纵论"全球星"卫星移动通信系统<1>

纵论"全球星"卫星移动通信系统（郭刚）<1>
1 全球卫星移动通信系统
在1996年国际电联电信政策论坛会（WTPF）上，正式提出了全球卫星移动通信系统
（GMPCS）
概念。GMPCS系统的主要特点是：（1）每个用户有一个属于自己的唯一号码；（2）采用各种技
术手段综合成一个无缝的网；（3）用户可以在任何地方以无线方式进网，获得通信服务；（4）
提供多种服务能力（话音、数据、图像等多媒体业务）；（5）移动终端超小型、低功耗、低成
本、高质量。
实际上，GMPCS可视作IMT－2000的卫星组成部分。它将把我们今天所看到的不同系统统一成
一个无线基础设施，并且能”于任何时间在任何地方”提供移动通信业务。
GMPCS概念所包含的系统有：
（1）在对地静止轨道上运行的现有及计划中的全球和地区性卫星系统（如ACeS、Thuraya和
APMT等），提供移动话音和低速数据业务。
（2）在非对地静止轨道上运行的卫星系统（如Orbcomm和LEOone等），能够提供全球或区域
性的窄带移动通信业务（即低速数据业务，不包括话音业务）。这些系统通常被视为”小LEO系
统”。
（3）计划于未来 2～5年内投入运行的卫星系统（如铱系统、全球星系统和ICO等），能够
提供全球或区域性的移动通信业务及窄带移动业务（包括话音和相对低速数据业务人这些系统将
在非对地静止轨道运行，通常被视为”大LEO系统”。
（4）计划于未来5～10年内投入运行的卫星系统（如Teledisc和Skybridge系统等），能够
提
供全球或区域性的固定和移动多媒体宽带业务。这些系统将在对地静止轨道或非对地静止轨道上
运行。
2全球星系统概况
全球星系统是由美国劳拉公司和高通公司倡导发起的。它利用48颗绕地球运行的低轨道卫星
在全球范围（不包括南北极）向用户提供无缝隙覆盖的低价卫星移动通信业务（包括话音、传真
做据、短信息、定位等）。用户使用双模式手持机，可实现全球范围内任何地点、任何个人在任
何时间与任何人以任何方式的通信，即所谓的全球个人通信。
全球星系统采用低轨卫星通信技术和CDMA技术，能确保话音质量良好，增加通话的保密性和
安全性，用户感觉不到时延。全球星系统没有星际链路，无需星上处理，从而大大降低了系统投
资费用，而且避免了许多技术风险。当然，星体设计简单，使得系统必须建较多的关口站。全球
星系统主要由空间段、地面段和用户段三部分组成。
2.1空间段
该段由48颗卫星加4颗备份星组成。这些卫星分布在8个倾角为52°的圆形轨道平面上，每个
轨道平面6颗卫星，两个轨道共用1颗备用星。轨道高度约为1414km，传输时延和处理时延小于
300ms，因此用户感觉不到时延。卫星采用三轮稳定，轨道周期为114min，寿命为7.5年，星体重
量约450kg。每颗卫星输出功率约为1000W，有16个点波束，2800个双工话音信道或数据信道，总
共268800信道。话音传输速率有2.4／4.8／9.6kb／s三种，数据传输速率为7.2kb／ S（持续流
量）。
卫星多址方式采用码分多址（CDMA），码元带宽为1.23MHz。卫星定位精度最高可达300m。卫星制
造商为美国劳拉公司。
2.2地面段
该段包括全球星控制中心（NCC）和关口站（GW）。NCC包括地面操作控制中心（GOCC）、卫
星操作控制中心（SOCC）和发射控制设施（TCF）。NCC一主一备，负责管理全球星系统的地面接
续，即管理关口站、数据网，并监视48颗卫星的运行情况。关口站（GW）是指设置在全球各地的
地面站，每个关口站可与3颗卫星通信，承担转接全球星系统和地面公网（PSTN／PLMN）的任务。
关口站包括射频分系统、CDMA分系统、管理分系统、交换分系统（包括GSM MSC和IS41 MSC）遥
测
控制单元（TCU，只有承担卫星测控功能的4个预生产关口站才有此单元）。全球星数据网（GDN）
把GW、GOCC和 SOCC连接起来。全球星关口站的系统集成商为高通公司。
2.3用户段
该段指的是使用全球星系统业务的用户终端设备电括手持式、车载式和固定式）。手持式终
端有全球星单模、全球星／GSM双模、全球星／CDMA／AMPS三模三种模式。用户终端可提供话音、
数据（7.2kb／s）、三类传真、定位、短信息等业务。用户终端生产商有美国高通公司、瑞典爱
立信公司和意大利Telital公司。
3市场分析
据世界权威咨询公司预测，世界及我国卫星移动通信拥有较好的市场前景。到2002年，全世
界将有12个卫星移动通信系统陆续形成规模。届时，世界范围内的各类卫星移动通信用户数将达
500—800万。对于国内卫星移动通信市场，预计到2005年用户将达80－100万户。因此，市场竞
争异常激烈。
对于卫星移动通信市场需求的预测，国际上一般使用与地面蜂窝用户类比的方法预测，辅以
必要的用户调查。下面介绍国内相关机构对我国卫星移动通信市场的预测结果，具体采用了分类
法、类比法和国外机构提供的模型法，最后对三种预测结果进行综合分析和加权取定。
3.1预测方法
（1）类比法预测
对世界范围卫星移动通信市场用户数的预测，一般取地面移动通信系统用户数总量的0.2%～
1%。考虑到卫星移动通信系统在2000年前后刚投入使用，因此取2000年比例为0.2%～0.8%，随时
间推移，系统性能不断完善，用户对卫星移动通信需求不断提高，到2003年后，比例取为0.4%～
1%。
（2）分类法预测
首先对市场用户进行分类，由使用目的相近的用户组成若干个子市场，分别对各子市场用户
进行预测，然后相加得出市场总量。确定该参数的因素为该类用户的职业特点、对资费承受能力
及卫星移动业务通信质量要求等，预测的假设条件（通话费、月租费、手机价格）详见表1。
卫星移动通信系统资费标准

业务种类	国际业务 （美元/分钟）	国内业务 （美元/分钟）	手机价格 （美元）	月租费 （美元）	入网费 （美元）
手机-手机	2.10	0.80	750	15	120
手机-固定	1.75	0.70

根据卫星移动通信系统业务的特点，结合我国不同部门用户的经济或公务活动情况，将卫星
移动通信系统市场划分为11个子市场，求出市场基本层用户数量和子市场用户平均利用率参数。