通信工程師考試在線輔導招生

通信工程師專業培訓面授班招生

閱讀2013年通信工程師考試大綱

了解2013年通信工程師考試指定教材

通信工程師報名及通信工程師成績查詢專題

2012年全國初級中級通信工程師考試成績查詢

4.3.3 衛星移動通信

衛星移動通信系統是指利用人造地球通信衛星上的轉發器作為空間鏈路的一部分進行移動業務的通信系統：根據通信衛星軌道的位置可分為覆蓋大面積地域的同步衛星通信系統和由多個衛星組成的中低軌道衛星通信系統。

20世紀80年代以來，隨著數字蜂窩網的發展，地面移動通信得到了飛速的發展，但受到地形和人口分布等客觀因素的限制，地面固定通信網和移動通信網不可能實現在全球各地全覆蓋，如海洋、高山、沙漠和草原等成為地面網盲區。這一問題現在不可能解決，而且在將來的幾年甚至幾十年也很難得到解決。這不是由于技術上不能實現，而是由于在這些地方建立地面通信網絡耗資過于巨大。而相比較而言，衛星通信有著良好的地域覆蓋特性，可以快捷、經濟地解決這些地方的通信問題，正好是對地面移動通信進行補充。衛星移動通信系統的最大特點是利用衛星通信的多址傳輸方式，為全球用戶提供大跨度、大范圍、遠距離的漫游和機動、靈活的移動通信服務，是陸地蜂窩移動通信系統的擴展和延伸，在偏遠的地區、山區、海島、受災區、遠洋船只及遠航飛機等通信方面更具的優越性。20世紀80年代后期，人們提出了個人通信網（PersonalCommunicationNetwork,PGN）的新概念，實現個人通信的前提是擁有無縫隙覆蓋全球的通信網，只有利用衛星通信技術，才能真正實現無縫覆蓋這一要求，從而促進了衛星移動通信的發展。

總之，衛星移動通信能提供不受地理環境、氣候條件、時間限制和無通信盲區的全球通信網絡，解決目前任何其他通信系統都難以解決的問題，因此，衛星移動通信作為地面移動通信的補充和延伸，在整個移動通信網中起著非常重要的作用。

衛星移動通信中使用的主要技術有：語音編碼、信道編碼、調制解調、語音內插、抗衰落技術（如分集、均衡等）、天線技術、多址技術、星上處理與交換、回波控制、多址分配技術、功率控制、系統控制（如呼叫建立、鏈路釋放、路由選擇算法、切換）等。

1.衛星移動通信系統分類

自1982年Inmarsat（國際移動衛星組織）的全球移動通信網正式提供商業通信以來，衛星移動通信引起了世界各國的濃厚興趣和極大關注，各國相繼提出了許多相同或不相同的系統，衛星移動通信系統呈現出多種多樣的特點。其中比較著名的有Motorola公司的Lridum（鉉）系統、Qualcomm等公司的Globalstar（全球星）系統、Teledesic等公司提出的Teledesic系統，以及Inmarsat和其他公司聯合提出的ICO（中軌道）系統。

從衛星軌道來看，衛星移動通信系統一般可分為靜止軌道和低軌道兩類。

（1）靜止軌道衛星移動通信系統（GEO）

靜止軌道系統即同步衛星系統，衛星的軌道平面與赤道平面重合，衛星軌道離地面高度為35800km,衛星運行與地球自轉方向一致。從地面上看，衛星與地球保持相對靜止。靜止軌道衛星移動通信系統是衛星移動通信系統中最早出現并投入商用的系統，國際衛星移動組織（Inmarsat）于1982年正式運營的第一個衛星移動通信系統--Inmarsat系統就是一個典型的代表。此后，又相繼出現澳大利亞的MOBILESAT系統、北美的MSS系統等。由于靜止軌道高，傳輸路徑長，信號時延和衰減都非常大，因此多用于船舶、飛機、車輛等移動體，不適合手持移動終端的通信。

（2）低軌道衛星移動通信系統（LEO）

低軌道衛星移動通信系統采用低軌道衛星群組成星座來轉發無線電波。低軌道系統的軌道距地面高度一般為700?1500km,因而信號的路徑衰耗小，信號時延短，可以實現海上、陸地、高空移動用戶之間或移動用戶與固定用戶之間的通信，它可以實現手持移動終端的通信，因此LEO是未來個人通信中必不可少的一部分。典型的LEO有銥星系統（Iridium）和Globalstar系統、Teledesic系統等。

2.典型低軌道衛星移動通信系統

要使用體積小、功率低的手持終端直接通過衛星進行通信，就必須使用低軌道衛星，因為若是用靜止軌道衛星，則由于軌道高，傳輸路徑長，信號的傳輸衰減和延時都非常大，因此要求移動終端設備的天線直徑大，發射功率大，難以做到手持化。只有使用低軌衛星，才能使衛星的路徑衰減和信號延時減少，同時獲得最有效的頻率復用。盡管各低軌道衛星系統細節上各不相同，但目標則是一致的，即為用戶提供類似蜂窩型的電話業務，實現城市或鄉村的移動電話服務。

（1）銥星系統

銥星系統是最早投入商用的低軌道系統，釆用66顆低軌衛星以近極地軌道運行，軌道高度為780km.銥星系統是一個由20家通信公司和工業公司組成的國際財團，名稱為銥LLCo銥星系統從1987年到1998年5月共發射了72顆衛星（其中6顆備用星），并于1998年11月正式商業運營。銥系統實現了移動手機直接上星的通信，為用戶提供了語音、數據、尋呼以及傳真等業務。銥星系統具有星際電路，并具有星上處理和星上交換功能。這些特點使銥星系統的性能極為先進，但同時也增加了系統的復雜性，提高了系統的成本。銥星系統雖然在技術上具有先進性，但由于市場運營策略失誤，資費策略失誤（每部手機大約3000美元，國內通話每分鐘約1.27-2美元）等原因，導致銥星系統在正式運營16個月之后，即2002年5月，停止向用戶提供服務，銥星公司宣布破產。

（2）全球星系統

全球星系統（簡稱GS系統）也是低軌道系統，但與銥星系統不同，全球星系統的設計者釆用了簡單的、低風險的，因而更便宜的衛星。星上既沒有星際電路，也沒有星上處理和星上交換，所有這些功能，包括處理和交換均在地面上完成。全球星系統設計簡單，僅僅作為地面蜂窩系統的延伸，從而擴大了移動通信系統的覆蓋，因此降低了系統投資，而且也減少了技術風險。全球星系統由48顆衛星組成，均勻分布在8個軌道面上，軌道高度為1414km。

[1]  [2]