低軌衛星移動通信

低軌衛星移動通信

低軌衛星移動通信指利用運行軌道比地球同步軌道低得多的一組衛星,實現移動用戶之間或移動用戶與固定用戶之間的通信,是當前通信領域研究的一個熱點。

基本信息

發展

低軌道衛星示意圖低軌道衛星示意圖

頻段為促進低軌道(LEO)衛星的開發,1992年世界無線電行政大會對LEO的頻段做了專門的安排,除在100~150MHz和400MHz分配少量頻段給小容量LEO衛星移動通信使用外,還在1GHz以上,對大容量LEO衛星移動通信使用的頻段作了明確指配,即上行1610~1626.5MHz,共16.5MHz頻寬。下行2483.5~2500MHz,頻寬16.5MHz。

提出低軌道衛星方案的大公司有8家。其中最有代表性的低軌道衛星移動通信系統主要有銥(Iridium)系統和全球星系統(Globalstar)系統、牡羊(Arics)系統、低軌衛星(Leo-Set)系統、柯斯卡(Coscon)系統、衛星通信網路(Teledesic)系統等。

組成

一般由低軌道衛星和主控地球站,關口地球站,移動地球站(車載站、船載站、機載站等),手持機,尋呼機以及無線電定位終端等組成。例如計畫中的低軌道衛星星座,是用十幾顆至幾十顆低軌道運行的小型衛星,分若干個軌道,每軌道若干顆衛星,繞地球在經度上距離相等的若干個軌道面鏇轉。

這好比把陸地蜂窩移動通信系統安裝在衛星上,對地面形成無線蜂窩覆蓋,把整個地球表面都覆蓋在內,可提供電話、傳真、數據、尋呼及無線電定位等業務。

特點

低軌道衛星一般距地面約1000km,空間傳輸損耗較小。衛星形成的覆蓋小區在地球表面很快移動,繞地球一周約需2小時。當小區移過移動用戶時,也有“越區切換”問題,不同的是陸地蜂窩式移動通信系統是移動用戶移動通過固定的小區,而低軌道衛星移動通信系統是快速移動的小區通過較慢速移動的用戶。在低軌道上運行的衛星,距地面的髙度是變化的,使每顆衛星的覆蓋面積也在改變,從而造成有些區域出現盲區,有些區域發生重疊,為解決這些問題,增加了控制的複雜性,使系統成本提高。

優勢

低軌道衛星小巧,一般只有幾百公斤重,用小型火箭就能發射,這也為及時更換有故障的衛星提供了便利,對保證通信系統的質量和高可靠性有利。

利用低軌道(LEO)衛星實現手持機個人通信的優點在於:一方面衛星的軌道高度低,使得傳輸延時短。路徑損耗小,多個衛星組成的星座可以實現真正的全球覆蓋,頻率復用更有效;另一方面蜂窩通信、多址、點波束、頻率復用等技術也為低軌道衛星移動通信提供了技術保障。因此,LEO系統被認為是最新最有前途的衛星移動通信系統。

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