全球星是由美國勞拉公司（Loral Corporation）和高通（Qualcomm）倡導發起的衛星移動通信系統。該項目得到了Airtouch、Alcatel、Alenia、China Telecom、Dacom、梅賽德斯-奔馳集團Benz Aerospace、France Telecom、現代汽車、沃達豐、Elascom等公司的支持。
系統特點
全球星系統采用了48顆繞地球運行的低軌道衛星，實現了全球范圍（除了南北極）的無縫隙覆蓋。該系統提供的業務包括語音、傳真、數據、短信和定位等。用戶可以使用雙模式手持機，這種手持機可以在地面蜂窩通信模式下工作，也可以在衛星通信模式下工作，以便在地面蜂窩網絡無法覆蓋的區域進行通信。全球星系統采用低軌衛星通信技術和CDMA技術，保證了良好的語音質量和較高的保密性。此外，該系統還具有連續的多重覆蓋和路徑分集接收能力，能夠在可能產生信號遮擋的地區提供不間斷的服務。全球星系統的設計旨在增強現有的電信網絡，而非與其競爭。由于系統中不存在星際鏈路和星上處理，因此成本較低，同時也減少了技術風險。盡管如此，為了維持系統的穩定性，全球星系統需要建立大量的關口站，大約需要100至150座。
基本參數
全球星系統的基本參數如下所示：
- 多址方式：碼分多址CDMA
- 軌道周期：114分鐘
- 衛星數量：48+8
- 衛星壽命：>7.5年
- 軌道高度：1414公里
- 衛星重量：450公斤
- 軌道平面：8個
- 功率：1100瓦
- 衛星/軌道：6顆
- 用戶同時可視衛星數：2～4顆
- 平面轉軸傾角：52度
- 衛星供應商：美國勞拉公司
- 誤幀率：<1%
- 比特誤碼率BER：優于1×10^-6
- 單向時延：150毫秒
- 接續時延：<4秒
系統組成
全球星系統主要包括空間段、地面段和用戶段三個組成部分。
空間段
空間段由48顆衛星和8顆備份星構成。這些衛星分布于8個軌道傾角為52度的圓形軌道平面上，每個軌道平面包含6顆衛星和1顆備用星。軌道高度約為1414km，傳輸時延和處理時延小于300ms，因此用戶不會感知到延遲。系統的覆蓋區域為南北緯70度以內。每個服務區始終由2~4顆衛星覆蓋，用戶可以隨時接入系統。每顆衛星與用戶的連通時間為17分鐘，隨后通過軟切換轉移到另一顆衛星，用戶不會察覺到切換。衛星采用三軸穩定，軌道周期為114分鐘，使用壽命超過7.5年，星體重約450kg。每顆衛星輸出功率約為1000W，擁有16個點波束，2800個雙工話音信道或數據信道，總共268800信道。話音傳輸速率有2.4/4.8/9.6kbps三種選擇，數據傳輸速率為7.2kbps（持續流量）。衛星采用碼分多址方式（CDMA），碼元帶寬為1.23MHz。衛星定位精度最高可達300米。衛星由美國勞拉公司制造。
地面段
地面段包括全球星控制中心（NCC）和關口站（GW）。NCC負責管理全球星系統的地面接續，包括管理關口站、數據網，并監控48顆衛星的運行狀況。NCC分為地面操作控制中心（GOCC）、衛星操作控制中心（SOCC）和發射控制設施（TCF）。GOCC管理全球星系統的地面單元，執行網絡規劃，分配信道資源，管理用戶賬單。SOCC管理和控制衛星發射，通過無線電通信了解衛星在軌道上的狀態，控制衛星的軌道操作。關口站（GW）是設置在全球各地的地面站，每個關口站可以與3顆衛星通信，承擔轉接全球星系統和地面公共網絡（PSTN/PLMN）的任務。它將來自不同衛星或同一衛星的不同數據流信號組合在一起，提供無縫覆蓋。它將衛星網和地面公網連接起來，每個用戶終端可以通過一顆或多顆衛星（利用CDMA的分集接收技術）和一個關口站實現與全球任何地區的通信。關口站包括射頻分系統、CDMA分系統、管理分系統、交換分系統（包括GSM MSC和IS41 MSC）、遙測控制單元（TCU，僅四個預生產關口站具有此單元）。全球星數據網（GDN）將GW、GOCC、SOCC連接起來。全球星關口站的起始跟蹤仰角為10度，最大覆蓋半徑為2000km，在中國只需建立三個關口站即可覆蓋全國。三個關口站的最佳選址分別為北京、廣州市、蘭州市。關口站的空中信道最少為80條，最多為1000條；用戶容量最小為1萬，最大為10萬，三個關口站最終可容納30萬用戶。全球星關口站的系統集成商為高通。
用戶段
用戶段指使用全球星系統業務的用戶終端設備，包括手持式、車載式和固定式。手持式終端有三種模式：全球星單模、全球星/GSM雙模、全球星/CDMA/AMPS三模。手持機包括SIM卡/SM卡及無線電話機；車載終端包括手持機和卡式適配器；固定終端包括射頻單元（RFU）、連接設備和電話機，有住宅電話、付費電話和模擬中繼三種。用戶終端可提供語音、數據（7.2kbps）、三類傳真、定位、短信等業務。用戶終端生產商包括美國的高通、瑞典的愛立信（Ericsson）、意大利的Telital。前者的生產基于CDMA，后者則基于GSM。手機尺寸略大于現有地面蜂窩手機，通話時間和待機時間與現有地面蜂窩手機相當。
進展及計劃
全球星系統的進展總體順利，一主一備的GOCC和SOCC運作正常，全球關口站建設也在穩步推進，手機生產按商業計劃進行。盡管衛星發射受到影響，但隨著多次成功的發射，為2000年第三季度末開通初始業務提供了保障。全球星系統原計劃由美國、烏克蘭、俄羅斯的火箭發射衛星。1998年2月和4月，全球星利用美國Delta 2火箭成功進行了兩次發射，但同年9月使用烏克蘭Zenit火箭發射12顆衛星失敗。此后，全球星對發射計劃進行了全面調整，計劃在1999年進行11次發射，發射44顆衛星，2000年第一季度再發射4顆衛星。截至1999年，已經成功進行了三次發射，現有20顆衛星在軌進行測試運行。全球星計劃在1999年第三季度末業務開通時將有至少32顆衛星在軌。全球星系統首批4個帶遙測控制單元（TCU）的預生產關口站已全部安裝調試完畢，與衛星的各項測試均合格。全球星公司已向Qualcomm公司訂購了38個關口站，其中北京關口站是第一個正式生產的關口站。全球星公司計劃在1999年第三季度末完成包括中國在內的9個國家關口站的驗收并提供初始業務，到1999年底有16個國家的關口站運行，向世界45%的人口提供業務。計劃在中國建造的3個關口站，北京關口站建設進展順利，已于1999年6月進行全網調測。廣州關口站、蘭州關口站在加緊建設中，預計分別在1999年第三季度和2000年初具備裝機條件。1999年9月，全球星在巴黎利用在軌的8顆衛星打通了全球星系統的第一個電話，話音質量優于現有地面蜂窩網。截至目前，全球星已與125個國家簽署了xSP協議，已在32個國家獲得全球星衛星業務許可。2000年5月開始在中國地區提供服務。
全球星覆蓋范圍
北京關口站信號覆蓋范圍涵蓋中國多個省份和地區，包括黑龍江省、吉林省、遼寧省、內蒙古自治區、北京市、河北省、河南省、山東省、山西省、湖北省、安徽省、青海省、甘肅省、陜西省、寧夏回族自治區、新疆維吾爾自治區的部分地區、西藏拉薩市、四川省的部分地區、福建省北部、浙江省。此外，還包括中國的渤海海域、黃海海域和東海海域。
參考資料 >
全球星:服務于大眾的現代通信.中國知網.2024-11-02
基于全球星實現無人機遠程通信.中國電子網.2024-11-02
全球星（Globalstar）系統簡介.中國科普博覽_電信博物館.2024-11-02