L波段卫星移动通信业务..doc

L 波段卫星移动通信业务L波段的卫星通信和广播业务主要为：利用GEO（地球同步轨道）卫星向车载、船载、机载和便携式终端提供移动电话和数据通信业务、利用GEO卫星或LEO（低轨）卫星星座向手持终端提供移动电话和数据通信业务，以及利用GEO卫星向便携式和车载终端提供声音和数据广播业务。 由于可用带宽窄，加上车载、便携式和手持终端的天线波束宽，L波段卫星通信的频率资源和轨位资源极为紧缺。因此，相应的业务范围局限于向常规的卫星通信、移动通信、以及有线通信服务区外的用户，提供话音和低速数据通信。尽管L波段卫星通信终端的售价通常比较低廉，但是，L波段卫星通信系统的建设成本高，其通信费用也远高于常规的卫星通信手段。 系统设备与资源 静止卫星 静止通信卫星工作在距离地球表面大约3万6千公里的同步轨道上，一颗卫星可以覆盖大约1/3的地球表面。静止卫星与地面终端的距离远，无线电信号的单跳时延，即从一个地面终端经卫星转发至另一个地面终端的传输时延长达1/4秒上下，电波的传输损耗也高达180dB以上。为了限制通话延时，移动终端之间的通话线路应避免采用双跳或多跳连接，需要在卫星上引入复杂而昂贵的星上交换设备。为了能向天线增益和射频功率都很低的手持式地面终端提供服务，卫星天线需要采用大口径、高增益设计。由于发射火箭的尺寸限制，大口径天线还得采用折叠展开式设计。为了提高频率资源的利用率，卫星天线多采用密集点波束设计，以便通过波束隔离的手段，重复使用L波段的可用带宽。由此可见，可以向手持或便携式终端提供服务的静止通信卫星的结构复杂，发射和展开过程的风险高，造价通常为常规通信卫星的3到5倍。 低轨卫星星座 低轨卫星的覆盖范围随轨道高度而变。多颗低轨卫星组成的星座有可能动态覆盖整个地球表面。卫星星座通常由等间隔分布在赤道环上的多个倾斜卫星轨道、以及均匀分布在每个倾斜轨道上的多颗卫星所构成。星座中的卫星数量取决于卫星的轨道高度，星座的覆盖范围取决于卫星高度和轨道倾角。考虑到低轨卫星星座的卫星数量为数十至数百个，低轨卫星的工作寿命又因大气阻力的影响而远低于静止卫星，卫星星座的建设和维护费用数十倍于常规静止轨道通信卫星。 地面终端天线 L波段地面移动终端的天线增益很低，方向性也极差。例如，锥形螺旋天线的标称增益约为3dB，方向图为半球状；微带天线的标称增益为2dB，方向图为宽环形；下垂式交叉偶极子天线的标称增益为5dB，方向图为环形；圆柱形隙缝天线的标称增益为 2dB，方向图为环形。 由于L波段地面终端天线对本系统卫星和邻星的鉴别力有限，静止轨道环上可以容纳的L波段卫星数量远少于C波段和Ku波段卫星。相邻的L波段卫星之间只能通过协调，分享有限的带宽资源。 工作波段 国际电联在《无线电规则》中，为卫星通信分配的L波段资源如表1所示。 表1L波段的卫星通信频率资源 频率 (MHz) 业务分配 现行卫星系统 1452-1492 固定、移动、广播、卫星广播 AsiaStar 1525-1535 空间操作 / 下行、固定、卫星移动 / 下行等 Inmarsat, Thuraya 1535-1559 卫星移动 / 下行 Inmarsat, Optus B3, Thuraya 1610-1610.6 卫星移动 / 上行、航天导航、（卫星定位 / 上行） GlobalStar 1610.6-1613.8 卫星移动 / 上行、无线电天文、航天导航、（卫星定位 / 上行） GlobalStar 1613.8-1626.5 卫星移动 / 上行、航天导航、（卫星移动 / 下行、卫星定位 / 上行） GlobalStar, Iridium 1626.5-1660 卫星移动 / 上行 Inmarsat, Thuraya 1660-1660.5 卫星移动 / 上行、无线电天文 Thuraya 表 1 中的数据表明，分配给卫星广播的总带宽为 40MHz ，分配给卫星移动通信（星对地）的总带宽为 34MHz ，分配给卫星移动通信（地对星）的总带宽为 50.5MHz 。现有和将来的所用卫星移动通信业务所能使用的 L 波段资源仅为 84.5MHz 。这些频率资源中的大部分还要通过协调，与其他的无线业务分享使用。 表 2 亚太地区的 L 波段通信广播卫星 INMARSAT OPTUS-B TURAYA ACeS AsiaStar 北斗 Iridium GlobalStar 类型 GEO GEO GEO GEO GEO GEO LEO 星座 LEO 星座 轨位 (deg E) 64/108.5/178/179 160 44 （双星） 123 105 80/110.5/140 66 星 6 轨面 48 星 8 轨面 转发器类型 透明信道 透明信道 星上交换