关于我国卫星移动通信系统建设的思考——同步卫星ku频段移动系统

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1、第六届卫星通信新业务新技术学术年会2010．3关于我国卫星移动通信系统建设的思考⋯同步卫星Ku频段移动系统王子祥电信科学技术第一研究所张春年新华社技术局摘要：鉴于卫星通信在目前通信领域的作用变化，以及卫星通信在将来的个人通信系统中的重要作用，结合目前卫星通信市场应用和新技术的发展，本文提出了利用我国现有卫星资源组建Ku频段卫星移动通信系统的设想，并指出了实施过程中的相关关键技术，最后给出了发展方向。一．引言自从国际海事卫星组织首次开展卫星移动通信业务以来，20多年过去了，卫星通信业务已经延伸到海洋、陆地移动和空中等方面，它至今仍然是海上通信和航空通信的主要手段。另一

2、方面，上世纪末相继问世了各种中低轨道卫星移动通信方案，曾经呈现出一股风起云涌的势头。尽管，卫星移动通信并没有如一部分人所预料的那样普及。但是，二十一世纪将是人类实现“在任何时间、任何地点与其他任何人实现任何方式的通信”的个人通信时代，卫星移动通信必然是地面通信系统(包括公共交换电话网和公共地面移动网)必不可少的补充和完善。一个卫星移动通信业务大发展的时代不会遥远，甚至就在眼前。面对这样的现实，我们应当未雨绸缪，结合国情，建设我国的卫星移动通信系统，从满足我国的特殊通信需求和保障我国的通信安全出发，进而，提供普及的卫星移动通信业务。建设什么样的卫星移动通信系统以弥补公

3、共交换电话网和公共地面移动网的不足?什么样的卫星移动通信业务是国内急需的?卫星移动系统是否可以在中国通信市场上占据一席之地?相信上述这些问题是我国电信主管部门和电信运营商所关注的。各方面的专家对这些问题的看法也不相同。二．卫星移动通信系统的选择卫星移动通信系统尽管多种多样，从卫星轨道高度来看，一般可分为静止轨道、中轨道以及低轨道三类系统。126第六届卫星通信新业务新技术学术年会2010．3利用静止轨道卫星建立的卫星移动通信系统是最早出现并投入商用的系统，Inmarsat系统就是一个典型的代表。此后，又相继出现澳大利亚的MSAT(Mobilesat)系统、北美的MSS

4、系统，以及亚太地区的APMT系统。由于静止轨道传输路径长，信号时延和衰减都非常大，所以多用于船舶、飞机、车辆等移动体，很难实现手持式通信。低轨道移动卫星通信系统是80年代后期提出的，也是卫星移动通信发展的主流。低轨道系统的轨道很低，一般为500km-2000km，因而信号的路径衰耗小，信号时延短，同时还能获得最有效的频率复用。典型的系统如下：1、Iridium系统是最早提出的低轨道系统，它采用近极地轨道，轨道高度为7801m，轨道倾角为86．4度。整个系统的卫星数为66颗、均匀分布在6个轨道面上，系统的主要特点是：(1)有星际电路；(2)具有星上处理和星上交换功能。

5、这些特点使性能极为先进，同时也增加了系统的复杂性，提高了成本。除了提供电话业务外，还提供传真、全球定位(GPS)、无线电定位，以及全球寻呼业务。其手机价格较贵，约为3000美元，其通信费用较高，每分钟的通话费用为3—7美元，是同类系统中价格最高的。2、Globalstar系统与Iridium一样都是低轨道系统，但系统结构与采用技术却很不同。Globalstar系统设计简单，既没有星际电路，也没有星上处理和星上交换，仅仅作为地面蜂窝系统的延伸，从而扩大了移动通信系统的覆盖。因此降低了系统投资，减少了技术风险。Globalstar由48颗卫星组成，均匀分布在8个轨道面上

6、。轨道高度为1389km。主要特点：(1)系统设计简单，可降低卫星成本和通信费用；(2)移动用户可利用多径和多颗卫星的双重分集接收，提高接收质量；(3)频谱利用率高；(4)地面关口站数量较多。中轨道移动卫星通信系统兼有静止轨道和低轨道的优点，并能克服相应轨道的不足，所以颇具吸引力咖。比较典型的中轨系统是ICO系统和Odyssey系统。二者具有许多相同或相近的性能，如轨道高度、系统卫星数、用户终端工作仰角等。但由于系统设计不同，仍有许多差别。中轨系统与静止轨道系统、低轨道系统相比，具有其独特的优点。在卫星移动通信领域，中、低轨卫星系统占有主导地位，毫无疑问是今后卫星移

7、动通信发展的主流。2000年3月17日，铱星公司宣布破产，ICO已经申请破产保护。一系列中、低轨卫星系统的失败，可以被称为铱星现象。在构想我国的卫星移动通信系统时，要充分吸取铱星现象的经验教训，认真分析外来技术，充分考虑我国国情，作出适合我国国家利益的选择。第六届卫星通信新业务新技术学术年会2010．3尽管我国疆域辽阔，地形复杂，高原和山地占了全国总面积的60％，似乎卫星移动通信大有用武之地。但是，我国90％的人口分布在的沿海、沿江地区，加之经济发展的极不平衡，中西部地区地广人稀，相对贫困。在沿海、沿江地区卫星移动通信无法与公共地面移动网竞争，而在中西部地区开展