[科普中国]-全球卫星移动个人通信

概述

随着世界经济的发展，各国之间互相渗透，人们之间的交流大大增加，而另一方面则是世界上还有许多人烟稀少的山区、草原、沙漠和岛屿也需要发展和沟通信息，这就使近十年来信息传递领域中卫星移动通信的需求量大增。在这段时期里，正值卫星技术、大规模集成技术、通信技术和计算机技术等取得了前所未有的发展。于是人们就不满足可搬动的小型卫星通信地面站或能便携的卫星通信用户机状态，希望能够用手持帆实现任何一个人（Whoeve）在任何时间（Whenever）任何地点（Wherever）都能与世界上其他任何人（Whomever）进行任何万式（Whatever）的通信，这就是所谓全球个人通信标志 （5W），第五个W是指可以支持话音、数据和图像等多种业务通信。1

特点（1）每个用户都有一个属于自己的唯一号码；

（2）采用各种技术手段综合而成一个无缝网络；

（3）用户可以在任何地方用无线方式进网，获得通信服务；

（4）提供多种服务能力（语音、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。2

所包含的系统（1）现有的及计划中的全球和地区性卫星系统如ACeS、Thuraya、APMT等，这类系统在对地静止轨道上运行，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。这些系统通常被视为“小型低轨道系统”（例如Orbcomm、LEOone等）。其中有一些已经开始运作，能够提供全球或区域性的移动通信业务及窄带业务（不包括话音业务）。

（3）现在已经开通或计划要在未来2－5年中投入运行的卫星系统，这类系统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），在非对地静止轨道运行，包括低轨道（LEO）。中轨道（MEO）和高椭圆轨道（HEO），通常被视为大型LEO系统（例如铱系统、全球星系统和ICO等）。

（4）计划在未来5－10年中投入运行的能够提供全球或区域性固定和移动多媒体宽带业务的卫星系统。这些系统将在对地静止轨道或非对地静止轨道上运行（例如Teledisc、Skybirdge系统等）。2

发展前景据有关资料和世界权威咨询公司预测，到2002年全世界将有12个卫星移动通信系统陆续形成模。届时世界范围内的各类卫星移动通信用户将达到500－800万户。对于国内卫星移动通信市场，预计到200年用户将达到80－100万户。根据国际著名的咨询机构美国KPMG公司的预测，发展中国家的市场将占GMPCS全球市场的50%～60%。

IP对卫星产业发展的驱动

尽管以Iridiurn为首的GMPCS卫星通信系统的一连串失利给卫星产业发展蒙上了阴影，而IP及计算机行业的发展给IP为基础的卫星产业发展带来了新机遇。卫星手段的广域连接能力与广播、多播优势，可充分发挥以IP为基础的INTERNET高速连接及多媒体远距离传送。兼之，ITU及IETF已取得对电路交换及IP为基础的网络的单一桥接标准，亦更有利于IP为基础的业务的开展。甚至一些产业分析资料还指出，在2004年经越INTERNET枢纽站的国际电话业务将占连接全球各地业务总量的25%—40%，其市场价值约达190亿美元左右，而且60%左右的主要公众电信运营商确信，2004左右IP电话将成为重要手段，可达25%左右的语音业务市场份额，这些情况定需充分重视。

宽带卫星正悄然来临

宽带卫星时代悄然来临已为一致认同。如果说上世纪80年代计算机由试验室走上了个人台式应用，引发了其相应一连串软硬件的改革与发明，而90年代则是互联网时代，虽然仅运用低成本的窄带数据通信手段，借助标准协议及标准接口，却带动了商务、科技及个人生活的革命性变化。现今，进入新世纪的头十年，将带来宽带革命，可称为宽带时代，将使INTERNET运行进入宽带层次，将使全球环境中的商务和个人消费进入革命性的宽带世界，相应宽带卫星时代亦悄然来临。人们充分利用网上卫星的广播、多播及广域连接能力，使卫星INTERNET业务能获得有效成功，已成为卫星通信业界广泛关注的新课题。借助VSAT及有效的空间段传输，将卫星电视与卫星高速INTERNET组合在一起，形成所谓DVB/IP统一卫星平台，可能成为卫星应用的一种所谓杀手锏（Killer applications），将成为宽带卫星时代的一种极有效的手段，具有广泛的应用前景。而且借助卫星的广域连接、广播能力，并与现代INTERNET协议技巧相组合，对地面INTERNET网络拥塞状况下，形成DVB/MPE（多协议封装）模式，可直接将宽带高速数据业务有效地传送到广域相距的INTERNET边际目的地等等。因此，在宽带革命时代，宽带卫星传送看来大有用武之地。一系列GEO宽带卫星通信系统诸如Spaceway、Astro Link及Cyber Star等均在密锣紧鼓中推进。

卫星直播与IP为基础的卫星多媒体传送

如众所知，数字压缩技术与其基本算法MPEG—1→MPEG—2 →MPEG—4 → MPEG—7 →MPEG—21等的发展为高质量图象压缩及其操作管理技巧奠定了坚实的基础，同时，超大功率与容量的卫星制造技术为其实施装备提供了可行途径。与此相应，从规则政策与轨道/频谱规划层面WRC—2000伊斯坦布尔大会1、3区广播卫星业务（BSS）的成功重新规划又为其大规模发展创造了最重要的先决条件，由此作为宽带卫星技术中的一个最重要的内容之一的DBS及DTH，及与此平行的DVB技术，显得尤为引人注目。特别是，如上所述，从美国在线AOL与时代华纳公司融合形成一代信息业界巨人这一角度看，构造卫星DVB/IP平台看来非常重要，在这次展示会的展品中，以及我国代表团参观访问休斯网络系统公司HNS及Gila t—GE公司的历程中，更充分体现了这一点。与此相关联，新一代Ka频段以宽带多媒体为市场目标的GEO卫星系统，诸如Spaceway，Astra Link及Cyber Star等，依然在快速推进；这一点则与屡遭失利、一蹶不振的由大量星座组成的LEO/MEO GMPCS系统形成了鲜明的对照。

静止轨道卫星移动业务（GEO MSS）

与LEO/MEO MSS业务相比较，如上所述，GEO MSS（简称GME），由于其比较符合市场驱动为主导及与地面业务互补集成的原则，而且研制周期较短、投资较省，是目前近代MSS中唯一较成功的幸存者。

在GEM运作方面，迄今为止可以说依然是INMARSAT为最成功者，它是目前能借助GEM业务赢利的全球唯一的运营公司，GEO MSS运营者中，APMT、ASC销声匿迹后，唯二的两个幸存者为由Indonesia牵头的ACeS系统和以阿联酋牵头的Thuraya系统。这些GEM系统的主要业务目标为GSM质量的话音，ITU—T G3标准的Fax直至9.6kbit/s速率的低速率数据传输（2.4/4.8/9.6 kbit/s），以及以GSM为基础的增值业务：数米精度的用户定位业务，定位为基础的派生增值业务，单跳端对端法律许可范围的综合业务，至最近关口站的最佳路由用户定位业务，高穿透率建筑物内用户呼叫业务等等。市场目标对象为农村环境，蜂窝延伸，国内范围的无缝隙漫游，国际商务旅行者，政府部门，跟踪与监测，资产管理，广播记者，应急救护，海事，航空，付费电话，甚至可扩充至短信息及其它方面。

目前Thuraya的运行手机已可提供GSM手机类似的产品，GSM、MSS及GPS三模式运行，尺寸为53mm×27mm×145mm，重量为217克。

INMARSAT除提供话音终端外，拟提供分组数据速率达144kbit/s的准UMTS终端，估计于2002年第二季度可投入应用，而且进一步向3G MSS迈进的终端数据速率可高达430kbit/s.，卫星将由Matra—Marconi制造，准全球覆盖，仍可于2004年左右投入应用，这即是所谓GEM的第二阶段计划phase2+。