發展概況
同步衛星(GEO)移動通信的初期是從海亊衛星通信開始的。隨著衛星通信技術的發展和移動通信的需要,同步衛星移動通信已從海上擴展到陸地和航空。
國際海事衛星通信組織(INMARSAT)的海亊衛星通信系統為典型的同步衛星移動通信系統。
1976年,美國的海事衛星通信組織(MARISAT)先後向大西洋、太平洋和印度洋地區赤道上空發射了三顆航海用同步通信衛星,岸站工作於6/4GHz頻段,船站工作於1.6/1.5GHz頻段,向海洋船舶提供衛星移動通信服務。1982年,國際海事衛星組織INMARSAT系統沿用MARISAT的技術體制,租用歐洲宇航局兩個MARECS通信衛星、國際通信衛星組織INTELSAT三個洋區衛星上的海事通信轉發器,以及美國的MARISAT衛星上的部分容量組成全球主、備用海事衛星空間段,正式向全球提供海事衛星通信A標準站服務。在海事衛星通信系統中租用的衛星稱為第一代海事通信衛星。1990年10月至1992年4月,INMARSAT先後發射四顆各有250個雙向話音信道的衛星,代替租用的第一代海事通信衛星。海事衛星組織自己發射的衛星稱為第二代海事通信衛星。至1992年底,已有約155個國家和地區的用戶使用INMARSAT系統,共有近2.5萬個移動地球站在運行,包括A標準站1.9萬多個(其中陸地用近5000個),C標準站5000多個(其中陸地用近1900個),航空機載地球站250個。
我國於1979年加入INMARSAT,並在遠洋船舶移動通信上開始使用A標準站。1991年6月,建成能服務於太平洋和印度洋兩個洋區的北京海事通信衛星A標準岸站,使與北京岸站連通的A標準移動地球站接入國內和國際公用通信網。至1992年底,已有A標準移動地球站360個,其中300個在海洋船舶上使用;C標準移動地球站近20個,其中多數在船舶上使用。北京的海事通信衛星跟蹤、遙測、指令站(TT+C,簡稱測控站)於1990年9月投產,對太平洋和印度洋地區的海事衛星進行測控。計畫於90年代中期,在原有A標準岸站基礎上逐步建成C標準、B標準、M標準岸站,並開通業務。
日本於1987年發射ETS-V衛星進行L頻段海事陸地和航空移動通信試驗,計畫用ETS—VI衛星進行多波束的地區性的衛星移動通信試驗。1992年,澳大利亞用AUSSAT—B組織衛星移動通信網。北美的衛星移動通信系統計畫由美國和加拿大合作,於90年代中期向北美海上、陸地和飛機提供移動通信服務,包括電話、電報、數據、傳真、無線電定位和尋呼業務。該系統的移動終端用L頻段,關口站用Ku頻段。
系統組成
主要由空間段、移動地球站和關口地球站組成。空間段包括通信衛星以及由衛星控制中心(SCC)和跟蹤、遙測、指令站(TT+C)組成的地面測控系統。移動地球站按使用的條件分,有船舶地球站、陸地移動地球站和航空機載地球站>按技術標準和業務種類分,有A標準站、C標準站、B標準站、M標準站和AERO標準站。
INMARSAT-A標準站(簡稱A標準站)採用頻分多址,按需分配方式,以25kHz信道間隔,SCPC—FM方式通電話;岸對船/船對岸作報採用時分復用,時分多址移相鍵控(TDM/TDMA)方式,天線直徑為lm(船用天線還需配備專用自動防搖擺平台和跟蹤設備),可提供高質量電話、傳真、數據和電報業務。陸用攜帶型可搬動A標準站配有摺疊式天線,全部設備重約30kg,可裝於特製旅行箱內。C標準站可傳輸600bit/s數據的終端,信道間隔為5kHz,配長度為10cm左右全向天線,總重量約幾千克,可在車、船上使用。岸站應設定相應C標準設備。1991年開始投入運行。B標準站和M標準站為話音數字調製的移動地球站,信道間隔分別為20kHz和10kHz,B標準站主要在船上使用,數字話音編碼為16kbit/%M標準站更為小巧,除裝於小型船舶和車輛上使用外,還作為攜帶型站在陸地上使用,數字話音編碼為4.8kbit/s。計畫於1993年投入運行。INMARSAT—AERO標準站為飛機上裝用的數字式移動終端,信道間隔話音為17.5kHz、數據為2.5kHz。1990年提供服務。
關口地球站為岸站,設在陸地上應配備可與上述幾種標準移動地球站通信的終端,並可接入公用電信網。天線直徑為13m。每個關口站均統一指配一個識別碼,供移動用戶選擇路由。
INMARSAT的SCC和TT+C站設於三大洋區的指定地點,對衛星軌道、位置、姿態及電氣運行特性進行測控。
INMARSAT的網路管理
由設於倫敦的該組織總部的網路控制中心(NCC)執行網管功能,各關口地球站、SCC和TT+C站均由NCC控制。三個洋區的四個網路協調站NCS也由NCC管理。
INMARSAT電路建立程式
以轉發器按頻分多址方式為基礎,按頻道間隔劃分信道,有船至岸要求開通報、話電路的公共申請信道,岸至船分配頻率的公共TDM信道、TDM/TDMA電傳信道及話音信道。各關口站被分配一定的TDM電傳專用信道。話音信道或電傳信道均為集中控制,按申請分配。電傳信道由各關口站分配,話音信道由網路協調站分配。移動終端如要與某關口站通話,則通過公共申請信道向關口站申請,關口站再向NCS申請。NCS選出一對空閒頻率,以指令方式通過公共TDM信道通知要通話的雙方,在公共TDM信道上守聽的雙方一旦收到指令,即自動使用指定的頻率建立信道進行通信,結束後再拆線並由岸站告知NCS。
移動終端如要通電傳,則通過公共申請信道向岸站申請。岸站分配信道的信息由NCS轉發,雙方按指令自動調到一對TDM/TDMA信道,進行電傳通報,完畢後由岸站通報NCS。
電路建立過程均由計算機自動完成。