高軌道地球衛星通信

用位於赤道上方35800km的對地同步衛星開展通信業務的條件。在這個高度上，一顆衛星幾乎可以覆蓋整個半球，形成一個區域性通信系統，該系統可以為其衛星覆蓋範圍內的任何地點提供服務。

基本介紹

• 中文名：高軌道地球衛星通信
• 外文名：high elliptical orbit communication

簡介

高軌道衛星通信業務的特徵來源於使用位於赤道上方35800km的對地同步衛星開展通信業務的條件。在這個高度上，一顆衛星幾乎可以覆蓋整個半球，形成一個區域性通信系統，該系統可以為其衛星覆蓋範圍內的任何地點提供服務，例如美國一顆衛星就可以覆蓋美國大陸的連續部分，如阿拉斯加、夏威夷、波多黎各幾百海里的近海地區。在GEO衛星系統中，只需要一個國內交換機對呼叫進行選路，信令和撥號方式比較簡單，任何移動用戶都可以被呼叫，無需知道其所在地點。同時，移動呼叫可以在任何方便的地點落地，不需要昂貴的長途接續，衛星通信費用與距離無關，它與提供本地業務的陸地系統的費用相近。當衛星對地面台站的仰角較大的時候（如在美國本土經度範圍內，衛星對地面的仰角一般在20°～56°之間），移動天線具有朝上指向的波束，可以與地面的反射區分開，這樣就可以幾乎完全避免在陸地系統中常見的深度多徑衰落。衛星信號因其仰角大，僅僅穿過樹冠，從而使由枝葉引起的衰減降到只有幾dB。

特點

自本世紀60年代以來，人類已經將數以百計的通信廣播衛星送入高軌道（GEO），在實現國際遠距離通信和電視傳輸方面，這些衛星一直擔當主角。但是，高軌道（GEO）衛星也存在一些問題：

（1） 自由空間中，信號強度反比於傳輸距離的平方。高軌道（GEO）衛星距地球過遠，需要有較大口徑的通信天線。

（2） 信號經過遠距離傳輸會帶來較大的時延。在電話通話中，這種時延會使人感到明顯的不適應。在數據通信中，時延限制了反應速度，對於2001年台式超級計算機來說，半秒種的時延意味著數億位元組的信息滯留在緩衝器中。

（3） 軌道資源緊張。高軌道（GEO）衛星只有一條，相鄰衛星的間隔又不可以過小，因為地球站天線分辨衛星的能力受限於天線口徑的大小。在Ka頻段（17～30GHz）為了能夠分出2°間隔的衛星，地面站天線口徑的合理尺寸應不小於66cm。按這樣計算，高軌道（GEO）衛星只能提供180顆同軌道位置。這其中還包括了許多實用價值較差，處於大洋上空的位置。

套用編輯

北美衛星移動通信系統MSAT是世界上第一個區域性衛星移動通信系統。1983年，加拿大通信部和美國宇航局達成協定，聯合開發北美地區的衛星業務，加拿大TMI公司和美國AMSC公司負責該系統的實施和運營。MSAT是加拿大經營的第一顆星，MSAT系統可服務於公眾通信，又可以服務於專用通信。關口站通過有線環路與市話本地網相連，移動用戶和固定用戶之間的通信通過由網路控制中心分配的射頻信道和關口站、市話本地網互連之後進行。

總的來說MSAT系統主要提供兩大類業務：一類是公眾通信的無線業務，另一類是面向專用通信的專用通信業務。具體可以分為以下6種：
行動電話業務：把移動的陸上車輛、船舶或飛機同公眾電話交換網互連起來的語音通信。
移動無線電業務：用戶移動終端與基站之間雙向話音調度業務。
移動數據業務：可與行動電話業務或移動無線電業務結合起來的雙向數據通信。
航空業務：為了安全或其它目的的話音和數據通信
終端可搬移的業務：在人口稀少地區在固定的位置上使用可搬移的終端為用戶提供電話和雙向數據業務
尋呼業務
MSAT系統的網路管理是分級實現的。在系統級上，網路操作中心負責全系統的管理和業務控制，包括資料庫管理、用戶信息服務、業務協調、航空安全優先業務的安排，以及向各網路控制中心提供使用的線路數量以及其頻率。具體的線路中心是在網路控制中心實現的。每個網路控制中心管理一個或多個用戶集團。每個用戶集團包括一組移動用戶以及其相應的鏈路站。這種分級管理的辦法，可以各自獨立地解決各用戶集團內部的問題，使整體管理簡單化。與此同時，系統操作中心仍可以優先調用下一級網路中的線路。
由移動終端到網路控制中心的信令通道採用隨機地址方式，控制中心到移動用戶的信令則採用點到多點連續數據包復用方式，當移動終端或鏈路站通過信令通道發出呼叫時，網路控制中心的網路管理選擇呼叫信息，然後根據資料庫提供的狀態信息、允許的業務信息和配置信息等，選擇兩端的連線線路並確定業務的類型。頻率指配信息通過信令信道傳到兩個端站，控制其頻率合成器，把頻率設定在指定的頻道。當通信完畢後，網路管理器把線路歸入空閒的通道備用、路由選擇和地址區分選擇上，還有一些特殊的考慮，例如單向呼叫、限定範圍呼叫等。