美国NGSO宽带通信星座系统管理政策研究
美国NGSO宽带通信星座系统管理政策研究作者 | 刘全（中国电子科技集团公司第五十四研究所、中华通信系统有限责任公司）
葛新（北京新星宇航科技有限公司）
李健十（航天东方红卫星有限公司）
本文刊登于《卫星与网络》杂志2020年04月刊
SpaceX和OneWeb等非静止轨道(NGSO)宽带通信星座的兴起给卫星业务的监管带来了严峻挑战，各主要航天大国都在加紧制定相关的星座管理政策。美国对于NGSO宽带通信星座的管理一直走在世界前列，其管理政策具有较强的可操作性和前瞻性，非常值得借鉴。
本文从管理机构、立法情况、频率规划、管理机制、当前授权情况、主要规则条款及其变化趋势、最新发展动向等多个方面对美国NGSO宽带通信星座系统的管理政策进行了全面综述，并重点围绕星座授权流程、里程碑管理、国外星座监管、兼容与协调机制、NGSO动中通管理、轨道碎片管理等热点问题分别进行了解读，在此基础上提出了相关发展建议。
一、引言
近几年来，非静止轨道(NGSO)宽带通信星座迎来了新一轮的发展热潮。截止2020年1月，全球已公布的NGSO宽带通信星座计划已多达39个，涉及至少12个国家32家企业，计划发射卫星总数已超过34666颗[1]。这些星座的迅速发展，不仅将大幅提升卫星通信系统的容量，降低单位带宽成本，更有可能颠覆传统的卫星应用模式和设计理念，使卫星通信更接近大众应用的门槛。
然而，随着OneWeb和SpaceX等大规模星座的不断涌现，并相继开始大规模部署，使得频率轨道资源的争夺逐渐进入白热化，给卫星业务的监管带来了前所未有的严峻挑战，并引发了一系列的管理问题，如频率划分、干扰协调、“落地”监管、轨道碎片等，受到各国电信管理部门和卫星通信产业界的密切关注。目前，美国、加拿大等国家相继出台了专门针对NGSO宽带通信星座系统的管理政策，以引导和规范相关产业发展，加快星座系统的建设，期望在新一轮的全球卫星互联网竞争中占得先机。
本文主要聚焦美国NGSO宽带通信星座系统的管理政策，分别从管理机构、立法情况、频率规划、管理机制、当前授权情况、主要规则条款及其变化趋势、最新发展动向等几个方面进行全面综述，并围绕其中的热点问题，如星座授权流程、里程碑管理、国外星座准入及其监管、兼容与协调机制、NGSO动中通管理、轨道碎片管理等分别进行重点解读，在此基础上提出相关发展建议。
二、管理机构及立法情况
美国的电信管理工作一直处于全球领先，建立了非常完善的电信管理法律体系。早在1934年就发布了《通信法》，作为管理美国境内外通信事务的基本法律，1996年进行了较大修改，并改名为《电信法》，旨在促进竞争，确保美国电信消费者获得低价、高质量服务。
美国设立了两个独立的电信管理机构，即美国联邦通信委员会(FCC) 和国家电信与信息管理总局(NTIA)，其中FCC直接对国会负责，主要管理非政府部门和个人电信事务；而NTIA隶属商务部，直接对总统负责，主要管理联邦政府机构的电信事务。同时，美国将无线电频谱划分为FCC专用、NTIA专用以及FCC与NTIA共用三类，其中专用频段由FCC和NTIA分别单独管理，共用频段由部间顾问委员会（简称IRAC）负责协调管理。
鉴于目前美国NGSO宽带通信星座主要为非政府系统，且全部由商业公司主导，故按照职能分工，均由FCC负责统一归口管理，主要依据的法规文件是《美国联邦行政法规第47编，电信卷》（Codeof Federal Regulations, Title 47, Telecommunication, 简称CFR47）。该法规由五个分卷组成，共计199个部分，对FCC的组织机构，各种电信业务管理规定，包括建立台站申请程序，执照，电台审批要求，电台执照的资格要求、收费、技术标准，技术操作等都做了详细规定。
其中，对于NGSO卫星通信系统一般区分常规通信、试验通信和业余通信进行管理，依据的法规条款分别对应CFR47文件的第25、第5以及第97部分。从目前各NGSO宽带通信星座向FCC提交的申请资料来看，全部属于常规卫星通信，因此主要适用于第25部分的相关法规，包括一般性规定、申请与授权、技术标准、技术操作等8个章节，其中，与NGSO宽带通信星座系统相关的主要规则条款详见表 1。
表1 FCC针对NGSO星座的主要管理条款
三、频率规划情况
根据§2.106和§25.202的规定，目前美国NGSO宽带通信星座主要使用Ku、Ka、V、E四个频段，业务类型主要为固定卫星业务(FSS)，具体频率划分情况与ITU《无线电规则》二区的频率划分大体相同，二者的对比情况详见表 2。
表2 FCC和ITU关于NGSO宽带通信星座的频率划分情况对比
四、主要管理机制
美国FCC对NGSO宽带通信星座系统采用政府授权方式进行统一管理，星座空间段（空间电台）和地面段（地球站）分别进行授权。通常流程是先申请整个星座空间电台的通用授权(Blanket License)，然后再申请相关地球站的单个授权(Individual License)或通用授权。根据§25.102规定，所有空间电台和地球站必须向FCC提出申请并获得授权才能进行能量和信号传输，严禁擅自使用[2]。
FCC对NGSO星座的授权总体上分为两大类：一类是针对美国国内星座系统的“建设、部署及运营”授权(Authorization of Construction, Deployment & Operation)，需要分别申请星座和地球站执照(Licenses)；另一类是针对国外系统的“落地”或者“市场准入”授权(Authorization of Market Access)，需要分别申请星座和地球站在美国的市场运营许可。
美国国内的星座系统向FCC申请空间电台和地球站执照的资质要求如下：按照《电信法》第310条之规定[3]，美国不向美国以外的任何政府、公司和个人或其代表颁发无线电台执照，也禁止此类主体持有美国电台执照。外国人、外国政府或外国公司或其代表持有20%以上股本的美国本土公司也无权获得公共通信电台执照；直接或间接对美国公司控股的其它公司，如其控股公司的25%以上股本由非美国人、政府或公司或其代表持有，则FCC可基于对公共利益的考量，拒绝向该美国公司颁发公共通信电台执照。
相比之下，国外星座系统向FCC申请空间电台和地球站市场准入授权的“门槛”更高，按照CFR47 §25.137条以及政策文件FCC-01-322A的要求，美国仅对已经签署《WTO基础电信协议》并承诺开放卫星服务的49个国家的卫星系统持开放政策，虽然不能颁发执照，但可以参照美国国内系统的相关流程进行市场准入授权和监管[4]。
目前FCC批准授权的几个国外星座，如英国的OneWeb和O3b、加拿大的Telesat和Kepler等均属于此类情况。除此以外，其他国家的卫星系统，则需要单独评估，类似于“互换”落地权，要求申请方提供材料证明美国卫星系统在相关国家提供类似业务时能获得有效的公平竞争机会，包括在申请方所属国家以及美国卫星系统需要开展业务的其它国家。
整体来看，美国对国外NGSO星座系统的“落地”监管比较严格，相关申请的处理流程和管理要求与美国本土的星座系统基本相同，在协调地位方面也没有差别，比较明显的不同在于[5,6]：①国外系统不需要向FCC缴纳星座授权申请费和年度监管费，只需要缴纳保证金；②国外系统不需要向FCC提交ITU卫星网络资料，只需要提交相关说明及EPFD验证文件；③国外系统还需要额外提供材料证明其轨道碎片减缓计划受到其主管国家政府的有效监管。
根据CFR47§25.110、114、146等条款，申请NGSO星座授权一般为整星座空间电台的通用授权。按规定，申请人必须通过线上IBFS系统（http://licensing.fcc.gov/myibfs/）提供以下四类文件的电子版：
（1）申请表：FCC312 主表、附录S、附录159。
主要包括：①申请人和通讯人及其联系信息。②申请类型（申请新的空间电台执照、修改已有申请、修改已有执照、国外卫星市场准入等）。③每个波束的信道划分中心频率及带宽、EIRP及EIRP谱密度、G/T值、增益轮廓图、极化设计。④星座构型参数（轨道面、各轨道面的卫星数及倾角、轨道周期、近地点、远地点、初始相位角等等）。⑤频段范围和服务类型。⑥覆盖区域以及每个覆盖区的PFD值。⑦预期寿命。⑧申请费缴纳情况等。
（2）技术性文件。
主要包括：①系统整体概况、运行及服务情况、频率使用情况。②轨道碎片减缓的设计考虑及相关措施。③对地面、GSO、NGSO等现有系统及业务的干扰分析。④符合ITU《无线电规则》第21、22条以及CFR47§25.146相关技术要求的证明（包括PFD、EPFD限值等）。⑤对于美国国内的NGSO系统，还需要一并提交相应的ITU卫星网络资料及相关说明文档，并按规定缴纳成本回收费用；特殊情况下，可申请先行报送ITU卫星网络资料，之后再单独申请空间电台执照，但提前报送的网络资料数不超过5份。⑥对于国外星座系统，还需要提供ITU网络资料的相关说明，EPFD限值的相关验证文件以及轨道碎片减缓计划受主管国家的监管情况证明。
（3）财务文件：主要包括公司股权结构、管理人员组成等。
（4）法务文件：相关法律法规及管理政策条款的合规说明，涉及国家安全、执法、外交、贸易以及美国公众利益等多个方面。
根据CFR47 §25.110、115、130、132、133、136、137、139等条款规定，申请NGSO地球站授权需要提交以下两类文件：
（1）申请表：FCC312 主表、附录B、附录159。
主要包括：①申请人和通讯人及其联系信息。②申请类型和交费情况。③提供服务的详细说明（包括业务类型，调制编码方式，远程控制，计划使用的频段范围、卫星或指向范围等）。④地球站类型。⑤环境影响情况。⑥外资情况。⑦特定规则的豁免请求。⑧地球站工作地点。⑨天线参数（数量、制造商、等效口径、极化、增益、半功率波束宽度、是否通过测试等）。⑩发射功率和功率密度。
（2）技术性文件。
主要包括：①地球站的技术性说明，包括计划使用卫星，上、下行链路的频率使用及与地面、GSO等其他系统和业务的兼容共用情况、天线方位和俯仰指向范围等。②天线的具体辐射特性，按§25.132要求提供典型配置下的天线辐射方向图，并提供测试结果满足§25.209相关要求的证明文件；对于新固定地球站的申请，或涉及更改一个或多个现有地球站天线结构的整体高度的修订申请，必须在申请中提供该天线的FCC天线结构注册号，或者说明向联邦航空局FAA的报备情况。③与UMFUS业务的频率协调报告。④地球站辐射危害评估报告。⑤计划使用竞争协议的地球站还必须提供材料证明其竞争协议的合理性。
以上所有资料必须以电子版通过IBFS系统提交，并附上申请单位负责人签名。根据§25.115的相关规定，在10.7-12.7GHz、14-14.5GHz、17.8-18.6GHz、18.8-19.4GHz、19.6-20.2GHz以及28.35-29.1GHz频段可申请NGSO地球站单独授权或通用授权；但是10.7-11.7GHz、17.8-18.3GHz、19.3-19.4GHz和19.6-19.7GHz频段的通用授权不受地面固定业务FS保护；在12.75-13.15GHz、13.2125-13.25GHz、13.75-14GHz以及27.5-28.35GHz频段只能申请单独授权。
FCC针对NGSO系统的申请及授权处理，全部使用线上IBFS系统完成。根据CFR47§25.150-§25.156，FCC对于地球站和空间电台授权申请的一般处理流程如下：
（1）申请人按规定通过IBFS系统提交申请材料。
（2）FCC收到申请后，进行文件编号和台站标识，并进行公示，公示期限一般为30天。
（3）其他操作者可在公示期限内将反对意见或评论邮寄给申请人，并通过IBFS系统向FCC提交电子版的邮寄证明、驳回请求或者其它意见。
（4）针对其他操作者的驳回请求或评论意见，申请人可在10天内通过IBFS系统对这些请求或意见进行回应，如确有需要，可向FCC申请延长回应期限。对于非常规地球站的反对意见，申请者的回应时间可延期至30天。
（5）提出驳回请求的一方可在公示期限届满后5天内，就申请方的回应进行再次评论。
（6）公示期结束后，FCC将对申请、各操作者意见进行综合评估，并给出相应的处理结果，并进行再次公示。一般来说，处理结果有以下几种：同意授权(Grant of Authority)、部分同意授权(Grant in Part)、拒绝申请(Denied)，延期处理(Deferred)、部分延期处理(Deferred in Part)。
为促进NGSO系统的公平竞争，自2016年7月开始，FCC引入了特殊的“批次处理”(Processing Round)机制，其处理流程如图 1所示。
图1 NGSO星座系统申请授权处理流程
根据§25.157规定，当操作者首次申请某个频段的NGSOFSS星座系统授权时，FCC将会对该申请进行公示，并同时发布截止公告(Cut-off Notice)，邀请具有相同需求的所有操作者在规定的时限内（通常2-4个月）提交类似申请，之后FCC将按照空间电台的一般授权处理流程对所有合格的申请分别进行公示和审核。同一“批次处理”流程中的所有NGSO星座具有同等地位，不区分优先级；如果操作者在截止日期之后才提出申请，则需另行审议，且无法享有同等使用该频段的权利。
操作者获得NGSO星座的通用授权后，才能继续申请相应NGSO地球站的通用/单独授权，其处理流程和GSO地球站类似，不适用“批次处理”机制。
根据§25.165的规定，FCC要求所有NGSO星座系统获得授权后的30天内递交一份由第三方担保公司担保的履约担保书(Surety Bond)，逾期未交则授权自动失效；并且还要求申请人必须使用符合《美国法典》规定要求的合格担保公司。若申请人未按星座里程碑管理的相关要求如期完成建设任务，或者在此之前主动放弃授权，均视为“违约”，则FCC将没收申请人的授权资格，并根据其实际占用该授权的天数，向其担保公司索赔一定数额的保证金作为罚金上交美国财政部。具体罚金数额按以下公式计算：
A =$1,000,000 + $4,000,000 * D/2192
其中，A为应支付罚金，按万美元取整；D为违约的日期距离授权日期的天数。
实际执行时，获得授权的星座通常是通过第三方担保公司分多期向FCC提交担保保证书（一般每期担保1年），每期担保到期之前30天内须提交下一期担保书，不能间断，否则也将视为“违约”，并被没收授权资格并处以罚金。
根据§25.164和§25.165的规定，FCC要求所有已授权的NGSO星座系统符合以下“里程碑”节点管理要求：
（1）里程碑节点1：自授权之日起，六年之内完成50%卫星部署并投入使用，否则，星座授权规模将更改为实际在轨卫星数量，并且将根据申请人占用授权天数，从第三方担保公司索赔相应金额（约500万美金）作为罚金，具体罚金计算公式见4.5节。
（2）里程碑节点2：完成节点1后的三年内（即授权后的九年内），完成星座的100%部署并投入使用。本节点无保证金约束，如果没有完成，则星座授权规模更改为实际在轨卫星数量。
（3）在轨卫星要求：完成两个“里程碑”节点后，要求在轨卫星数量始终控制在授权规模的50%以上，否则星座规模将削减至实际在轨卫星数量。
（4）接替卫星要求：接替卫星必须在被替代卫星退役前发射，且不受星座卫星授权总数以及里程碑政策的约束。对于技术特性一致的在轨备份卫星的启用，应在投入使用的30天内通知FCC；对于技术特性一致的地面接替卫星的发射，应至少在发射前30天通报FCC。
FCC对于获得授权的NGSO地球站的建设进度也有明确要求。根据§25.133的规定，对于单独授权地球站，授权书上会规定必须完成建设和投入运行的期限，通常要求地球站在授权后12个月内完成施工建设并投入运行；对于通用授权地球站，通常要求相关的应用网络在授权后12个月内投入运行。
此外，根据§25.170-§25.173等条款的要求，FCC还要求各NGSO星座系统每年6月30日提交年度报告，上报星座系统的建设进度和运行情况，频率使用情况，协调的困难、原因、解决建议等，同时还要求各操作者上报空间电台的在轨操作及在轨测试等情况。
根据CFR47 §1.1107，§1.1156，§25.165等条款的相关规定[2,5, 7, 8]，美国对NGSO系统的申请及授权管理的收费情况如下表所示。
表3 美国对NGSO星座系统的收费情况
根据§25.121的规定，NGSO空间站和地球站的授权有效期一般均为15年。
NGSO地球站的授权有效期起止时间会在授权书上专门注明。NGSO星座空间电台授权的起始时间为星座首星成功入轨的当日凌晨3点（美国东部时间），所有根据该授权随后投入使用的空间电台的操作权限将在15年授权到期时一并终止。
NGSO地球站授权的续期申请，应在许可证到期前30天至90天内提出；NGSO星座（空间电台）授权的续期申请，应在现有授权期限内的第12年年底前30天至90天内提出。
五、当前授权情况
截止到2020年2月15日，FCC共收到13家商业公司提交的20个NGSO宽带通信星座授权申请，如表 4所示，其中有10个星座隶属美国，申请类型为“星座建设执照授权”；其余10个为国外星座，分别来自英国、卢森堡、荷兰、加拿大、挪威等5个签署WTO协定的国家，申请类型为“美国市场准入授权”。
仅在2016年7月至2017年7月一年时间内，因OneWeb、Boeing、Theia等公司分别提交的Ku/Ka/V频段星座申请，FCC先后三次启动了“批次处理和申请截止”流程[9-12]，如图2所示，由此引发SpaceX、Viasat等多家商业公司“扎堆”申请星座授权。
经过这三轮“批次处理”，FCC共计收到19个星座申请，其中Ku、Ka、V频段星座分别为7个、13个、9个。此后，2019年07月04日，商业巨头亚马逊公司的Kuiper星座也高调加入其中，向FCC递交了Ka频段NGSO宽带星座申请，主用17.7-18.6,18.8-20.2,27.5-30.0Hz等频段。由于Kuiper星座早就错过了相应频段的首个“批次处理”截止日期，按照现行管理规定，即便将来获得FCC授权，其国内协调地位与其它星座也无法相提并论，因此在频率使用上不占优势。
图2 美国对NGSO宽带通信星座的批次处理
从目前的授权批复情况来看，FCC已经批准了其中10家公司的13个宽带通信星座，批复卫星总数达到13270颗，占申请总数的54.7%，其中主用Ku频段的星座6个，主用Ka频段的星座10个，主用V频段的星座仅4个。
统计表明，仅有O3b、SpaceX、Telesat、Theia等4家公司同时获得了Ka和V频段授权，仅有SpaceX和Theia2家公司同时获批Ku、Ka、V三个频段授权。此外，因LeoSat公司未能按期续交第三方担保材料，其星座授权已被FCC于2019年9月没收，并被判处罚金157万美元[13]，故目前FCC颁发的实际有效的星座授权仅剩下12个。
表4 美国FCC的NGSO星座申请及授权情况统计
从星座配套的地球站申请及授权情况来看，截止到2020年2月15日，仅有O3b、OneWeb、SpaceX、Telesat、Kepler等5家进展较快的公司向FCC提交了配套地球站的建设申请，其中O3b获得授权的NGSO地球站个数最多，至少包括2个信关站和4205个用户站，其它星座配套地球站申请及授权情况详见表 5。
表5 美国FCC的NGSO星座配套地球站申请及授权情况统计
透过表中的统计数据进一步分析，还可以发现两个令人意外的情况：
（1）传统卫星公司Boeing和Viasat至今未能获得任何星座授权。综合多个外媒的分析来看，这可能跟两家公司对NGSO星座市场的信心不足有关，两者在公布星座计划后迟迟未有实质性进展，基本处于观望状态[14][15]。
（2）融资优势明显的OneWeb自2017年从FCC拿到首个Ku/Ka频段授权后就再也没有重大进展，之后提交的Ku/Ka频段星座规模扩大（1980颗）以及V频段MEO和LEO星座申请，均被FCC搁置近两年未见批复。而反观SpaceX，大有“后来居上”之势，不仅获得Ku、Ka、V三个频段的授权，还多次获准修改已授权星座的规模和设计参数[16]。两者的“待遇”反差之大耐人寻味，从近期的动向来看，OneWeb已通过多种渠道频频向FCC“施压”，请求FCC对其公平对待并按照管理政策规定尽快作出回应[17]。
六、主要规则条款及其变化趋势
2017年9月，FCC发布了专门针对NGSOFSS星座系统的规则修订报告FCC-17-122A1[18]，对CFR47 中的相关条款进行修订，其主要目的是扫清管理政策上的障碍，促进NGSOFSS星座系统的有序发展，同时，强调GSO与NGSO系统以及NGSO系统之间的平等共存，提高频谱使用效率。以下对其中主要规则条款的变化情况及发展趋势进行概述。
考虑到各商业公司对发展Ka频段NGSO宽带通信星座的需求强烈，经过多方征求意见，FCC在2017年9月发布的规则修订报告中对Ka频段频率安排进行了大幅调整，不仅增加了NGSO宽带通信星座的可用频率，还在部分频段对其协调地位给予提升[18]，具体调整情况详见下表。
表6 FCC对NGSO星座系统频率划分的调整情况
从近期的发展动向来看，随着SpaceX、OneWeb、Telesat等热门NGSO星座对V、E等高端频率的储备申报越来越多，使用需求越来越强，预计FCC可能还会继续调整V、E频段的频率划分，在这些频段中适当向NGSO星座倾斜，缓解其用频紧缺问题。
为加强对NGSO星座系统的授权管理，并增加其部署灵活性，FCC还对星座的授权申请流程、覆盖连续性、全球覆盖能力、里程碑管理等条款进行了适当精简和调整[18]，详见下表。
表7 FCC对NGSO星座系统申请及授权要求的调整情况
考虑到NGSO星座的大规模部署，可能对地面业务造成干扰的风险将大大提高，而2017年9月之前的规则中仅对17.7-17.8GHz 和 18.3-19.7GHz 提出PFD限值要求。鉴于此，FCC在报告中提出了相应修订，根据最新的§25.146(a)(1)和§25.208规定，目前NGSO FSS空间电台的PFD限值与ITU的第21条基本一致，如下表所示，主要不同点有三处：
①19.3-19.4GHz和19.6-19.7GHz的PFD限值相对ITU要求放松5dB，与17.7-19.3GHz的要求一致。
②37.5-40.0GHz的PFD限值相对ITU限值要求严格了12dB。考虑雨衰等特殊因素影响，允许NGSO空间电台适当提高发射功率至ITU限值。但具体条件仍在研究中，尚未在规则中明确。
③42.0-42.5GHz，美国暂不可用于NGSOFSS业务，故暂无要求。
表8 FCC关于NGSO空间电台的对地PFD限值与ITU限值的差异
从FCC发布的相关政策文件推测，未来可能的变化趋势包括：①进一步明确37.5-40.0GHz的PFD限值适当放松的条件；②研究NGSO系统与高空平台系统的兼容问题；③考虑用EPFD替代PFD限制条件，以加强NGSO FSS业务对地面业务保护。
为确保NGSO和GSO系统之间的共存，FCC在规则修订报告中不仅引入了ITU的EPFD限值要求，还对NGSO系统与GSO系统之间的共存原则进行了修改，具体修改要点如下表所示。
表9 FCC针对NGSO与GSO系统兼容机制的修改情况
从FCC发布的相关政策文件推测，未来可能的变化趋势包括：①研究制定19.3-19.4,19.6-19.7 GHz的EPFD限值要求。②针对新型高通量GSO等系统，研究修改NGSO系统的EPFD限值。③研究V、E等更高频段的NGSOEPFD限值。④研究制定在18.8-19.3、28.6-29.1GHz频段GSO对NGSO的保护要求。
为减少NGSO系统之间的潜在干扰，提高频谱利用效率，FCC还初步建立了NGSO系统之间的协调框架，涉及协调门限、协调原则等内容，具体修改要点如下表所示。从FCC发布的相关政策文件推测，未来可能的变化趋势还包括：①增加NGSO地球站的偏轴和轴向发射功率限制条件。②进一步修改和完善NGSO之间的协调方法及分频机制。
表10 FCC针对NGSO系统间协调框架的规则修改情况
七、最新发展动向
2014年10月17日，美国FCC发布规则修订提案公告，对地面固定、移动、物联网等业务在24GHz以上频段拓展可用频率征求意见，并将这些业务统称为“高端微波灵活使用业务”(Upper MicrowaveFlexible UseService，UMFUS)。
随后，2015年10月22日，FCC正式启动相关规则修订工作，并于2016年7月-2019年4月期间先后5次发布了规则修订报告，将24.25~48.2GHz之间的7个频段列为UMFUS主用频段，同时还发布了UMFUS与其它业务的相关兼容共用规则及协调程序[19]。其中，27.5-28.35GHz, 37.5-40 GHz以及47.2-48.2GHz三个频段，均是NGSO宽带通信星座的常用FSS频段，根据新修订的CFR47 §25.136，相关兼容共用要求如下[2]：
（1）27.5-28.35GHz
UMFUS为主要业务，FSS为次要业务，但满足以下条件之一的地球站可获得授权，且不用对UMFUS业务进行保护：
①该申请者在地球站发射PFD≥−77.6dBm/m2/MHz（高于地面10米处）的区域内也同时拥有UMFUS执照。
②2016年7月14日之前已获得该频段的FSS地球站授权，或者在该日期之前已提出申请，并随后获得了授权。
③申请人可证明地球站满足以下要求：在拟建地球站所处的郡/县（County，美国目前共有郡/县3242个[20]），该频段仅有不超过2个其它已授权地球站；同时，该郡/县所有地球站在发射PFD≥−77.6dBm/m2/MHz（高于地面10米处）的区域内所覆盖的人口数量之和不超过下表的限值；在这些区域内，不包含任何大型活动场地、州际公路、高速公路、其他主要干线、或城市轨道交通路线、客运铁路或邮轮港口，并且地球站申请人完成了与UMFUS操作者的频率协调。
（2）37.5-40GHz
在该频段，FSS和UMFUS均为主要业务，申请GSO/NGSO FSS地球站授权需满足以下全部条件：
①提供附件说明需要在哪些区域受到UMFUS业务保护。
②在拟建地球站所处的郡/县，该频段仅有不超过2个其它已授权地球站；在拟建地球站所处的PEA（子经济区，目前美国共有416个[21]），该频段仅有不超过14个其它已授权地球站；且所有地球站的保护区所覆盖的人口总数之和不超过下表的限值。
③在这些保护区域内，不包含任何大型活动场地、州际公路、高速公路、其他主要干线、或城市轨道交通路线、客运铁路或邮轮港口，并且地球站申请人完成了与UMFUS操作者的频率协调。
④地球站不可随处部署，且不能服务个人用户。
（3）47.2-48.2GHz
在该频段，FSS和UMFUS均为主要业务，且只能申请GSO/NGSO FSS地球站的单独授权，不允许申请通用授权。满足以下条件之一的地球站可获得授权，且不用对UMFUS业务进行保护：
①该申请者在地球站发射PFD≥−77.6dBm/m2/MHz（高于地面10米处）的区域内也拥有UMFUS执照。
②2018年2月1日之前已获得该频段的FSS地球站授权，或者在该日期之前已提出申请。
③申请人可证明地球站满足以下要求：在拟建地球站所处的郡/县，该频段仅有不超过2个其它已授权地球站；在拟建地球站所处的PEA（子经济区），该频段仅有不超过14个其它已授权地球站；所有地球站在发射PFD≥−77.6dBm/m2/MHz（高于地面10米处）的区域内所覆盖的人口数量之和不超过下表的限值；同时，在这些区域内，不包含任何大型活动场地、州际公路、高速公路、其他主要干线、或城市轨道交通路线、客运铁路或邮轮港口；并且地球站申请人完成了与UMFUS操作者的频率协调。
随着越来越多的NGSO系统开始申请使用FSS频段开展动中通业务，众多操作者呼吁美国主管部门建立相应的程序及规则，以促进NGSO和GSO系统的动中通业务共存。尤其是O3b星座在美国正式商用后，其船载地球站也被允许使用Ka频段开展动中通业务，成为首个在美国FCC获得动中通业务豁免权的NGSO系统。但一直到2018年11月之前，这种NGSO动中通业务都处于次要地位，只能不受保护地使用，且不能干扰GSO系统。2018年11月，FCC发布规则修订提案FCC-18-160A1NPRM，拟对NGSO动中通业务的相关规则进行以下修订[22]：
（1）拟修订§2.106和§25.202的动中通业务频率划分，将原GSO动中通业务的Ku和Ka频段全部向NGSO动中通开放，并新增17.8-18.3GHz、19.3-19.4GHz 和19.6-19.7GHz作为NGSO动中通业务的专用频段，同时规定18.8-19.3GHz和28.6-29.1GHz 的GSOFSS需要保护NGSO动中通业务。拟修订的NGSO动中通业务的具体频段划分详见表 11。
表11 FCC拟修订的NGSO动中通频段划分
（2）拟修订§25.115，允许NGSO动中通地球站在10.7-12.7GHz, 14-14.5 GHz, 17.8-18.6 GHz, 18.8-19.4 GHz, 19.6-20.2 GHz,28.35-29.1 GHz, 以及29.5-30.0GHz频段申请通用授权，无须单独申请授权，使频谱使用效率最大化，提高系统的灵活性。
（3）拟修订§25.115，要求NGSO动中通地球站申请者必须提供附件说明工作区域、联系信息、环境影响评估及辐射减缓措施等。
目前，以上规则修订提案仍在征求意见中，以O3b、OneWeb、Telesat等为代表的NGSO操作者均表示坚决支持，而以Intelsat、Eutelsat为代表的GSO操作者仍有顾虑，认为目前的草案未充分保护GSO系统。综合各操作者的反馈意见来看，存在分歧的地方主要包括[23]：①引入NGSO动中通是否会对GSO业务产生额外干扰；②NGSO动中通地球站是否应增加更多限制条件和技术操作要求，如轴向和偏轴功率谱密度、EPFD限值、本地自监控及关闭发射能力、远程网络监控及关闭发射能力，以充分保护其它现有系统和业务；③是否应进一步向NGSO动中通业务开放12.2-12.75GHz以及37.5-51.4GHz频段。
美国是最早关注轨道碎片及太空安全的国家之一，目前已建立了完善的轨道碎片多部门协作管理机制，其主要的管理架构如下图所示[6]。
图3 美国轨道碎片管理的职能分工
在国家政策层面，美国白宫早在2001年就发布了《美国政府轨道碎片减缓标准实践》（简称“ODMSP”），并于2010年出台了总统政策指令PPD-4《美国国家太空政策》，针对减缓轨道碎片问题提出了指导性意见和原则性要求[24,25]；2018年，美国白宫又发布了SPD-3《国家航天交通管理政策》，进一步明确了轨道碎片管理的基本政策、原则、目标、实施指南以及各部门的分工与责任[26]；2019年，美国再次修订了ODMSP政策文件，针对微小卫星和巨型星座系统的运行与服务提出了新的管理要求，并重点强调了对太空碎片的量化管理[25,27]。
在政府部门层面，宇航局（NASA）、国防部（DoD）、联邦通信委员会（FCC）、航空局（FAA）以及海洋和大气管理局（NOAA）等均已出台相关的管理文件，其中NASA主要负责TDRSS等各类政府系统的碎片管理，已发布了《NPR8715.6限制轨道碎片和评估流星体和轨道碎片环境的程序要求》和《NS-8719.14限制轨道碎片的技术标准流程》等管理文件[28,29]；DoD主要负责GPS和军用系统的轨道碎片管理，相关要求主要体现在CFR第10编和《3100.10指令太空政策》等文件中[30]；FAA的职责主要是在颁发各类航天器的发射许可证之前，重点审查其轨道碎片减缓措施是否合理有效；而FCC和NOAA则分别负责对商业航天通信系统和对地观测系统的碎片减缓措施进行审查和管理。
作为各类NGSO宽带通信星座的主要管理部门，FCC早在2004年就发布了轨道碎片管理政策[31]，并将相关管理要求纳入CFR47 §25.114,§25.283(c)等条款中，主要规定了任务后处置时限不得超过25年，并要求各操作者定性评估和控制各自系统在日常运行、寿命末期、任务后处置等各个阶段因自身爆炸、与现有碎片及卫星撞击等原因而形成太空碎片的风险，并明确披露任务后处置计划，包括用于机动的燃料预留情况等。
近几年来，随着NGSO巨型宽带通信星座系统的兴起，各种太空碎片逐年增多，各星座之间以及与现有碎片之间发生碰撞的风险急剧上升，而现有的管理政策难以有效控制轨道碎片的增长，因此迫切需要引入新的管理规定，以适应当前和未来的空间环境。鉴于此，NASA自2017年开始先后更新了其轨道碎片的风险评估标准及相应的管理要求[28,29]；FCC随即跟进，于2018年11月发布了《新太空时代减缓轨道碎片》提案，拟对商业通信卫星系统的轨道碎片管理政策进行大幅修订[32]，其中与NGSO星座相关的内容可归纳为以下8个方面：
（1）增加对信息披露的要求，包括：①辅助卫星部署设备的使用情况及其理由，这些额外设备形成碎片的概率及相应规避措施；②是否可能泄漏永久性液体及其成为碎片的概率，并采取了什么措施降低风险；③是否采用一箭多星部署，是否有相应的风险控制措施（待定）。
（2）增加对碰撞风险的量化及控制要求：与大型物体（10cm及以上）或者其它卫星碰撞的集总概率小于0.001；与小型碎片（10cm以下）或者流星体碰撞的集总概率小于0.01。
（3）增加对轨道设计的要求：①披露与其它航天器可能发生的空间交汇或者近距离操作情况，提供与可能发生碰撞的其它在轨或已规划系统的协调情况及拟采取的规避措施；②对空间站、载人航天器等的影响分析及规避策略；③要求不具备推进能力的卫星应尽量部署在650km以下，对于650km以上的LEONGSO系统，应说明选择该轨道高度的充分理由；④提供远地点、近地点、倾角和升交点的赤经等轨道参数保持的准确性；⑤提供关于机动能力的说明，如可以机动多少次；⑥对某一高度如650km以上的NGSO系统，统一要求具备推进能力，以便用于轨道保持和碰撞规避机动（待定）；⑦进行轨道选择时，应考虑在轨时间不能超过任务时间的2倍，并说明在轨时间比任务时间更长的原因（待定）；⑧对于一些碎片较多的轨道，要求申请者提供额外说明如何降低碰撞风险（待定）。
（4）增加跟踪与数据共享的要求：①要求所有卫星可跟踪，并说明计划采用的跟踪方式，10cm3以上的航天器可被美国太空监视网络等系统跟踪，对于10cm3以下的航天器应提供可跟踪的额外说明。②证明其可根据预警，及时作出调整，以规避碰撞。③要求航天器增加可识别的遥测标识，并向美国空军第18太空管制大队提供必要信息，便于对航天器进行跟踪（待定）。
（5）增加任务后处置的要求：①说明具体处置方法及成功率，如重新推入650km以下轨道进入大气层，空间回收，推到其它安全轨道等；对于重新推入大气层的方法，要求集总成功率不低于90%；②对于650-2000km的LEO星座，要求卫星先在650km以下轨道进行功能验证，成功后再推进到预订轨道，并要求任务后处置程序可在与地面失联等应急情况下自启动；③对于非低轨的NGSO卫星，要求明确处置方法，推进到另一个稳定轨道避开碰撞或者推进到非稳定轨道重新进入大气层焚毁。④对推入大气层处置方法造成的人员伤亡风险评估：采用NASA标准，造成1人伤亡的概率控制在万分之一以内。⑤根据卫星的在轨任务时间和轨道高度确定处置时限，而不再统一规定为25年（待定）。
（6）增加设计可靠性要求：针对轨道高度600/650km以上、卫星数100颗以上的大型LEONGSO星座，要求每颗卫星的设计可靠性达到0.999（待定）。
（7）增加在轨操作要求：①要求NGSO在发射后和寿命末期的变轨操作也必须经过授权，经与相关操作者完成协调后，其测控操作应受到干扰保护。②共享星历数据：要求操作者必须将相关星历数据共享给主管监测机构和可能发生碰撞的相关操作者。③遥测遥控加密：要求具备推进能力的卫星对遥控遥测进行加密，以防止因恶意操控而引发的碰撞。
（8）对于申请美国市场准入的国外NGSO星座系统，要求同样满足以上规定，并证明其所采取的减缓措施在其授权主管国家内可得到直接和有效的监管。
截止目前，该政策修订提案已征求意见长达一年多时间，尽管得到了SpaceX等少数操作者的无条件支持，但仍存在很多争议，包括NASA、美国卫星产业协会SIA、OneWeb、Telesat、O3b等在内的多个政府部门、行业组织、卫星操作者、研究机构均提出了反馈意见，争论的焦点主要集中在以下几个方面[33]：
①FCC在轨道碎片多部门管理框架下的职责和角色，如何与其他部门协作以确保管理规则的透明性和全面性；②FCC拟修订的管理政策与最新修订的ODMSP政策文件以及NASA相关管理政策的一致性；③关于任务后处置时限的合理性（目前主要有5年，10年，25年，任务时间的2倍等不同提议）；④关于碰撞风险量化的技术可行性；⑤关于卫星机动性等敏感数据的共享和公开是否合理；⑥对未按规定完成任务后处置的操作者进行处罚是否合理；⑦针对国外卫星操作者的轨道碎片管理政策的适用性及实际操作的公平性；⑧关于轨道高度的容差范围和最小轨道间隔限制的合理性；⑨试验卫星和业余无线电卫星是否可豁免星历数据共享等管理要求。
八、总结和建议
总体来看，美国FCC对于NGSO宽带通信星座的管理政策特点鲜明，针对性和可操作性都非常强，而且很好地兼顾了时效性和前瞻性，具有很强的借鉴意义。为加速推进我国NGSO宽带通信星座系统的科学有序发展，建议从以下几个方面着手：
一是立足我国产业发展实际，尽快启动制定适应我国国情的NGSO星座管理政策，并针对相关产业的发展需求和特点，及时修订现行相关法规条款，破除管理困局和壁垒。
二是加强顶层规划，瞄准未来产业布局和国际发展趋势，在管理政策制定过程中，充分汲取国内外经验教训，不仅要统筹兼顾NGSO星座与GSO、地面5G、高空平台等系统的和谐共存，更要重视产业界尤其是空间和地面操作者的深度参与，加强不同管理部门、操作者、设备产商之间的交流研讨，积极推动相关管理政策的贯彻实施和逐步完善，形成公平竞争与紧密合作的良性互动。
三是建立健全NGSO星座系统的授权管理机制，进一步规范星座的准入资质要求以及从申请授权到建设运行的全流程监管要求，建立高效有序、公开透明、可操作性强的授权流程和国内协调框架。
四是重视空间安全，加强相关国际太空法规的宣贯和风险提示，及早建立规范、有效的防碰撞预警机制，制定轨道碎片减缓的相关法规、标准和软件分析工具，提高准入门槛，加大监管力度，进一步要求各星座建设单位加强星座轨道设计及安全风险评估，确保卫星从发射入轨到最终离轨的全寿命周期内的空间安全。
五是引入必要的第三方担保机制和奖惩机制，例如，要求申请人在获得授权后提交第三方担保书或一定数额的保证金，若违反相关国际或国内法规政策（如发生碰撞产生轨道碎片，未按要求完成里程碑节点考核等），则酌情进行处罚，并处以相应罚金。
六是加强对国外NGSO星座的落地监管，研究制定相关落地政策和流程，在确保我国空间网络信息安全的前提下促进国内外NGSO系统的和谐共存。
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