个人卫星移动通信

个人卫星移动通信

在蜂窝通信的带动下，其他移动通信手段，如无线寻呼、无绳电话和移动卫星等系统也在蓬勃发展或正在兴起，并将携手一起奔向更高的目标——个人通信。

移动通信卫星

个人通信把传统的“服务到家”的通信方式变成“服务到人”，使任何人随时随地可以同任何地方的另一个人进行通信，不管通信的双方处于静止状态还是移动之中，都能利用分配给个人的号码完成通信。实现个人通信需要完成三个发展阶段，即终端个人化，逐步实现每个用户都有一部手持机，不论走到哪里都能打电话；传送个人化，通过个人号码把信息送到个人，同时把账也记在个人头上；服务个人化，按照个人的意愿来给用户提供服务，满足不同用户的需求。

我们知道，传统的微波中继通信和新兴的光纤通信都只能沿中继或光缆线路传输，不在沿线上的城市和乡村就利用不上。这两种通信手段更不能适应移动中用户通信的需要。通信卫星的天线波束覆盖在地球上是一个面（或者叫一个“蜂窝区”），凡在这个面里边的用户，无论是固定的还是移动的，原则上都可以通过卫星中转来相互通信。

现有的通信卫星基本上都采用地球静止轨道卫星，因为这种卫星离地面高，能覆盖地面的范围广，更主要的是它相对于地球保持静止，因而大大减少了卫星通信地球站的复杂性。目前正在轨道上工作的200多颗通信卫星，包括国内通信、区域通信和国际通信，基本上都属于固定通信，即为地球上的固定用户之间通信。

用静止轨道卫星实现移动通信特别是个人移动通信，需要解决三个技术上的难点：一是静止卫星离地面很高，与用户之间的距离达到4万千米，信号传递衰减很厉害。对于固定通信，地面通信站可以用直径几米，十几米甚至更大的天线，而移动通信地面设备必须便于携带，它的天线就不能做得很大。二是用户通过卫星与另一用户之间通信，信号往返一次需0．6秒钟，有比较明显的滞后效应，通话需加回声抑制器，使人感到不习惯。三是静止卫星位于地球赤道上空，从中、高纬度地区看，卫星的仰角较小，通信易受地形和建筑物的影响，效果变差。因此，卫星移动通信并没有在民用上广泛地应用。

随着移动电话的普及，移动通信业务的商业市场也变得越来越庞大，越来越诱人，为此，国际上许多卫星公司投资角逐，竞相发展全球个人移动通信卫星系统。

全球个人移动通信卫星系统由三部分组成：卫星星座（又叫卫星群）、地面控制管理中心和信关站、用户机。

卫星星座由若干颗卫星组成，它们能覆盖全球，卫星天线波束在地面形成连续的蜂窝覆盖区，使地球上每个用户在任何时候、任何地点，都能看到至少一颗卫星。

控制管理中心用于监视和管理卫星和星座的工作状态；信关站则用于管理通信业务，包括识别与验证用户，接通电路、与公共电话网接口以及记录通话时间，计算话费等事项。

用户机可以是个人用的手持机，也可以是装载在车、船、飞机上的便携式通信机。

争夺卫星移动通信市场已成为当前国际卫星通信发展的一个焦点。许多卫星公司纷纷提出各自的全球卫星移动通信系统方案。为了克服地球静止轨道卫星移动通信所存在的难点，大多数公司提出了近地（低）轨道移动通信卫星系统或中高轨道移动通信卫星系统的方案。

低轨道移动通信卫星系统又分为两类：一类只传送低速数据和定位信息，称之为“小低轨”卫星系统；另一类除传送高速数据和定位信息外，还提供话音、寻呼、留言等业务，称之为“大低轨”卫星系统。根据其提供的业务不同，准备采用的通信频段也不同。

“小低轨”卫星系统采用1吉赫以下的极高频（UHF）频段；“大低轨”卫星系统采用1吉赫以上的L或S频段。有些卫星系统，卫星与卫星之间可直接传输信息称之为“星间链路”。

低轨道卫星系统最大的优点是卫星离地面近，只有1000千米左右，卫星的发射功率可大大降低，通信天线的尺寸也可大为缩小；通信产生的延时可以忽略。但是，事物总是一分为二，有利即有弊，低轨道系统的卫星星座要求卫星的数量多。轨道高度越低，卫星数目就越多；由于卫星相对于地面不再保持静止，就要解决地面控制管理中心和信关站同时对多颗卫星保持跟踪和测控的问题；有的还要实现星间链路的技术。