卫星通信在村通工程中的应用与发展分析doc111.docx
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卫星通信在村通工程中的应用与发展分析
一、村通工程目前的实施情况
2005年11月27日，信息产业部在XX召开了“村村通工程总结会”，标志着“十五”规划提出的“95％的行政村通”的任务已圆满完成。
截至2005年11月24日，村通工程累计使52304个行政村新开通，全国行政村通比率达到97.1%，提前一个多月超额完成邮电“十五”计划中“95%行政村通”的目标,各地村通工程也取得较大进展，全国31省区市中，11个省市实现所有行政村通，19个省份超额完成指定工程任务。
具体见图1。
图1：
剩余未通行政村分布情况
为加快农村通信和信息化建设，促进社会主义新农村建设步伐，2006年初，信息产业部确定了2007年底实现所有行政村通、村通工程向自然村延伸、提高农村信息化应用水平的新目标。
在全国行政村通比例达到97.1%的基础上，针对剩余未通村地理条件更恶劣、施工更难、而通信对这些闭塞乡村更有重要意义的情况，信息产业部组织企业争取两年内基本解决剩余20600个行政村未通问题，2007年底实现行政村“村村通”的目标。
计划2006年完成1万余个未通行政村的通信设施建设，将村通率提高1.5个百分点，达到98.6%。
在电信普遍服务基金建立前，村通工程继续沿用“分片包干”的原则，组织6家基础电信运营企业具体实施。
截止到2006年11月中旬，“村村通”工程共为12186个无行政村新开通，全国行政村通比重达到98.8%，提前超额完成2006年度村通工程目标，目前全国已经有24个省、自治区、直辖市实现所有行政村通。
尽管“十五”村通工程和2006年的目标均已经提前完成，但农村通信市场的持续发展仍是行业面临的艰巨任务。
尤其是在西部的偏远农村地区，通信接入问题仍是一项长期的建设工程。
二、VSAT卫星通信在村通工程中的应用情况分析
在我国广大农村，未通的行政村大部分分布在地理自然条件差、人口居住分散、交通闭塞且经济落后的山区和边远地区。
虽然这些贫困地区的地方政府和当地农民对通信的需求都十分迫切，但是由于自然条件恶劣，采用光缆、电缆、移动通信等现有主流技术手段进行延伸覆盖存在着建设成本高、工期长、施工维护困难等问题。
VSAT（VerySmallApertureTerminal）卫星通信系统是一种利用静止轨道卫星、用小型地球站组成的卫星通信系统。
它即可以应用于广播电视，也可应用于公用通信网及专用通信网。
随着通信技术的发展，VSAT卫星通信系统功能逐步提升，成本价格逐步降低，显现出“低成本、广覆盖、低功耗、易维护”的技术经济优势。
在村通工程建设中，六大运营公司在攻坚阶段都不同程度地选用了VSAT卫星通信接入方式解决村通工程中西部及北部偏远、深山村寨通的问题。
有的利用已建系统或新建系统；有的组建了星状网或网状网；有的选用了Ku波段或C波段；有的选用了电路交换技术或IP技术，以及电路/IP技术等，各个方案是有所差异的。
据了解，目前大约有3000多个行政村采用VSAT卫星通信接入方式实现了行政村通（见图2）。
图2：
各运营商采用VSAT卫星通信接入方式实现通的行政村数量情况
其中，中国移动、中国联通和中国网通3家公司建立的卫星通信VSAT方式村通工程通信系统方案各具特色，并都在村通工程中得到了应用。
汇总简况详见表1。
表1：
目前村通工程中各运营商运用VSAT卫星通信方式简况
公司名称
中国移动
中国联通
中国网通
基于技术
电路交换
电路/IP
IP
组网方式
星状网
星状网
星状网
频段选择
Ku频段
Ku频段
C频段
主站及关口站设置
主站及关口站合一，设在
主站及关口站合一，设在
主站及关口站合一，设在
目前开通业务
语音
语音
语音、上网、传真
远端站特点简介
1.2m天线，可带4～16个用户
1.2m天线，可带4个用户
1.2m天线，可带上百个用户
远端站分布
XX、XX共234个
XX、XX、XX、XX、XX共600个
XX、XX、近1000个
设备供货途径
国内厂家
国外厂家
国外厂家
远端站维护
运营商自己维护
运营商自己维护
委托村民看护，运营商提供技术支持
3个VSAT卫星通信村通工程网络经过两年来的运行，既显示出VSAT卫星通信方式在村通工程中的整体形势，也展现了各自网络的特色。
但从村通工程的实际效果来看，还存在相关问题，突出表现在以下几个方面。
1.网络规模小，资源利用低
在各电信运营公司的VSAT村通解决方案中，除中国网通外一般都专门为农村（或西部地区）通单独组网，各自分别建立VSAT主站，各网络的规模都不大，一个网内站数不过千余个，有的网只有几百个小站，网络资源利用率低，运行维护成本相对较高。
2.组网模式传统，运行成本高
这个问题在固网运营商里体现得比较突出。
在没有相应的政策出台前，固网运营商只能依靠传统模式组网，无论是采用关口模式还是专线到本地关口局模式，都大大增加了网络建设及运行成本。
3.远端站业务能力有待验证
村通工程使用的VSAT网络主要是依据“十五”规划村通工程的基本要求选型的，能满足一个行政村通两部以上的基本要求。
但是向更多农户家扩展，或者能满足一个村庄几十部的需求，有的系统还有待完善。
同时能否开通传真和上网业务，有的系统还有待验证。
我国2020年的目标是“基本家家通”。
为了使VSAT卫星通信接入方式在今后更广泛地运用于山区和边远村寨，探寻更加符合技术发展趋势、符合经济规律的组网模式势在必行。
三、未来VSAT卫星通信组网方式探讨
截止到2006年11月，全国已有98.8％的行政村通了，还有1.2%的行政村待通，约有7000个。
没有通的行政村主要分布在西部地区，这些行政村的特点是经济不发达，地形复杂，或山高路远，或沙漠覆盖、地广人稀，村寨距离端局太远（20～30km以上）。
因此，通信设备建设投资大，建设速度慢，长期维护成本高，势必造成运营者和农村用户难以承受。
采用建设覆盖全国的卫星通信VSAT系统实现边远农村用户“统一组网”并纳入公用电信网，当总用户数量达到万户时，从技术与经济的结合上看是一种行之有效的方案。
1.发展目标
随着全社会对“三农”问题的关注，新农村建设的步伐会大大加快，每村两部已不能满足农村发展的需要，上互联网、收看电视等业务需求也有所增长，但目前运用的部分VSAT网络不能满足增开综合信息业务的需求，有必要进行技术改造，选择有业务增补能力的系统方案。
在全国建立一个VSAT卫星通信农村通信网，各电信运营公司的村通用户共用一个主站，使用同一网号，这样可以简化网络结构，提高转发器的利用率，大大降低建设和运营成本，也有利于运行维护。
同时也便于今后普通服务基金的集中使用和监督。
2020年，中国将达到“基本家家通”的电信小康目标。
实现这一目标的难点也是西部地区的“边、贫、少”自然村寨，如每个自然村寨按30家农户折算，西部地区约有250万个自然村寨。
其中将有10％或5％列入“边、贫、少”自然村寨，即有25万个或12.5万个自然村寨是实现村通的难点。
基于待通行政村数、地理分布和今后待通自然村数、地理分布情况，采用卫星通信VSAT方式的“统一组网”方案，其覆盖区域在我国的西部地区行政村和自然村总量将在10万个以上，主要分布在内蒙、XX、XX、XX、XX等几个省、自治区。
2.组网方式
选定一个VSAT主站建立全国X围的农村卫星通信网，在经卫星链路连接各村通用户，主站接交换机（关口局）进入公众网（PSTN），村通用户采用统一网号，按归属地编号。
这样村通用户逻辑上归属于各本地网，实际物理连接是经过主站落到地面，进行话务转接或接入因特网。
3.制式选择
为便于今后更好地为村通用户提供综合信息服务，建议VSAT村村通工程采用全VoIP方式。
利用基于“数据包交换”的VoIP技术，逐渐在语音通信领域扮演主导角色，提供更加低成本的通信方式和更加丰富的通信业务。
采用VoIP技术的VSAT语音通信与基于电路交换的VSAT语音通信相比具有系统接口简单、扩展性好、带宽占用低、互联互通能力强、便于开展多种业务的优势。
特别值得一提的是，采用VoIP在同一小站内部通信时，只有少量的信令信息经过卫星链路，而语音业务数据在本地IAD中直接完成交换，不占有卫星电路，从而大大降低卫星带宽的占用。
采用IP技术的农村卫星通信VSAT系统开展村通工程在解决农民打问题的同时，可以逐步向“信息进村入户”的目标迈进，开发农村使用的信息资源，提高已通农村地区的信息化应用程度，促进农村通信向更高层次发展。
4.编号方式
组织覆盖全国统一的农村地区VSAT卫星通信网，系统内部是独立运行的网络，卫星通信VSAT网内远端站用户呼叫时可以不受地域限制。
VSAT卫星通信用户分布在各本地网X围内，与固定网用户的联系也最密切。
建议选用占用固定网空闲长途区号的独立编号方式，这种方式适宜组织全国VSAT卫星通信网。
目前3位长途区号X1X2X3有很多空号，可采用将全国各地区的卫星用户编入一个目前没有启用的3位长途区号X1X2X3作卫星网网号，组建覆盖全国边远农村的（或相关几个省联合）VSAT网络。
其用户编号7位（或8位），前3位局号H1H2H3可与本地区的长途区号X1X2X3一致（为了避免局号重复，本地网固定局号要避免使用本地区的X1X2X3）。
后面的用户号4位（或5位）ABCD（E）为各本地网X围内的卫星用户，编号容量为1万户至10万户，全网用户总容量可达4N10万户。
5.频段选择
C频段较之Ku频段最明显的优势是电波传播特性好，没有那么严重的雨衰，在要求较高的固定业务卫星系统中早已被广泛采用。
村通工程采用VSAT方式的主要是偏远山村，越是遇到暴雨、雪等灾害天气，越需要保持与外界的联系。
为保障电路能够全天候的畅通，在建设VSAT宽带综合业务平台时，综合考虑频段选择和系统的可靠性，采用C波段不失为最佳选择。
此外，随着广电专用卫星使用，常规的C波段转发器会大量空闲，预计费用会大幅下降。
6.网络管理
在目前3个运行的村通工程卫星通信VSAT系统中，选定一个主站作为全国农村卫星通信VSAT通信网的主站，在普遍服务基金没有到位时，各运营商可采取租用主站、共享转发器、携号入网的运营方式，只投资建设包干区域内的小站，向主站提供交纳每年费用，这样小站数量越多，单个小站的租金就越少。
同时各运营商不仅免去了自建主站的一次性投资和每年的折旧，不需要单独租用转发器，也节省了主站维护成本。
共享主站如果网内能够达到上万个村通小站，形成规模经营，主站资源和转发器资源都能得到更充分的利用，使VSAT村通的成本大大降低。
例如，原定的采用全球星方案中每年450万美元的转发器补贴足够维持一个上万个村通小站的VSAT网络运行。
四、VSAT卫星通信“统一组网”模式的发展前景分析
下一代电信网必然是一个以IP为核心的网络，从技术上来看，现有的电信网不能满足进一步的要求，而由“Internet＋电信技术”构成的电信网将是下一个发展方向。
用于农村通信的VSAT卫星通信系统，尝试“共享主站统一组网”模式不但符合通信技术、功能、业务发展趋向，也能够使边远村民用的好、用得起。
1.技术优势分析
（1）能够向NGN网络升级
电信网络正在向下一代网络（NGN）演进，它继承了现有电信技术的优势，是以软交换为控制核心、以分组交换网络为传输平台、结合多种接入方式（包括固定网、移动网等）的网络系统。
采用VoIP技术的VSAT语音通信与基于电路交换的VSAT语音通信相比具有系统接口简单、扩展性好、带宽占有低、互联互通能力强等优势，其网络架构还能够向NGN方向升级。
（2）能够承载新老业务
从发展角度看NGN,它承载了原有PSTN网络的所有业务，同时把大量的数据传输卸载到IP网络中减轻PSTN网络的重负，又以IP技术的新特性增加和增强了许多新老业务。
采用IP技术的VSAT卫星通信系统用于村通工程，不仅能实现语音通信，还易于实现视频、数据等综合业务。
（3）能够兼容地面通信网络
NGN具有的基本特征之一是兼容性，即与现有网络的互通性。
采用IP技术的VSAT卫星通信用于村通工程，可以充分利用地面通信网络（包括固定网络和移动网络）的交换资源、线路资源、资源等，易于实施统一（集中）管理，提升网络整体效应。
（4）增强通信网络服务能力
在村通工程中采用VSAT卫星通信“统一组网”方式与地面通信网络相结合具有灵活优势。
即电信运营公司可以随时提出解决发展用户的要求或租用传输要求，可增强其通信网络覆盖，扩大电信服务区域。
（5）易于实现边远村寨的“三网合一”
在村通工程中尝试卫星通信VSAT“统一组网”方式可以采用IP综合业务平台，使业务扩展方式灵活，系统扩展性好，易于实现、电脑、视频等“网络合一”，有利于地处深山、边远地区村民“家家通，村村能上网”，实现“综合信息服务到山村”的渴望。
2.经济优势分析
在艰巨、长期的农村通信发展进程中，如何使VSAT卫星通信方式扬长避短，充分利用现有的各种资源，最大限度地降低建设成本、运行成本、维护成本等是业内关注的重要问题。
（1）降低建设成本
我们提议的“共享主站，统一组网”以现用的3套卫星通信VSAT系统用于农村通信的实际情况为出发点，从其中选择一套系统进行评估，验证经济可行性。
对其它两套系统因其已建立并在运用之中，应予保留运行（排除电信运营公司重组因素）,未选中的系统不再扩容，并可视成本逐步转网。
今后新建农村通信VSAT远端用户站可以纳入“共享主站，统一组网”的卫星通信VSAT系统。
同时批量定购可压低设备价格，达到降低建设成的本目的。
对其它两套系统可以适度发展非农村通信用户，发挥运行系统服务效应。
（2）节省运行费用
运行中的农村卫星通信VSAT系统都要按年支付租用卫星转发器费用，提议的“共享主站、统一组网”模式可按现有远端用户量和年增加量租用转发器，充分发挥所租用转发器的利用率。
这样，不仅节约运营成本，也方便普遍服务基金集中使用。
同时，村通工程卫星通信VSAT系统的远端用户站安装在深山、边远村寨，不仅远离城镇，交通不便，而且受损害机率很高。
提议的“共享主站，统一组网”模式所制定的远端站“建在村委会院内或农户院内，仅支付少量酬金”的方式，不仅节省设备维护费用，还可大大减少设备受损害事件的发生。
（3）简化网络结构
运行中的VSAT卫星通信系统主站网管能力理论上都可达到监管10万个左右VSAT远端用户站的能力，而提议的“共享主站，统一组网”可将主站网管能力确定在2.5万个VSAT远端用户站左右。
同时各电信运营公司的村通工程的VSAT远端用户共用了一个主站，采用携号入网的方式，简化地面通信网络结构，节省网络资源。
远端站通过RJ45以太网接口连接IAD（综合接入设备），可以支持多路接入，随时满足更多农户装和上网、远程教育等业务需要，减少再投资。
3.社会效应分析
我国是发展中国家，也是个多民族的国家，满足边远地区少数民族通信需求和逐步消除信息鸿沟是构建和谐社会、增进民族团结、维护国家安全的需要。
首先，信息普遍服务是和谐社会的重要内容之一。
党中央、国务院提出构建和谐社会的号召，各行各业都在积极贯彻落实，例如村村通广播电视、村村通公路、村村通电、村村通等，和谐社会的重要内容之一就是要消除数字鸿沟，首先解决因网络没有通达的瓶颈问题。
采用“统一组网”方式可以使地处深山、边远地区村民实现通、上网、看电视“一步登天”的梦想。
其次，解决少数民族通信难问题迫在眉睫。
由于历史的原因，我国有近50个少数民族居住在西部深山、草原、荒漠等边远地区，同时在生产方式、生活水平、教育卫生、社会文化等方面相对滞后。
多年来，国家一直在加大对少数民族地区通信建设投资，因地域广阔、自然地理环境恶劣，还有一定数量少数民族村寨不通。
建国50多年了，提高少数民族物质、文化、社会、生活水平是民族团结、共荣进步的基础。
解决少数民族村寨通信难问题是社会进步趋势，是促进民族团结的桥梁，采用“统一组网”模式可随时解决燃眉之急。
再次，加速未通村寨通信建设可利国安邦。
西部地区面积达600多万平方公里，以高原、沙漠、草原为主，由于自然生态环境和气候的变化，自然灾害、疫情经常发生。
加速未通村寨建设利于对灾情、疫情的防控和监测，采用“统一组网”模式具有技术经济可行性。
同时，西部地区陆地边境线长达1.8万余公里，与14个国家接壤。
发展边境村寨通信建设既有利于边境村民与邻国民众的经贸、文化交往，也有助于边境村民适时了解国家方针、政策及各类信息。
采用“统一组网”模式可以使边境村民消除边远感，利于国家安定团结。
同时也要看到边境村寨有了通信设施后，边境出现应急事件或战争事件随时可以征用的有利条件，利于国家安全保障。
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