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卫星通信——实现农村通信的良好解决方案
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http://www.chinairn.com 发稿日期:2005-6-16
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- 中研网讯：
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目前我国农村由于诸多原因，信息通信建设还不健全。因此解决农村通信问题，成为我国创建公平的信息社会的主要任务。目前政府部门正加强普遍服务的建设，各大运营商也在尽力履行所负担的职责。鉴于农村的特殊情况，该如何更好地解决农村通信问题，采用什么方案更适合农村通信?我们就相关问题采访了信息产业部电信研究院通信标准研究所郭良教授。
一、目前农村通信现状依然严峻
全国31个省(市、自治区)现共有行政村69.4万个，目前，尚有未通电话的行政村7.4万个，占总数的10.8%。根据我国现在东、中、西部地区的划分(2002年与1996年相比，东、中、西部地区划分有所不同)，西部地区未通行政村比例为(25.31%)，远远大于东部地区(1.03%)及中部地区(7.44%)。除此之外，我国还有几百万的自然村，需要通信服务。
目前未通话的行政村绝大多数是地理条件复杂，经济不发达，生活水平低，居住比较分散的地方。从而产生了很多通信实现上的困难，这些地区需要电信服务，但支付能力差；业务需求不大，但需求差别较大；建立起电信服务设施后，却不能形成良性循环。总之，亟待解决的普遍服务问题依然严峻。
二、卫星解决方案优势明显
解决农村通信问题，是这次世界电信日的重点所在。摆在运营商面前的是，寻求合适的方案来解决农村通信的难题。目前解决农村通信的手段很多，在农村正在使用的系统有铁线、铜缆、无线接入、光纤和卫星等。通过下文具体分析比较可以得出，卫星通信，特别是甚小卫星(VSAT)在实现农村通信上具有明显的优势。
铁线方式——铁线在改革开放前大部分已经消失了，但在一些省里所占比例还有10%。铁线由于其技术特点仅能实现单线话路，局限于电话通信。郭良教授指出铁线作为一种普遍服务的手段是不合适的，铁线到达的地方应视为仍需要普遍服务的地方。
电缆方式——从交换中心引出电缆做用户线，借用杆线(或直埋)连接用户，终端主要是电话机。目前，这种方式广泛使用在距离交换点5-7公里范围以内的行政村。其中线路比较短的电路(例如：3-4公里)上可以开ADSL，但线路较长时电路衰耗较大，有相当一部分用户不能以宽带ADSL上网，同时无法解决电视广播问题。
光纤方式——从交换中心引出光纤到村，再用电缆做用户线，借用杆线(或直埋)连接用户，即光纤到村。目前，在一些经济比较发达地区的部分农村实现了光纤到村。它比较适合话务量大，人口多的行政村。由于是光纤到村，电缆到户，所以可以开ADSL，实现宽带上网(带宽512kbit/s)。
无线接入——即在靠近农村的地方设基站，在农村地区使用手机或固定站实现与移动网或固定电话网的通信连接。可以采用ETS-450、S-CDMA、GSM、CDMA、小灵通等通信手段。一个基站可以覆盖周围十几公里(山区)，几十公里(平原，草原)范围(小灵通1-2公里)。它可以解决行政村的电话服务，同时还可以解决一部分自然村的电话服务。郭良教授表示，农村虽然也有采用ETS450窄带调频系统，由于它仅能通电话，不宜发展用于普遍服务。现有的GSM和CDMA以及S-CDMA系统是数字系统，可以解决电话和上网问题，但是依然无法解决远程教育、远程医疗、电视接收问题。
卫星接入——是经关口站-卫星-端站(设在行政村内)的传输路径把电话机与地面交换中心相连组成卫星接入网。卫星通信的关口站相当于地面网里的端局，可与汇接局和ISP等相连。卫星端站相当于用户终端，经卫星信道可以实现远程教育、电视接收、INTERNET接入和电话接入。它是一个多业务平台。这是其它通信方式无法比拟的。卫星的无距离限制和小容量电路分配的灵活性的特点使得它更适合电路分配。
在解决基站到基站控制器之间的连接时可以采用光纤、微波或卫星方式。但在解决边远地区的覆盖时，由于基站到基站控制器之间距离远，采用光纤，实现小容量的基站到基站控制器间的传输是非常昂贵的，用卫星就比较合适了。目前中国移动、联通等都已经使用该方式实现边界覆盖。
郭良教授指出，卫星接入方式在解决这些多业务服务时，与其它方式相比具有技术优势。它可以很容易就能实现电话、电视、数据等各种业务的组合。这时卫星端站的终端配置应当是三网合一的。基于IP的卫星通信系统终端可能是实现三网合一的比较好的途径。
三、组建适合农村的卫星通信网
卫星通信系统在解决我国农村通信中，有比较多的优势。在具体的实施中，我们提出农村卫星通信网的组网方案。
根据大本地网的网络结构，构建出农村卫星通信网的基本结构。在此方案中，关口局、县局、乡局同属于端局。这时，每个用户使用端局内的一个编号，经关口站汇入大本地网；关口站到端站(设在行政村内的)的线路可以是用户线，也可以是中继线经小交换机接用户线。用户线时每一个用户话机使用端局内的一个编号，中继线时每个端站使用端局内的一个编号，用户使用小交换机的编号，汇入大本地网。村中的两个用户之间通话不必经过卫星。经过关口站，设在小农村的卫星地球站端站的话机，可以与大本地网中的任何一个用户以市话方式相通；也可以以长话方式与全国各地相通。系统的网管站设在省或省以上地区，可以管理几个或十几个关口站。所以以关口站、网管站组成的网络可以管理大量的端站或用户。
卫星通信中继方式——是指在无线接入的基站和基站控制器之间用卫星通信方式连接。目前，小灵通在CSC和基站CS之间是采用双绞线连接的，所以CSC和基站CS间的距离就被限制在3-5km内了，距离超过此值无法解决，因此，就成为采取无线市话进行乡村覆盖需要解决的难题之一；400兆S-CDMA方式，在解决农村通信问题时也会遇到类似的问题，在基站和基站控制器之间距离过长时采用光纤很不合算。郭良教授建议，应当选用卫星通信手段做中继的连接方式解决这些问题。
卫星中继加移动通信网方式。可在基站控制器(BSC)和基站(BTS)之间采用卫星通信方式做中继。该方案中BSC和BTS之间通常选用光纤，但在它们之间距离比较长时，选用卫星通信方式可以大量节省维护费和降低造价。该方案可以在GSM、CDMA等系统中使用。方案中一个BSC可以带多个基站。在GSM、CDMA方式中，远端的BTS是一个模块站。它可以向100个左右的手机用户提供服务。
卫星移动通信方式。例如ACES系统，在每一个行政村内发放ACES手机或固定终端，在北京设关口站，解决农村通信问题。这是一种快速解决农村电话的方法，但在解决其它需求如电视、远程教育、远程医疗、INTERNET接入上还存在困难。
基于IP的网络。基于IP的网络是将电话、远程教育、电视和INTERNET接入为一体的一揽子解决方案。郭良教授指出，它不仅是解决西部地区的方案，也应当是解决相当一部分中、东地区的农村宽带接入的理想方案。基于IP的网络可以用农村卫星通信的接入网方式实现。
四、方案成本价格比较
经济比较以交换点到行政村距离20公里为例。采用电缆方式。φ0.5的50对芯的电缆解决50户，包括电缆、以及工程费用，平均造价3万/公里。20公里60万元，平均每个用户投资1.2万元。实际上，由于距离太远电缆的衰耗会很大，用电缆方式是行不通的。
利用光纤解决稀路由需求就更不合算了。多个小行政村串联起来使用一条光纤，每一个行政村开一个光接口，这是最贵的。利用远端模块放在几个行政村的附近，用电缆进村，即光缆加电缆的方案，价格相对比光接口到村便宜，但比电缆方案高。光缆做基站和基站控制器之间的中继。在基站和基站控制器之间使用光缆，20公里需要40-60万元。
卫星电路做中继的方式。在基站和基站控制器之间使用卫星，卫星设备(两端)20多万元，相对于光缆中继要便宜。采用室外小基站，使用水泥杆做支撑，小功率覆盖，可以服务100个手机用户实现3000-4000元/户。适合行政村连片地区，适合行政村和自然村一起解决。
卫星电路直接到村。行政村内安装一座地球站，安装4部电话，包括安装、设备和太阳能电池(1.5万)共计5万元/村(1000个站以上)，平均1.25万元/户(有电源的地方8000-9000元/户)，适合电话、电视、远程教育、INERNET接入的解决平台。实际上行政村与交换点之间超过20公里，使用卫星电路是比较经济的。郭良教授还建议：可以买断转发器来降低卫星转发器的租金成本，还可以发射公益星，来解决农村的远程教育、远程医疗等通信业务。
郭良教授表示，目前我国的甚小卫星通信技术已经成熟，满足商用要求，采用基于IP平台的解决方式，卫星中继和卫星电路直接到村是两种比较有效的解决农村通信中多种业务的方法。
五、建设农村通信平台促卫星通信共同发展
郭良教授表示，目前农村通信绝不能仅仅局限在实现电话通信，而应该着眼于建设农村通信平台。把农村INTERNET接入、远程教育、远程医疗、电视接入结合起来，放在这个平台上一起考虑。有了这个平台就可以根据需要设置各种终端，满足各种农村的需求。基于IP的卫星通信平台与仅解决电话的卫星通信平台在价格上相差无几。只有建立综合的通信平台，做长远的发展计划，才能切实促进农村经济的发展，适应我国迅速发展的经济。
另一方面，由于卫星通信近几年发展处于低潮时期，整个行业发展比较缓慢，市场较小，而我国普遍服务的“村村通”工程，对于卫星通信是一个难得的契机；由于语音电话占卫星转发器带宽很小，所以要真正抓住机会，需要更多业务的带动，比如INTERNET接入、广播电视、远程教育、远程医疗等。同时，农村通信平台正是农村经济持续发展，远程教育发展等所需要的。郭良教授还特别指出，卫星通信并不能仅仅说是现在主流通信方式的补充，而应强调的是与其他通信方式的融合。卫星通信，对于国家安全，农村普遍服务，应急通信来讲是至关重要，在音频和视频广播方面有着主流通信方式无法替代的作用。所以，希望我国重视对卫星通信的开发和推广，发挥卫星通信在农村通信上的优势，既促进国家整个经济的健康发展，同时也促进卫星通信自身的良性发展。
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