通信系统第5章.ppt

1、第5章 移动卫星通信系统,5.1 概述 5.2 国际移动卫星通信系统(INMARSAT) 5.3 静止轨道(GEO)区域移动卫星通信系统 5.4 低轨道(LEO)移动卫星通信系统 5.5 中轨道(MEO)移动卫星通信系统,5.1 概 述,5.1.1 移动卫星通信系统的分类 移动卫星通信系统按用途可分为海事移动卫星系统(MMSS)、 航空移动卫星系统(AMSS)和陆地移动卫星系统(LMSS)。 MMSS旨在帮助进行海上救援工作，提高船舶使用效率和管理水平， 改善海上通信业务和提高无线定位能力；AMSS主要用于在飞机上与地面之间为机组人员和乘客提供话音和数据通信；LMSS则主要是利用卫星为陆地上行

2、驶的车辆提供通信，但现在已不仅局限于车辆。,按卫星运行轨道来分， 移动卫星通信系统基本上可分为同步轨道(GEO)、 大椭圆轨道(HEO)、中轨道(MEO)和低轨道(LEO)系统。 其轨道划分方法是以环地球赤道延伸至南北纬4050地区的高能辐射带为界的， 如图5.1(a)所示。 图中两个辐射带叫范艾伦带(Van Allen belt)。 这是1958年1月探险者1号的粒子计数器在1000 km以上高空发现了令人难以置信的辐射强度后，又经探险者3、 4号证实了这个辐射带的存在， 并以其发现者命名的。 范艾伦带由高能电子和质子组成， 是地球磁场从太阳风中俘获并禁固而成的。其内带粒子密度高、 辐射强度

3、强且稳定， 外带辐射较弱且界限比较模糊。 这些高能粒子撞击卫星会产生X射线和附加的高能电子。 高能粒子穿透力很强， 对人造卫星电子设备损害极大，在带内进行防护是不现实的， 卫星在这个区域只能存在几个月， 因此必须避开。 一般认为，内带在15006000 km(或8000 km)， 外带在15 00020 000 km(或25 000 km)。这就是说，1500 km以下， 800012 000 km以及20 000 km以上是安全的，这就得出了相应的低、中、高轨道卫星。 中轨道(MEO)卫星运行在内、外范艾伦带之间的轨道上。虽然MEO卫星遭受的辐射强度约为GEO卫星遭受的两倍， 但可用电防护措

4、施进行防护， 并可使用防辐射的电子部件。,图 5.1 卫星轨道高度的划分 (a) GEO、 MEO、 LEO轨道划分示意图； (b) 大椭圆轨道(HEO)示意图,表 5.1 GEO、HEO、MEO和LEO轨道的特点,表 5.2 LEO、 MEO、 HEO和GEO卫星通信系统的优缺点,5.1.2 移动卫星通信系统的特点,1. 移动卫星通信系统的技术特点 (1) 系统庞大、构造复杂、技术要求高、用户(站址)数量多。 (2) 移动终端设备的体积、重量、功耗均受限，天线尺寸外形受限于安装的载体(如飞机、汽车、船舶等)，手持终端的要求更加苛刻。 (3) 卫星天线波束应能适应地面覆盖区域的变化并保持指向，

5、用户移动终端的天线波束应能随用户的移动而保持对卫星的指向，或者是全方向性天线波束。,(4) 移动卫星通信系统中的用户链路，其工作频段受到一定的限制，一般在200 MHz10 GHz。 (5) 因为移动终端的EIRP(有效全向辐射功率)有限，对空间段的卫星转发器及星上天线需专门设计，并采用多点波束技术和大功率技术以满足系统的要求。 (6) 由于移动体的运动，当移动终端与卫星转发器间的链路受到阻挡时， 会产生“阴影”效应，造成通信的阻断。对此， 移动卫星通信系统应使用户移动终端能够多星共视。 (7) 多颗卫星构成的卫星星座系统，需要建立星间通信链路和星上处理、星上交换，或者需建立具有交换和处理能力

6、的信关关口地球站。,2. 移动卫星通信系统的卫星轨道带来的一些特点 (1) 移动卫星通信覆盖区域的大小与卫星轨道高度及卫星数量有关。 (2) 为了实现全球覆盖， 需要采用多卫星系统。对于GEO轨道， 利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的移动卫星通信系统。 若利用一颗GEO轨道卫星仅可能构成区域覆盖的移动卫星通信系统。 若利用中、低轨道卫星星座， 则可构成全球覆盖的移动卫星通信系统。,(3) 采用中、低轨道带来的好处是传播时延较小， 服务质量提高了； 传播损耗小， 使手持卫星终端易于实现； 由于移动终端对卫星的仰角较大，一般在2056，故天线波束不易遭受地面反射的影响， 可避免多径深衰落。但

7、是， 中、 低轨道必须是多星的星座系统， 技术上较为复杂，造价昂贵， 投资浩大， 用户资费高。 ,(4) 采用GEO轨道的好处是只用几颗卫星可实现廉价的区域性移动卫星通信，但缺点有：一是传播时延较大，两跳话音通信时的通信延迟将不能被用户所接受； 二是传播损耗大， 使手持卫星终端不易于实现。这两个缺点可通过采用星上交换和多点波束天线技术得到克服。 移动卫星通信保持了卫星通信固有的一些优点，与地面蜂窝系统相比，其优点有：覆盖范围大；路由选择较简单；通信费用与通信距离无关。因此，可利用卫星通信的多址传播方式提供大跨度、远距离和大覆盖面的漫游移动通信业务。另外， 移动卫星通信可以提供多种服务，例如移动

8、电话、调度通信、 数据通信、 无线定位以及寻呼服务等。,5.1.3 移动卫星通信系统的关键技术及发展趋势 1. 移动卫星通信系统的关键技术 移动卫星通信系统， 尤其是数量众多的小卫星中、 低轨移动通信系统是一个非常庞大而技术非常复杂的大系统。 其主要关键技术有： (1) 卫星轨道选定和发射控制技术。 (2) 卫星大型多波束天线及控制、 转发技术。 (3) 星上交换和处理技术。 (4) 大型卫星平台技术。,(5) 星上大功率输出技术。 (6) 卫星星间通信技术。 (7) 信道切换技术(硬切换、 软切换)。 (8) 系统内外频率兼容和干扰控制技术。 (9) 防窃听加密技术。 (10) 高效纠错编译

9、码算法和调制解调技术， 多址技术(FDMA、 TDMA、 CDMA)。 (11) 小型高效移动终端天线技术， 包括手持机天线和机载天线。 (12) 网管和网控技术(信令路由、 业务路由、 信道分配等)。 (13) 网络接续技术(卫星网与地面网接续)。,2. 移动卫星通信系统的发展趋势,(1) 在继续发展静止(同步)轨道移动卫星通信的同时， 重点发展低轨移动卫星通信系统。 (2) 发展能实现海事、航空、 陆地综合移动卫星通信业务的综合移动卫星通信系统。 (3) 未来的移动卫星系统的功能不仅具有话音、 数据、 图像通信功能，还具有导航、定位和遇险告警、协调救援等多种功能。 (4) 将移动卫星系统与

10、地面有线通信网、蜂窝电话网、 无绳电话网连接成为个人通信网。,(5) 移动卫星通信系统大多是全球通信系统，要求与各个国家的通信网连接， 所以必须制定统一的国际标准和建议，并解决与各个不同用户国、 不同地面接口兼容的问题。 (6) 移动卫星通信系统面向全球，系统复杂，投资巨大， 单凭公司或集团难以单独完成开发经营，需要在全球寻找用户和投资者。因此， 开展国际间合作开发和合作经营势在必行。 (7) 在卫星及其技术方面，主要趋向是采用低轨道小型卫星， 发展高增益多波束天线和多波束扫描技术，星上处理技术，开发更大功率固态放大器和更高效的太阳能电池，开展星间通信技术研究等。,(8) 移动终端及其技术方面

11、，重点开展与地面移动通信终端(移动电话、CT-2等)兼容和与地面网络接口技术研究， 开展终端小型化技术研究， 包括小型高效天线的研究开发和采用单片微波集成电路，以减少终端的体积、重量和功耗，同时研究进一步减少系统成本和降低移动终端的价格。 (9) 频率资源利用方面，将进一步开展移动卫星通信新频段和频谱有效利用技术的研究。,5.2 国际移动卫星通信系统,1. 概述 固定业务卫星通信的发展，尤其是INTELSAT系统的发展， 使一些沿海国家产生了利用卫星来提供海上通信的想法。于是， 国际海事咨询组织(IMCO)于1966年开始着手研究海事卫星通信系统。 1979年国际海事卫星组织(INMARSAT

12、)宣布正式成立， 当时只有28个成员国。 它先后租用美国MARISAT、 欧洲宇航局和INTELSAT的卫星来营运海事卫星通信。,2. INMARSAT系统组成,1) 卫星 INMARSAT使用的第一代卫星都是租来的， 由三部分组成： 租用美国通信卫星公司的三颗卫星上的部分容量、欧洲宇航局的两颗卫星及INTELSAT-卫星上的海事通信转发器。 这些卫星和转发器分布在三大洋上空，从1982年起使用，主要提供全球海上通信(电话、用户电报、传真和数据)及遇险呼救。,图 5.2 INMARSAT系统组成,2) 岸站(CES) CES是设在海岸附近的地球站，归各国主管部门所有，并归它们经营。它既是卫星系

13、统与地面系统的接口，又是一个控制和接入中心。其主要功能有： 对从船舶或陆上来的呼叫分配和建立信道； 信道状态(空闲、 正在受理申请、 占线等)的监视和排队的管理； 船舶识别码的编排和核对； 登记呼叫， 产生计费信息； 遇难信息监收； 卫星转发器频率偏差的补偿； 通过卫星的自环测试； 在多岸站运行时的网络控制功能；对船舶终端进行基本测试，每一海域至少有一个岸站具备这种功能。,3) 网络协调站(NCS) NCS是整个系统的一个组成部分， 每一海域设一个NCS， 它也是双频段工作。 网络协调站对整个洋区的信道进行管理和协调，对岸站调用电话电路的要求进行卫星电路的分配与控制；监视和管理信道使用状况，并

14、在紧急情况下强行插入正在通话的话路，发出呼救信号。,4) 船站(SES) SES是设在船上的地球站。在海事卫星系统中它必须满足以下条件： 满足SES天线稳定度的要求，必须排除船身移位以及船身的侧滚、 纵滚、 偏航的影响而跟踪卫星； SES必须设计得小而轻，使其不致影响船的稳定性，同时又要设计得有足够带宽，能提供各种通信业务。为此，对SES采取了以下技术措施：选用L频段； 采用SCPC/FDMA 制式以及话音激活技术，以充分利用转发器带宽； 卫星采用偶极子碗状阵列式天线，使全球波束的边缘地区亦有较强的场强；采用HPA来弥补天线增益不高(因天线尺寸小)的不足，使EIRP达到一定的分贝数； L频段的

15、各种波导分路和滤波设备，广泛采用表面声波器件(SAW)， 体积小，重量轻； 采用四轴陀螺稳定系统来确保天线跟踪卫星。,表 5.3 INMARSAT各标准船站及机载站的主要技术参数,5.3 静止轨道(GEO)区域移动卫星通信系统,5.3.1 北美移动卫星通信系统MSAT 1. 系统组成 北美移动卫星通信系统计划始于20世纪80年代初，它是由美国移动卫星公司(AMSC)和加拿大移动通信公司(TMI)共同提出的一项区域性移动卫星通信系统计划，即制造两颗相同的卫星，TMI公司的为MSAT-1，AMSC公司的为MSATCD*22。 它们均采用美国休斯公司最先进的HS-601卫星平台和加拿大斯派尔公司的有

16、效载荷，两星互为备份。,图 5.3 MSAT系统的组成,1) MSAT系统的空间段 MSAT系统采用轨高36 000 km的同步卫星， 两颗卫星均可覆盖加拿大和美国的几乎所有地区， 并有覆盖墨西哥及加勒比群岛的能力。 1995年4月7日，美国MSAT-2率先由“宇宙神”火箭发射入轨。它重2910 kg，卫星发射功率高达2880 W，卫星通信天线覆盖地区的直径约为5500 km，有4000个信道，工作寿命为12年。,1996年4月21日，加拿大MSAT-1由欧空局阿里亚娜-42P火箭发射成功。至此，经过美国和加拿大两国科学家十多年的努力， 终于大功告成，它是世界上第一代商业性陆地移动卫星通信系统

17、。MSAT-1与MSAT-2基本相同，只是其卫星重量为2855 kg。美、加还将发射6颗卫星，以扩大通信范围和完善各项服务功能。 MSAT卫星之所以采用强大的星载功率发射机和安装了两个5 m6 m的可展开式椭圆形网状天线，是为了能向地面发射很强的信号，并能灵敏地接收来自地面移动终端的微弱信号，从而满足移动通信的要求。,2) MSAT系统的地面段 中心控制站由两部分组成， 即卫星控制部分和网络控制部分。卫星控制部分负责卫星的测控；网络控制部分则完成整个网络的运行和管理。关口站提供了与公众电话网的接口，使移动用户与固定用户之间可以互相通信。 基站实际上是关口站的简化设备，是卫星系统与专用调度站(专

18、用网)的接口，各调度中心通过基站进入卫星系统对车队等进行调度管理。 数据主站(可以是基站)相当于VSAT系统中的枢纽站(主站)， 对移动数据终端起主控作用。,移动站分为数据终端和电话终端，可分为如下几类: 固定位置可搬移终端，使用方向性天线，增益为1522 dB； 车辆移动终端，使用全向天线，如倾斜偶极子天线等， 仰角为2060，增益为36 dB，这种天线成本低、制造简单，但增益低、 易受多径传播影响； 车辆终端，使用中等增益天线， 可用机械操纵的平面天线阵，这种天线带有能决定卫星位置的探测器， 也可用电子操纵的相控阵天线，中等增益天线仰角为2060，方位角为360， 增益为1014 dB；

19、机载移动终端； 船载移动终端。,2. MSAT系统的应用 MSAT系统主要提供两大类业务，一类是面向公众通信网的电话业务；另一类是面向专用通信的专用移动无线业务。具体可分为以下几种： (1) 移动电话业务(MTS)，提供车辆、船舶、飞机之间以及与公用网之间的话音通信。 (2) 移动无线电业务(MRS)， 用户移动终端与基站之间的双向话音调度业务。 (3) 移动数据业务(MDS)， 可能与移动电话业务或移动无线电业务结合起来的双向数据通信业务。,(4) 航空及航海业务， 为了安全或其它目的的话音和数据通信业务。 (5) 定位业务。 (6) 终端可搬移的业务，在人口稀少地区固定位置上使用可搬移终端

20、为用户提供电话和双向数据业务。 (7) 广域寻呼业务。,5.3.2 提供手机业务的GEO移动卫星通信系统 自从Motorola公司在1990年7月提出“铱”系统以来， 其它公司也相继提出了许多个利用对地静止(GEO)卫星提供手持机式卫星移动业务(MSS)的系统。 如休斯通信公司(HCI)在1993年7月提出了采用GEO卫星的亚洲移动电信系统(AMT)； 美国洛克希德-马丁公司在1996年提出了亚洲蜂窝卫星系统(ACeS)，并开始部分建设； 由中国和新加坡发起， 日本、 泰国、马来西亚和印度尼西亚等联手运作的亚太移动电信卫星系统(APMT)也从1996年开始投资建设，总投资约6.5亿美元，覆盖亚

21、太地区22个国家、 近31亿人口，计划在2000年提供个人通信业务(由于种种原因， APMT已停止建设)。,5.4 低轨道(LEO)移动卫星通信系统,5.4.1 概述 低轨道(LEO)移动卫星通信系统是20世纪80年代后期提出的一种新构思。 其基本思路是利用位于5001500 km高度范围的多个卫星构成卫星星座， 组成全球(或区域)移动通信系统。卫星可以置于倾斜轨道、 极地轨道或两者并用。 目前， 星座主要有两种，一种为星状星座，如图5.4所示，“铱”系统即采用此种星座形式；另一种为网状星座， 即华尔克星座， 如图5.5所示， “全球星”(Globalstar)系统采用此种形式。 两种星座各有

22、千秋。 至于卫星覆盖地区及覆盖持续时间主要取决于星座内的卫星数量、 高度及轨道倾斜度。低轨道卫星星座既可提供区域覆盖， 也可提供全球覆盖， 并实现实时通信或延时通信。,图 5.4 星状星座示意图,图5.5 网状（华尔克）星座示意图,星座设计是个极其重要的问题，直接影响到整个系统的复杂性和造价。星座配置首先要选取最适用的几何配置和轨道结构。几何配置的选择取决于由业务决定的覆盖区域(全球或区域)以及几何链路的可用率。 其设计参数如下： 卫星数量； 轨道平面数量； 轨道平面倾角； 轨道平面相对间距； 在每个轨道平面内的卫星数目； 同一轨道平面的卫星相对相位； 相邻轨道平面的卫星的相对相位； 每颗卫星

23、的轨道高度以及对应的轨道周期。,表 5.4 卫星高度与轨道周期的关系,不同高度和倾角的圆形轨道的节点()，每天的位移如图5.6所示。可见，若不进行轨道控制， 入轨不精确以及卫星的慢轨道偏移， 则用不了多久就会使星座配置结构变形而成为随机星座。这种星座的好处是可节省轨道校准和轨道控制费用。 相位星座由在时间上具有固定的相对位置的卫星组成，它可实现全球及连续地面覆盖， 但必须对入轨卫星进行校准，使星座的每一颗星都能置于设计规定的轨道位置。 据称，若在性能相同的情况下，采用随机星座连续覆盖全球需要几百颗轻便的卫星； 若采用相位星座仅需10颗卫星便可连续覆盖全球。,图 5.6 不同高度和倾角的圆形轨道

24、的节点每日之位移图,低轨道卫星通信系统不同于地球同步卫星通信系统， 其卫星距地面一般约5001500 km，绕地球一周约100 min，重量一般不超过500 kg， 其主要特点如下： (1) 低轨小型通信卫星体积小、重量轻、造价低、制造周期短、可批量生产、贮用方便。 (2) 发射机动、迅速，卫星可用小型运载火箭通过铁路或公路机动发射或通过飞机由空中发射。 由于星体小便于及时发射， 可以采用一箭多星方式发射。 (3) 互为备份、损失较小。星群采用互为备份的工作方式， 即使其中一颗或几颗因故障作废也无损星群，且可及时更换有故障卫星， 确保系统高质量和高可靠地工作。,(4) 抗毁能力强。在战争环境下

25、，若在用卫星被敌方杀伤卫星所击毁， 能迅速地发射补充卫星。 (5) 地面终端设备简单、造价低廉、 便于携带。这种系统的地球站采用先进的个人携带式终端(手持式终端)，也可采用现有的便携式及车载卫星通信终端。 (6) 高度低，可消除用同步卫星工作时存在的电话传输延迟问题。 多星(星座)系统是构成全球覆盖移动卫星通信系统的基础。 在多星系统中的一个星座， 可以由少为十几、几十颗， 多到几百颗卫星组成。 卫星的数目依轨道高度及应用目的而定。 一般说来， 轨道越高所需的卫星数目越少。,5.4.2 “铱”(Iridium)系统 1. 系统概述 “铱”卫星系统的设计思想与静止轨道移动卫星通信不同。 后者采用

26、成本昂贵的大型同步卫星，而“铱”系统则使用一种小型的(2.3 m1.2 m)相对简单的智能化卫星，这种卫星可由多种商业化的运载装置进行发射。 由于轨道高度很低，只有同步卫星高度的1/47，所以必须用许多颗卫星来覆盖全球，而不可能像静止轨道卫星那样用三颗卫星就可覆盖全球。 因此，“铱”系统的主体是由77颗小型智能卫星互连而成的网络。这些卫星在780 km的地球上空围绕7个极地轨道运行。 所有卫星都向同一方向运转，正向运转越过北极再运行到南极。由于77颗卫星围绕地球飞行，其形状类似“铱”原子的77个电子绕原子核运动，故此系统取名为“铱”系统。,铱”系统采用蜂窝设计， 其原理与地面蜂窝移动电话系统类

27、似。 实际上“铱”系统就好比把地面蜂窝网“倒过来”安置在天上。 一个卫星就是一个基地站，而形成覆盖小区的天线和无线中继器均安装在卫星上， 而不是设在地面上。但是，对于“铱”系统而言，卫星星座相对于地面移动用户是作高速运动的， 所以整个蜂窝覆盖区以高速扫掠过地球表面，而地面移动用户反而可以看作是相对静止的。 由于卫星距地面较低，卫星与移动通信用户之间通信距离较近，因此，可以使用小天线、小功率、重量轻的移动电话机， 通过卫星直接通话， 而且由于话音时延短，用户感觉不出来， 因此不需要回波抵消器。,2. 系统组成 1) “铱”系统的空间段 如上所述， “铱”系统空间段包括66颗低轨道智能化小卫星组成

28、的星座。这66颗卫星联网形成可交换的数字通信系统。 每颗卫星的重量约700 kg， 可提供48个点波束， 图5.7(b)为48个点波束覆盖结构， 图5.7(c)为“铱”星结构，其寿命为5年， 采用三轴稳定。每颗卫星把星间交叉链路作为联网的手段， 包括链接同一轨道平面内相邻两颗卫星的前视和后视链路，另外还有多达四条轨道平面之间的链路。 星间链路使用Ka波段， 频率为23.1823.38 GHz。,图 5.7 “铱”系统组成示意图 (a) “铱”系统组成； (b) “铱”星点波束的覆盖结构； (c) “铱”系统卫星,图 5.7 “铱”系统组成示意图 (a) “铱”系统组成； (b) “铱”星点波束

29、的覆盖结构； (c) “铱”系统卫星,2) “铱”系统的地面段 “铱”系统的地面段包括三个独立的实体， 它们分别是系统控制中心、 关口站和用户单元部分。 (1) 系统控制中心。系统控制中心管理和控制“铱”系统的各个组成部分， 确保该系统随时都能为用户提供服务。 它主要完成三个方面的功能：控制卫星、 监视和控制网络节点、 控制卫星的通信资源。 这些功能分别由星座管理子系统、 网络管理子系统和通信管理子系统来完成。,(2) 关口站。它控制用户接入并提供与地面公众电话交换网的互连。 为完成上述任务，把关口站分为两大子系统： 供用户接入“铱”网用的地球终端；负责呼叫处理和与地面系统互连的交换设备。 (

30、3) 用户单元。它与卫星之间的通信采用全双工FDMA-TDMA方式，传送的是数字数据，采用QPSK调制方式。话音的编码和译码均采用摩托罗拉的4800 b/s VSELP声码器算法。 对用户的2400 Baud数据和4800 b/s的数字话音， 采用卷积编码和相互交错加以保护。,5.4.3 “全球星”(Globalstar)系统,1. 系统组成,1) Globalstar的空间段 Globalstar空间部分由48颗卫星组成卫星星座， 它们分布在8个轨道面上，每个轨道6颗卫星(每个轨道上还有1颗备用卫星， 共7颗卫星)，卫星轨道高度为1410 km， 倾角为52， 轨道周期为113 min， 每

31、颗卫星与相邻轨道上最相近的卫星有7.5的相移。每颗卫星的典型重量约400 kg， 有16个波束， 可提供2800个信道， 紧急情况下最大可有2000个信道集中在一个波束内。,图 5.8 Globalstar系统组成,Globalstar系统中，卫星与关口站之间的链路，上行采用C波段50915250 MHz，下行采用68757055 MHz。卫星与用户单元之间， 上行采用L波段16101626.5 MHz，下行采用S波段2483.52500 MHz。卫星和用户之间的16.5 MHz的频率被划分为13个1.25 MHz 的子带，各子带均采用CDMA技术，C波段链路采用双极化。 L波段和S波段频谱通

32、过多波束天线技术再用6次， 再通过48颗卫星又再用48次， 共再用288次。由于卫星之间采用了软切换技术，这种“先通后断”的软切换不仅使切换可靠平稳，而且大大提高了通信质量(对用户而言具有分集作用)。 同时由于系统采用了路径分集技术及RAKE接收机，充分地利用了多径效应的能量， 从而大大提高了通信质量。,2) Globalstar系统的地面段 系统的地面段主要由关口站、 网络控制中心、TT&C站、 卫星运作控制中心(SOCC)及用户终端等组成。 (1)关口站(GW)。 关口地球站设备包括两副以上的天线、 射频设备、 一个调制解调器架、 接口设备、 一台计算机、 数据库(供本地用户登记和外来用户

33、登记用)以及分组网接口设备。 关口站分别与网控中心及地面的PSTN(公众电话交换网)/PLMN(公众地面移动通信网)互连，负责与地面系统的接口， 任一移动用户可通过卫星与最靠近的关口站互连，并接入地面系统。 每个关口站可与三个卫星同时通信。在用户至卫星的链路及卫星至关口站的链路上采用CDMA技术。,(2)网络控制中心(NCC)。网络控制中心用以提供管理Globalstar的通信网络能力。其主要功能包括注册、验证、计费、 网络数据库分布、网络资源分配(信道、带宽、卫星等)及其它网络管理功能。 (3)跟踪、遥测和指令站(TT&C)及卫星运作控制中心(SOCC)。 TT&C和SOCC用以完成星座的控

34、制。TT&C站监视每个卫星的运行情况， 同时还要完成卫星的跟踪。SOCC处理卫星的信息，以实现多种网络功能。经过处理的信息和数据库， 通过网控中心分发给Globalstar的关口站，以便于跟踪并实现其它目的。 卫星运作控制中心也要保证卫星运行在正确的轨道上。,(4)用户单元。初期的用户单元将提供话音和无线电定位业务(RDSS)。 其类型有三种：手持机、车载式和固定式。随后还将增加数据业务功能。Globalstar的用户可以选用单模式或双模式的移动终端。单模式终端只能在Globalstar系统中使用， 双模式终端既可以在Globalstar系统内使用，也可以在地面移动蜂窝系统或其它移动通信系统内

35、使用。这些终端可以是用于语言和/或数据的手持机或车载台、寻呼和/或传信机以及定位用的终端， 当然也可有三合一的综合终端。预计将来双模式终端用得最多。 在美国可能是Globalstar加蜂窝，以实现广域漫游和覆盖农村； 第二种可能是Globalstar加个人通信(PCN)。在欧洲可能是Globalstar加GSM或Globalstar加英国式PCN。开始时准备先推出两种用户终端，即容易装拆及操作的车载台和长寿命电池的手持机。由于采用了CDMA技术，用户单元所需的发射功率很小， 手持机的平均发射功率可低于0.2 W。,2. Globalstar系统的使用和运营 Globalstar可以提供多种服务

36、，包括话音、数据、RDSS、 寻呼和传信以及因特网和专用数字网络连接等。话音采用数字话音；数据传输速率为2400 b/s(误码率优于10-6)；定位精度可达200 m。另外，Globalstar还可提供语音信箱、传真、自动应答、全球寻呼、传信和国际漫游等。Globalstar不旁路各国的电信网，而需紧密依托地面网。整个系统的星座将归属于Globalstar财团，而各国的电信运营部门可以购买、租用或代理本地区的关口站。,5.5 中轨道(MEO)移动卫星通信系统,5.5.1 ICO全球移动卫星通信系统 ICO全球移动卫星通信系统是由ICO全球通信有限公司经营的。ICO全球通信公司成立于1995年1

37、月，它是一个由来自全世界六大洲44个国家的57个投资者共同认股的全球性电信公司， 注册在开曼岛，我国的投资者是北京船舶通信导航公司。 由于“铱”系统的影响，ICO全球通信公司在2000年2月18日申请破产保护，5月3日美国破产法庭批准ICO全球通信公司的重组计划， Craig McCaw同意向新ICO全球通信公司注资12亿美元，5月17日正式成立新ICO(New ICO)全球通信公司， 继续ICO项目，并且把ICO全球通信公司和Teledesic合并成一个ICO-Teledesic全球有限公司，将经营业务的重点放在无线Internet上。,5.5.2 ICO系统的组成,图 5.9 ICO系统的组成,(1) 用户段包括手持机、 移动端、 航空站、 海事站及半固定站等各种用户终端设备。 (2) 空间段是指ICO卫星星座， 包括处在中轨道上的10颗