同步卫星移动通信(geostationary earth orbit mo-bile-satellite communications)指利用同步通信卫星实现海上、陆地和航空移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信。
基本介绍
- 中文名:同步卫星移动通信
- 外文名:geostationary earth orbit mo-bile-satellite communications
发展概况
同步卫星(GEO)移动通信的初期是从海亊卫星通信开始的。随着卫星通信技术的发展和移动通信的需要,同步卫星移动通信已从海上扩展到陆地和航空。
国际海事卫星通信组织(INMARSAT)的海亊卫星通信系统为典型的同步卫星移动通信系统。
1976年,美国的海事卫星通信组织(MARISAT)先后向大西洋、太平洋和印度洋地区赤道上空发射了三颗航海用同步通信卫星,岸站工作于6/4GHz频段,船站工作于1.6/1.5GHz频段,向海洋船舶提供卫星移动通信服务。1982年,国际海事卫星组织INMARSAT系统沿用MARISAT的技术体制,租用欧洲宇航局两个MARECS通信卫星、国际通信卫星组织INTELSAT三个洋区卫星上的海事通信转发器,以及美国的MARISAT卫星上的部分容量组成全球主、备用海事卫星空间段,正式向全球提供海事卫星通信A标準站服务。在海事卫星通信系统中租用的卫星称为第一代海事通信卫星。1990年10月至1992年4月,INMARSAT先后发射四颗各有250个双向话音信道的卫星,代替租用的第一代海事通信卫星。海事卫星组织自己发射的卫星称为第二代海事通信卫星。至1992年底,已有约155个国家和地区的用户使用INMARSAT系统,共有近2.5万个移动地球站在运行,包括A标準站1.9万多个(其中陆地用近5000个),C标準站5000多个(其中陆地用近1900个),航空机载地球站250个。
我国于1979年加入INMARSAT,并在远洋船舶移动通信上开始使用A标準站。1991年6月,建成能服务于太平洋和印度洋两个洋区的北京海事通信卫星A标準岸站,使与北京岸站连通的A标準移动地球站接入国内和国际公用通信网。至1992年底,已有A标準移动地球站360个,其中300个在海洋船舶上使用;C标準移动地球站近20个,其中多数在船舶上使用。北京的海事通信卫星跟蹤、遥测、指令站(TT+C,简称测控站)于1990年9月投产,对太平洋和印度洋地区的海事卫星进行测控。计画于90年代中期,在原有A标準岸站基础上逐步建成C标準、B标準、M标準岸站,并开通业务。
日本于1987年发射ETS-V卫星进行L频段海事陆地和航空移动通信试验,计画用ETS—VI卫星进行多波束的地区性的卫星移动通信试验。1992年,澳大利亚用AUSSAT—B组织卫星移动通信网。北美的卫星移动通信系统计画由美国和加拿大合作,于90年代中期向北美海上、陆地和飞机提供移动通信服务,包括电话、电报、数据、传真、无线电定位和寻呼业务。该系统的移动终端用L频段,关口站用Ku频段。
系统组成
主要由空间段、移动地球站和关口地球站组成。空间段包括通信卫星以及由卫星控制中心(SCC)和跟蹤、遥测、指令站(TT+C)组成的地面测控系统。移动地球站按使用的条件分,有船舶地球站、陆地移动地球站和航空机载地球站>按技术标準和业务种类分,有A标準站、C标準站、B标準站、M标準站和AERO标準站。
INMARSAT-A标準站(简称A标準站)採用频分多址,按需分配方式,以25kHz信道间隔,SCPC—FM方式通电话;岸对船/船对岸作报採用时分复用,时分多址移相键控(TDM/TDMA)方式,天线直径为lm(船用天线还需配备专用自动防摇摆平台和跟蹤设备),可提供高质量电话、传真、数据和电报业务。陆用携带型可搬动A标準站配有摺叠式天线,全部设备重约30kg,可装于特製旅行箱内。C标準站可传输600bit/s数据的终端,信道间隔为5kHz,配长度为10cm左右全向天线,总重量约几千克,可在车、船上使用。岸站应设定相应C标準设备。1991年开始投入运行。B标準站和M标準站为话音数字调製的移动地球站,信道间隔分别为20kHz和10kHz,B标準站主要在船上使用,数字话音编码为16kbit/%M标準站更为小巧,除装于小型船舶和车辆上使用外,还作为携带型站在陆地上使用,数字话音编码为4.8kbit/s。计画于1993年投入运行。INMARSAT—AERO标準站为飞机上装用的数字式移动终端,信道间隔话音为17.5kHz、数据为2.5kHz。1990年提供服务。
关口地球站为岸站,设在陆地上应配备可与上述几种标準移动地球站通信的终端,并可接入公用电信网。天线直径为13m。每个关口站均统一指配一个识别码,供移动用户选择路由。
INMARSAT的SCC和TT+C站设于三大洋区的指定地点,对卫星轨道、位置、姿态及电气运行特性进行测控。
INMARSAT的网路管理
由设于伦敦的该组织总部的网路控制中心(NCC)执行网管功能,各关口地球站、SCC和TT+C站均由NCC控制。三个洋区的四个网路协调站NCS也由NCC管理。
INMARSAT电路建立程式
以转发器按频分多址方式为基础,按频道间隔划分信道,有船至岸要求开通报、话电路的公共申请信道,岸至船分配频率的公共TDM信道、TDM/TDMA电传信道及话音信道。各关口站被分配一定的TDM电传专用信道。话音信道或电传信道均为集中控制,按申请分配。电传信道由各关口站分配,话音信道由网路协调站分配。移动终端如要与某关口站通话,则通过公共申请信道向关口站申请,关口站再向NCS申请。NCS选出一对空闲频率,以指令方式通过公共TDM信道通知要通话的双方,在公共TDM信道上守听的双方一旦收到指令,即自动使用指定的频率建立信道进行通信,结束后再拆线并由岸站告知NCS。
移动终端如要通电传,则通过公共申请信道向岸站申请。岸站分配信道的信息由NCS转发,双方按指令自动调到一对TDM/TDMA信道,进行电传通报,完毕后由岸站通报NCS。
电路建立过程均由计算机自动完成。