衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)述

1、衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)述衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)簡(jiǎn)述（張乃通、張中兆、鄭海鷗）摘要：本文重點(diǎn)介紹衛(wèi)星移動(dòng)通信在當(dāng)前“個(gè)人通信”、“信息高速公路”中的 必要性：概述了非同步中、低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)及衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)可能的 市場(chǎng)前景。一、個(gè)人通信信息高速公路 衛(wèi)星移動(dòng)通信隨著21世紀(jì)的到來(lái)，衛(wèi)星通信將進(jìn)入個(gè)人通信時(shí)代。這個(gè)時(shí)代的最大特點(diǎn)就是衛(wèi)星通信終端達(dá)到手持化，個(gè)人通信實(shí)現(xiàn)全球化。所謂個(gè)人通信，是移動(dòng)通信的進(jìn)一步發(fā)展，是面向個(gè)人的通信，國(guó)際電聯(lián)稱之為通用個(gè)人通信（UPT），在北美則稱為個(gè)人通信業(yè)務(wù)時(shí) 間、任何地點(diǎn)可與其他任何人實(shí)現(xiàn)任何方式的通信。只有利用衛(wèi)星通信覆蓋全球的特點(diǎn)，通過(guò)衛(wèi) 星通信系

2、統(tǒng)與地面通信系統(tǒng)（光纖、無(wú)線等）的結(jié)合，才能實(shí)現(xiàn)名符其實(shí)的全球個(gè)人通信。1993年美國(guó)提出的發(fā)展以光纖通信為基礎(chǔ)的“國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）”計(jì)劃有兩個(gè)特征：1）利用通信光纖網(wǎng)組成全球通信網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化和信息雙向交流：2）用多媒體技術(shù)普及計(jì)算帆的使用。在美國(guó)政府報(bào)告中對(duì)信息高速公路的明確定義為：它是一 個(gè)能給用戶提供大量信息的電通信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)庫(kù)以及日用電子產(chǎn)品組成的完備網(wǎng)絡(luò)。具體地說(shuō)，就是在全國(guó)范圍內(nèi)利用光纜等通信手段作為信息流通的干線，通過(guò)這些干線和多媒體向全國(guó)提供教育、科研、衛(wèi)生、商務(wù)、金融、文化娛樂(lè)等廣泛的服務(wù)。簡(jiǎn)言之，NII的最終目 標(biāo)是達(dá)到所有的人經(jīng)由“信息高速公路”聯(lián)

3、機(jī)通信實(shí)現(xiàn)“居家上學(xué)”、“居家上班”。它提出 了一個(gè)廣義的、現(xiàn)代的“全民服務(wù)”的概念強(qiáng)調(diào)給所有想要得到這種服務(wù)的美國(guó)人，無(wú)論在什么 地點(diǎn)都能提供一種方便而且負(fù)擔(dān)得起的手段來(lái)享用先進(jìn)的電信和信息服務(wù)。從這個(gè)意義上說(shuō)它實(shí)現(xiàn)了在固定狀態(tài)下的個(gè)人通信，但如果缺乏無(wú)線通信手段就還不能說(shuō)實(shí)現(xiàn)了在移動(dòng)狀態(tài)下的 個(gè)人通信。在這個(gè)計(jì)劃中，幾乎只字不提衛(wèi)星通信，這是因?yàn)槟壳癈、Ku頻段衛(wèi)星通信頻帶相對(duì)較窄，在與寬帶光纖通信接口時(shí)成為“瓶頸”的緣故。為此，美國(guó)Calling通信公司率先提 出了使用Ku頻段發(fā)射840顆（現(xiàn)已改用288顆），1375km高，分布在12個(gè)軌道上，每軌道面24顆星，軌道傾角84.7度的小型

4、衛(wèi)星的Teledestc全球通情系統(tǒng)方案，以與地面光纖通信實(shí)現(xiàn)算 機(jī)聯(lián)網(wǎng)和信息雙向傳輸，系統(tǒng)峰值負(fù)荷可達(dá)到200萬(wàn)個(gè)雙向標(biāo)準(zhǔn)信道。1994年以美國(guó)移動(dòng)衛(wèi)星公司（AMSC）、美國(guó)AT&T等18家衛(wèi)星制造、應(yīng)用廠商及通信廣播公司組成的“衛(wèi)星信息高速 公路聯(lián)誼會(huì)”不斷向美國(guó)政府反映：未來(lái)的信息高速公路不應(yīng)成為光纜獨(dú)領(lǐng)風(fēng)騷的一統(tǒng)天下，應(yīng)該將衛(wèi)星通信列為信息高速公路的國(guó)家信息基礎(chǔ)設(shè)施（NII）的組成部分。與此同時(shí)，美國(guó)三大衛(wèi)星制造公司各自推出了使用Ka頻段地球靜止軌道星座全球通信系統(tǒng)的計(jì)劃：美國(guó)休斯空 間通信公司提出了以15顆大容量地球靜止衛(wèi)星構(gòu)成“太空之路”（Spaceway）的計(jì)劃：洛克希 德馬丁公

5、司提出了耗資40億美元，以9顆大容量靜止衛(wèi)星布置在5個(gè)軌道位置的“序宙鏈路” （Astrolink）計(jì)外；洛拉爾空間系統(tǒng)公司也不甘示弱，提出了 “控制星”Cyberstar）計(jì)劃。 美國(guó)休斯空間通信公司還在1995年日內(nèi)瓦世界電信展覽會(huì)上推出了超大容量HS 702新型衛(wèi) 星平臺(tái)，衛(wèi)星重達(dá)4.6噸，翼展27m，功率高達(dá)15kw，通信轉(zhuǎn)發(fā)器，裝到90臺(tái)。為此，建立空中信息高速公路大有后來(lái)居上之勢(shì)?？罩行畔⒏咚俟返娘w速發(fā)展再一次顯示了衛(wèi)星通信的優(yōu)勢(shì)?？傊?，信息高速公路建設(shè)離不開無(wú)線通信系統(tǒng)、通信衛(wèi)星、光纖在“路”的建設(shè)中所起的作 用。80年代中期出現(xiàn)了小衛(wèi)星，這種小衛(wèi)星能及時(shí)采用當(dāng)代高新技術(shù)，急速

6、提高衛(wèi)星的功能密集度，應(yīng)用新的設(shè)計(jì)概念和科學(xué)管理方法，從而使現(xiàn)代小衛(wèi)星具有成本低、重量 輕、體積小、性能高、研制周期短五大特點(diǎn)。對(duì)重量在幾百kg以下的衛(wèi)星定義為小衛(wèi)星的觀 點(diǎn)，目前被較多人所接受。英國(guó)薩里大學(xué)將小衛(wèi)星又作了進(jìn)一步細(xì)分：小于500kg統(tǒng)稱為小衛(wèi)星 （Small）；100500kg稱為超小衛(wèi)星（mini）； 10100kg稱為微型衛(wèi)星（micro）；小于10kg則稱為纖衛(wèi)星（mano）:重量小于1kg的稱為“納米”衛(wèi)星。由于小衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，目前衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)采用非同步的中、低軌道衛(wèi)星。因?yàn)樗哂袀鞑r(shí)延短、路徑損耗低、能更有效地頻率再用、衛(wèi)星研制周期短、能多星發(fā) 射、衛(wèi)星互為備

7、份抗毀能力強(qiáng)、多星組網(wǎng)可買現(xiàn)真正意義上的全球覆蓋等。這些特點(diǎn)對(duì)于實(shí)現(xiàn) 終端手持化具有同步衛(wèi)星不可比擬的優(yōu)勢(shì)。近年來(lái)提出的眾多中、低軌道衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中發(fā)展最快的系統(tǒng)為：低軌道(LEO)的欽(Iridium)和全球星(GlobalStar)系統(tǒng)：中軌道(ME0) 的國(guó)際移動(dòng)通信衛(wèi)星Inmarsat?-21 (ICO)。二、有關(guān)中、低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)的幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)1.星座運(yùn)行于一定的軌道上，構(gòu)成一個(gè)中、低軌衛(wèi)星系統(tǒng)需要的所有衛(wèi)星習(xí)慣上稱 為一個(gè)星座。衛(wèi)星星座的軌道高度及星座配置是關(guān)系到衛(wèi)星覆蓋能力和通信質(zhì)量的重要參數(shù)。軌道高度(H)就衛(wèi)星在空間運(yùn)行的軌道形狀來(lái)說(shuō)，有圓軌道和橢圓軌道之分。衛(wèi)星軌

8、道與 地球赤道可以構(gòu)成不同的夾角(稱為傾角)，傾角等于零的稱為赤道軌道；傾角等于90。的 稱為極軌道：傾角在090。之間的稱為傾斜軌道。圓軌道又可分為三種：低軌道(LE0)500kmVHV2000km：中軌道(MEO) 5000kmVHV20000km：地球靜止軌道(GEO) H = 35680km。與H有關(guān)的參數(shù)最小仲角(a m)和單星覆蓋面積。在衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于移動(dòng)用戶的位置是隨帆的，此時(shí)通信鏈路的多 徑效應(yīng)嚴(yán)重程度完全取決于衛(wèi)星仰角的高低。研究結(jié)果表明仲角小于20。時(shí)，衛(wèi)星移動(dòng)通信 系統(tǒng)的特性完全與地面移動(dòng)通信信道特性一樣存在多徑現(xiàn)象：當(dāng)仰角在20。40。之間時(shí)，其 通信鏈路已基

9、本不存在多徑現(xiàn)象，僅有漫反射：如果仰角大于40。，信道質(zhì)量會(huì)更好；如果仰 角大于70。，則信道質(zhì)量總是好的。由此可見(jiàn)衛(wèi)星仰角的大小決定了通信鏈路的傳輸質(zhì)量，但 在一個(gè)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，由于移動(dòng)用戶的位置不定，其對(duì)衛(wèi)星的仰角也不可能完全一致。為了便于對(duì)不同衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)行比較，我們引入了衛(wèi)星最小仰角的概念。最小仰角是在覆蓋區(qū)內(nèi)用戶看到衛(wèi)星的最壞情況時(shí)的仰角a m。一般講H越 高，a m越大，單星的覆蓋面積也越大。另一方面當(dāng)H一定時(shí)，a m隨衛(wèi)星數(shù)目的增加而增加， 即要維持一定65a m，H越小，系統(tǒng)所需衛(wèi)星數(shù)越多。星座的最少衛(wèi)星數(shù)與H和a m呈函數(shù)關(guān)系，用單顆衛(wèi)星所能覆蓋的區(qū)域去除整個(gè)設(shè)計(jì)

10、的服務(wù)區(qū)域即可獲得最小衛(wèi)星數(shù)。自由空間損耗軌道高度(H)低時(shí)，由傳輸路徑長(zhǎng)度決定的自由空間損耗也較小LEO的H 僅是GEO的1/201/80，所以其路徑損耗通常比GEO低數(shù)十dB。然而對(duì)于一定的衛(wèi)星覆蓋區(qū)，H越小，覆蓋區(qū)中心與邊緣的自由空間衰減的一致性越差。3）信號(hào)傳播延時(shí)H越小，信號(hào)傳播延時(shí)減?。篖EO的傳播延遲是535ms, MEO的傳播延時(shí)是 7080ms, GEO的傳播延時(shí)是250270ms。（3）星座對(duì)地面的通信覆蓋在低軌衛(wèi)星系統(tǒng)中的每顆衛(wèi)星僅能觀察2.5%5%的地球覆蓋面，其中Iridium 為 2.53%,GlobalStar為5.08%:中軌衛(wèi)星系統(tǒng)中的每顆衛(wèi)星能觀察23%27

11、%的地球 覆蓋面：同步軌道中每顆衛(wèi)星能觀察34%的地球覆蓋面。2 .通信體制主要包括調(diào)制方式和多址方式。在中、低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中，大多采用 PSK類調(diào)制，其優(yōu)點(diǎn)是頻譜利用率高，比較適合頻率間隔密集的個(gè)人通信。缺聲、是對(duì)相位干擾 敏感，因此采用PSK調(diào)令與糾錯(cuò)編碼相結(jié)合的方案。該方案雖然頻率利用率有所降低，誤碼 率指標(biāo)卻可得到保證。在中、低軌衛(wèi)星個(gè)人通信系統(tǒng)中有大量用戶入網(wǎng)工作，他們?nèi)绾位ゲ桓蓴_地 共用通信資源，要通過(guò)多址技術(shù)來(lái)解決問(wèn)題。在一般衛(wèi)星通信中采用的FDMA、TDMA、CDMA 等多址技術(shù)原則上在中、低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中均可采用。從當(dāng)前中、低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)所采 用的多址方式來(lái)

12、看，在多址方面有兩個(gè)趨勢(shì)，一個(gè)趨勢(shì)是較普遍地采用CDMA，例如Globalstar 等均采用CDMA技術(shù)。CDMA理論上允許用戶隨帆地訪問(wèn)衛(wèi)星，抗干擾能力強(qiáng)一目前對(duì)使用CDMA 有兩個(gè)有利條件：1）Onalcomm公司的CDMA陸地?cái)?shù)字蜂窩標(biāo)準(zhǔn)已被國(guó)際電聯(lián)（IIU）推薦為國(guó)際陸 地移動(dòng)通信使用的一種標(biāo)準(zhǔn)體制：2） 16101612.5MHZ （上行）和2483.52520MHz （下行）MSS 和RDSS頻段中專門分出11.35MHz頻寬（上行頻段的低端，下行頻段的低端）給CDMA用，其余 的5.15MHZ頻寬供FDMA/TDMA使用。以此來(lái)緩和CDMA和FDMA / TDMA支撐著之間的爭(zhēng)論

13、。第二個(gè) 趨勢(shì)是混合使用兩種多址技術(shù)。MF-TDMA （多頻時(shí)分多址）：這種方法是FDMA與TDMA的結(jié)合，在這種多址 方法中，轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬先分成多個(gè)頻率槽，每個(gè)頻率槽再由多個(gè)地面終端時(shí)分共用。Iridium采用了 這種多頻時(shí)分多址技術(shù)，它將10.5MHz分成了 3條3.15MHz的頻率信道。每條信道中再采用幀長(zhǎng)90ms的TDMA，每個(gè)幀可容納生個(gè)50kb/S用戶接入。該技術(shù)要求協(xié)同波束的利用（即接通和斷開天 線波束）；協(xié)調(diào)波束之間的頻率管理：提供準(zhǔn)確的時(shí)間同步。它是比較復(fù)雜的，它要求高度復(fù)雜的軟件來(lái)達(dá)到上述要求。一FDMA+CDMA:在Globalstar系統(tǒng)中采用了該組合多址方式。在Glob

14、alstar系統(tǒng)中，16.5MHz的上行和下行帶寬各分成13三條1.25MHz的CDMA信道，6個(gè)天線波束中都采用 這種相同的劃分方法。每條1.25MHZ信道根據(jù)盧、波束天線增益不同，可支持2744個(gè)用產(chǎn)，結(jié) 果每顆衛(wèi)星的總?cè)萘繛?808個(gè)全雙工話音電路（傳輸速率為4.8kb / S，誤碼率為1X10-3，CDMA的設(shè)計(jì)完全類似于Oualcomm公司在陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)中所使用的多址方式。3網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中、低軌衛(wèi)星系統(tǒng)能提供局部、區(qū)域和全球通信且有與之對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。局部通信稱為有限距離通信，一般為幾十幾百km；區(qū)域通信指幾個(gè)國(guó)家或一個(gè)洲的特定區(qū) 域通信：全球通信指在世界范圍內(nèi)建立通信鏈路。由于衛(wèi)星

15、將依據(jù)軌道力學(xué)運(yùn)動(dòng)，地球站也將隨 地球表面運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，中、低軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓外結(jié)構(gòu)是動(dòng)態(tài)的。網(wǎng)絡(luò)節(jié)盧、相互移動(dòng)，有時(shí)還被地球阻擋，作為全球通信系統(tǒng)，通信的連通狀態(tài)隨時(shí)間而變化，通信線路也無(wú)法固定不變。因而往往采用自適應(yīng)編路網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。中、低軌衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)主要由三部分組成，即衛(wèi)星、用戶終端和關(guān)口站。這三部分通過(guò)相應(yīng)的鏈路接續(xù)起來(lái)，構(gòu)成各種衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。這些鏈路為：1）用戶鏈路：用戶終端與衛(wèi)星之間的鏈路，有的稱為業(yè)務(wù)鏈路。2）饋送鏈路：關(guān)口站與衛(wèi)星之間的鏈路。其帶寬一般為200MHz左右，通常工作在Ka和C頻段。3）星間鏈路：空中衛(wèi)星間的鏈路，也可稱交叉鍵路。通過(guò)星間鍵路能實(shí)現(xiàn)更為有效

16、的全球覆蓋，信號(hào)傳輸延時(shí)短。為此，需采用星上處理，衛(wèi)星較復(fù)雜，星間鏈路多采 用Ka頻段（上述幾種衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)中只有“銥”系統(tǒng)計(jì)劃有星間鍵路，工作在Ka頻段） 或光頻段。非實(shí)時(shí)通信即所謂存貯轉(zhuǎn)發(fā)式傳輸，在這當(dāng)中，信息從發(fā)方發(fā)出到收方收到 需要有一定的延時(shí)，所以又能傳輸數(shù)據(jù)、消息、無(wú)線尋呼、電子郵件等。實(shí)行非實(shí)時(shí)通信的網(wǎng) 絡(luò)有兩種：1）星上存貯。在這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，當(dāng)衛(wèi)星處于發(fā)方可視范圍時(shí)用戶就向衛(wèi) 星發(fā)射包括目標(biāo)用戶地址的信令和信息數(shù)據(jù)，衛(wèi)星先把數(shù)據(jù)信息存貯起來(lái)，待衛(wèi)星飛抵收方可規(guī) 范圍后，再把信息發(fā)送下來(lái)，在海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中，美海軍陸戰(zhàn)對(duì)曾使用Macsat（多址衛(wèi)星）每天 有10分鐘用來(lái)將信息發(fā)回

17、美國(guó)。2）在地面站存貯。用戶把信息發(fā)給可視范圍內(nèi)的衛(wèi)星，衛(wèi)星將信息轉(zhuǎn)發(fā)到 一個(gè)地面站存貯起來(lái)，待有衛(wèi)星既能覆蓋這個(gè)地面站，又能覆蓋終端用戶或其附近地面站時(shí)， 再通過(guò)該衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)信息。關(guān)口站關(guān)口站用于衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)與公共電話網(wǎng)和地面移動(dòng)網(wǎng)之間的接口，它完成 協(xié)議轉(zhuǎn)換、流量控制、尋址、路由選擇、分組的打包和拆包等功能。它也是衛(wèi)星網(wǎng)到網(wǎng)管及衛(wèi) 星控制系統(tǒng)的接續(xù)點(diǎn)。有的關(guān)。站本身就有網(wǎng)絡(luò)管理功能。關(guān)口站通常使用高增益天線，而且要用幾副天線接收幾顆衛(wèi)星信號(hào)。每個(gè)網(wǎng) 使用的關(guān)口站數(shù)目很不相同，具有星上處理能力和星間鏈路的衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)使用關(guān)口站較 少，例如Iridium計(jì)劃在全世界使用1520個(gè)關(guān)口站。而采

18、用“彎管式”轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星系統(tǒng)中， 所有交換和轉(zhuǎn)接均要通過(guò)關(guān)口站完成，所以關(guān)口站的數(shù)量較多，而且關(guān)口站的位置決定服務(wù)區(qū)的 大小。用戶手持終端個(gè)人衛(wèi)星通信的一個(gè)重要要求就是達(dá)到終端手持化，這當(dāng)中手持終端的價(jià)格 和重量因素涉及到個(gè)人衛(wèi)星通信能否普遍使用的兩個(gè)因素。全球星和銥系統(tǒng)均采用四相相移鍵控調(diào)制。2個(gè)系統(tǒng)均采用維特比澤碼的卷 積碼格式的前向糾錯(cuò)碼（FECC）。三、發(fā)展概況三種星座衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）的專家預(yù)測(cè)，到2000年，全球電信業(yè)總值將達(dá)11.2萬(wàn)億美元，并將首次超過(guò)世界汽車業(yè)的總產(chǎn)值，該數(shù)字表明，到2000年，電信業(yè)將繼續(xù)成 為世界發(fā)展最快的產(chǎn)業(yè)。在電信領(lǐng)域最引人矚目的

19、將是通信市場(chǎng)，它將占全球電信市場(chǎng)的25%： 今后10年，預(yù)計(jì)全世界總共發(fā)射的靜止軌道衛(wèi)星約350顆，此外在今后7年內(nèi)，吳國(guó)Teledesic 公司計(jì)劃發(fā)射LEO衛(wèi)星840顆，以提供全球?qū)拵ё赃x服務(wù)項(xiàng)目。目前，國(guó)際上出現(xiàn)“三種星座通信系統(tǒng)”，所謂“三種星座通信系統(tǒng)”為：1）小低軌（little LEO）衛(wèi)星移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；2）大低軌（big LEO）衛(wèi)星移動(dòng)電話系統(tǒng)；3）寬帶多媒體通信系統(tǒng)（Ka波段）。（1）小低軌系統(tǒng)Orbcomm將是軌道通信公司組建的全世界第一個(gè)小衛(wèi)星星座系統(tǒng)。Orbcomm 只能買現(xiàn)數(shù)據(jù)（非話音）全球通信小衛(wèi)星星座系統(tǒng)，該星座具有投資少、周期短、兼?zhèn)渫ㄐ藕?定位能力、衛(wèi)星

20、重量輕、用戶終端為于帆、星座運(yùn)行時(shí)自動(dòng)化水平高、自主功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。其 具體數(shù)據(jù)為：由36顆小衛(wèi)星及地面部分（含地面信關(guān)站、網(wǎng)絡(luò)控制中心和地面終端設(shè)施）組 成。共由5個(gè)軌道平面，其中第1軌道平面為2顆衛(wèi)星，軌道高度736/749km，傾角70,衛(wèi)星重 量39.5kg，第24三個(gè)軌道平面，每個(gè)軌道平面布置8顆衛(wèi)星，傾角45，軌道高度775km圓軌 道，第5軌道平面為2顆衛(wèi)星，傾角計(jì)劃為105，軌道高度為700km，主要為增大高緯度地區(qū)通 信覆蓋區(qū)，以上5個(gè)軌道平面總共28顆衛(wèi)星，另外8顆衛(wèi)星為備份，為發(fā)射失敗后的補(bǔ)充，若全 部發(fā)射成功，這8顆衛(wèi)星將在發(fā)射進(jìn)入第6軌道平面，傾角為生45從而增加通信實(shí)

21、時(shí)性，進(jìn)一 步擴(kuò)大全球覆蓋面。Orbcomm幾年來(lái)一直被認(rèn)為處于領(lǐng)先地位。分析家們普遍認(rèn)為，臺(tái)球還可以 容納12個(gè)低軌系統(tǒng)。但對(duì)Orbcomm系統(tǒng)外誰(shuí)能成功尚不能下結(jié)論。當(dāng)前參加競(jìng)爭(zhēng)的有：美國(guó) 的 E-Sat，F(xiàn)inal Analysis以及LEO-ONE3個(gè)系統(tǒng)（它們都在等待FCC批準(zhǔn)）：俄羅斯的“信 使”（Gomets）系統(tǒng)，加拿大的Sila系統(tǒng)。A.Parker說(shuō)：它們之間的競(jìng)爭(zhēng)不在它們之間而在它們 同大低軌系統(tǒng)和地面系統(tǒng)之間。（2）大低軌系統(tǒng)目前希望最大的是：銥、全球星系統(tǒng)和ICO公司。到目前為止，“銥”系統(tǒng) 星座已布置完畢，并于1998年11月開上臺(tái)商業(yè)業(yè)務(wù)，從而領(lǐng)先于其它競(jìng)爭(zhēng)者，成

22、為世界上第一個(gè) 投入使用的大低軌系統(tǒng)。“銥”系統(tǒng)公司已在1997年第三季度開始“第一代銥衛(wèi)星”（INX-IridiumNext Generation）的工作，而Motorda公司已為此計(jì)劃工作了三年。INX系統(tǒng)的特點(diǎn)為：1） 該系統(tǒng)在某些情況下可允許用戶在打同一電話時(shí)交替使用蜂窩業(yè)務(wù)和衛(wèi)星業(yè)務(wù)：2） INX的手機(jī) 重200g，比目前“銥”手帆輕100g； 3）正在開發(fā)新技術(shù)，將使衛(wèi)星的信號(hào)強(qiáng)度從16dB增加 到35dB； 4）考慮用一個(gè)電話號(hào)碼作為使用戶與用戶的電傳帆等產(chǎn)品進(jìn)行聯(lián)機(jī)的途徑。L.Taglor 的咨詢公司在一份研究報(bào)告中指出：到2003年，big LEO和GEO移動(dòng)電話將會(huì)有150

23、0萬(wàn)個(gè)用戶，其中big LEO將占有10001100萬(wàn)個(gè)用戶，它們也將獲得可觀的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。歐洲咨詢公司的分析 家陳納德（Chenard）預(yù)測(cè)說(shuō)，big LEO系統(tǒng)之間將有一場(chǎng)市場(chǎng)大戰(zhàn)，“它們的業(yè)務(wù)發(fā)展不平衡，而且都宣稱要降低價(jià)格，看來(lái)將會(huì)發(fā)生價(jià)格大戰(zhàn)。”（3）寬帶多媒體系統(tǒng)據(jù)前不久預(yù)測(cè)，到2000年，全世界將有1.5已個(gè)使用Internet網(wǎng)的家庭需要高質(zhì)量的電文、話音、數(shù)據(jù)和視頻通信業(yè)務(wù)，這將是一個(gè)高達(dá)400億美元的市場(chǎng)。為此，美國(guó)許 多衛(wèi)星通信經(jīng)營(yíng)商紛紛向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）提出申請(qǐng)，以期在此市場(chǎng)中占得一席之地。 經(jīng)過(guò)前一輪角逐，目前已有13家公司獲得了 FCC的許可證。他們都將利

24、用Ka波段（2030GHz）提供寬帶、大容量、多媒體的衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)。最近，由歐空局（ESA）出資，美國(guó)的TelAstra 衛(wèi)星咨詢公司對(duì)14個(gè)已提出的寬帶系統(tǒng)進(jìn)行了排隊(duì)比較（主要內(nèi)容為：成本、進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)性，并 獲得其他公司的多大支持、系統(tǒng)是否會(huì)發(fā)生信號(hào)延遲、是否是全球性系統(tǒng)、地面系統(tǒng)的復(fù)雜程度 等），得出如下的排隊(duì)情況:洛克希德-馬丁公司的Astrolink系統(tǒng):洛拉爾公司的Cyberstar：GE美國(guó)公司Gestar；摩托羅拉公司的M-star，M-star實(shí)際上包括三個(gè)獨(dú)立的星座：1） GEO 的“盛世”（Millenonium）系統(tǒng)，2） M-star 系統(tǒng)（LEO），3） Ceestri

25、 系統(tǒng)（LEO）:休 斯公司的Spaceway：以及Teledesic系統(tǒng)。這6個(gè)領(lǐng)先的系 統(tǒng)，也有可能進(jìn)一步被淘汰。因?yàn)閾?jù)TelAstra司估計(jì)，假定衛(wèi)星占有6%9.5%的市場(chǎng)份額，全球?qū)πl(wèi)星多媒體業(yè)務(wù)的需求為 108GbpS285GbpS，而上述6個(gè)系統(tǒng)合起來(lái)可以提供生38GbpS，為全球需求的2倍以另外摩托羅拉，洛克希德一馬丁，休斯和Teledesic等公司的高層人士都同 意：Ka頻段衛(wèi)星系統(tǒng)的研制者面臨著艱難的技術(shù)挑戰(zhàn)。挑戰(zhàn)概括起來(lái)有以下五點(diǎn)：1）采用Ka 頻段衛(wèi)星間鏈路的“銥”系統(tǒng)有178個(gè)定制的ASIC，平均每個(gè)有125000門，但在研制中的Ka頻段系統(tǒng)，其處理器要比“銥”系統(tǒng)的處

26、理器復(fù)雜1001000倍：2）要保證高速傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒(méi)有明息的時(shí)延；3）要克服信號(hào)雨衰：4）要保持星座中的衛(wèi)星之間能進(jìn)行光通信：5）要通過(guò)每 顆衛(wèi)星上復(fù)雜的高功耗開關(guān)進(jìn)行信息包的路由選擇。2、市場(chǎng)預(yù)測(cè)據(jù)美國(guó)空間新聞周刊報(bào)道，華爾街分析家預(yù)測(cè)，未來(lái)10年內(nèi)，全世界 的投資商將會(huì)在各種衛(wèi)星通信系統(tǒng)中注入1000億美元，以獲取可觀的利潤(rùn)。如Orion全球衛(wèi) 星通信系統(tǒng)中的Orion-1衛(wèi)星，雖然僅科出衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器30%的通信容量，每年的營(yíng)業(yè)收入就達(dá) 2000萬(wàn)美元：如果在今后5年內(nèi)通信容量出租率達(dá)到85%，每年的收益可達(dá)2億美元。目前Orion 衛(wèi)星股份每股為1112美元。當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器出租率達(dá)到75%時(shí)

27、，每股將達(dá)到20美元，持股者可 從中獲凈利5美元。據(jù)美國(guó)權(quán)威市場(chǎng)調(diào)查機(jī)構(gòu)Frost & Sullivan公司預(yù)測(cè)：到2000年，全球衛(wèi) 星通信地面設(shè)備市場(chǎng)的年?duì)I業(yè)額將增加到220億美元.比1995年的營(yíng)業(yè)額（約107億美元）增長(zhǎng) 一倍多，其中衛(wèi)星手持電話和衛(wèi)星直播電視接收機(jī)將占市場(chǎng)主導(dǎo)地位。衛(wèi)星移動(dòng)通信終端的全球市 場(chǎng)將從1995年底的4.54億美元增加到2001年的24億美元：包括直播電視機(jī)在內(nèi)的廣播地面 站的全球市場(chǎng)將從1995年的88億美元增加到2001年的137億美元。全球衛(wèi)星地面設(shè)備市場(chǎng)報(bào)告預(yù)測(cè)：到2001年.衛(wèi)星固定通信地面站的全球市場(chǎng)份額將占70%，相當(dāng)于衛(wèi)56億美元，移動(dòng)衛(wèi)星

28、通信地面終端的市場(chǎng)份額占129%（64億美元）。而在1995年固定通信地面設(shè)備市場(chǎng)占95%， 移動(dòng)通信地面終端僅占4%。從地區(qū)分布看，到2001年.北美衛(wèi)星地面設(shè)備市場(chǎng)的上占有量將從1995年的27.5%下降到20.8%：歐洲市場(chǎng)將從1995年的28.7%上升為2001年的30.6%。包括亞太地區(qū)在 內(nèi)的其它地區(qū)市場(chǎng)占有率將從1995年的43.8%上升為2001年的48.6%。亞太地區(qū)是當(dāng)前全球衛(wèi)星通信市場(chǎng)的熱點(diǎn)之一。中、日、美、印尼、馬來(lái)西 亞、韓國(guó)、泰國(guó)、新加坡和臺(tái)灣的幾十家公司及國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織和國(guó)際通信衛(wèi)星組織都在競(jìng) 相搶占市場(chǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1995年亞洲上空共有32顆在軌通信衛(wèi)星，共計(jì)7

29、92臺(tái)通信轉(zhuǎn)發(fā)器 可供用尸使用。至0本世紀(jì)末，亞洲上空的通信轉(zhuǎn)發(fā)器將增加到1000臺(tái)。亞太地區(qū)在衛(wèi)星通信方面正處在蓬勃發(fā)展時(shí)期。這種趨勢(shì)在過(guò)去幾年如果說(shuō)還不夠明朗的話，那么現(xiàn)在已看得很清楚了。這個(gè)地區(qū)人口眾多，經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，但通信手段 落后。因此，在衛(wèi)星通信方面增長(zhǎng)潛力巨大。據(jù)歐洲咨詢機(jī)構(gòu)的一份調(diào)查報(bào)告預(yù)測(cè)：到2005年，亞太地區(qū)商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)可望做成70-100億美元的生意，幾乎相當(dāng)于同期美、歐商業(yè)衛(wèi)星市場(chǎng)份額的兩倍，這意味著要制造和發(fā)射86-109顆新的通信衛(wèi)星。歐洲咨詢公司在1996年2月發(fā)表的一項(xiàng)調(diào)查報(bào)告中指出：亞太地區(qū)至少在未來(lái)10年內(nèi)對(duì)電話服務(wù)的需求將會(huì)繼續(xù)迅速發(fā)展。除光纖通信外，衛(wèi)

30、星通信市場(chǎng)潛力巨大。因該地 區(qū)平均每100人中擁有20都直撥的國(guó)家很少。有些國(guó)家(如中國(guó))每100人中只有10部直撥電話，而美國(guó)每100人中有90多都電話。亞太地區(qū)需要花2025年時(shí)間才能趕上美國(guó)現(xiàn)有的電話密度。因此，該公司的分析家預(yù)測(cè)，支持亞太地區(qū)國(guó)內(nèi)程控電話迅速發(fā)展所需的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器將從1991年的850臺(tái)猛增到2000年的2100臺(tái)以上。該公司還預(yù)測(cè)，亞太國(guó)家為保持經(jīng)濟(jì)發(fā)展的步伐，對(duì)國(guó)際通信的需求增長(zhǎng)勢(shì)頭將高于國(guó)內(nèi)程控電話的增長(zhǎng)速度，預(yù)計(jì)每年平均增長(zhǎng)25%左右。第二個(gè)明顯的結(jié)論是：由于衛(wèi)星信號(hào)傳輸、衛(wèi)星通信公司間合資和合作經(jīng)營(yíng) 的方式不受國(guó)界限制，亞太各國(guó)通信公司的目光紛紛投向本國(guó)之外的整個(gè)亞太市場(chǎng)。1995年1 月，東南亞六家大型通信公司已結(jié)成“聯(lián)盟”，鼓勵(lì)擴(kuò)大各個(gè)衛(wèi)星公司所經(jīng)營(yíng)的衛(wèi)星通信網(wǎng)，最終建立由跨國(guó)公司經(jīng)營(yíng)的區(qū)域通信網(wǎng)，無(wú)需經(jīng)多個(gè)不同政府部門的許可即可進(jìn)行“一站到位” 的衛(wèi)星通信。據(jù)美國(guó)空間新聞周刊1998年1月915日和2月28日的兩期報(bào)道，亞洲金融危機(jī)已使全球衛(wèi)星通信最熱點(diǎn)的亞太市場(chǎng)蒙上陰云。一些受沖擊最大的國(guó)家，如泰國(guó)ABCN 公司和印尼PSN公司不得不要求勞拉空間系統(tǒng)公司暫停生產(chǎn)原定今年初和年底發(fā)射的兩顆L-Star電視直播衛(wèi)星和一顆亞洲多媒體衛(wèi)星