Inmarsat移動通信終端的應(yīng)用與發(fā)展(一)(王巨椿)
從國際移動衛(wèi)星系統(tǒng)(原國際海事衛(wèi)星或Inmarsat)傳輸?shù)谝粋電話起,到今天全球已超
過42000只船舶、2000架飛機(jī)和32000個陸上移動用戶,利用Inmarsat買現(xiàn)了任何地方、任何時
間的通信。我國地面、海洋和航空移動通信系統(tǒng),安裝的Inmarsat通信終端已超過1522部。
Inmarsat是衛(wèi)星移動通信兩業(yè)化的創(chuàng)始者.先后開發(fā)了十多種終端站型。其發(fā)展趨勢是,
在技術(shù)上,由模擬轉(zhuǎn)入數(shù)字化,在業(yè)務(wù)上,由單一的電話業(yè)務(wù)擴(kuò)展到數(shù)據(jù)、傳真、短信息、傳
呼、E-MAIL、衛(wèi)星定位、海上遇險告警救援、航空安全、航運管理等多種新業(yè)務(wù),并由最初
只限于航行在海上的船舶用戶,擴(kuò)展到陸地移動用戶,以至航空用戶。隨著技術(shù)的進(jìn)步,在終
端設(shè)備的結(jié)構(gòu)上不斷縮小體積、減輕重量。在終端應(yīng)用場合方面,也由船載、車載到機(jī)載,發(fā)
展到適合搬運的陸上手提箱式、輕盈的便攜式,以至不久即將推出的手持機(jī)。為了提高市場競
爭力,在技術(shù)發(fā)展的同時,Inmarsat也不遺余力地降低設(shè)備銷售價格和通信服務(wù)費用。不難看
出,由于Inmarsat 的努力,不僅現(xiàn)在是,將來也可能是衛(wèi)星移動通信市場上有實力的和前景
看好的競爭者。
下面按終端技術(shù)開發(fā)的先后,詳細(xì)說明其技術(shù)性能及其應(yīng)用。
一、八十年代初期投入運行的Inmarsat-A型始終端
該終端1982年開始服務(wù),十多年來,一直是海上遠(yuǎn)洋船舶特別是大型油輪及大型商船通信
的主要手段,屬模擬系統(tǒng),它可以完成從世界任何地方到另一個地方的雙向電話、傳真、電傳、
電子郵件和數(shù)據(jù)通信,并具有遇險告警功能。該終端使用L頻段.上行頻率為1636.5-1645GHz,
下行頻率為1535-1543.5GHZ。船載終端裝有置于屏蔽罩內(nèi)的0.8-1.5m口徑的拋物面天線,以
保證航行中的船只天線始終指向衛(wèi)星,天線帶有自跟蹤系統(tǒng)。
該終端派生的手提箱式陸用站,重量僅有20kg,非常適合新聞報道、外交出訪、石油勘探
等邊遠(yuǎn)地區(qū)作業(yè)部門,只要幾分鐘即可開通,它有一路電話和一路電傳信道,還可接入傳真機(jī)
和小型PABX。
目前有些Inmarsat-A型站生產(chǎn)廠,也制造具有高速數(shù)據(jù)(HSD)可選功能的終端,支持
56-64kbpS數(shù)據(jù)率。HSD的使用除完成雙向數(shù)據(jù)同時傳輸外,并可用于靜止和壓縮圖象、廣播質(zhì)
量語音以及會議電視傳輸。
1984年,我國當(dāng)時的電子工業(yè)部第五十四研究所,曾從美國 RDI公司引進(jìn)Inmarsat-A型
站生產(chǎn)技術(shù),之后進(jìn)行了小批量生產(chǎn),1987年通過了Inmarsat組織的現(xiàn)場測試,并取得型號
批準(zhǔn)證書。所生產(chǎn)的多套A型站.曾安裝在國內(nèi)遠(yuǎn)洋運輸船和陸地有關(guān)部門。
二、九十年代開發(fā)的數(shù)字化終端
由于海上通信業(yè)務(wù)的迅猛增長,Inmarsat-A系統(tǒng)將被突破其設(shè)計容量.而于1993年提供
服務(wù)的Inmarsat-B系統(tǒng)反運而生,其業(yè)務(wù)與Inmarsat-A相同,但技術(shù)上作了數(shù)字化處理,
以獲得對空間段功率和帶寬資源的充分利用。在此基礎(chǔ)上,為了推動海事衛(wèi)星通信更廣泛、
更有效的應(yīng)用,又陸續(xù)推出了一系列不同用途的數(shù)字化站型。
1、Inmarsat-B,下面以挪威NFAs公司生產(chǎn)的Saturn-Bp陸用終端為例,說明其業(yè)務(wù)種類
及主要技術(shù)參數(shù)。該終端可提供電話、傳真、電傳、中速數(shù)據(jù)、高速數(shù)據(jù)。其中話音傳輸速
率為16kbpS,傳真為9.6kbps.?dāng)?shù)據(jù)傳輸率為9.6kbps及64kbps。外部接口有電話接口RJ11,
傳真接口RJ-ll.中速數(shù)據(jù)異步接口RS-232,HSD接口RS422/449、V.35,所有接口都有各自
的識別碼。終端重量為15kg,體積為63×48× 21cm,發(fā)射時耗電110W,接收為28W。天線為
平板組合式,設(shè)備從組合到發(fā)射不超過2分鐘。目前主要生產(chǎn)廠家有Nera,Thane&Thrane等。
數(shù)字化的Inmarsat-B比模擬的A型站有了很大變化,其占用帶寬由50KHz減到20KHz,在同
樣的工作頻帶內(nèi)B型站的通信容量將是A型站的2.5倍。B型站使用的衛(wèi)星功率只是A型站的一半,
因而其服務(wù)費自然要降低。 B型站將取代A型站是必然趨勢。
2.Inmarsat-C,它是一個真正的個人通信終端,主要用于傳輸600bps低速數(shù)據(jù)、電傳
和傳真。X.25和X400協(xié)議的陸地站,也可以進(jìn)行電子郵件業(yè)務(wù)。所用碼型為1A5、1TA2,發(fā)送
電文長度為10~32字節(jié)。該終端有車載式和便攜式兩種站型,車載式裝有直徑為10cm的全向
天線.因而可在車輛運行中進(jìn)行通信。便攜式小型站則采用定向天線。Inmarsat-C終端不僅
體積小,重量僅有3kg,可裝在手提箱中。由于功耗很低,因而特別適合邊遠(yuǎn)地區(qū),可在邊遠(yuǎn)
地區(qū)或偏辟的農(nóng)村,建立稀路由衛(wèi)星通信網(wǎng),為農(nóng)村提供農(nóng)務(wù)及供銷信息,以及為許多部門
提供電子匯兌和電子交換(EDI)業(yè)務(wù)。車載式終端裝上GPS,則構(gòu)成具有導(dǎo)航系統(tǒng)的Inmarsat
-C/GPS通信導(dǎo)航站,定位精度達(dá)100m.如果使用Inmarsat同步衛(wèi)星差分廣播信號,其精度
可優(yōu)5m。該系統(tǒng)有專門為運輸系統(tǒng)設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)報位格式,所以利用Inmarsat-C可以很容易建
立一個運輸監(jiān)控通信系統(tǒng)。目前已有幾家公司利用Inmarsat-C開發(fā)出了全球移動目標(biāo)監(jiān)控管
理系統(tǒng),國內(nèi)銀行、海關(guān)等已經(jīng)使用。由于Inmarsat-C終端可使用蓄電池或太陽能作電源,
因而它也是遙測遙控、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的理想工具,可用于水利、電力、氣象、地震、環(huán)保等
部門。
該終端的另一特聲、是,通信費用按信息量大小計,并且費用低廉,每256bits收2.5元
人民幣,傳輸一個漢字花費0.18元,傳輸車輛投位信息或一個分級信息僅1.5元。
3、Inmarsat-D,它是一個屬于Inmarsat新推出的全球衛(wèi)星短信息服務(wù)系統(tǒng),即移動衛(wèi)星
尋呼系統(tǒng)。它可以支持中心辦公室與邊遠(yuǎn)地區(qū)人員、無人監(jiān)控設(shè)備和傳感器之間的雙向短信
息通信。通過衛(wèi)星接收128個字符字母或數(shù)字混合信息,終端也可發(fā)出少于3個字節(jié)的短信息,
或少于8個字節(jié)的長信息。該終端還可內(nèi)置GPS。
該終端為袖珍型,體積稍大于普通尋呼機(jī),其價格不超過1000美元。因此可以說,Inma
rsat-D是目前世界上最廉價和最小的衛(wèi)星移動通信終端,是一種比較理想的點對多點的短
信息通信裝置?捎糜跈C(jī)動車輛管理,以及遙控設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測等方面。
4、Inmarsat-E(衛(wèi)星應(yīng)急無線電示位標(biāo),EPIRB),該終端是全球海上遇險告警的專
用設(shè)備。當(dāng)海上船舶遇險時,EPIRB在海上自由漂浮,并立即發(fā)出無線電告警信號、位置坐
標(biāo)、船舶等級和行進(jìn)速度等信息,并連續(xù)地經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)到海事衛(wèi)星IPIRB處M器。通常在一分
鐘內(nèi)將遇險信息傳送到搜救中心。 進(jìn)行救援部署。該系統(tǒng)把海事衛(wèi)星靜止軌道技術(shù)與全球
定位系統(tǒng)(GPS)結(jié)合到一起,并會同海上遇險安全系統(tǒng)(GMDSS)協(xié)調(diào)工作,因而大大提高
了示位精度。
5、Inmarsat-M,該終端是1993年開發(fā)出來的,供高質(zhì)量的數(shù)字式電話(4.8kbpS)傳真
和數(shù)據(jù)(2.4kbps)通信用,它可以接入公共電話網(wǎng)(PSTN),該終端與Inmarst-B在信令上
是兼容的,可以說,它是B型站的簡化型。它的陸用設(shè)備體積已小到全都設(shè)備可裝于一個公
文箱內(nèi),公文箱的蓋子即為天線?傊丶s5kg。價格相對低廉,大約1.5-2萬美元。曾預(yù)計該
終端具有廣泛的用戶市場,到2005年Inmarsat-M海事終端將達(dá)73,000臺,陸用終端達(dá)500,
000臺。但目前看來,陸用設(shè)備基本上被Mini-M替代,海用型仍在大量使用。
三、成功的便攜終端Inmarsat Mini-M(Inmarsat-Phone)
它是Inmarsat 1996年底才推向市場的,具有全新概念的衛(wèi)星終端,因使用數(shù)字技術(shù),而
獲得了清晰的話音質(zhì)量,并具有接通時間短、可忽略的時延和高度保密性的特點。它是一個
真正的全天候、全球覆蓋的移動通信終端。該站使用Inmarsat-3衛(wèi)星的點波束,因此,星
上可提供較高的功率。它也是目前衛(wèi)星移動通信體積最小、重量最輕、使用最方便、價格最
便宜的便攜式終端,其重量只有2kg左右,天線和電話折疊在一起的尺寸為57×260×260cm3,
外形有如一個筆記本計算機(jī),這樣一部電話終端零售價約4000-5000美元,到世界各地的服
務(wù)費每分鐘3美元。該站型對于商務(wù)旅行人士和野外作業(yè)人員來說是一種理想的通信工具。
日本NEC、挪威Nera、丹麥Thrane&Thrane的產(chǎn)品,業(yè)經(jīng)hmarsat批準(zhǔn)向市場出售。其業(yè)
務(wù)可提供4.8kbps話普、2400bpS傳真和數(shù)據(jù),通話時間長達(dá)2.5小時,待機(jī)可達(dá)48小時,當(dāng)
然也可使用交流電源。如TT-3060A型終端,發(fā)射時功率8W,接收時功率0.37W。終端帶有信
號強(qiáng)度指示器,以便精確對準(zhǔn)衛(wèi)星。內(nèi)置的調(diào)制解調(diào)器可直接接微機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)或E-mail。收
費采用SIM卡,也可以預(yù)付或使用信用卡。
摘自《中國電信》