閆 釗,錢 曦,徐 平,夏月輝,楊 寧,朱 霽
(中國衛(wèi)通集團(tuán)有限公司,北京 100094)
按照美國衛(wèi)星工業(yè)協(xié)會劃分,衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)可以劃分為衛(wèi)星制造業(yè)、發(fā)射服務(wù)業(yè)、衛(wèi)星服務(wù)業(yè)和地面設(shè)備制造業(yè)四大領(lǐng)域。其中,衛(wèi)星服務(wù)業(yè)是衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“引擎”,在產(chǎn)業(yè)鏈中處于核心的地位。衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)作為衛(wèi)星服務(wù)業(yè)最龐大的業(yè)務(wù)集群,我們對其從系統(tǒng)整體性出發(fā),根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入產(chǎn)出的基本原理,選取科學(xué)分類維度,多角度全方位展示衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的宏觀立體圖景,從不同角度理解衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)實(shí)質(zhì)。
通過對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的分類研究,以達(dá)到如下幾點(diǎn)目的:
(1)從系統(tǒng)角度出發(fā),根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入產(chǎn)出基本原理,科學(xué)選擇業(yè)務(wù)分類維度,對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)進(jìn)行系統(tǒng)性地全方面描述,理順各種業(yè)務(wù)的優(yōu)勢和劣勢,甄別各種衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的應(yīng)用場景,便于使用者從不同角度理解衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)實(shí)質(zhì)。
(2)基于各個(gè)維度的分類業(yè)務(wù),細(xì)化描述各類衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的特征,繪制衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)圖譜,搭建衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的分類架構(gòu),便于使用者區(qū)別現(xiàn)有各種不同業(yè)務(wù)的特點(diǎn),對照歸類;同時(shí)還可以為新業(yè)務(wù)的建設(shè)提供重要參考,為業(yè)務(wù)規(guī)劃和實(shí)施等工作明確需要考慮的基本方面。
(3)明確各分類維度的對應(yīng)關(guān)系,建立起不同維度之間的橫向聯(lián)系,使衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)在空間上呈現(xiàn)一種系統(tǒng)性的宏觀圖景。
對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)進(jìn)行分類,首先需要搞清楚業(yè)務(wù)究竟是什么。一般而言,業(yè)務(wù)有著多種層次、不同深度與廣度的含義。我們認(rèn)為,業(yè)務(wù)是企業(yè)等組織根據(jù)特定的資源、流程,向用戶提供產(chǎn)品和服務(wù)的系統(tǒng),這一系統(tǒng)的輸入是資源,通過系統(tǒng)的特定轉(zhuǎn)化,輸出產(chǎn)品和服務(wù),其實(shí)施主體是企業(yè)部門或組織。業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入產(chǎn)出的基本原理如圖1所示。
圖1 業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入產(chǎn)出的基本原理
衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)作為一種綜合性應(yīng)用,其運(yùn)行與衛(wèi)星通信系統(tǒng)資源、市場的需求、業(yè)務(wù)本身的用途,以及作為業(yè)務(wù)實(shí)施主體的組織形式息息相關(guān)。其中:
資源是業(yè)務(wù)運(yùn)作的基礎(chǔ)。資源維度主要包括業(yè)務(wù)運(yùn)行過程中所使用的人力、財(cái)力、物力等,針對衛(wèi)星通信而言,包括衛(wèi)星、頻率、軌位、網(wǎng)絡(luò)覆蓋、地面站、技術(shù)資源、人才,等等。
市場是業(yè)務(wù)服務(wù)的對象。針對衛(wèi)星通信行業(yè),市場維度主要包括廣電、電信運(yùn)營商、軍隊(duì)、行業(yè)用戶、大眾用戶等。
產(chǎn)品是業(yè)務(wù)運(yùn)作服務(wù)客戶的載體,產(chǎn)品的提供對象是客戶,客戶關(guān)心的是產(chǎn)品和服務(wù)中隱含的價(jià)值。企業(yè)通過產(chǎn)品滿足客戶價(jià)值來實(shí)現(xiàn)組織發(fā)展目標(biāo)——收入、利潤、產(chǎn)生效益、市場份額等,衛(wèi)星通信產(chǎn)品包括移動(dòng)通信業(yè)務(wù)、固定通信業(yè)務(wù)、衛(wèi)星電視、直播電視等。
組織是業(yè)務(wù)實(shí)施的主體。組織形式可以包括部門分工組織形式、項(xiàng)目協(xié)作組織形式、兩者結(jié)合的混合式組織形式。
因此,為系統(tǒng)分析研究衛(wèi)星通信業(yè)務(wù),我們將從系統(tǒng)整體性出發(fā),將業(yè)務(wù)系統(tǒng)自身的功能視為“黑箱”,根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入產(chǎn)出的基本原理,按照資源、市場、產(chǎn)品和組織四個(gè)維度對其進(jìn)行分類研究。
衛(wèi)星頻率軌位、覆蓋區(qū)域和衛(wèi)星地面網(wǎng)絡(luò)(包括地面站和測控等)是衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)資源的重要組成,也是衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)發(fā)展的基本要素。衛(wèi)星頻率軌位決定了衛(wèi)星信號在信道中的傳輸時(shí)延、損耗以及其他傳輸特性,從而決定了衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的特色,而衛(wèi)星區(qū)域覆蓋及EIRP決定了業(yè)務(wù)所能服務(wù)的客戶對象,衛(wèi)星地面網(wǎng)絡(luò)也是開展衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)所必須的基礎(chǔ)設(shè)施,因此衛(wèi)星資源維度內(nèi)基于衛(wèi)星頻率軌位、區(qū)域覆蓋以及地面網(wǎng)絡(luò)三個(gè)方面對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)進(jìn)行分類具有重要意義。
衛(wèi)星通信中,工作頻率的選擇十分重要。它直接影響到衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信容量、質(zhì)量、可靠性、衛(wèi)星和地面終端設(shè)備的復(fù)雜性以及成本,并且還會影響到與其他通信系統(tǒng)的協(xié)調(diào)。衛(wèi)星通信工作頻段的選擇應(yīng)根據(jù)業(yè)務(wù)需求與可行性相結(jié)合的原則,重點(diǎn)應(yīng)考慮下列因素:一是應(yīng)具有較寬的可用頻帶,以盡可能擴(kuò)大通信容量;二是電波傳播損耗、降雨衰減和其他外加噪聲應(yīng)盡可能壓到最低限度;三是合理、有效地使用無線電頻譜,防止各種空間通信業(yè)務(wù)之間以及與其他地面通信業(yè)務(wù)之間產(chǎn)生交互干擾;四是衛(wèi)星、地面終端設(shè)備技術(shù)、水平、進(jìn)展以及現(xiàn)有通信設(shè)備的利用與相互配合。
衛(wèi)星通信常用頻率可以分為L,S,C,Ku,Ka等頻段,基于衛(wèi)星頻率劃分衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)如表1所示。
表1 基于頻率劃分衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)
衛(wèi)星按軌位可分為地球靜止軌道通信衛(wèi)星和非靜止軌道通信衛(wèi)星。其中靜止軌道通信衛(wèi)星定位于高達(dá)三萬六千公里的同步軌道,它的特點(diǎn)是覆蓋照射面大,三顆衛(wèi)星就可以覆蓋
全球的幾乎全部面積,可以進(jìn)行二十四小時(shí)的全天候通信。非靜止軌道通信衛(wèi)星指低軌道或中高軌道。在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星相對于地面是運(yùn)動(dòng)的。它能夠用于通信的時(shí)間短,衛(wèi)星天線覆蓋的區(qū)域也小,并且地面天線還必須隨時(shí)跟蹤衛(wèi)星。
衛(wèi)星覆蓋區(qū)域通常用有效全向輻射功率EIRP等值線圖來表征,EIRP是表示衛(wèi)星輻射能力的物理量,從衛(wèi)星波束中心往外,EIRP值逐漸減少,通常用衛(wèi)星接收系統(tǒng)的品質(zhì)因數(shù)G/T值或飽和通量密度等值線圖來表征衛(wèi)星接收覆蓋區(qū)域。
根據(jù)衛(wèi)星的組網(wǎng)覆蓋,可以將衛(wèi)星通信系統(tǒng)分為全球、區(qū)域和國(境)內(nèi)三種組網(wǎng)服務(wù)方式。
(1)全球組網(wǎng)服務(wù)。是指服務(wù)區(qū)域遍布全球的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),這常常需要很多衛(wèi)星全球組網(wǎng)形成,一般由全球運(yùn)營商提供。
(2)區(qū)域組網(wǎng)服務(wù)。是指僅僅為某一個(gè)區(qū)域的多個(gè)國家或地區(qū)提供通信服務(wù)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò),一般有區(qū)域運(yùn)營商提供。
(3)國內(nèi)組網(wǎng)服務(wù)。這類服務(wù)范圍則更窄,僅限于國內(nèi)使用,一般由國家運(yùn)營商提供。
衛(wèi)星地面網(wǎng)絡(luò)是衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)重要的基礎(chǔ)設(shè)施資源,也是衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)運(yùn)營過程中直接和客戶接觸的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,其分類的方式方法有多種,其中可移動(dòng)性,天線尺寸是直接影響用戶使用用途的關(guān)鍵因素。因此,衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)基于地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的分類,主要考慮可移動(dòng)性和衛(wèi)星天線尺寸。
衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)按地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的可移動(dòng)性可以分為衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動(dòng)通信以及可搬運(yùn)站衛(wèi)星通信。而按照衛(wèi)星天線尺寸的大小,可分為大尺寸衛(wèi)星通信(衛(wèi)星國際專線)、中小尺寸衛(wèi)星通信(VSAT通信網(wǎng)絡(luò))和小尺寸衛(wèi)星通信(如直播到戶DTH)。當(dāng)然,天線尺寸和衛(wèi)星業(yè)務(wù)的可移動(dòng)性是密切相關(guān)的,一般大尺寸衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)通常為固定通信業(yè)務(wù),衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)則要求天線尺寸控制在很小的范圍內(nèi)。
從用戶的視角來看,衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)可以分為服務(wù)于典型運(yùn)營商的業(yè)務(wù)、服務(wù)于廣播電視的業(yè)務(wù)、服務(wù)于軍隊(duì)的業(yè)務(wù)、服務(wù)于行業(yè)用戶的業(yè)務(wù),以及服務(wù)于大眾用戶的業(yè)務(wù)。
(1)服務(wù)于電信運(yùn)營商的業(yè)務(wù)。主要包括網(wǎng)絡(luò)中繼、基站回傳等,其發(fā)展的方向是能提供互聯(lián)網(wǎng)IP業(yè)務(wù)的傳輸,形成衛(wèi)星和地面網(wǎng)絡(luò)的融合發(fā)展。
(2)服務(wù)于廣播電視的業(yè)務(wù)。衛(wèi)星的廣播特性最適合服務(wù)于廣播電視領(lǐng)域,具體的業(yè)務(wù)主要包括電視廣播、直播到戶等,目前國際上直播到戶是推動(dòng)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的主要推動(dòng)力。
(3)服務(wù)于軍隊(duì)的業(yè)務(wù)。衛(wèi)星的機(jī)動(dòng)靈活以及在地面網(wǎng)絡(luò)服務(wù)無法覆蓋區(qū)域(如海洋、空中)的絕對優(yōu)勢,使其成為軍隊(duì)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的重要組成部分。
(4)服務(wù)于行業(yè)用戶的業(yè)務(wù)。衛(wèi)星通信的廣域覆蓋以及其獨(dú)立組網(wǎng)的優(yōu)勢,使得其在某些特殊行業(yè)有重要的應(yīng)用需求,如石油系統(tǒng)的VSAT網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù),金融行業(yè)的結(jié)算備份系統(tǒng)等等。行業(yè)用戶始終是衛(wèi)星通信行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。
(5)服務(wù)于大眾用戶的業(yè)務(wù)。如衛(wèi)星電話、衛(wèi)星上網(wǎng)、直播到戶、數(shù)字發(fā)行等,將衛(wèi)星通信技術(shù)帶進(jìn)了千家萬戶,衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)只有被大眾用戶所接受,才有可能真正實(shí)現(xiàn)規(guī)模化發(fā)展。
從衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的產(chǎn)品服務(wù)角度來看,可以分為衛(wèi)星移動(dòng)通信、衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星國際專線、地面中繼、衛(wèi)星電視廣播和衛(wèi)星音頻廣播、衛(wèi)星直播到戶DTH、軍事衛(wèi)星通信、衛(wèi)星寬帶接入、數(shù)字發(fā)行,等等。
(1)衛(wèi)星移動(dòng)通信。是指地球表面上的移動(dòng)地球站或移動(dòng)用戶使用手持終端、便攜終端、車(船舶、飛機(jī))載終端,通過由通信衛(wèi)星、關(guān)口地球站、系統(tǒng)控制中心組成的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)用戶或移動(dòng)體在陸地、海上、空中的通信業(yè)務(wù)。提供衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò),可以是同一個(gè)運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò),也可以由不同運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)共同完成。
(2)衛(wèi)星固定通信。是指通過由衛(wèi)星、關(guān)口地球站、系統(tǒng)控制中心組成的衛(wèi)星固定通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)固定體(包括可搬運(yùn)體)在陸地、海上、空中的通信業(yè)務(wù)。提供衛(wèi)星固定通信業(yè)務(wù)經(jīng)過的網(wǎng)絡(luò),可以是同一個(gè)運(yùn)營者的網(wǎng)絡(luò),也可以由不同運(yùn)營者的網(wǎng)絡(luò)共同完成。
(3)國際衛(wèi)星專線。是指利用由固定衛(wèi)星地球站和靜止或非靜止衛(wèi)星組成的衛(wèi)星固定通信系統(tǒng)向用戶提供的點(diǎn)對點(diǎn)國際傳輸通道、通信專線出租業(yè)務(wù)。衛(wèi)星國際專線業(yè)務(wù)有永久連接和半永久連接兩種類型。提供衛(wèi)星國際專線業(yè)務(wù)的地球站設(shè)備分別設(shè)在境內(nèi)和境外,并且可以由最終用戶租用或購買。
(4)衛(wèi)星地面中繼。衛(wèi)星鏈路作為地面網(wǎng)絡(luò)的中繼傳輸,在早期發(fā)揮了重要的作業(yè),后來由于地面光纖的快速發(fā)展,衛(wèi)星地面中繼逐步退出市場,目前衛(wèi)星地面中繼主要應(yīng)用于沒有光纖覆蓋區(qū)域的基站間鏈路中繼以及基站信號的回傳。
(5)衛(wèi)星電視廣播、衛(wèi)星音頻廣播。廣播特性是衛(wèi)星通信的天然優(yōu)勢,衛(wèi)星廣播通過從點(diǎn)到面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全覆蓋,用戶越多,廣播優(yōu)勢越明顯,因此衛(wèi)星電視廣播和衛(wèi)星音頻廣播一直是衛(wèi)星通信的重要業(yè)務(wù),在其業(yè)務(wù)收入中占據(jù)相當(dāng)?shù)姆萘俊?/p>
(6)衛(wèi)星直播到戶。隨著Ku等波段衛(wèi)星接收天線口徑的減小以及成本的降低,衛(wèi)星電視廣播可一步到位直接廣播到家庭個(gè)體用戶,使得衛(wèi)星通信技術(shù)可以走進(jìn)千家萬戶,服務(wù)于大眾用戶。由于大眾參與使得衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)規(guī)模迅速擴(kuò)大,目前衛(wèi)星直播到戶是驅(qū)動(dòng)衛(wèi)星通信發(fā)展的最重要的業(yè)務(wù)。
(7)軍事衛(wèi)星通信。軍事衛(wèi)星通信包括戰(zhàn)略通信和戰(zhàn)術(shù)通信兩大類。
(8)衛(wèi)星寬帶接入。即衛(wèi)星上網(wǎng),是指用戶直接通過衛(wèi)星來訪問Internet。目前衛(wèi)星寬帶接入速率一般為400kb/s,下載多媒體時(shí)速率可高達(dá)3Mb/s。優(yōu)點(diǎn)是接入速率高;不受地域限制,真正實(shí)現(xiàn)了Internet的無縫接入。缺點(diǎn)是受氣候影響,特別是雨雪天氣時(shí),收信會受影響;同時(shí)初期投入費(fèi)用高。
(9)衛(wèi)星數(shù)字發(fā)行。數(shù)字發(fā)行是充分發(fā)揮衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播優(yōu)勢而推出的數(shù)據(jù)內(nèi)容推送平臺。隨著當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)視頻容量的指數(shù)式增長,數(shù)字發(fā)行將在互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容推送領(lǐng)域具備很大潛力空間。
由圖1可見,衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的需求由一個(gè)組織發(fā)起,利用衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)所需資源,按照一定的流程管理,為用戶提供產(chǎn)品服務(wù)。根據(jù)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的組織形式,又可以分為兩種業(yè)務(wù)形式。
(1)采用部門分工形式組織的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。這種業(yè)務(wù)通過部門職責(zé)的分工,由相應(yīng)的部門來組織完成。比如中國衛(wèi)通公司的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租業(yè)務(wù),主要市場部來組織實(shí)施。
(2)采用項(xiàng)目協(xié)作形式組織的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。這種業(yè)務(wù)需要多個(gè)部門配合執(zhí)行,組成項(xiàng)目工作組,以協(xié)調(diào)相關(guān)部門的資源。
(3)混合組織形式的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)??梢哉f是部門分工組織形式和項(xiàng)目協(xié)作組織形式的結(jié)合,主要針對新開發(fā)的衛(wèi)星業(yè)務(wù)。
對一個(gè)具體項(xiàng)目來說,具體采用哪種組織形式,其區(qū)別主要取決于衛(wèi)星通信企業(yè)的組織架構(gòu),以及項(xiàng)目本身的成熟度。
衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的實(shí)施,需要綜合考慮不同市場需求,調(diào)用合適的衛(wèi)星資源(軌位、頻率、網(wǎng)絡(luò)等),通過一系列的流程操作,最終為用戶提供滿意的產(chǎn)品服務(wù)。為了更好地展示衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)所涉及的資源、市場與產(chǎn)品服務(wù)之間的關(guān)系,我們對各個(gè)維度下的業(yè)務(wù)分類進(jìn)行了匯總,如表2所示(衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的組織形式,主要與其運(yùn)營主體的資源和組織形式相關(guān),故未列入)。
表2 衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)各分類維度對應(yīng)關(guān)系
本文通過對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)進(jìn)行合理分類,系統(tǒng)的展示了業(yè)務(wù)宏觀立體圖景。從系統(tǒng)角度出發(fā),根據(jù)業(yè)務(wù)系統(tǒng)投入產(chǎn)出基本原理,選取資源、市場、產(chǎn)品、組織四個(gè)分類維度,對衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)進(jìn)行分類研究;基于各個(gè)維度的分類業(yè)務(wù),細(xì)化描述各類衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的特征;明確各分類維度的對應(yīng)關(guān)系,梳理不同維度之間的橫向聯(lián)系,系統(tǒng)展示衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的宏觀立體圖景。通過上述研究,回答了“要推出一種衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)(產(chǎn)品),需要配置哪些資源(包括頻率、覆蓋區(qū)域、地面網(wǎng)絡(luò))、面向什么用戶,采用哪種業(yè)務(wù)組織形式”等問題?!?/p>
[1] 美國衛(wèi)星協(xié)會.2013年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況報(bào)告.2013
[2] 美國衛(wèi)星協(xié)會.2012年全球衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)狀況報(bào)告.2012
[3] 劉金權(quán).淺談衛(wèi)星通信的概況及發(fā)展.科技論壇,2013
[4] 張更新.衛(wèi)星通信的發(fā)展現(xiàn)狀及產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述.衛(wèi)星應(yīng)用,2009
[5] 閔士權(quán).中國衛(wèi)星通信的現(xiàn)狀和展望.中國航天,2009
[6] 邁克爾·波特.競爭戰(zhàn)略.北京:華夏出版社,2012
[7] Peter B.de Selding,Top Fixed Satellite Service Operators The List,Space News, 2013Elena Sarri.Leasing Policies of a Satellite Operator:Comparison of two Methodologies,5th Int.Conf.on Comm.Systems,Networks and Digital Signal Processing, CSNDSP,2006