背景
自1994年以來，陸續出現了許多雄心勃勃的空中網際網路方案，其中有些採用的技術及業務在地理上和種類上的覆蓋都有著重大突破，對通信業界乃至整個社會生活都將產生影響。對此很多國家都提出過自己的寬頻衛星通信系統方案，其中一些將可能發展成為全球信息高速公路的重要組成部分，成為實現全球無縫隙個人通信、網際網路空中高速通道必不可少的手段。
我們正在進入“Internet時代”，全球商務活動的需要和人們對信息無止境的追求，刺激了企業網和網際網路的爆炸性增長，用戶一直在努力尋求可給他們帶來更多數據的解決方案，結果導致對頻寬需求的猛長。近些年來，缺乏頻寬的用戶以驚人的速度嘗試了Tl線，ADSL，CableModem，ATM和各種無線技術。
對更高頻寬的追求導致了一個新市場的開拓：一種付得起費的、可靠的、安全的、可無縫隙地嵌入陸地網的衛星寬頻通信方案。
衛星寬頻通信也稱多媒體衛星通信，指的是通過衛星進行語音、數據、圖像和視像的處理和傳送。因為衛星通信系統的頻寬遠小於光纖線路，所以幾十兆比特每秒就稱為寬頻通信了。提供更大頻寬僅是衛星通信方案的一部分，基於衛星的通信也為許多新套用和新業務提供了機會。
1994年休斯網路系統公司在世界上首先開發出能與個人計算機互聯的DirecPC接收系統，使PC機用戶可利用電視直播衛星的小口徑接收天線高速下載網際網路上的大容量信息，在擁擠不堪的地面網際網路線路之外另闢了一條高速的空中下載通道。緊隨其後，許多大的衛星公司紛紛推出了用於網際網路和增值業務的VSAT系統，它們已經成為世界性網際網路高速發展的一個組成部分。更引人注目的是基於非靜止軌道衛星群星座的全球寬頻衛星通信系統的宏大計畫的提出和實施，更展示了衛星在未來的寬頻、高速和多媒體通信套用中的美好前景。這些衛星系統主要用於多信道廣播、Internet和Intranet的遠程傳送和作為地面多媒體通信系統的接入手段。
市場前景
據權威諮詢公司預測，到2005年以後，衛星通信分享全世界傳輸業務的寬頻市場的市場份額將達到160億美元，另據美國摩托羅拉公司在1997年的預測：15年後寬頻通信市場可達每年6500億美元，其中衛星通信可占20%～30%的份額，也就是說，寬頻衛星通信市場每年可達1300～1950億美元。
儘管大力鋪設光纖仍是整個世界的發展趨勢，但即使按最樂觀的成本和時間表，把世界用光纖連線起來仍需要10萬億美元投資和20～25年時間。建立衛星通信網則相對迅速、安全，而且在全球性擴展網際網路接入範圍之時，衛星通信顯示出許多較其他傳輸媒體優越的特性：終端架設方便快捷;覆蓋面十分廣闊(跨國、跨洲或全球);鏈路的通信成本與傳輸距離無關;通信可以克服海洋、沙漠、高山等自然地理障礙;終端可以在邊遠地區或農村環境下完全獨立地運行;技術是成熟的和即時可用的。
此外，同步軌道衛星(GEO)的多點廣播特性和低軌道衛星(LEO)的實時性和靈活性結合起來，可以很好地滿足高速互動式業務和廣播業務的需求。
技術基礎
衛星寬頻通信系統衛星通信的可用頻譜資源很有限，建設寬頻網必然要採用更高頻率。
寬頻衛星業務基本是使用Ku頻段和C頻段，但Ku頻段的套用已經非常擁擠，故計畫中的寬頻衛星通信網基本是採用Ka頻段，通過同步軌道衛星、非靜止軌道衛星或兩者的混合衛星群系統提供多媒體互動式業務和廣播業務。
Ka 頻段衛星
Ka 頻段衛星通信技術己有基礎，衛星通信要利用Ka頻段必須解決下列關鍵技術問題：
*克服信號雨衰;
*研製複雜的Ka頻段星上處理器;
*保證高速傳輸的數據沒有明顯的時延;
*保持星座中有關衛星之間的有效通信;
*通過星上交換進行數據包的路由選擇。
國際上特別是歐洲、美國，有關Ka頻段衛星通信概念和關鍵技術的試驗工作已做了不少，可以說，現代衛星通信技術的發展已為解決後四項關鍵技術打下了基礎，而降雨對信號的衰減是波長在1～1.5cm之間的Ka頻段的特殊問題。由於使用的波長和雨滴的大小相仿，雨滴將使信號發生畸變。目前正在設計的Ka頻段的衛星通信系統，因降雨衰減而引起的通信中斷平均每月要超過3小時。這就難於滿足一般電信用戶通信可利用率達到99.9%的要求。
為了克服雨衰問題已提出的解決方法：
(1) 加大天線尺寸和信號功率，但這會增加衛星的成本；
(2) 設立更多的地面終端站，從而使信號能沿多條路徑傳送，但這會增加地面系統的成本；
(3) 通過控制功率分配，增大對降雨地區的傳輸功率。採用這個措施會增加衛星的複雜性，特別是提高了對控制軟體的要求；
(4) 發展對信號畸變的校正技術；
(5) 採用地面光纖於衛星通信相結合的方式。
Ka頻段的衛星通信系統雨衰問題的解決，在一定程度上是服務質量和費用的折衷。若要保證Ka頻段衛星通信業務的高可靠性和高利用率，就必須在鏈路設計中留有一定餘量來避免因暴雨造成通信中斷。但這種餘量在正常的天氣情況下卻是一種浪費，會導致整個系統的成本增加和終端的價格上升。
3低軌道衛星
低軌道衛星星座組網技術積累了經驗 以銥星、全球星和ICO為代表的非靜止軌道衛星通信系統取得了很大進展，銥星系統已投入了運行。這些系統的建造促進了星座組網、星上處理和星間通信等技術的發展，開發過程中積累的衛星設計能力、衛星製造技術、大衛星系統集成和超大系統管理經驗都將直接套用到全球寬頻多媒體通信系統。可以說是全球個人行動電話系統奠定了發展全球寬頻多媒體衛星通信系統的基礎。
發展現狀
我國寬頻衛星的開發和套用上落後於國外已開發國家，而套用市場卻很巨大，因此境外對此早已唾液三尺，有的從暗道開始滲透進來，面對這樣的形勢，我們該怎么辦？
（1）充分看到我國套用寬頻衛星不是將來而在今日，市場潛力很大。我國幅原遼闊，人口眾多，經過20多年的改革開放，經濟獲得空前發展，人民生活水平極大提高，對信息技術的需求量與已開發國家幾乎是同步的，但是經濟發展不平衡導致仍有15%左右近2億人口看不到電視，8億農民缺醫少藥。據有關資料稱，我國1997年成人參加各類技術培訓學習的學員達8579萬人，普高、職高、國中在校生分別為850萬，1090萬5249萬，共7189萬人，下崗職工1200萬。我國網際網路上網人數1600萬，全國高等院校和重點高中都向數位化校園方向發展，因此我國對網際網路的需求也以爆炸性的速度增長著。還有我國娛樂業隨著人們的生活水平大幅度的提高而越來越興旺，境內外的NBA和CBA、足球等球市在國內只不過幾年的時間就瘋長起來，其規模可能遠遠超過國外的球市，要享受豐富多彩的文化娛樂，不僅是城市居民，還有廣大的農民。上述例舉的情況意味著我國的寬頻衛星在遠程教育、遠程醫療、衛星網際網路接入和電視廣播等領域，市場是如此廣闊，如此深厚。
（2）我國衛星市場面臨嚴峻的威脅。隨著經濟和信息全球化的到來，頻道資源的國際化、媒體廣播的無國境化進程的加速，特別在我國加入WTO後，是無法阻擋境外衛星廣播電視對我國的滲透，我國廣闊的信息產業將面臨嚴重的威脅。如何應對這一世紀性挑戰，已成為我國有關部門不可迴避的緊迫問題。
（3）轉變觀念，抓住機遇。要從傳統的事業管理觀念轉變到產業管理的全新觀念上來。例如，幾十年來，我國一直視電視廣播事業為宣傳事業，而忽視其產業功能。隨著直播技術的日益完善，信息經濟全球化的到來，我國以市場經濟運作為主體，與國際市場接軌為目標，因而已無法阻擋境外媒體的衝擊，我國龐大的電視廣播市場資源將不斷被侵蝕。面對挑戰，大力開發和扶持我國自已的DBS產業，加強信息傳播手段的更新和改造，主動掌握和運用現代傳播手段，套用市場機制，變更現行管理體制，是擺在國人面前的當務之急。
（4）確定發展策略，把數字衛星的建設放在優先位置。廣電部提出了“衛星優先，光纜為主，微波為備份”的電視廣播發展策略。作者認為，無論從現有的衛星廣播技術的進步，還是從經濟效益來看，還是從國外廣播電視發展的趨勢來看，這一發展策略無疑是正確的策略。
（5）寬頻衛星發展既要符合國情又要高起點。高起點，就是要採用國際上最先進的數字衛星技術，包括大功率、大容量、高頻段、長壽命等衛星製造技術以及最先進的信道壓縮技術。
（6）改進和完善寬頻衛星投資環境，包括電視廣播事業，積極吸引民間和國外參與投資，對國外人員參與我國電視廣播的，我國股份應占51%以上，以控制運作。
（7）國內機頂盒市場潛力宏大，開發各類型的數模兼容的機頂盒刻不容緩。我國數位電視正處於發展階段，央視台和十多個省級TV台推出了數位電視。可以看出數位電視發展速度較快，不要幾年的時間，全國各大小城市均可看到數位電視。目前國內模擬電視機用戶已達3.4億台，開發數字/模擬兼容機即機頂盒以適應當前數位化潮流到了非做不可的時候。國外已開發出各種類型的機頂盒，並開始投放國際市場。要開發的機頂盒包括數字衛星機頂盒，數字地面機頂盒，數字有線機頂盒，PC機頂盒等，類型多種，以適應不同用戶的需求。
美國、歐洲和日本以及其它國家和地區是值得我們借鑑的，可以引進他們的先進運營機制，又結合我國實情，走中國特色的發展之路。
由於網際網路的驅動，衛星通信也轉向滿足數據通信的全面需求。傳統的同步通信衛星已發展成為非常強大的多種用途系統;VSAT正演變成為真正的多媒體終端，可提供基本話音、數據和圖像傳輸。這些終端提供有價值而又有特色的服務，使用戶不論其所在地的通信基礎設施先進程度如何都能夠從中受益，如在已開發國家VSAT終端正在提供直接到家的網際網路接入和其他多媒體服務，在開發中國家VSAT終端為ISP提供基本的遠程網際網路接入服務，在開發中國家或不發達地區VSAT終端提供多種通信業務(如電話、網際網路接入以及圖像傳輸)。
衛星寬頻通信系統