Ka应用及模式-2014-6-f.ppt

1、,Ka宽带卫星应用及运营模式 闵长宁 2014年6月,Ka卫星的应用及运营模式,一、国外发展现状与特点 二、我国Ka卫星系统概要介绍 三、国内的潜在应用 四、国内运营模式的思考,一、国外发展现状与特点,未来卫星通信的重要发展趋势,技术进步推动了Ka频段宽带多媒体卫星系统的发展。宽带卫星通信系统已经发展到第三代，宽带卫星通信与其所提供的业务由低速业务及话音业务变为高速的Internet和多媒体业务。 目前全球约有包括VIASAT-1、WILDBLUE在内的10颗在轨Ka频段的宽带卫星,2016年将有3040颗Ka频段的宽带卫星发射并投入使用。如美国的VIASAT 2, Jupiter2，澳大利亚

2、的Jabiru系统，国际卫星组织EPIC系统和国际海事卫星组织第5代星、O3B系统等 目前全球Ka频带的的业务容量已达200G左右,2020年将达到960G左右。到七年之间将出现一个Ka频段宽带多媒体卫星系统发展的高潮,Ka 系统服务情况,卫星宽带业务发展总体情况,基于卫星的个人及家庭宽带接入业务在美国有了较好的发展，美国卫迅公司和休斯网络公司两家公司在美国的客户加起来已经超过100万，澳大利亚政府投入巨资发展卫星宽带接入业务。 在其他地区，使用宽带卫星推广个人及家庭宽带业务，发展较缓慢。在欧洲，Eutelsat的Ka系统，目前发展到8万客户，SES主导的Sat 3 Play系统 从2007年

3、开始运营，目前发展到10万用户。 亚洲的卫星宽带业务主要集中在泰国，澳大利亚，日本，马来西亚，并从开始的开展宽带接入业务，转变成一个承载多业务的开放平台。 在欧洲及亚洲，宽带卫星接入业务发展不如预期的一个主要原因是需求问题，各国的主流电信业务运营商对卫星宽带业务的接受程度低，这些运营商往往更加专注于建设地面光纤网和无线网络解决最后一公里接入问题。卫星宽带业务运营商往往只能找一些小的运营商开展合作，或者和DTH运营商合作开展业务，而这些运营商的销售渠道往往有限，因此造成业务发展速度相对较慢。,国外宽带卫星发展情况,2020年Ka卫星容量分配（按应用分）,2020年Ka卫星容量分配（按应用分）,K

4、a 宽带卫星的特点,Ka频段宽带多媒体卫星与C、KU通信广播卫星是两种完全不同的卫星: 业务特性： 宽带互联网、流媒体、视频点播、IP业务上传和分发 覆盖特性： 一点对多点的广播特性不变、宽覆盖特性则由多点波 束共同实现 性能特性：雨衰大、高增益、大容量、采用点波束和频率复用技 术，具有大容量、大带宽、高速、频率复用次数多（ 十数次数十次） 容量特性： 400 800Mbps/ 每转发器，20Gbps 140Gbps/ 每 颗卫星 价格特性：单位带宽的价格低，约为C、Ku带宽卫星价格的1/5 1/10 地面系统： 多网关站地面光纤互联，网状组网；用户终端型谱化 设计具有2M bps20Mbps

5、的回传能力,国外宽带卫星所开展的业务,Ka宽带卫星系统主要应用于开展IP类业务，如因特网宽带接入业务、IP中继业务、企业网延伸等。国际上，也出现了不少使用Ka卫星应用在其它领域的例子，如基站数据回传业务、机载业务、视频回传等方面。随着Ka技术的不断成熟，这方面的应用会越来越多。从总体上看，Ka宽带卫星应用领域可以应用在如下的几个方面。,卫星宽带业务类型,利用卫星实现宽带接入业务并非新业务，使用传统KU频段完全可以实现宽带接入。第一代系统，如早期的Direct-PC系统等，基于大波束的KU转发器，下载速率在256K以下，可以提供网页浏览、Email等简单业务。第二代的系统如IPSTAR、Wild

6、blue、AnikF2 等，下载速率在256K4M之间，可以提供简单的视频业务。由于大型Ka宽带卫星的投入使用，第三代卫星宽带产品可以提供超过12M的下载速率，其他一些高速视频类业务，均可以通过卫星实现。,二、我国Ka卫星系统概要介绍,中星-16卫星系统方案,国家已经正式启动了中星-16宽带卫星项目, 前向波束：26个点波束覆盖全国大部地区,波束设计采用8色频率复用，每个转发器的带宽为340MHz，总带宽为6800MHz 馈电业务：支持3个（套）关口站上行，每转发器带宽为540MHz，总带宽为,1620MHz 中星-18卫星业已启动，星上配置有14个前向链路点波束、2个反向链路点波束覆盖中星-

7、16未覆盖的剩余所有区域、总带宽为3590MHz 总体 中星-16主控站可管理上述两颗卫星全部的Ka宽带多媒体业务 单星系统支持传输容量为18Gbps，两颗卫星可支持的Ka宽带多媒体业务传输容量约25Gbps 卫星装在有20个前向链路转发器,其总EIRP=73dBW 3路返向转发器, 每转发器EIRP=55dBW 发射日期 ：2017年二季度,中星-16卫星系统方案,卫星覆盖及关口站的管理,中星-16卫星用户波束覆盖如下图,卫星覆盖及关口站的管理,中星-16卫星馈电波束覆盖图,载荷方案设计,前向链路频率计划,返向链路频率计划,载荷方案设计,卫星覆盖及关口站的管理,蓝线圈-北京站管理波束 红线圈

8、-成都站管理波束 其余波束-喀什站管理波束,卫星覆盖及关口站的管理,3套信关站中1个主控站选址北京，另外2套信关站分别部署在成都和喀什。 3个馈电波束，分别覆盖上述3个主要城市地区。分别管理不同的区域和波束，见图示 建设中的主控站将同时控制、管理中星-16、中星-18两颗卫星的宽带多媒体业务。一个完整的覆盖全国的卫星宽带网将更有利于： 支持国内的宽带中国计划的实施，以解决诸如边缘地区的义务教育、双语教学、互联网应用、政府应急、机载航空及野外作业等互联网业务和通信业务的开展 更加注重周边沿海的覆盖，有利于国家安全以及舰船、渔船的通信和互联网应用 减少运营成本、提高管理科学性 为了最大程度利用有限

9、的带宽资源，使用地面光纤连接各信关站，实现信关站之间的互联、互通和资源共享，同时能够更好地与Internet等地面网进行资源共享,在系统可用度为99.5%的前提下,本系统的业务传输容量大于18Gbps，满足用户提出的容量需求,若考虑中星-18卫星Ka频段宽带互联网业务，全系统可达约25Gbps的系统传输容量,卫星容量预算,系统方案,三、国内的潜在应用,Ka宽带卫星的需求在哪里,政府应急业务：但是,地面电信基础设施的脆弱性随着2008年南方冰雪灾害、汶川大地震、2010年泥石流，等重大灾害的发生充分显现。证明地面多路由备份的公众通信网络，需要天地一体的宽带互补网络 发展迅速的移动互联网、物联网、

10、IDC/云计算、大数据处理等新型电信业务对宽带基础电信网络的无缝覆盖渗透及可靠性提出更高的要求 政府主导的“宽带中国”工程和各行业对应急通信的巨大需求，对边远地区的电信基础设施的建设和运营工作起到巨大的推动作用 中国政府部门和企业现代化和信息化进程，将推动中国宽带卫星通信业务在铁路，林业，水利，公安，石油、矿山、零售业、汽车，船舶，等政企行业的广泛和深入应用 中国城市化进程，在可见的未来20年，由目前的51.27%提高到未来的70%左右，将对卫星宽带多媒体应用带来巨大的潜在需求 教育、农村、企业、家庭和个人等将是未来卫宽带业务的主流市场,23 PAGE,国内宽带卫星业务潜在发展方向,地面网络不

11、发达地区的宽带上网业务： 2012年国家在十二五规划中提出“宽带中国”战略，目标是加快信息网络宽带化升级，实现行政村宽带普遍服务。“宽带中国”战略对Ka宽带卫星业务开展是一个重大机遇，我国幅员辽阔，尽管光缆已经发展到非常成熟的状况，但对于地理条件恶劣、自然灾害频发的地区，光缆的建设周期长、维护成本高，而利用Ka卫星实现通信传输既快捷又节约成本，卫星通信将是最好的选择。 72万行政村，20户以上的自然村250万 2011年实现行政村村村通电话，乡乡能上网，仅1/2乡镇实现县、镇、村三级信息服务体系 72万行政村，20户以上的自然村250万仅一半实现县、镇、村三级信息网，而且仅仅接了互连网，谈不上

12、流畅上网，谈不上使用的质量 36万行政村，100万左右的20户以上的自然村还未实现宽带，一个巨大的需求,国内宽带卫星业务潜在发展方向,基于Ka宽带卫星的机载通信与传统Ku波段、海事BGAN或者地面基站方式相比具有较大的优势。因为飞机在万米高空飞行不会受到雨雪因素的影响，完全克服了Ka波段降雨衰减大的缺点，利用Ka宽带卫星的机载通信可获得更高速率、更低价格、更优性能和更佳的用户体验。这些优势在国外已经得到了验证和广泛的应用，进一步表明了Ka宽带卫星是最适合航空机载开展通信的服务方式。预计到2015年，我国大约有4500架飞机需要实现机载卫星通信，这就给Ka宽带卫星提供了一个巨大的潜在市场空间。,

13、国内宽带卫星业务潜在发展方向,Ka宽带卫星能够为石油、煤炭等野外作业企业的解决机动通信和上网问题 。我国幅员辽阔、资源丰富，每天都有大量的野外作业人员在进行钻井、矿山、煤炭、勘测、电力等工程作业。目前，大部分此类作业的通信都没有良好的保证，很多施工点既没有地面网络的覆盖，也没有卫星通信保障。Ka宽带卫星的低成本、安装维护方便，体积小易搬迁等特点非常适合此类需求。,Internet,国内宽带卫星业务潜在发展方向,我国教育亟需解决“教育鸿沟”的问题，我国教育信息化发展不平衡，有大量的教学的需要进行信息化覆盖，Ka宽带卫星恰好可以满足教育信息化的需求，包括义务教育、双语教育、以及教育部计划启动的的1

14、2万个教学点。卫通应结合中国国情制定，参考国外教育卫星的成功案例，积极为教育部提供信息化建设的具体实施方案，与教育部一同申请国家教育专项资金，大力推动建立在Ka卫星上的教育信息化平台的建设，一旦获得国家教育资金支持，卫通应抓紧建设西部加强覆盖的Ka卫星，缩小教育鸿沟的重点首先是要缩小东西部教育差异，教育信息化建设在西部的投入无疑会更多。,国内宽带卫星业务潜在发展方向,应急系统： 目前我国的应急通信保障体系建设已经初具规模，市县一级城市已具备一定的应急通信保障能力。然而在广大的乡村山区，通信基础设施还比较薄弱，应急通信保障能力则更加的欠缺。Ka宽带卫星的应运而生，利用其覆盖广、终端小、成本低、建

15、设快及抗灾害能力强等优势特点，可构建起一个覆盖到乡、镇、村的全方位的、无缝的全国应急宽带卫星通信网络。Ka宽带卫星网络一方面可以满足用户日常的通信和多媒体业务应用，另一方面可用做自然灾害发生时的应急通信保障手段。,四、国内运营模式的思考,Ka宽带业务运行模式,Ka宽带业务运行模式,Ka卫星的运营有两种模式, 即封闭式的或开放式的运营。 封闭式的经营方式是由一个实体公司来运营卫星、构建关口站、采购地面终端，再直接、或通过一个或多个合作伙伴向最终用户提供服务。根据用户的不同，封闭式的运营又分成垂直一体化的模式和批发分销的模式 另外一种模式是开放式的运营。在开放式的运营模式中，运营商还是把卫星的物理

16、带宽（MHZ）出售给大的客户，由该客户购买关口站及其他地面设备，完成组网，向其客户提供服务。,Ka宽带业务运行模式,封闭模式中的垂直一体化销售模式,Ka宽带业务运行模式,批发分销模式则不直接面向终端用户，而是采用批发分销方式，通过网络服务供应商及其他合作伙伴为终端用户提供服务，是一种B2B的模式。,开放式的模式，宽带卫星运营商将物理带宽出售给各个服务提供商（“MHz”模型），由服务提供商自己建设地面系统，开发业务支撑系统，然后将Mbps通过分销渠道、或直接销售到最终用户。这种模式下，宽带卫星运营商减少了与服务业务相关的风险，其自身重点又回到了其核心任务-运营卫星。,Ka 宽带业务运行模式,宽带

17、Ka系统如美国的美国卫讯公司（Viasat）、休斯网络公司（HughesNet）、欧洲的EutelSat（Two way）、SES（ASTRO2CONNECT）、中东的Yahsat、亚洲的IPSTAR（2010年转为开放）采用的都是封闭的系统运行模式 另外一些宽带系统如Amos-4，Intelsat EPICTM，则采用了开放式的经营方式。Intelsat从波音公司订购了4颗卫星，构建下一代卫星宽带系统。Intelsat EPICTM 系统为一个开放式的，多频段（C/Ku/Ka），点播束与宽波束，卫星及地面系统结合的一个系统。客户可以根据自身需要确定网络结构、业务需求等要素 模式的选择是灵活的

18、。有时完全取决于需求。封闭式系统中的垂直一体化及批发分销两种模式，并不矛盾，实际的宽带系统均可以兼容两种模式。而开放式系统，则对系统结构有些要求。目前大多数Ka系统中，由于星上馈线链路波束位置固定，故其关口站位置是固定的，因此客户如果选择自己建设关口站，其关口站的地理位置也是受限的,国内宽带卫星业务运营模式,从运营模式上讲，卫通负责卫星及地面系统的采购、建设、运营，因此国内的Ka宽带系统的运营模式采取的是封闭的运营模式，即客户不需要自己建设关口站。客户根据自己的实际需求，通过租用卫通公司提供的宽带卫星接入服务来满足其各种业务需求。在封闭模式下，Ka业务的地面运营平台应能够支持批发分销及垂直一体

19、化的运营模式。鉴于卫星宽带接入市场的不确定性，近期应重点考虑批发分销模式。,国内宽带卫星业务运营模式,批发分销模式下，卫通面对的客户仍是大的集团客户，如宽带网络服务商，各行业客户，军队，政府等。这一点和传统卫星公司的市场是类似的。 这种交易模式的优点是卫星运营商直接面对大客户，批发销售卫星转发器带宽资源，管理方便，人力物力投入少。 在这种模式下，最重要的是如何能找到合适的战略合作伙伴，联合推广Ka宽带业务。Ka系统有容量大，成本低，终端小等优势，如何利用这些特点和优势，建立一个盈利模式，形成卫星宽带业务的参与者都能够获利的局面，从而促进Ka宽带卫星接入业务的可持续发展，是非常重要的。 在Ka卫

20、星整个产业链中，政府的推动作用至关重要。宽带接入业务，特别是在偏远地区利用卫星提供宽带接入业务，往往带有公益性质，市场开发和应用推广需要国家从政策、措施等方面给予积极支持和培育。,运营模式的思考,浙江MSS调研模式的启示 政府立法， 政府支持、主导， 三位一体的模式 很好解决渔船的防碰撞和搜救问题 说明：Ka这个新兴的产业、国家的基础设施，要成功，依靠政府的支持、发挥政府(中央政府、部委和地方政府）的主导作用必不可少 四川的调研 政府和地面运营商均有较大积极性 较大的潜在需求 已探索、积累一定的经验 有三位一体联合运营的愿望 说明：和地面运营商的合作、与地面业务混搭共同建网、共同运营，也是Ka

21、这个新兴的产业、国家的基础设施成功的必不可少的重要条件，,国内宽带卫星业务运营模式,运营模式的选择取决于用户的需求，无论是批发分销还是垂直一体化，关口站设备都可以支持。无论哪种运营模式或经营方式的组合，只要能有利于业务的健康稳定发展，能够给公司带来良好的收益，就是好模式。 如何发挥政府的主导作用，比如：教育需求，教育部和国家如何发挥主导作用建设宽带中国，各省的计划，卫星运营商、地面运营上怎么合作、推动、加速实现的步伐,运营模式创新思考,Ka宽带卫星产业链在国内尚未建立，其业务应用特点和应用模式与传统的C/、Ku业务完全相异,相应的运营模式和研制模式同样需要变革、创新 运营模式的选择取决于用户的需求和国内的国