縱論"全球星"衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)<1>

縱論"全球星"衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（郭剛）<1>
1 全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)
    在1996年國(guó)際電聯(lián)電信政策論壇會(huì)（WTPF）上，正式提出了全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)
（GMPCS）
概念。GMPCS系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是：（1）每個(gè)用戶有一個(gè)屬于自己的唯一號(hào)碼；（2）采用各種技
術(shù)手段綜合成一個(gè)無(wú)縫的網(wǎng)；（3）用戶可以在任何地方以無(wú)線方式進(jìn)網(wǎng)，獲得通信服務(wù)；（4）
提供多種服務(wù)能力（話音、數(shù)據(jù)、圖像等多媒體業(yè)務(wù)）；（5）移動(dòng)終端超小型、低功耗、低成
本、高質(zhì)量。
    實(shí)際上，GMPCS可視作IMT－2000的衛(wèi)星組成部分。它將把我們今天所看到的不同系統(tǒng)統(tǒng)一成
一個(gè)無(wú)線基礎(chǔ)設(shè)施，并且能”于任何時(shí)間在任何地方”提供移動(dòng)通信業(yè)務(wù)。
    GMPCS概念所包含的系統(tǒng)有：
    （1）在對(duì)地靜止軌道上運(yùn)行的現(xiàn)有及計(jì)劃中的全球和地區(qū)性衛(wèi)星系統(tǒng)（如ACeS、Thuraya和
APMT等），提供移動(dòng)話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。
    （2）在非對(duì)地靜止軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星系統(tǒng)（如Orbcomm和LEOone等），能夠提供全球或區(qū)域
性的窄帶移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（即低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不包括話音業(yè)務(wù)）。這些系統(tǒng)通常被視為”小LEO系
統(tǒng)”。
    （3）計(jì)劃于未來(lái) 2～5年內(nèi)投入運(yùn)行的衛(wèi)星系統(tǒng)（如銥系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)和ICO等），能夠
提供全球或區(qū)域性的移動(dòng)通信業(yè)務(wù)及窄帶移動(dòng)業(yè)務(wù)（包括話音和相對(duì)低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)人這些系統(tǒng)將
在非對(duì)地靜止軌道運(yùn)行，通常被視為”大LEO系統(tǒng)”。
    （4）計(jì)劃于未來(lái)5～10年內(nèi)投入運(yùn)行的衛(wèi)星系統(tǒng)（如Teledisc和Skybridge系統(tǒng)等），能夠
提
供全球或區(qū)域性的固定和移動(dòng)多媒體寬帶業(yè)務(wù)。這些系統(tǒng)將在對(duì)地靜止軌道或非對(duì)地靜止軌道上
運(yùn)行。
    2全球星系統(tǒng)概況
    全球星系統(tǒng)是由美國(guó)勞拉公司和高通公司倡導(dǎo)發(fā)起的。它利用48顆繞地球運(yùn)行的低軌道衛(wèi)星
在全球范圍（不包括南北極）向用戶提供無(wú)縫隙覆蓋的低價(jià)衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（包括話音、傳真
做據(jù)、短信息、定位等）。用戶使用雙模式手持機(jī)，可實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)任何地點(diǎn)、任何個(gè)人在任
何時(shí)間與任何人以任何方式的通信，即所謂的全球個(gè)人通信。
    全球星系統(tǒng)采用低軌衛(wèi)星通信技術(shù)和CDMA技術(shù)，能確保話音質(zhì)量良好，增加通話的保密性和
安全性，用戶感覺(jué)不到時(shí)延。全球星系統(tǒng)沒(méi)有星際鏈路，無(wú)需星上處理，從而大大降低了系統(tǒng)投
資費(fèi)用，而且避免了許多技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，星體設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使得系統(tǒng)必須建較多的關(guān)口站。全球
星系統(tǒng)主要由空間段、地面段和用戶段三部分組成。
2.1空間段
    該段由48顆衛(wèi)星加4顆備份星組成。這些衛(wèi)星分布在8個(gè)傾角為52°的圓形軌道平面上，每個(gè)
軌道平面6顆衛(wèi)星，兩個(gè)軌道共用1顆備用星。軌道高度約為1414km，傳輸時(shí)延和處理時(shí)延小于
300ms，因此用戶感覺(jué)不到時(shí)延。衛(wèi)星采用三輪穩(wěn)定，軌道周期為114min，壽命為7.5年，星體重
量約450kg。每顆衛(wèi)星輸出功率約為1000W，有16個(gè)點(diǎn)波束，2800個(gè)雙工話音信道或數(shù)據(jù)信道，總
共268800信道。話音傳輸速率有2.4／4.8／9.6kb／s三種，數(shù)據(jù)傳輸速率為7.2kb／ S（持續(xù)流
量）。
衛(wèi)星多址方式采用碼分多址（CDMA），碼元帶寬為1.23MHz。衛(wèi)星定位精度最高可達(dá)300m。衛(wèi)星制
造商為美國(guó)勞拉公司。
2.2地面段
    該段包括全球星控制中心（NCC）和關(guān)口站（GW）。NCC包括地面操作控制中心（GOCC）、衛(wèi)
星操作控制中心（SOCC）和發(fā)射控制設(shè)施（TCF）。NCC一主一備，負(fù)責(zé)管理全球星系統(tǒng)的地面接
續(xù)，即管理關(guān)口站、數(shù)據(jù)網(wǎng)，并監(jiān)視48顆衛(wèi)星的運(yùn)行情況。關(guān)口站（GW）是指設(shè)置在全球各地的
地面站，每個(gè)關(guān)口站可與3顆衛(wèi)星通信，承擔(dān)轉(zhuǎn)接全球星系統(tǒng)和地面公網(wǎng)（PSTN／PLMN）的任務(wù)。
關(guān)口站包括射頻分系統(tǒng)、CDMA分系統(tǒng)、管理分系統(tǒng)、交換分系統(tǒng)（包括GSM MSC和IS41 MSC）遙
測(cè)
控制單元（TCU，只有承擔(dān)衛(wèi)星測(cè)控功能的4個(gè)預(yù)生產(chǎn)關(guān)口站才有此單元）。全球星數(shù)據(jù)網(wǎng)（GDN）
把GW、GOCC和 SOCC連接起來(lái)。全球星關(guān)口站的系統(tǒng)集成商為高通公司。
2.3用戶段
    該段指的是使用全球星系統(tǒng)業(yè)務(wù)的用戶終端設(shè)備電括手持式、車載式和固定式）。手持式終
端有全球星單模、全球星／GSM雙模、全球星／CDMA／AMPS三模三種模式。用戶終端可提供話音、
數(shù)據(jù)（7.2kb／s）、三類傳真、定位、短信息等業(yè)務(wù)。用戶終端生產(chǎn)商有美國(guó)高通公司、瑞典愛
立信公司和意大利Telital公司。
3市場(chǎng)分析
    據(jù)世界權(quán)威咨詢公司預(yù)測(cè)，世界及我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信擁有較好的市場(chǎng)前景。到2002年，全世
界將有12個(gè)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)陸續(xù)形成規(guī)模。屆時(shí)，世界范圍內(nèi)的各類衛(wèi)星移動(dòng)通信用戶數(shù)將達(dá)
500—800萬(wàn)。對(duì)于國(guó)內(nèi)衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2005年用戶將達(dá)80－100萬(wàn)戶。因此，市場(chǎng)競(jìng)
爭(zhēng)異常激烈。
    對(duì)于衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)需求的預(yù)測(cè)，國(guó)際上一般使用與地面蜂窩用戶類比的方法預(yù)測(cè)，輔以
必要的用戶調(diào)查。下面介紹國(guó)內(nèi)相關(guān)機(jī)構(gòu)對(duì)我國(guó)衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)的預(yù)測(cè)結(jié)果，具體采用了分類
法、類比法和國(guó)外機(jī)構(gòu)提供的模型法，最后對(duì)三種預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行綜合分析和加權(quán)取定。
3.1預(yù)測(cè)方法
    （1）類比法預(yù)測(cè)
    對(duì)世界范圍衛(wèi)星移動(dòng)通信市場(chǎng)用戶數(shù)的預(yù)測(cè)，一般取地面移動(dòng)通信系統(tǒng)用戶數(shù)總量的0.2%～
1%�？紤]到衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)在2000年前后剛投入使用，因此取2000年比例為0.2%～0.8%，隨時(shí)
間推移，系統(tǒng)性能不斷完善，用戶對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)通信需求不斷提高，到2003年后，比例取為0.4%～
1%。
    （2）分類法預(yù)測(cè)
    首先對(duì)市場(chǎng)用戶進(jìn)行分類，由使用目的相近的用戶組成若干個(gè)子市場(chǎng)，分別對(duì)各子市場(chǎng)用戶
進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后相加得出市場(chǎng)總量。確定該參數(shù)的因素為該類用戶的職業(yè)特點(diǎn)、對(duì)資費(fèi)承受能力
及衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)通信質(zhì)量要求等，預(yù)測(cè)的假設(shè)條件（通話費(fèi)、月租費(fèi)、手機(jī)價(jià)格）詳見表1。
衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)























  
     
 
      
業(yè)務(wù)種類

    
    
 
      
國(guó)際業(yè)務(wù)

        （美元/分鐘）

    
    
 
      
國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)

        （美元/分鐘）

    
    
 
      
手機(jī)價(jià)格

        （美元）

    
    
 
      
月租費(fèi)

        （美元）

    
    
 
      
入網(wǎng)費(fèi)

        （美元）

    
  
  
     
 
      
手機(jī)-手機(jī)

    
    
 
      
2.10

    
    
 
      
0.80

    
    
 
      
750

    
    
 
      
15

    
    
 
      
120

    
  
  
     
 
      
手機(jī)-固定

    
    
 
      
1.75

    
    
 
      
0.70

    
  

    根據(jù)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，結(jié)合我國(guó)不同部門用戶的經(jīng)濟(jì)或公務(wù)活動(dòng)情況，將衛(wèi)星
移動(dòng)通信系統(tǒng)市場(chǎng)劃分為11個(gè)子市場(chǎng)，求出市場(chǎng)基本層用戶數(shù)量和子市場(chǎng)用戶平均利用率參數(shù)。