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发信人: bage (祝师兄新婚快乐), 信区: Aero
标  题: 关于我国直播卫星有效载荷设计原则的建议
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年07月06日17:02:30 星期五), 站内信件

　　引 言
　　直播卫星系统的目标是实现卫星广播业务（以下简称BSS）。较之为了实现卫星固定
业务和卫星移动业务的通信卫星系统，它们在系统结构和要求等方面存在着一些差异。
其中最大的两个差异就在于单向性和广播性，即直播卫星系统面向最终用户进行的是单
向式传输和点到面的广播式传输，而通信卫星系统则是双向式传输和点对点或点对多点
的传输。
　　由于广播业务涉及到文化渗透和意识形态等方面的敏感问题，因此各国的广播业务
规划（包括BSS规划）不仅会引起国内业界的关注，同时也会吸引周边国家的注意，尤其
是对于卫星广播这种覆盖范围广大、接收便利的方式。
　　当然，每个国家根据其国土覆盖制定本国的BSS规划，是各国主权范围之内的事情。
不过，由于无线电波的传播特性，免不了要越出国境，其中也不排除有意越境的可能性
，加之考虑到卫星轨道和无线电频率是人类共有的有限资源，因此，为了充分而合理地
利用这两种资源，同时避免或减轻各国BSS系统相互间的干扰，有必要依据一定的方法和
标准，共同协调各国的BSS规划，然后汇总制定出全球性的BSS规划。作为制订无线电频
谱使用方面的法规和政策的国际性机构，国际电信联盟（ITU，以下简称“电联”）自然
承担起了这副重担。
　　本文首先介绍了2000年世界无线电通信大会（WRC-2000）上进行的第一、三区（我
国属于第三区）BSS重新规划的原则和一些重大技术假定及我国最终获得的BSS重新规划
资源，然后论述了电联制定的BSS规划对我国直播卫星有效载荷设计的重要意义，最后对
我国直播卫星有效载荷设计原则提出了一些建议和看法。不妥之处，欢迎批评指正。
　　第一、三区BSS重新规划的原则
　　第一、三区BSS重新规划的背景情况，本文在此不做介绍。重新规划的原则在1995年
的世界无线电通信大会（WRC-95）上获得了初步通过（可参见WRC-95的第531号决议），
在WRC-97上又讨论了几个国家的建议，最后产生了以下8条：
　　1)在保持1977年大会(WARC-77)通过的相同比例的同时，给所有国家提供相当于大约
10个模拟频道的最低容量。 2)规划主要以国内覆盖为基础。
　　3)保护那些符合附录30和30A的已通知指配，这些指配已启用并且启用日期已经向电
联通信局进行了确认。
　　4)为了避免因技术假定逐渐过时而导致规划陈旧，应确保制定的规划具有长期的灵
活性。
　　5)为将来的新需求留出容量。
　　6)考虑将来全数字方案对规划是否可能合适；如合适的话，必要时应使模拟和数字
系统在一个规定的时间范围内同时工作。
　　7)通过以下方式确保保持第二区规划及其相关条款的完整性：对这些规划中的指配
提供现有《无线电规则》有关条款所给予的同样保护，并且不要求第二区规划中的指配
提供比《无线电规则》现行规定更多的保护。 8)保证第一区和第三区的BSS与所有3个区
域在规划频段内有划分的业务之间的兼容性。
　　同时，WRC-97还决定成立一个称为“大会间代表组（IRG）”的机构，以便在两届大
会（WRC-97和WRC-2000）之间的这段时间内，按照上述8项原则，进行第一、三区BSS重
新规划的研究工作。
　　第一、三区BSS重新规划的一些重要技术假定
　　经过电联几十个成员国上百名专家的艰苦努力，IRG最终确定了规划方法--这是规划
中的核心问题之一。在此之后，IRG根据该方法，对直播卫星系统的一些重要技术参数和
指标作了假定，开展了第一、三区BSS重新规划的研究工作。
　　这些假定大多数是考虑到各国的具体情况而进行折衷与平衡的结果，同时也考虑了
与原有规划的兼容问题以及卫星广播技术自20世纪80年代中后期以来取得的进步。一般
认为，它们是符合现有技术水准的，但不排除仍偏向保守的可能。下面给出了一些重要
的技术假定。它们都是针对一般情形的，个别国家有例外。另外，须注意的是，下面给
出的技术假定并不是全部的假定。
　　1)发射类型和频道带宽
　　在一般情况下，使用数字调制方式并且基准频道带宽为27兆赫。另外，个别国家拟
使用的33兆赫或34.5兆赫频道带宽也得到了考虑。
　　2)天线辐射方向图
　　在一般情况下，地球站接收天线的辐射方向图采用ITU-R B0系列第1213号建议书，
也见《无线电规则》附录S30中的附件5图7bis，而卫星发射天线的辐射方向图则采用《
无线电规则》附录S30中的附件5图9。另外，为了解决在某些情况下BSS卫星网络之间的
兼容问题，在征求了有关国家主管部门的同意后，采用了改进的卫星发射天线快速滚降
特性。该特性见ITU-R B0系列第1445号建议书，但至少在目前，对于复合波束，适用该
特性存在困难。
　　3)极化和频道配置
　　一般情况下，使用圆极化（包括左旋圆极化和右旋圆极化）。对于第三区，频道配
置将首选以下方案：12个已定义频道，频道间隔为38.36兆赫，以预先确定的单一极化占
用连续500兆赫频段，并且使用邻道配置，如下图所示。已定义频道与指配频率的对应关
系如表1所示。
　　4)保护比
　　一般情况下，对于全数字BSS系统之间，下行链路同道保护比为21分贝，邻道保护比
为16分贝。
　　5）最小仰角
　　一般情况下，最小仰角为20度；对于高降雨量的地区，最小仰角为40度。
　　我国获得的BSS重新规划资源
　　在第一、三区BSS重新规划后，我国获得了如表2所示的规划资源。这些规划资源是
我国在空间轨道/频率上的国际权益的重要方面和体现，如何将这些规划的资源“开采”
出来，合理而高效地为我国直播卫星系统实际所用，是一项复杂的系统工程，值得广播
业界、卫星制造厂家和地球站设备生产厂家等部门去关注和研究，而对于卫星设计与制
造，与这个资源问题有直接关系的就是直播卫星的有效载荷。
　　电联规划对于我国直播卫星有效载荷设计的重要意义
　　电联制定的BSS规划（即重新规划）对于我国直播卫星有效载荷的设计具有如下重要
意义：
　　1）电联的BSS规划是几十个电联成员国上百名专家集体智慧的结晶，对于直播卫星
系统的各方面技术指标和参数都有认真而细致的考虑和平衡。这些指标和参数是制定BS
S规划的技术基础。卫星有效载荷作为卫星设计与制造中直接与BSS规划相关联的部分，
应将之作为重要参考，并应尽量实现国际接轨。
　　2）电联制定的BSS规划包括在《无线电规则》之中，对于各成员国均有法律上的约
束力。我国是电联的成员国，理应遵守包括BSS规划在内的《无线电规则》中的有关规定
。这些规定包括了EIRP限制、频率使用范围、天线指向精度等等，是国际无线电管理的
重要组成部分，也是卫星有效载荷设计中必须遵守的强制性规定。了解并遵守这些规定
，是我国无线电管理法规的必然要求，也是我国直播卫星有效载荷设计中必须经历的环
节。
　　3）电联在制定BSS规划时，对于各国BSS系统之间的相互干扰情形有充分考虑；若我
国BSS系统建立在此基础之上，则在未来实际运营中将有可能免受有害干扰，而这些干扰
是目前困扰和制约我国发展通信卫星系统（包括利用通信卫星系统实现的对家庭直播）
的一个重要因素。另外，这种良好的电磁干扰环境，还有利于我国直播卫星有效载荷设
计性能的提高，同时在当前我国卫星平台和有效载荷技术与国外先进水平相比存在较大
差距，民用卫星有效载荷抗干扰技术尚未开展研究的情况下，可以以电联的BSS规划为契
机，了解国际民用卫星抗干扰技术研究现状，然后制定方案并付诸实施，以取得经验。
这将为提高我国卫星有效载荷设计和制造水平，积聚我国航天技术实力和培养航天技术
人才带来莫大好处。
　　4）由于电联制定BSS规划过程中须平衡各国的各种实际情况和需求，因此电联规划
不一定完全满足我国目前及未来的实际和预期需求，如全国覆盖需求等等。对于这些不
满足我国需求的成分，我们可以在论证充分的基础之上，按照电联规定的BSS规划修改程
序，实现我国在电联规划中的成功修改。这种规划修改论证工作需评估修改所导致的影
响面和后果及具体实施修改程序时与各国进行协调的难度和获得成功的把握程度。同时
，它还必须与我国BSS规划资源的利用方案和直播卫星有效载荷的设计工作结合起来才能
顺利进行。在规划修改过程中，有可能对直播卫星有效载荷的设计产生重大的约束条件
，如覆盖区边缘的天线波束锐截止或快速滚降特性等。
　　关于我国直播卫星有效载荷设计原则的建议
　　根据上述电联进行第一、三区BSS重新规划的原则和电联规划对直播卫星有效载荷设
计的重要意义，建议我国直播卫星有效载荷设计采用如下原则：
　　1）直播卫星有效载荷的一些参数指标，如EIRP、频率范围、带外辐射和测控问题等
，应满足电联的有关限制或规定，尤其是强制性规定。
　　2）直播卫星有效载荷的其它参数指标设计应尽量与电联规划保持一致，或符合有关
建议书，实现初步的国际接轨。
　　3）设计中应考虑我国BSS卫星网络与同频段或邻频段国内或其它国家的无线电业务
之间的相互干扰问题，特别是几个重点国家的BSS卫星网络，并应根据具体情况采取一些
现实可行的预防措施。
　　4）应在我国BSS规划资源利用方案的基础上，结合我国BSS规划的修改论证工作和卫
星网络的国际协调工作，确定卫星有效载荷设计的边界约束条件。应认识到，这项工作
涉及面较广且需要时间较长，并且可能对有效载荷设计产生较大约束，建议请各有关方
面迅速组织落实。另外，考虑到这项工作有可能需要多次反复，因此在其过程中应保持
一定的灵活性。
　　5）应研究在多星（至少是双星）共轨情形下的卫星有效载荷方案，并确定各卫星有
效载荷相互间的约束条件及指标限制。
　　6）应结合我国直播卫星系统的中长期发展目标，制定卫星有效载荷的研制（包括预
研）发展计划并付诸实施。应进行一些可能成为抗干扰措施的新技术（如波束交（切）
换技术和星上基带处理技术）以及适应BSS体制全数字化所对应的卫星有效载荷方案的预
先研究和试验工作；待条件成熟，应推进有关成果直接“上星”。

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