個(gè)人衛(wèi)星移動(dòng)通信

在蜂窩通信的帶動(dòng)下，其他移動(dòng)通信手段，如無(wú)線尋呼、無(wú)繩電話和移動(dòng)衛(wèi)星等系統(tǒng)也在蓬勃發(fā)展或正在興起，并將攜手一起奔向更高的目標(biāo)——個(gè)人通信。

移動(dòng)通信衛(wèi)星

個(gè)人通信把傳統(tǒng)的“服務(wù)到家”的通信方式變成“服務(wù)到人”，使任何人隨時(shí)隨地可以同任何地方的另一個(gè)人進(jìn)行通信，不管通信的雙方處于靜止?fàn)顟B(tài)還是移動(dòng)之中，都能利用分配給個(gè)人的號(hào)碼完成通信。實(shí)現(xiàn)個(gè)人通信需要完成三個(gè)發(fā)展階段，即終端個(gè)人化，逐步實(shí)現(xiàn)每個(gè)用戶都有一部手持機(jī)，不論走到哪里都能打電話；傳送個(gè)人化，通過個(gè)人號(hào)碼把信息送到個(gè)人，同時(shí)把賬也記在個(gè)人頭上；服務(wù)個(gè)人化，按照個(gè)人的意愿來給用戶提供服務(wù)，滿足不同用戶的需求。

我們知道，傳統(tǒng)的微波中繼通信和新興的光纖通信都只能沿中繼或光纜線路傳輸，不在沿線上的城市和鄉(xiāng)村就利用不上。這兩種通信手段更不能適應(yīng)移動(dòng)中用戶通信的需要。通信衛(wèi)星的天線波束覆蓋在地球上是一個(gè)面（或者叫一個(gè)“蜂窩區(qū)”），凡在這個(gè)面里邊的用戶，無(wú)論是固定的還是移動(dòng)的，原則上都可以通過衛(wèi)星中轉(zhuǎn)來相互通信。

現(xiàn)有的通信衛(wèi)星基本上都采用地球靜止軌道衛(wèi)星，因?yàn)檫@種衛(wèi)星離地面高，能覆蓋地面的范圍廣，更主要的是它相對(duì)于地球保持靜止，因而大大減少了衛(wèi)星通信地球站的復(fù)雜性。目前正在軌道上工作的200多顆通信衛(wèi)星，包括國(guó)內(nèi)通信、區(qū)域通信和國(guó)際通信，基本上都屬于固定通信，即為地球上的固定用戶之間通信。

用靜止軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信特別是個(gè)人移動(dòng)通信，需要解決三個(gè)技術(shù)上的難點(diǎn)：一是靜止衛(wèi)星離地面很高，與用戶之間的距離達(dá)到4萬(wàn)千米，信號(hào)傳遞衰減很厲害。對(duì)于固定通信，地面通信站可以用直徑幾米，十幾米甚至更大的天線，而移動(dòng)通信地面設(shè)備必須便于攜帶，它的天線就不能做得很大。二是用戶通過衛(wèi)星與另一用戶之間通信，信號(hào)往返一次需0．6秒鐘，有比較明顯的滯后效應(yīng)，通話需加回聲抑制器，使人感到不習(xí)慣。三是靜止衛(wèi)星位于地球赤道上空，從中、高緯度地區(qū)看，衛(wèi)星的仰角較小，通信易受地形和建筑物的影響，效果變差。因此，衛(wèi)星移動(dòng)通信并沒有在民用上廣泛地應(yīng)用。

隨著移動(dòng)電話的普及，移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的商業(yè)市場(chǎng)也變得越來越龐大，越來越誘人，為此，國(guó)際上許多衛(wèi)星公司投資角逐，競(jìng)相發(fā)展全球個(gè)人移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)。

全球個(gè)人移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)由三部分組成：衛(wèi)星星座（又叫衛(wèi)星群）、地面控制管理中心和信關(guān)站、用戶機(jī)。

衛(wèi)星星座由若干顆衛(wèi)星組成，它們能覆蓋全球，衛(wèi)星天線波束在地面形成連續(xù)的蜂窩覆蓋區(qū)，使地球上每個(gè)用戶在任何時(shí)候、任何地點(diǎn)，都能看到至少一顆衛(wèi)星。

控制管理中心用于監(jiān)視和管理衛(wèi)星和星座的工作狀態(tài)；信關(guān)站則用于管理通信業(yè)務(wù)，包括識(shí)別與驗(yàn)證用戶，接通電路、與公共電話網(wǎng)接口以及記錄通話時(shí)間，計(jì)算話費(fèi)等事項(xiàng)。

用戶機(jī)可以是個(gè)人用的手持機(jī)，也可以是裝載在車、船、飛機(jī)上的便攜式通信機(jī)。

爭(zhēng)奪衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)已成為當(dāng)前國(guó)際衛(wèi)星通信發(fā)展的一個(gè)焦點(diǎn)。許多衛(wèi)星公司紛紛提出各自的全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)方案。為了克服地球靜止軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信所存在的難點(diǎn)，大多數(shù)公司提出了近地（低）軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)或中高軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)的方案。

低軌道移動(dòng)通信衛(wèi)星系統(tǒng)又分為兩類：一類只傳送低速數(shù)據(jù)和定位信息，稱之為“小低軌”衛(wèi)星系統(tǒng)；另一類除傳送高速數(shù)據(jù)和定位信息外，還提供話音、尋呼、留言等業(yè)務(wù)，稱之為“大低軌”衛(wèi)星系統(tǒng)。根據(jù)其提供的業(yè)務(wù)不同，準(zhǔn)備采用的通信頻段也不同。

“小低軌”衛(wèi)星系統(tǒng)采用1吉赫以下的極高頻（UHF）頻段；“大低軌”衛(wèi)星系統(tǒng)采用1吉赫以上的L或S頻段。有些衛(wèi)星系統(tǒng)，衛(wèi)星與衛(wèi)星之間可直接傳輸信息稱之為“星間鏈路”。

低軌道衛(wèi)星系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是衛(wèi)星離地面近，只有1000千米左右，衛(wèi)星的發(fā)射功率可大大降低，通信天線的尺寸也可大為縮??；通信產(chǎn)生的延時(shí)可以忽略。但是，事物總是一分為二，有利即有弊，低軌道系統(tǒng)的衛(wèi)星星座要求衛(wèi)星的數(shù)量多。軌道高度越低，衛(wèi)星數(shù)目就越多；由于衛(wèi)星相對(duì)于地面不再保持靜止，就要解決地面控制管理中心和信關(guān)站同時(shí)對(duì)多顆衛(wèi)星保持跟蹤和測(cè)控的問題；有的還要實(shí)現(xiàn)星間鏈路的技術(shù)。