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ICO系统在我国的发展与展望

2/14/2005
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ICO系统在我国的发展与展望 [摘要]着重介绍了ICO系统的发展、系统组成、特点、国内外现状及系统的前景。 关键词:卫星移动通信ICO系统技术特夫市场分析 1993年,Inmarsat——国际移动卫星组织(原国际海事卫星组织)为适应世界通信业务 发展潮流,推出了21世纪卫星移动通信系统In.marsat-P,也就是现在的ICO通信系统。ICO 系统的出现,在世界各国、社会各界引起了广泛的关注,成为通信界议论的热门话题之一。 1998年国家计委、信息产业部联合下文,同意ICO等四个系统在我国进行试验,这标志着我 国卫星移动通信的发展将进入一个新的阶段。在此过程中,交通部联合有关部门坚持高起点、 新技术,不失时机地作了大量工作。本文将我国发展ICO系统的有关问题做一简介。 1 ICO系统介绍 1.1 系统背景 ICO系统(中圆轨道系统,Intermediate Circular Orbit, ICO)由 Inmarsat发 起。In-marsat成立于1979年,是一个政府间的国际合作组织(自1999年4月15日起转变成 私营公司)。该组织成立初期旨在为海运界提供全球遇险安全和航行管理卫星移动通信业务, 1982年2月Inmarsat系统正式投入运营。我国经国务院批准,于1979年由交通部代表我国政府 参加该组织,签署了该组织(公约),并指定交通部所属的北京船舶通信导航公司为电信实 体作为该组织的签字者,签署了(业务协定)。In-marsat从成立直到现在近20年来技术演 进十分迅速,目前可提供模拟和数字、话音、传真,低中高速数据(从600hps至64kbps)等 移动卫星通信业务以及卫星导航和寻呼业务。终端类型由模拟调制的A型终端发展到数字调 制的C、M、B,Min-M型,终端的体积也日趋小型化,如便携式的C型和M型终端以及1996年初 期推出的笔记本式Min-M微型终端(2kg左右),实际上已经是个人移动卫星通信的雏形。 为满足2I世纪的通信市场需求,Inmarsat于1989年组建了21世纪工作小组,并于1991年 9月公布了2I世纪工程计划,即Inmarsat-P,其主要目标是向全球用户提供手持卫星电话及 可与陆地蜂窝网和个人通信网相结合的语音、数据、传真和寻呼业务。Inmarsat对其技术模 式作了大量的分析比较工作,着重对静止轨道、中圆轨道和低轨道系统选择决策、基本价格、 系统复杂性、卫星数量、在轨管理、卫星寿命、仰角、通信持续时间等各方面因素的综合比 较,在1993年6月的Inmarsat理事会上,通过了中圆轨道卫星通信系统方案。1994年5月, Inmarsat决定成立一个独立于 Inmarsat的新公司来实施Inmarsat-P系统,并命名为ICO系 统。1995年1月召开公司第一次董事会,公司宣告 ICO全球通信有限公司(ICO Global Corn- munications Limited)成立,总部设在英国伦敦。 1.2系统组成 ICO系统由空间段、地面段(或称I-CONET)和用户终端组成。ICO使用GSM标准作为其主 要的数据通信技术平台,同时保留与非GSM标准业务漫游的兼容能力。ICO设计整个系统通信 容量为每年40~60亿分钟,ICO系统构成见附图。 l)空间段 ICO的空间段由在高度10355km轨道运行的10颗主用卫星、2颗备用卫星及相关控制设备 组成。每颗卫星至少能支持4500个电话轨道,分布在大约750个载波上,采用时分多址(TDMA 技术,保证整个系统每年支持24亿分钟的通话量。预计ICO卫星的寿命大约为12年。卫星运行 在中圆轨道,其重量为2000kg采用新材料的太阳能阵列电池。ICO计划使用1980-2010/2170 -2200MHz频段,一颗卫星有163个点波束,由网络协调中心(NCC)通过网络控制站(NCS) 实施系统的全面管理和运作。 2)地面段 地面段由合理分布在全球不同地方的12个卫星接续枢纽站(SAN站)和两个网络中心 (NME)与一个通过光缆组成的全球网络相互连接而构成。每个SAN站提供与ICO卫星的各种 用于转接通信容量的基本接口并存储必要的用户数据,SAN站还与地面各种互连接点相连, 作为与公众电话交换网、移动网和数据网的基本接口,SAN站由当地运营者管理和维护。12 座SAN站由投资者公开竞标,中国竞标1座。其它SAN站分别位于:澳大利亚、巴西、智利、 德国、印度、马来西亚、韩国、墨西哥、南非。阿联酋和美国。 3)用户终端段 ICO系统的绝大多数用户终端为单模手持电话机和兼容陆地蜂窝系统的双模式手持机。双 模式手持机可自动选择卫星或地面操作模式。也可由用户根据现有的卫星和地面系统可利用的 程度及用户的意愿进行选择,其手持机与当前的蜂窝系统、电话手持机在体积外观和话音质量 方面都非常相似。ICO双模式手机将提供GSM/ICO、DMAPS/ ICO、PDC/ICO业务。ICO手持电 话具有一些可供选择的特点:其中包括外部数据接口和内部缓冲储存器。它们可支持数据通信、 中文、寻呼、传真和智能卡(SIM)的使用。 ICO用户电话还有其它更多的用户终端,其中包括:车载、航空、船舶等终端以及半固定 和固定终端(如农村电话亭和集体电话),其中有许多终端可以使用手持电话更高增益无线和 较高的发射功率,从而可以支持传播更高比特率的数据。 1.3系统特点 ICO系统与其它系统比较,有以下显著特占. l)ICO系统有50多个国家的直接投资者,国际卫星移动组织的各个成员国是间接投资者, 具有广泛的国际基础,是该领域唯一不受某一大国操纵的公司,因此有可靠的国际保障,不 受国际突发事件和政治因素的影响。任何国家和政治组织是不可能利用其实施通信封锁和经 济制裁的。 2)ICO将继承 Inmarsat经营卫星移动通信近20年的宝贵成功经验,ICO系统采用成熟的 技术,在技术上是一个可靠的系统。 3)由于ICO是由Inmarsat转化而来的,有提供海上和航空移动通信的能力,是能够继承 国际移动卫星组织承担海上遇险安全通信义务的系统。 4)ICO系统充分考虑到各国主权问题,所有通信必须经过当地业务提供者的关口站,不 损害当地的电信经营者的利益,也不侵犯当地的电信主权,有可靠的通信安全保障。将要在 我国建设的卫星接续枢纽站(SAN)是其网络的重要组成部分之一,将与我国现有的国际电信 交换局相连,我国境内的移动通信的用户通过该系统的国际通信都必须经过我国的国际电信 交换局进行。 5)ICO系统试验运行,其设在我国境内的SAN站完全由ICO全球通信公司投资,向国内和 周边国家提供地面通信业务,并且完全由国内的国有电信企业进行管理,业务经营上可以利 用现有的、已经建立比较完善的产品和业务的分销渠道。可以说,ICO系统的经营将是风险较 小、发展前景良好的系统。 6)ICO系统所采用的频率是经过国际电联无线电大会批准的专用频段,我国国家无线电 管理委员会也作出了相应的规划,预留了ICO系统所用频段。 7)ICO系统采用卫星/蜂窝网双模制式,其通信规程与各国已有的地面蜂窝网的通信系 统兼容,既可较好地提高现有地面网络通信系统的利用率,又可使地面网络覆盖不到的地区 (或通信拥挤的时间和地区)通过ICO卫星系统接续,是地面蜂窝网的有利补充。 8)ICO系统投资者绝大部分是各国的电信经营者,而不是通信设备生产厂家,这避免了 产品的独家垄断经营,也使ICO可以从全世界最。优秀的厂家选择质高、价廉的终端产品,降 低用户的各方面费用。 2 ICO系统的现状 2.1国外IC0公司方面 自1995年ICO全球通信公司成立到目前为止,ICO系统正在按照预定的方案和计划如期进 行和落实。 ICO与美国休斯公司签定了全部12颗卫星的发射合同。目前3颗卫星已经进入集成和调试 阶段,其中第一颗准备在1999年6月或7月发射,1999年第三、四季度将再发射4颗,剩余7颗 卫星于2000年发射。位于伦敦的卫星主控制中心设备已经安装完毕,现正在测试之中。6个 具备控制功能的地面站中,卫星遥测跟踪和控制设备的安装测试工作已经全部结束。ICO业 务链路使用的2GHz频段及对7GHz的馈线链路频率已在1995年世界无线电行政大会得到了批准 ,在1997年再次得到确认,并在2000年1月1日正式生效。 目前地面段12个SAN站中11个SAN完成了土建工作,其中10个站已经完成了天线安装,同 时已经与10个站的运营商签署了运营协议。为使SAN站能安排路由将呼叫送到其所在国境内 外的地面固定和移动网,ICO要求运营商与SAN站所在国签署互联协议,其中8个站已经签署 了该协议。ICO公司的商业运营支持系统BOSS系统是实现处理启动用户、批发业务、计费和 结算功能的系统。该系统将与ICO业务伙伴及业务提供商的计费系统相连,以处理与用户有 关的工作,同时还和SAN站运营商的计费系统相连以及支持互联费用。目前ICO已开始了这一 系统的开发工作。 ICO公司已经向休斯网络系统公司、三菱公司、NEC及三星公司订购了37000只手机,向 挪拉公司订购了25000只海上专用的手机及船载终端。并与JRC及FURUNO签约研制并生产海 上固定终端,与Landis&Gyr签约研制并提供卫星付费电话。Warecom公司已经为ICO公司完 成了ICO主芯片的技术开发,正在测试主模块。同时,ICO公司与Dela Rue签约开发提供ICO 的SIM卡。国际电联ITU已分配给ICO国际接续码8801和8811以及移动国家码 90101,保障了 ICO的号码资源。 ICO公司的股票于1997年7月1日在美国国家证券市场(NASDAQ)上公开上市。原国际上 另外一个类似的中圆轨道卫星移动通信系统——TRW的奥得赛系统,也于1997年底放弃了原 来的发展计划加盟了ICO。ICO已在美国、拉美、印度、俄罗斯、非洲、中东和南亚地区建 立了办事处,中国办事处于1998年7月开办。系统计划于2000年8月全面开展。 2.2国内方面 根据当时国际移动卫星组织制定的ICO系统的投资备忘录规定,只有Inmarsat的签字者 才能对ICO投资。交通部领导的北京船舶导航公司是Inmarsat的签字者,经过ICO系统的充 分研究,1995年由交通部有关所属企业组成投资体以北京船舶导航公司名义参加了投资。 成为在ICO的中国投资者。通过投资ICO系统,中国投资者获得了ICO业务在中国市场的独家 经营分销权,并与亚洲其它几个大投资者组成亚洲集团获得了其它一些亚太市场的独家或 非独家经营分销权。通过投标,中国投资者争取到在中国建立一个卫星接续枢纽站(SAN) 的权利,并签署了相应的备忘录。该站由ICO公司出资,中国运营者负责建设、运营和管理。 1998年11月参加ICO境外投资的单位共同合资成立了爱科通信投资有限公司,负责在ICO 的投资,并将根据国家有关电信产业政策,拟与国内有关电信部门合作共同开展地面ICO通 信服务,有关工作正在筹划之中。 中国ICO投资者通过竞标手段,争取到在中国建设SAN站,站址已确定在上海。有关建 设SAN站以及ICO业务在中国运行等方面的政策及规定正在制定具体方案。 3 ICO 系统的前去 ICO公司计划于2000年8月开始向全球全面提供业务,ICO系统的前景分析如下: 3.1机遇 到本世纪末,世界上可能还会有80%的陆地表面,大约 40%的人口不在蜂窝网的覆盖 之内。目前蜂窝网的标准,不论是数字系统还是模拟系统都存在着很多差异。即使标准相 同,不同系统间漫游还会受到限制,无法实现与任何地方、任何时间、任何人的通信。多种 不同标准和那些仍没有获得蜂窝覆盖的地区,给ICO卫星移动电话的发展带来机遇。虽然移 动卫星手持电话业务无法在价格上与设计完好的陆地蜂窝电话系统竞争,但对那些陆地业务 与本地业务不兼容的地区,或者根本没有陆地网络覆盖的地区,ICO系统无疑是理想的补充。 3.2优势 ICO是在Inmarsat基础上发展起来的,In-marsat具有经营移动卫星通信业务的十多年 经验可供借鉴,大批经验丰富的技术专家参加该项工程的工作; ICO系统是从 Inmarsat业 务中派生出有着原国际组织的背景,遭受国际突发事件影响的可能性最小;目前 Inmarsat 的 Min-M型通信设备,某种程度上就是ICO系统的前身;系统结构可保障当地主权;可提 供多种灵活的服务方式和价格政策等。所有这些都是其它系统无法比拟的。 3.3用户群 如前所述,ICO系统将于2000年8月开始提供话音、数据、传真和一系列信息业务。基 本终端是一部手持机,在尺寸、重量和设计等方面与目前陆地用户手机相类似。它可以双 模运行,既可以工作在卫星系统,又可以工作在基于GSM以及CDMA、DAMPS和PDC等蜂窝标准 的蜂窝和PCS系统。其它终端类型还包括专用数据、汽车、商业运输、海事、航空、半固定 和监控及数据采集等。ICO已经确定了广泛的潜在用户群,包括: l)现有的蜂窝用户,他们希望在不兼容的蜂窝系统覆盖范围内或根本没有陆地通信 覆盖的地域得到服务。 2)航空、海运和长途陆地运输经营者。 3)居住在农村或偏远地区的缺乏通信服务的用户群。 4)陆地通信服务覆盖不到的地区潜在移动通信用户等。 3.4市场前景 1992年KPMG公司预测,20O2年卫星移动通信系统全球用户数保守估计为530万。1997 年英国OVUM公司预测,2002年全球用户为 800万。其中亚太地区占有42%,中国用户有 104万。国内一些专家、专业部门和咨询公司基本采用类比法进行市场预测,认为2002年 我国卫星移动通信用户可达80到100万。 据ICO公司委托国际著名的咨询公司对本系统市场所作的预测,到2005年ICO系统全球 直接用户将达200万,而来自蜂窝网的漫游用户将达1200万。1996年我国有关电信机构在 对ICO系统进行可行性分析时,预测到2000年ICO系统将在我国拥有大约2.7万用户,届时 大约占我国卫星移动市场的18%。2010年ICO系统将在我国拥有大约15.5万用户,占我国 卫星移动市场的19%。近期ICO全球公司在对全球ICO系统市场分析中,预测200O年ICO系 统开始提供服务后,其业务量将占全球 2O%。 综合上述可以看出ICO系统在世界乃至我国有着广阔的市场和良好的发展前景。虽然 这些预测得出的结果带有一定谨慎乐观,但是可反映出卫星移动通信将是21世纪通信领域 中必然的发展趋势。当今世界科学技术发展突飞猛进,深刻地影响和改变着人们的生产生 活方式,ICO等卫星移动通信系统的出现更大大激发了社会各方面的信息需求。目前我国 有关部门为实现ICO系统的宏伟目标,正在加紧工作,以争取2000年落实ICO全球通信公司 的商业计划,向中国用户全面提供个人卫星移动通信业务。