衛星移動通信

用戶可以在衛星波束的覆蓋範圍內自由移動，衛星傳遞信號，保持與地面通信系統和專用系統用戶或其他移動用戶的通信。

與其他通信方式相比，衛星移動通信具有覆蓋區域大、通信距離遠、通信機動靈活、線路穩定可靠等優點。衛星移動通信系統的應用範圍相當廣泛，既可提供話音、電報、數既適用於民用通信，也適用于軍事通信；既適用於國內通信，也可用於國際通信。衛星移動通信已經成為通信業務的一個重要發展方向。

按應用環境可分為海上、空中和地面，因此有：海事衛星移動通信系統（MMSS）、航空衛星移動通信系統（AMSS）和陸地衛星移動通信系統（LMSS）。按系統採用的衛星軌道可分為同步軌道、非同步軌道衛星通信系統。非同步軌道又可分為高軌道（HEQ）、中軌道（MEO）和低軌道（LEO）系統。按衛星軌道位置分有地球同步衛星（靜止衛星）移動通信、地球低軌道衛星移動通信、地球中軌道衛星移動通信以及地球高軌道衛星移動通信。按移動用戶的位置分有衛星陸地移動通信、衛星海上移動通信和衛星航空移動通信。

衛星移動通信具有機動性強、覆蓋範圍大、可靠性好、傳輸效率高等特點，是保障作戰行動的有效通信方式。自英阿馬島戰爭后，衛星移動通信技術和系統廣泛應用於“精選力量”、“持久自由”、“伊拉克自由”等歷次軍事行動中，其應用環境遍及山地、沙漠、盆地、叢林、城市等各種惡劣和複雜的作戰地區，應用範圍貫穿於戰役、戰術等各種規模的作戰之中，應用對象包括多種作戰平台、師旅團營甚至單兵等各級作戰單位和單元。在作戰應用的實踐過程中，衛星移動通信技術與軍事需求緊密聯繫、不斷完善，成為確保戰場指揮控制、通信互聯的重要手段。

衛星移動通信是指車輛、艦船、飛機及單兵在運動中利用衛星作為中繼器進行的通信方式，是地面蜂窩移動通信的有效補充。衛星移動通信從軌道來看，一般可分為靜止軌道、中軌道以及低軌道等3類。若按功能可分為區域性衛星移動通信和全球衛星移動通信兩大類，全球衛星移動通信系統可實現區域性衛星移動通信功能。

衛星移動通信系統的主要特點包括：可實現移動平台的“動中通”；可提供多種業務，如話音、數據、定位和尋呼等，而且通信傳輸延時短，無需迴音抵消器；可與地面蜂窩狀移動通信系統及其它通信系統相結合，組成全球覆蓋無縫通信網；對用戶的要求反應速度快，適用於應急通信和軍事通信等領域。

地球靜止軌道通信衛星的優點是只需三四顆衛星就可覆蓋除兩極以外的全球區域，現已成為全球洲際及遠程通信的重要工具，並且也在部分地區的陸、海、空領域的車、船和飛機移動通信中佔有市場，但由於星地之間距離較遠，因而鏈路損耗大，傳輸時延長，使得衛星和用戶終端的體積和成本都增大，因此支持手機移動通信比較困難。

隨著技術的進步，已有支持手機移動通信的靜止軌道衛星升空，不過支持個人手機移動通信主要是利用中低軌道的通信衛星。區域性衛星移動通信主要採用地球靜止軌道衛星，其典型的代表是國際移動衛星系統的第一代、第二代，以及印度尼西亞的亞洲蜂窩衛星和阿聯酋的圖拉雅衛星。

國際移動衛星系統

1976年，美國通信衛星公司開發了海事衛星系統，目的是為船舶與陸地用戶之間提供區域性移動通信服務，後由國際海事組織倡導成立了國際海事衛星組織，並於1982年開始提供全球海上移動通信業務。經過十幾年的發展，國際海事衛星組織已發展成為海上、陸地和空中全方位提供衛星移動通信服務的全球性通信組織，並於1995年正式更名為國際移動衛星組織，國際海事衛星系統也隨之改為國際移動衛星系統。

國際移動衛星系統第一代、第二代衛星的軌道高度為3.6萬公里，第一代於1982年啟用。隨著系統的不斷發展，1991年和1993年分別啟用移動性更強的國際移動衛星C及M終端。國際移動衛星C終端採用信息存儲轉發方式進行通信，可使國際移動衛星的工作容量得到最大限度地利用，還可以使用戶利用陸地通信網中各種通信方式發送數據。1993年又推出了國際移動衛星B數字全業務終端，1994年國際移動衛星全球呼叫系統正式投入業務使用，1995年用於導航業務的各種專用業務終端投入使用。下表是國際移動衛星系統業務發展情況。

國際移動衛星系統的第一代衛星是美國軍用衛星，主要用於海上定位、通信和遇險搜救，具有極強的可靠性，但其終端的體積非常龐大。此後的第二代衛星和第三代衛星採用了尖端技術，使系統連通率和話音質量等方面的性能大大提高，終端體積也逐代減小了。

亞洲蜂窩衛星系統

亞洲蜂窩衛星是世界上第一顆面向個人、支持手持機的區域性地球靜止軌道移動通信衛星，又名“鷹”1，於2000年2月12日發射，由美國洛馬通信公司採用A2100-AXX衛星平台製造。

圖拉雅1衛星系統

圖拉雅1衛星是阿拉伯聯合大公國圖拉雅衛星通信公司經營的世界上第二顆面向個人、支持手持機的區域性地球靜止軌道移動通信衛星，於2000年10月20日發射，由美國波音衛星系統公司基於HS-702平台製造。地面使用的多模式手機可兼容全球移動通信系統（GSM）和GPS業務。2003年6月10日該國又成功地發射了圖拉雅2衛星。

中軌道衛星移動通信系統和低軌道衛星移動通信系統都是近幾年來所提出的嶄新的設想，中軌道高度約為1萬公里，有代表性的中軌道衛星移動通信系統主要有奧德賽和ICO系統，但這兩種系統均已下馬，未能投入使用。

全球星系統

全球星系統是由美國勞拉公司和高通公司於1991年發起創建的低軌衛星移動通信系統。該系統由均勻分佈在8個軌道面上的48顆衛星組成，可在全球範圍（不包括南北極）內向用戶提供“無逢隙”覆蓋的衛星移動通信。全球星系統設計簡單，既沒有星間鏈路，也沒有星上處理和星上交換功能，僅僅作為地面蜂窩系統的延伸和補充，從而擴大了移動通信系統的覆蓋。系統採用了世界上先進的CDMA技術，可提供包括話音、傳真、數據、簡訊息業務等多種優質服務。全球星系統的最大優點在於其簡單直接的設計理念，因此降低了系統投資，減少了技術風險，也降低了用戶的通信費用。只要你擁有一部全球星雙模或三模手機和一個號碼，就可以在全球星系統覆蓋範圍內以任何方式進行通信。

2000年4月在里約熱內盧舉行的國際電聯通信展期間，高通公司生產的全球星三模手機通過全球星衛星網成功進行了網際網路數據傳輸測試，數據傳輸速率達9600比/秒。這一服務於2000年下半年投入使用。基於CDMA技術的全球星系統今後能夠提供更高的數據傳輸速率，這一服務將使全球星系統具有相當的競爭優勢。

銥系統

銥系統是美國摩托羅拉公司於1987年提出的低軌全球個人衛星移動通信系統。該系統由圍繞6個極地圓軌道運行的66顆衛星組成，每個軌道面分佈11顆在軌運行衛星及數顆備份星。銥系統在全球共設置12個關口站。關口站是銥系統的一個重要組成部分，是提供銥系統業務和支持銥系統網路的地面設施。

銥系統的主要技術特點是系統性能極為先進，衛星採用先進的星上處理和星上交換技術，具有獨特的星間鏈路功能。星間鏈路利用類似ATM的分組交換技術通過衛星節點進行最佳路由選址，因其衛星網路建立了獨立的星間信令和話音鏈路，從而形成覆蓋全球的衛星通信網路。理論上，銥系統只需一個關口站負責接續，即可在全球範圍內實現銥用戶間以及銥用戶與地面固定網和地面移動網用戶間的呼叫建立及通信。同地面GSM網相比，銥系統可形象地稱為“空中GSM網”。銥系統設計的漫遊方案除了解決衛星網與地面蜂窩網的漫遊外，還解決地面蜂窩網間的跨協議漫遊，這是銥系統有別於其它衛星移動通信系統的又一個特點。銥系統的用戶終端包括雙模手機、單模手機和尋呼機。該系統除了提供電話業務外，還提供傳真、數據和全球尋呼等業務。

1990年6月，美國摩托羅拉公司率先推出實現全球個人移動通信的“銥”系統計劃，準備用66顆低軌道衛星網，實現地球上的任何兩個移動用戶之間的通信。此後，國外又先後推出10餘種全球或區域性衛星移動通信方案，如美國的“全球星”系統、“奧德賽”系統，國際海事衛星 組織的“21世紀計劃”等。衛星移動通信是軍事通信的重要組成部分，例如美軍的地面機動衛星通信系統，可實 現戰區集團軍到機動旅各級司令部之間的指揮控制和多路傳輸，是美軍一種主要的戰術通信系統。

全球系統所須的衛星數量視衛星高度而定。高度最低的系統是66顆外加6顆備份的銥星系統（LEO）。MEO系統須要10顆星，外加兩顆備份（ICO系統）。大氣牽引和范阿倫（VanAllen）輻射帶產生的輻射限制了LEO衛星的軌道壽命。典型值為5-8年。這就是說，LEO衛星要比MEO衛星需要更經常的更換，而後者的壽命約為12年。當然，小衛星低軌道的發射費用要比大衛星高軌道的MEO星來得低。為區域服務的更重要的GEO星一般說來建造和發射費用最高，但其設計壽命則更長，約12-15年。

大多數用戶使用的將是一種雙模式手持機，發射功率小於1/2瓦，採用全向天線。整個手持機看起來同蜂窩手機差不多。當有地面蜂窩伺服器時，用戶通過地面伺服器呼叫或接聽電話，而當不存在地面伺服器時，則通過衛星進行通信。

世界上存在各種蜂窩電話標準，因此，衛星移動必須能適合一種以上的系統模式。這裡包括日益普及的由歐洲開發的數字式系統（GSM）以及北美先進的行動電話模擬系統（AMPS）。手機製造商正在尋求一種巧妙的插卡。衛星用戶只要將這種卡插入手機即可與當地標準適配。例如，ICO全球通信公司（以倫敦為基地的MEO系統開發商）和銥星系統（第一個LEO系統）都將裝備外部數據埠和內部緩衝存儲器。這將支持數據通信、尋呼、傳真以及插卡。以目前為止，尚未有一種衛星系統的手機可以適用於另一種衛星系統。