，家人朋友看不到你的动态，更无法与你聊天，心里难免担心，不会坐上泰坦尼克号了吧？不会被海盗打劫了吧？……通过高通量卫星实现海上互联，这些担心都是多余的，你可以在海上随时与好友晒图分享、与家人视频聊天。我国每年有超过370万次的旅客在海上旅行，为豪华游轮配备船载终端，有望解决他们的后顾之忧，尽情享受美好的旅途。与此同时，由于卫星具有信道容量大、下载速率快、覆盖范围广、通信质量稳定安全可靠等特点，可以安装在大量渔船、货轮、海上作业平台等载体上，全国平均每天出海的游船数量超过30万条、运输船舶超过1 万3千艘，能够产生很好的效果和可观的效益。

无缝接入，让宽带遍布每个角落。受地域经济发展不均衡以及地理条件限制，我国广大农村地区的宽带接入设施远远落后于城市，尚有1.8亿农村用户未通宽带，如何消除网络鸿沟已经是信息化时代亟待解决的问题之一。中星16号卫星将以其快捷组网、高速接入以及低成本优势，助力运营商实现“无缝宽带服务”。在地面网络无法铺设或者铺设成本较高的地方，特别是在边远地区较为分散的居住区，铺设光缆或建设基站的费用高、不易维护。而卫星最大优势在于不受地面条件限制，可以为住户直接配备卫星用户终端，实现每户最高150兆比特/秒的宽带接入。得益于容量大的特点，在没有地面光纤的地区建设4G基站，完全可以通过高通量卫星为4G基站空中搭桥，通过天地一体化部署实现村村通，让宽带遍布中国每个角落。★