海事衛星系統

國際海事衛星組織（Inmarsat，Intemational Mantime Satellite Organization）是一個提供全球範圍內移動通信的政府間合作的組織，成立於1979年，中國是創始成員國之一，其作用是通過衛星為在世界各地航行的船舶提供全球通信服務。由於Inmarsat已經將通信服務範圍擴大到陸地移動車輛以及空中的飛機，故於1994年將其改名為國際移動衛星組織，其縮寫仍為“Inmarsat”。全球使用該系統的國家已超過160個，用戶數從初期的900多個海上用戶已發展到今天包括海洋、陸地和航空在內的29萬多個用戶，Inmarsat為交通運輸、野外探險、海上安全航行和遇險搜救提供了可靠的衛星移動通信保障。

按照不同系列的衛星發展劃分階段，Inmarsal系統迄今為止已經發展到第4代。第1代Inmarsat系統主要通過租用衛星實現，其中包括美國通信衛星公司的3顆衛星上的部分轉發器、歐洲宇航局的2顆衛星和國際通信衛星組織第5代衛星上的海事通信轉發器。這些衛星和轉發器分佈在三大洋上空，從1982年起使用。第2代Inmarsat系統於1990年投入使用，該系統具有獨立的空間段衛星資源，共有4顆衛星，採用全球波束覆蓋。第2代Inmarsat系統的容量為第1代Inmarsai系統最大容量的2.5倍。第3代Inmarsat系統於1996年投入使用，共有5顆衛星，其容量是第2代Inrnarsat系統的8倍，每顆衛星在全球波束的基礎上增加了7個L頻段寬點波束。第4代Inmarsat系統共有3顆衛星，於2008年完成全部發射。該系統突出的特點是星上裝有一個20m口徑的相控陣多波束可展開天線，有1個全球波束、19個寬點波束和228個窄點波束，其中全球波束用於信令和一般數據傳輸，寬點波束用於支持以前的業務，窄點波束用於實現新的寬頻業務。衛星EJRP值高達67dBW（點波束），支持手持終端，可為用戶提供符合寬頻全球區域網路（BGAN，Broadband Global Area Network）規範的寬頻業務。

在Inmarsat系統發展過程中，先後推出了Inmarsat -A、B/M、Mini -M、M4、F以及BCAN等不同類型的通信終端，以滿足不同用戶的通信需求。Inmarsat於1982年開始提供全球通信服務，最初主要提供A標準系統，支持模擬話音、傳真、電傳和數據業務。1991年又推出了數字化系統-C標準系統，主要提供電傳、低速數據和增強性群呼等業務。1993年先後推出數字化通信系統-B/M系統。B系統是A系統的數字制式，提供的業務與A系統相同，目前B系統已經取代了A系統。M系統的主要目的是為了填補標準A（或B）和標準c之間的空隙，使用小型天線能夠提供低速話音、數據和傳真等業務。為了充分利用Inmarsat -3衛星的點波束能力，Inmarsat研製了新一代的Mini -M系統，系統功能和提供的業務種類與標準的M系統一樣。由於採用了Inmarsat第3代衛星的點波束技術，因此地面終端的功率和體積更小，設備價格和通信費用更低。在Mini -M系統之後，Inmarsat又推出了移動衛星多媒體產品——Inmarsat M4、Inmarsat Fleet。Inmarsat M4是在Mini-M基礎上增加了多媒體業務功能，可以提供速率高達64kb/s的基於ISDN的高速業務。Inmarsat Fleet系統在兼容原有B系統的基礎上支持移動包交換數據業務，而且終端天線體積小、設備質量輕，通信資費相對低廉。繼A、C、B、M、Mini -M、Inmarsat Fleet系統后，Inmarsat基於Inmarsat -4衛星又推出了技術上更先進的全球寬頻系統——BGAN（ Broadband Clobal Area Network）。

Inmarsat系統由Inmarsat通信系統空間段、地面段和衛星移動通信終端組成。

空間段

Inrnarsat系統空間段由4顆工作衛星和在軌道上隨時啟用的5顆備用衛星組成，每顆衛星位於靜止軌道上，含有點波束模式和全球覆蓋模式。點波束模式將衛星發射功率集中在一些航運密集、通信業務繁忙的地區，以便為這一地區提供更多的通信線路，並可進一步減小移動站的體積。全球覆蓋模式除了給航運密集的地區提供足夠的能量、保證其正常通信外，也兼顧航運稀疏、過往船舶較少的地區，使得航行於世界任何地區的船舶都能利用衛星進行通信。所有Inmarsat衛星均受控於英國倫敦Inmarsat總部的衛星控制中心（SCC），以保證Inmarsat衛星的正常運行。衛星控制中心接收從全球測控站（TT&C）發來的數據，這些測控站直接與衛星保持聯繫。同時，這些測控站在必要時可以替代衛星控制中心控制衛星，起到備用的作用。Inmarsat系統的4顆工作衛星覆蓋全球4個洋區：大西洋西區（ AOR - WEST）54°W、大西洋東區（AOR - EAST） 15.5°W、印度洋區（IOR）64.5°E、太平洋區（ POR） 178°E。

地面段

在Inmarsat系統中，地面段由布滿全球的地球站（LES）、網路協調站（NCS）和一個網路操作中心（ NOC）組hli 地球站使用大尺寸天線和本洋區的衛星同時處理多個移動站的通信業務。

Inmarsat系統中包含有多個通信系統，每個通信系統的業務有所不同，且每個通信系統都有各自的地球站網。對於每個系統，在每個洋區內都有一個岸站（LES）兼作網站協調站（NCS），用於監視和控制本洋區內的通信業務。每個網路協調站（ NCS）與該洋區的地球站、其他洋區的網路協調站以及網路操作中心（ NOC）進行聯絡，將信息傳遞到整個Inniarsat系統。Inmarsat網路操作中心（ NOC）負責對欄個Inmarsat通信系統的營運和管理，它使用全球通信網路與4個網路協調站連接起來。網路操作中心（ NOC）和網路協調站（NCS）進行信息交換，可以使網路操作中心（NOC）對整個網路的通信業務進行監視、協調和控制。

衛星移動通信終端

Inmarsat通信有幾種不同的移動通信系統，通過一系列終端向用戶提供不同服務。這些終端設備一般包括數字通信設備（ DCE）和數字終端設備（DTE）2部分。DCE在DTE和傳輸線路之間提供信號變換和編碼功能，並負責建立、保持和釋放線路的連接；DTE具有一定的數據處理能力和數據收發能力，是用戶的交互界面。

海事衛星系統的特點是它的移動性。由於海事衛星系統使用的L波段固有的特性，寬的天線波束使得L波段終端可以迅速地尋星和對星。在車載和船載終端情況下，該特性使得天線製造工藝簡化，成本低下。

傳統海事通信採用短波頻率，受電離層起伏和大氣干擾的嚴重影響，通信質量和可靠性不高。

海事衛星和船站間的上、下行線路採用傳播損耗和雨致衰減相當小的L波段（上、下行為1.6/1.5吉赫），對通信十分有利。岸站和衛星間的上、下行線路又採用微波C波段，便於與國際衛星通信系統連接，實現全球範圍通信。船隻遍布在遼闊的海域里，通信業務零星分散，所以海事衛星通信使用按需分配通信方式。

由於海事衛星使用的L頻段為俗稱的黃金頻段，雖然它的通信費用昂貴，使許多用戶望而卻步。然而它的種種優點，在移動衛星通信中有著不可替代性。尤其是在突發事件應用中，保持行進中的視頻圖像、數據通信，在紮營后快速地建立通信樞紐，海事衛星系統在國內外都是占著首要地位。

在突發事件中，例如恐怖活動、火災現場、救災搶險、新聞廣播，我們都需要實現在行進中的視頻圖像及數據傳輸，在紮營后快速地建立通信樞紐。目前，全球有三個生產廠家可以提供海事衛星終端，新加坡ADDVALUE公司、丹麥Thrane&Thrane公司、美國休斯公司均可提供不同種類的終端，完全可以滿足不同行業的不同需求。