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文|国家无线电监测中心成都监测站薛静静张学玲吴小松
摘要：文中分析了海箏B星通倍系统的W内外发W现状及海事五代B星系统的通信技术特点和关键技术，总 结r新嗯海事BM系统的丨、V：用场误，j f对未来海事卫星通f,1系统的发M动态进行/梳邢。
关键词：海嗔E星现状应用未来发展
1海事卫星通信系统国内外发展现状
1.1国外发展现状
国际移动卫星组织是政府间合作性质的经济组织
(原名国际海事卫星组织，英文简称I n m a r s a t)，成
立于1979年，总部设在英国伦敦。海事卫星移动通信
系统设计之初是为了满足美国海军的通信需求，后经过
不断发展，由国际海事卫星组织负责运营，应用逐步向
民用偏移。I n m a r s a t于1982年幵始提供海上服务，于 1983年、1989年分别幵始提供航空和陆地服务，1996
年更名为国际移动卫星组织，是目前世界上唯一为海上、
际化实体m。
随着通信和网络飞速发展，信息交互的及时性、快
速性、大容量等成为人们日常生活和工作中的重要需求，
促进了卫星通信技术的革新发展。静止轨道卫星主要使
用频段有L频段、C频段、K u频段、K a频段等，如表
1所示。
表1卫星通信频段
频段特点频率资源和轨位资源
L频段波长较长，穿透力强，损耗小，终端所
门德尔松需功率小，抗雨衰和雪衰等
逐步变得稀少
C频段使用比较早，频率较低，增益较低，天
线口径较大等
逐步变得稀少
K u频段频率较高，增益较高，天线尺寸较小，
便于安装等
逐步变得稀少
K a频段雨衰更大，增益高，可为高速卫星通信、
干兆比特级宽带数字传输、高清晰度电
视（H D TV)等新业务提供一种崭新的
手段
可用频段带宽多
海事卫星第一代到第四代，其卫星终端到卫星之间均 使用L波段频率（1.4-1.6G H z)。L波段频率被称为黄 金频段，适用于遇险和安全通信。但随着卫星通信的发展，频率资源和空间轨位资源逐淅减少，无法满足大带宽的未 来卫星通信需求。C频段、K u频段系统也存在相同的情 况，可能造成卫星邻频干扰等问题。综合考虑几种频段的 当前态势，第五代海事卫星系统优先选择了在卫星资源、轨道位置、频率资源等方面均有较大优势的K a波段，并 将其作为宽带卫星系统的频率。第五代海事卫星系统定义 为 G l o b a l X p r e s s，简称为 G X系统 |21。
G X系统是世界上第一个也是唯一一个全球可用的高 速宽带网络，由单一运营商拥有和管理。自2015年以来，G X—直为世界各地的组织和政府服务，是全球移动宽 带连接的黄金标准。G X在K a波段运行，可与L波段网 络无缝集成，提供强大和可靠的连接。目前，I n m a r s a t-5F1-I n m a r s a t-5F4
(G X1-G X4)均已发射。卫星轨位 及覆盖范围如表2所示。
卫星轨位覆盖区域发射时间
lnmarsat-5F162.6° E欧洲、中东、非洲和
1
亚洲
2013年12月8日lnmarsat-5F255° W美洲及大西洋地区2015年2月1日lnmarsat-5F3179.6° E
太平洋、亚洲、美洲
西部
2015年8月28曰
lnmarsat-5F4117.5° E单连波
中国及带一路”
沿线
2017年5月16日
G X5是全球X p r e s s系列的第五颗卫星，于2019年 11月26日发射，旨在增强欧洲和中东地区提供卫星业务 的能力。G X5将提供比整个G X1-G X4机队加起来还要 多的容量。它的设计寿命为16年。
海事五代卫星覆盖图见图1，在我国内地可视的包括 东经62.6°和179.7°两颗卫星。
1.2国内发展现状
当前在中国，海事卫星系统由交通运输部中国交通通 信信息中心成立的交通运输通信信息集团有限公司负责管 理和运行，是海事卫星在中国唯一的服务运营商，运营中
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海事IE 星第五代卫星(K a )覆盖图 i n m a r s a i Y
图i 海事五代卫星後盖图
国唯一的海事卫星关口站。
从1986年开始，我国逐步建立了国家关口站，至今 已经建设到第四代海事卫星国家关口站，中国领海、领空、 领土的所有海事卫星信号均在国家关口站落地。
2016年3月，中国交 通通信信息中心（北京船 舶通信导航有限公司）取 得基础电信运营商资质。海事卫星通信服务进入快 速发展的阶段。为提升服 务能力，支撑“一带一路”倡议，中国交通通信信息 中心开始建设海事卫星第 五代星陆地接续枢纽站系 统和地面关口站。同时开 展
V S A T
(甚小口径卫星
终端站）地面关口站设施 改造工程。2017年7月18
曰，海事卫星电话1749号段幵始投入使用，1749号段 资源使用证书见图2，这是全新的专属号段，可实现全球 手机信号无缝连接（除南北两极 >，打破了从前国内海事 电话用户必须开通国际长途直拨功能的限制|51。2海事五代卫星通信系统（G X 系统）特点及关键技术
2.1 G X 系统特点
G X
采用全I
P
体制，技术体制发生了巨大变化。空
间段采用三颗主用（120°间隔〉加一颗备用静止轨道卫 星的组网方式，使用K
a
波段。
每颗G
X
卫星有89个K a
点波束同时工作），提供72 x 40M H z
信道带宽。每颗卫星支持6个高容量可移动波束，具备高频段、高带宽、 高移动性、髙稳定性等特点，如表3所示|61191。
表3海事五代卫星主要特点
特点
具体内容
高频段K a 频段，频率资源更丰富，带宽更大，更能适应高
清视频等应用的传输需要
高带宽
带宽达到5G H z ，并且采用多点波束和频率复用技
术，上下行传输速率达到5M b p s 和50Mbps
高稳定性K a 波段网络将与现有的第四代卫星的L 波段网络组
成双模混合型网络，结合K a 波段高速率和L 波段抗 雨衰的特性，为用户提供无缝服务
高移动性
高度移动的全球用户的需求在于移动通信网络具备 可以随时随地连接他们的能力。K a 波段网络利用无 缝点波束架构，实现最大的移动性。当需求激增时， G X 指示其点波束提供额外的产能
全球性G X 是在全球范围内可用的端到端商业宽带网络。
与区域运营商提供的系统不同，丨n m a rs a t 将本地网 络连接在一起以实现全球可用性
强化的军事通信 卫星系统兼容能力政府用户通过终端接入和控制G X 宽带容量，这些
终端完全兼容军事卫星通信系统，
如全球宽带卫星 通信（印尼
W G S )。无论它们是在地面、空中还是海上， 都具备控制能力
2.2海事五代卫星通信系统关键技术
海事五代卫星移动通信系统关键技术见表4。
3海事卫星移动通信系统应用场景
在海事应用方面，卫星终端超过30万台，覆盖全球 约85%的土地（除南北两极）和世界上大约98%的人口， 占据全球卫星移动通信市场48%的份额|71。
3.1传统海事卫星应用场景
传统海事卫星通信可为海、陆、空用户提供通信服务，
广泛应用于船舶安全保障、政府、航空卫星通信、抢险救 灾等方面，卫星移动通信业务不受地理环境、极端气候条 件限制，依旧可以提供远程无线信息传递、语音沟通以及 高清视频会议等，能够在各类抢险救灾、搜救工作中发挥 巨大作用。目前，海事卫星系统是唯一符合I M O
《国际
电子文件柜海上人命安全公约（S
O L A S
)》要求的海上遇险安全通
信系统，可为远洋航行、矿产勘探等活动的顺利开展提供 保障。此外，随着国民经济高速发展，野外旅游、探险需 求不断增加，卫星移动通信也可提供相关业务服务，确保 生命安全|81。
3.2 G X 系统应用服务场景3.2.1航空方面对于航空公司来说，G
X
给乘客的飞行网络连接带来
了改变。
G X
是航空I n m a r s a t 推出的一项服务，该服务为世
图2电信网码号-1749号段
资源使用证书15
1
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表4海事五代卫星移动通信系统关键技术171关键技术作用简介
关口站冗余配置降低雨衰影响在海事五代卫星馈电链路中，采用位置分集技术抵抗雨衰影响。在每颗卫星覆盖区域布设两个关口站，每 个覆盖区域的两个关口站通过网络汇接中心（M M P)连接到海事卫星全球网络，互相备份，能够自动切 换。确保卫星通信与卫星控制的连续通信
双卫星星座架构提高了传输可靠性海事五代与四代系统采用混合组网。遭遇雨雪天气时，将切换到四代星系统进行通信，雨雪过后，再切 换至五代系统承载
点波束与频率复用技术保证了高带宽海事五代卫星配置了 3种类型的波束，全球波束承载全球服务信道，固定点波束和高容置点波束用于承 载用户业务数据
切麵术保证了移动服务性能毎个G X终端配置了两个接收机，在同一卫星的波束之间能够实现无缝切换。当终端由一颗卫星覆盖区 进入另一颗卫星覆盖区时，G X终端通过接收广播信息，获取需要切换的目标卫星位置，可快速跟踪目 标卫星，业务中断时间约为30s
自适应编码调制技术保证用户数据的可靠
传输，并提供最优的
传输速率
海事五代系统中前向链路采用D VB-S2 A C M技术，通过H D L C地址，区分复用在一个载波中的多个
用户数据（用户处于同一点波束内）。网关站根据每个用户所处地点的E IR P、终端天线口径等，自适
应地调整前向链路的调制方式、编码参数和符号率
界领先航空公司提供了保障和商业优势；具备无缝的全 球覆盖，确保航空公司及其乘客无论何时何地都能获得 稳定可靠的高速空中宽带服务。例如，乘客可获得机上
W i F i，满足其数据流量需求的同时，还可以在飞行期间 无缝浏览互联网、流媒体视频、查看社交媒体、网上购物 等。这为航空公司提供了竞争优势nnl。
3.2.2政府方面
G2X是专门为满足全球政府机构需求而设计的服务。为配合政府客户的特殊需要，I n m a r s a t建立了全球K a 波段网络。以满足空降兵、海军和陆军的安全、可靠、无 缝衔接的通信需求。政府可以依靠安全的端到端宽带连接，与军事卫星通信网络进行相互操作，实现全球范围内的无 缝连接，指挥海上和陆地作战ml。
:5.2.3陆地方面
I n m a r s a t的L a n d X p r e s s (L X )服务在速度、可靠 性和灵活性方面表现出众。L X通过G X系统K a波段网 络运营，提供弹性和可靠的L波段B G A N服务备份。该 服务针对陆地应用进行了优化，将高带宽与有竞争力和灵 活的定价相结合，确保客户在任何地方都能实现无缝通信。
L X服务为陆地用户带来了诸多改变。在人道主义服 务方面，支持快速和计划外的救援及恢复部署，获取关键、实时的救灾情况信息。在传媒方面，可提供高质量的实时 视频广播和流媒体，远程连接新闻编辑室或共享高清晰度 视频文件等n21。
3.2.4海事通信方面
I n m a r s a t提供了 F l e e t e x p r e s s服务，通过 G X系 统K a波段网络运营，在速度、持续连接和可靠性方面表
现出无与伦比的性能优势。通过舰队快线，I n m a r s a t提 供了一个提升安全性、运营性能、法规遵从性和船员福利 的平台。全球有9000多艘船只依赖于F l e e t e x p r e s s。从油轮到集装箱船，从渔船到超级游艇，从海上支援船到 液化天然气运输船，F l e e t e x p r e s s服务正在定义海上连 接的新时代。
4海事卫星通信系统未来发展态势
目前I n m a r s a t已经发展至第六代卫星系统，但尚未 发射相关业务卫星。先进的K a波段有效载荷（G X6A和 6B)也将托管在下一代I n m a r s a t-6(1-6 )L波段卫星上，G X系列卫星预计发射时间见图3。
图3 G X系列卫星预计发射时间图
海事第六代卫星I n m a r s a t-6(1-6 )两颗卫星（G X6A 和6B)正在由空中客车防务与航天公司制造。第一枚计 划在2021年与三菱重工（M H1 )—起发射，使用其H-I I A 运载火箭。它们是L波段卫星，但同时可提供先进的K a 频段通信。K a波段高容量星G X6A和6B将进一步拓展 X p r e s s全球覆盖的深度，在需求最高的地区提供更大的 容量。国际移动卫星组织开发的最强大、最灵活的移动通 信卫星1-6，连同先进的地面基础设施技术，为5G时代 提供用户设备和服务。
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海事第六代卫星的部署，将实现首个全自主的、全球 超宽带K a波段网络，可无缝覆盖全球，并a对重点地区 增加额外的容B。预计到2022年，由7颗卫星组成的高 吞吐量可操纵点波束将在最需要的地方和时间提供容量，能够同时产生成千上万的独立波束。这种动态波束形成意 味着每个波束在形状、大小和功率上都是独一无二的，并 可实时调整。新卫星可以迅速复位、协同工作，拥有分层 能力，以匹配特殊的地区需求和增加的带宽需求，而且它 们可以在传统卫星一半的时间内建造和部署，以快速响应 未来的需求。
未来，I n m a r s a t将致力于继续优化和创新G X系统，使其容量更大、灵活性更高。未来也会改变设计、交付 和运营基础设施的方式—
—从卫星和地面站到终端和网 络管理。
下一代全球X p r e s s卫星G X7、8和9标志着全球 G X舰队综合能力的一个重大变化。作为首个用于全球移 动连接的软件定义星座，每颗卫星将提供比当前整个G X 网络大两倍的总容量。能同时产生不同大小的成千上万的 独立点光束，带宽和功率可以在全球范围内重新配置，意 味着能够即时响应客
户需求的峰值和定位精度。这三颗 卫星将由空客防务与航天公司(A i r b u s D e f e n c e&S p a c e)制造，无论从制造还是运营角度来看，它们都具有真正的 颠覆性。从预定到轨道的准备时间已经大大缩短，第一次 发射定于H 1 2023 (2023年上半年）。
未来，全球X p r e s s网络也将增强北极覆盖能力。在 与挪威航天局及其附属公司挪威航天局H E O S A T的合作 中，两颗卫星的有效载荷（G X10A和10B)将被放置到 高椭圆轨道（H E O )中，以确保在65度以北的区域持续 覆盖。这是世界上第一个也是唯一专用于北极地区的高速 移动宽带的有效载荷，它们将有能力把多波束、高吞吐量 实时传输到需求最高的地区，并将无缝集成到现有和计划 中的G X网络中。在商业市场上，G X北极有效载荷将满 足商船队、渔船、商业航空公司和能源市场的需求。对于 政府部门，它们将为美国、加拿大、斯堪的纳维亚和其他 北极地区的客户提供持续、有保障的战术和战略通信|31。
5总结
通信商业市场需求的不断增长，极大地促进了卫星 通信技术的发展。F a c e b o o k、O n e W e b、G o o g l e和 S p a c e X等科技巨头分别就宽带连接、通信等应用幵始 自己的研究项目。如低轨卫星S p a c e X的S t a r l i n k卫星 系统、G o o g l e的H A P S高空部署热气球对地面进行网络續盖、O n e W e b微卫星连接等等，将为人类提供更加
中山舰事件之谜
可靠、快速的网络连接和移动通信服务。I n m a r s a t所运
营的G X系统是目前唯一真正的高速移动、全球宽带网
络通信系统，随着技术的不断革新，其通信系统也在不
断发展，为现在和未来的全球客户提供更加庞大的容量、
更加灵活的操作。K9
东方直播室2012参考文献：*3910
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现状分析丨几数字通信世界，2020.01:144〜147
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[10]Engineered fo r avia tion and b u ilt to go the
d istan ce.[EB/〇L j.h ttp s:"w w w.in m a rsa t/en/
solu tio n s-services/a via tio n/services/g x-a via tin n.
h tm l
[11]The g lo b a l K a-h a n d n e tw o rk b u ilt w ith government custom ersr specific needs in minci.[EB/ OL]Jittps：//w w w.inmarsatcoin/en/solu tions-services/
go vemmen t./services/g x-fo r-g o vemmen tJi tml
l l2]co nn ect to u n p a ra lle le d speeds .[EB/O L].
h ttp s:"w w w.inm arsat/en/s o h itio n s-services/
en terprise/services/land-xpress.h tm l
R A D IO QQ
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