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1、中国K u 频段直播卫星轨道和频率资源利用方案探讨 中国通信广播卫星公司闵士权 1 中国分配到卫星广播业务的轨道和频率资源 国际电信联盟( I T U ) 于2 0 0 0 年5 月8 日至6 月2 日，在土耳其伊斯坦布尔举行了2 0 0 0 年世界无线电通信大会( W R C - - 2 0 0 0 ) 。会上对卫星广播业务( s s s ) 的轨道和频率资源进行 了重新规划。此规划中，中国分配到一定数量的轨道和频率资源。 1 1 分配到的轨道和频率资源 轨道位置4 个：东经6 2 。、东经9 2 2 0 、东经1 2 2 0 、东经1 3 4 0 ： 卫星发射波束8 个：每个轨道位置2 个
2、； 。 卫星接收波束9 个：东经1 2 2 。轨道位置3 个，其余每个轨道位置2 个： 卫星发射波束频道9 6 个：每个发射波束1 2 个； 卫星接收波束频道9 6 个：东经1 2 2 0 轨道位置2 个接收波束每个6 个，其余接收 波束每个1 2 个。 1 2 轨道和频率资源可实现的电视广播能力 3 个轨道位置( 东经6 2 0 、东经9 2 2 。、东经1 3 4 。) 卫星的6 个接收波束( 每个基本 覆盖全国) 和6 个发射波束( 每个覆盖指定区域) 联合覆盖全中国向全国可同时广播 来自全国各地的1 2 套模拟制电视节目。 1 个轨道位置( 东经1 2 2 。) 卫星的2 个接收波束和
3、1 个发射波束覆盖香港地区。向 香港地区可同时广播1 2 套模拟制电视节目。 1 个轨道位置( 东经1 2 2 。) 卫星的1 个接收波束和1 个发射波束覆盖澳门地区向 澳门地区可同时广播1 2 套模拟制电视节日。 1 3 与w R c 一9 7 规划相比所得轨道和频率资源的改善 与原W R C - - 9 7 规划所得4 个轨道位置、3 6 个波束、5 9 个频道相比主要改善如下： 调整了轨道位置。将原东经7 9 8 。的轨位调整为东经1 3 4 。改善了该轨位覆盖全 国的仰角特性。 减少了卫星发射波束数。将东经6 2 。、东经9 2 2 。、东经1 3 4 。3 个轨道位置小 波束合并为大
4、波束，使3 5 个减为6 个( 每个轨道位置2 个) 。 扩大了卫星接收波束覆盖区将东经6 2 。、东经9 2 2 。、东经1 3 4 03 个轨道位 置小波束合并为每个轨道位置2 个太波束，这些大波束基本上为全国覆盖波束。 这为转发来自全国各地的新闻采集等业务创造了有利条件 增加了频道数。由原5 9 个频道增加为9 6 个频道。使全国可收看的模拟制电视 节目由4 套增加为1 2 套。 增加了澳门地区波束在东经1 2 2 。轨道位置为澳门获得了1 个接收波束、1 个 发射波束和1 2 个频道。 以上前4 条改善将使东经6 2 。、东经9 2 2 9 、东经1 3 4 。3 个轨道位置卫星的发射
5、 波束联合覆盖全国传送模拟制电视节目变换到单个轨道位置卫星用单个大波束覆盖全 国传送数字压缩制电视节目创造了非常有利的条件。当实现此变换后，将极大地增加 全国覆盖的电视节目传输容量。 2 研究轨道和频率资源利用方案的必要性和可行性 我国获得的轨道和频率资源是来之不易的宝贵财富，我们必须珍惜它，充份和有效地 利用它。让它尽快地为我国的通信广播业务服务，为发展我国的社会主义政治、经济和文 化作贡献。 电联的轨道和频率规划，由于历史原因电视节日传输体制和基本参数是以模拟制为基 础制定的，而我国与其它许多国家一样，现用的卫星电视广播系统已是模拟制与数字制并 存，并将逐步发展成全数字制。因此，必须根据我
6、国己存的实际情况和今后的发展需求制 定使用方案。 我国在电联的轨道和频率规划协调中，为了维护国家的权益，是以最合适的方法获得 最大限度资源为己任，而在规划实施中，是以做到资源被充份和有效利用为准则。这两者 要求有一致，也有差异。因此，不能按所得资源照抄照用，须进行调整和修改。这就需要 我们做大量的分析和论证工作。 按无线电规则，修改后的实施方案必须按有关程序向电联进行申报，完成协调后才能 使用。电联一般是按照申报时间早晚来排定优先程序，早申报早协调。因此，必须尽早完 成我国B S S 直播卫星系统轨道和频率规划电联指配参数的修改工作。 我国利用通信卫星发展卫星电视广播业务已取得了重大成绩。已实
7、现了K u 频段与C 频 段并举、数字制与模拟制并举、卫星直播与卫星转发并举。这些成就为我国利用专用直播 卫星发展卫星电视广播业务提供了经验和条件，也为研究轨道和频率资源利用方案提供宝 贵的资料。 掰国己研制成功了性能较好的中功率地球静止卫星平台，并正在研制高性能的大功率 地球静止卫星平台。这两种平台都可作电视直播卫星的平台，它为我国轨道和频率资源利 用方案的制定和实旌提供可靠的保证。 综上所述，我们必须认真研究轨道和频率资源利用方案，尽早地给出切实可行的方案， 以供我国制定B S S 直播卫星系统发展规划和编制向电联申报实施方案资料作参考。本文作 为此项工作的初步探讨，以起抛砖引玉作用。 3
8、 制定轨道和频率资源利用方案的指导思想 容。 各轨道的卫星资源统一规划，使资源得到最佳利用。 以实现： 一资源利用的综合效果达到全国覆盖的传输容量最大； 一中国卫星与同轨道外星做到轨道运行相容、电磁相容，与邻轨道外星电磁相 卫星提供分步实施，使资源得到有效利用。 一第一步提供2 颗同轨位的中功率卫星，以满足初期各种业务的需要： 一第二步再提供1 2 颗大功率卫星，以充份满足各种业务的需要。 方案实施后，整个空间段做到大容量、高性能和高可靠。 一大容量：提供足够大的传输容量，以确保任何时期都能满足各种业务的需要 一高性能：卫星转发器数量与输出功率等重要指标达到国际先进水平： 一高可靠：采用冗余设
9、计等手段使空间段可靠性达到国际先进水平。 各轨道的空问段( 卫星和地面测控站) 应尽可能采用中国制造的产品。 4 电联规划中中国直播卫星基本参数 2 电联规划中关于中国直播卫星基本参数见表l 、表2 和表3 。 表1 下线频率l l7 1 22 G H z 规划中国直播卫星发射波束特性 波束轴指向椭匣波束特性 轨道 长短天 频道 天线天线 线 数和 位置波束号经度 纬度 轴轴长轴 天线波束类型增益 E I R P 频道 宽宽取向极 ( 。) ( 。)( 。) ( d B )( d B W ) 度度 ( ) 化 号 ( )( 。) R 1 3 T S S 奇1 2 6 2 C H N l5 5
10、0 0 8 81 83 12 030 3l2 41 6 32 33 86 95 79C L 1 2 3 偶1 2 6 2C H N A l 0 0 9 05 63 92 2C B T S S - c H N A 4 00 1 5 85 C R 2 - 2 4 奇1 2 9 22C D 忸1 0 01 1 49 62 01 6C B T S S 七H N E4 47 45 9 4 C L 1 2 3 9 22C H N F l 0 01 2 3 5 44 5 7 8 C B T S S C H N F4 37 16 0 4C R 偶1 2 2 - 2 4 t 2 2C H N l9 0 0 01
11、 1 41 7 2 3 3 2 09 l0 6 02 8 8M O D l 3 F R T S S4 70 85 89C R 奇1 2 l 一2 3 1 2 2M A C 0 0 0 0 01 1 35 52 22 0O6 006 000 0M o D l 3 F R T S S4 88 85 7 0C L 偶1 2 2 2 4 1 3 4C H N l 5 8 0 01 1 3 2 93 97 0 28 0l5 5 3 54 4 R 1 3 T S S3 80 75 7 0C R 偶1 2 2 - 2 4 1 3 4C H N C l 0 01 0 57 72 75 6 C B T S S
12、C q C3 95 l5 7lC L 奇1 2 t - 2 3 表2 上线频率1 4 5 1 4 8 G H z 规划中国直播卫星接收波束特性 轨道 波束轴指向椭圆波束特性 天频道 位置波束号经度纬度 长轴短轴长轴天线波束 天线 线数和 宽度宽度取向 类型 增益 极频道 ( )( 。)( ) ( d B ) ( 。)( 。)( 。) 化号 奇6 1 2 2C H N l 9 0 0 1 1 1 4 1 72 33 209 106 028 8M O D R S S4 70 8C L 3 - 1 3 偶6 1 2 2C H N l9 0 0 21 1 4 1 72 33 2 09 l06 028
13、8M O D R S S4 7 0 8C R 4 1 4 表3 上线频率1 7 3 1 8 1 G H z 规划中国直播卫星接收波束特性 l23 45678 轨道 波束轴指向卫星天线特 生天频道 位置波束号经度纬度 长轴短轴长轴天线波束 天线 线数和 宽度宽度取向 类型 增益 极频道 ( 。)( 。)( 6 ) ( d B ) ( 。)( 。)( 。) 化 号 偶1 2 6 2C H N l 5 4 0 01 0 1 9 03 3 5 0 51 028 01 4 30 0M O D R S S3 29 0C R 2 2 4 奇1 2 6 2C H N l 5 5 0 0 1 0 l9 03 3
14、5 05 l O2 8 01 4 30 0M o D R S S3 29 0C L 1 2 3 奇1 2 9 22C H N l 6 0 0 01 0 8 1 03 37 050 040 01 4 8 0 0M o D R S S3 l4 4 C R 1 2 3 偶1 2 9 22C H N l 6 1 0 01 0 8 1 03 37 0 50 040 01 4 8 0 0M O D R S S3 1 “C L 2 2 4 偶1 2 1 2 2 M A C 0 0 0 0 01 1 35 52 22 006 006 000 0M O D R S S4 88 8C L 2 - 2 4 偶1 2
15、 ， 1 3 4C I N l5 8 0 01 1 32 13 42 7 64 031 61 07 4M O D R S S3 l3 9C L 2 2 4 奇1 2 1 3 4 C 叮1 5 9 0 01 1 32 l3 42 764 03 ，1 61 07 4M O D R S S3 l3 9C R 1 - 2 3 本文只研究东经6 2 。、东经9 22 。和东经1 3 4 。三个轨道位置电视直播卫星基本参数和 资源利用问题 电视直播卫星最大特点也是实现的最大难点是要满足它的射频大功率输出要求。这些要 求反映在表l 中。 为了便于说明问题，我们将表1 中东经6 2 。、东经9 2 2 。和东
16、经1 3 4 。3 个轨道位置卫 星基本参数进一步扩充和演变成表4 。 表4 是3 个轨道位置直播卫星联合覆盖中国提供的电视节目数和所需射频功率。在计算 所需射频功率时，转发器与发射天线问馈线损耗取1 5 d B 。 表4 三个轨道位置波束联合覆盖中国提供的电视节目数和所需射频功率 轨道位置 东经6 2 。东经9 22 。东经1 3 4 。 极化波旋转方向左旋右旋 左旋 右旋左旋右旋 波束敛 Il1lll 波束覆盖区 中国西南中国西北中国东南 中国东北中国华北中国毕南 发射频率范围f M H z ) 1 1 7 1 22 1 l7 1 221 l7 1 2 21 l7 - 1 22l l7 1 22l l7 1 22 发射频率总带宽( M H z ) 5 0 05 0 0 5 0 05 0 0 5 0 0 5 0 0 弟转发器工怍带宽( M z _ z ) 2 72 72
