发信人: ydc (高个子,大胖子), 信区: CRC
标  题: 全球星：全球连接的解决方案
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年12月04日16:45:15 星期一), 站内信件

1 系统构想

——第三代移动通信提出的目标之一是提供全球无缝覆盖。利用现有地面通信资源
实现这一目标显然是不现实的，只靠卫星系统本身提供全球业务，因其容量有限也
是不现实的。全球星系统的设想就是与现有蜂窝或个人通信业务系统相结合，提供
一种合理的和经济实惠的全球覆盖的选择。

——全球星是一低轨全球移动个人通信卫星（GMPCS）系统，将于1999年9月开始在
全球范围内，提供新一代移动卫星个人通信业务包括话音、数据、传真、寻呼和定
位。由于全球星在设计之初就把借助现有地面通信设施做为一个出发点，因而整个
系统的设计有以下几个特点：

——（1）尊重各国通信主权。所有呼叫包括国际呼叫，都将通过各国或各地区关
口站接入当地业务提供商的现有地面网络，而不是跨跃或摆脱现有地面通信设施。
其结果一是扩大了各国业务提供商的业务范围和收入，二是各国管理当局可以按需
要实行通信管理和控制。

——（2）系统要做到低价格、高质量。空间采用成熟而简单的卫星技术，使得卫
星体积小，造价低，发射费用也低，这样就可以降低整个系统的成本。而地面采用
现有最先进的通信技术和数字技术，这样把最复杂的技术放在地面一是可减少技术
上的风险，二是易于整个系统的维护和升级。

——（3）全球星强调了做为地面网络的延伸和补充。系统的设计者们认为在当前
各国通信发展中的一个难点是解决没有通信设施或通信不发达地区的通信问题。这
些地区往往是人口稀少，地形复杂的农村和偏远地区，使用传统的有线和无线技术
在这些地区建设通信网络很不经济。全球星的设计者们设想利用低轨卫星向这些地
区提供一种经济实惠的无线连接方式。

2 系统介绍

2.1 空间

——全球星将发射52颗低轨卫星，其中有48颗工作卫星，4颗备用星。星系由8个轨
道平面组成，每个平面上6颗星。轨道高度1 414km，倾角52度，卫星绕轨一周时间
为114min，每颗卫星在关口站视线范围内的时间大约为171nim。

——卫星使用三轴稳定，由一个梯形主体部分、两个展开式太阳能阵列和一个位于
悬杆上的展开式磁强仪组成。梯形的设计全球用一台运载火箭同时发射多颗卫星。
与许多地球同步卫星不同，全球星卫星的天线是不能展开的。卫星重约450kg，保
持正常运行要求1 100W的功率。第一代星座中设计的卫星满运行寿命不少于7.5年
。

——全球星卫星结构简单，造价经济。卫星并非把一个全球星用户与另一个用户直
接连接，而是在用户与关口站之间进行通信传递。被叫用户是通过PSTN与关口站连
接，从而能充分利用低价格的现有地面通信设施。如果被叫是全球星用户，也是通
过公网连接到被叫方附近的关口站后再经过卫星与被叫接通。

——全球星卫星的心脏部分是安装在对地层面的通信系统。卫星与关口站之间的通
信使用双圆极化地球覆盖天线，频率为C波段，上行频率5 0912~5 520MHz，下行频
率为6 875~7 055MHz。卫星与用户终端之间的通信采用16波束有源相控阵天线，上
行频率为1 610.0~1 626.5MHz，下行频率为2 483.5~2 500.0MHz。无论在正向还是
反向，16.5MHz的业务链路都复用在每一个波束中。每个波束中使用13个1.23MHz的
CDMA信道。16个波束之间的功率分配完全是由功率激励电平（即每个波束的线路数
量）决定的。

2.2 地面

——全球星地面部分由关口站、地面运行控制中心、卫星绕行控制中心和全政治协
商会议星数据网组成。卫星运行控制中心管理全球星卫星星系，跟踪卫星，控制轨
道，为星系提供遥测、指令业务。

——地面运行控制中心负责计划和控制关口站终端对卫星的使用，并与卫星运行控
制中心协调利用卫星资源。中心首先规划出各关口站的通信计划，并控制卫星资源
在各关口站之间的分配。关口站在所分配的资源范围内处理实时业务量。

——关口站把全球星卫星的无线网络与公共地面移动网相连，或直接连入市话局。
从这个意义上讲，关口站是网络传输和网络信令的终端点。关口站可用标准的
T1/E1中继接入现有公网，支持各种信令协议。对于GSM网，关口站是一个GSM基站
子系统。对于EIA/TIA环境下的移动交换机，关口站成为支持IS-41系统间操作标准
的移动交换机。在任何情况下，全球星与电话局/移动局之间的相互兼容都有保障
，用户也只有一个话费记帐点。关口站的设计采用了灵活的模块式结构，因而可随
着市场需求进行扩建。

——全球星数据网是各关口站和系统控制中心之间的连接网。

2.3 用户

——（1）固定用户

——对于快速并有效地把通信链路接到“难以达到”的用户，而又无须支付使用传
统线路互连听产生的费用和时间，无线接入提供了一种创新性的解决方法。全球星
提出利用共无线连接的解决方法把世界各边远角落与现有通信网相连。

——全球星设想一是利用爱立信和高通为全球星设计生产的住户单线向偏远地区的
住户提供电话业务。住户单线与所有RJ11型用户产品兼容，并使用标准的本地拔号
计划。天线和电子装置部分安装在室外的人造环境箱内；二是利用爱立信和高通公
司设计的全球星单线固定付费电话装置把单个付费电话通过全球星卫星网接入公共
电话交换网，这样在偏远地区的人们也可以使用付费电话；三是利用爱立信设计的
全球星模拟中继接口把单个交换系统，如WLL、PABX等与PSTN网连接。交换系统内
用户可以使用传统的用线、无线或光纤连接。如果需要和系统之外进行通信，用户
拔通外线，接入全球星。全球星将把主叫与公共电话局或其他远端交换中心接通。


——（2）移动用户

——通信个人化的趋势意味道着用户可以使用一部手机一个号码在任何时间、任何
地点和任何地地点的人进行通信，同时也意味道着对通信低成本的要求。为设计和
生产可在任何地方使用的低价格便携式通信机，全球星选择了节约成本、频率高效
的码分多址无线通信技术平台。其地面链路使用GSM、AMPS或CDMA技术和各种地面
移动通信技术兼容。借助CDMA这一技术平台，全球星用户可在任何地方使用同一部
个人通信机。在GSM地区，用户可借助全球星/GSM双模手持或车载机，而在AMPS或
IS-95地区，用户可使用全球星/IS-95/AMPS三模手持或车载机。在没有地面网的地
方，用户则可使用卫星模式。无论何种模式，对用户而言使用的只是同一部手机，
同一个号码，也只有一个话费记帐点。

——从低价格角度出发，全球星用户终端的设计选择了地面优先。当用户开机，手
机自动寻找地面网络。在地面模式下，全球星双模和三模手机相当于一部现有地面
模式手机。没找到地面网络时，手机切换到卫星模式。

3 结束语

——全球星相信把充分利用现有地面通信设施与新的通信技术结合起来是建立全球
通信基础设施最现实有效的途径。在今后几年人们将能看到不同的卫星系统的出现
，提供全球或区域性移动卫星业务。人们可以期待在不远的将来全球星和其它轨道
卫星将做为全球信息基础设施的一部分服务于发达和发展中国家的普通百姓。

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