全球星
全球星是由美国劳拉公司（Loral Corporation）和高通（Qualcomm）倡导发起的卫星移动通信系统。该项目得到了Airtouch、Alcatel、Alenia、China Telecom、Dacom、梅赛德斯-奔驰集团Benz Aerospace、France Telecom、现代汽车、沃达丰、Elascom等公司的支持。
系统特点
全球星系统采用了48颗绕地球运行的低轨道卫星，实现了全球范围（除了南北极）的无缝隙覆盖。该系统提供的业务包括语音、传真、数据、短信和定位等。用户可以使用双模式手持机，这种手持机可以在地面蜂窝通信模式下工作，也可以在卫星通信模式下工作，以便在地面蜂窝网络无法覆盖的区域进行通信。全球星系统采用低轨卫星通信技术和CDMA技术，保证了良好的语音质量和较高的保密性。此外，该系统还具有连续的多重覆盖和路径分集接收能力，能够在可能产生信号遮挡的地区提供不间断的服务。全球星系统的设计旨在增强现有的电信网络，而非与其竞争。由于系统中不存在星际链路和星上处理，因此成本较低，同时也减少了技术风险。尽管如此，为了维持系统的稳定性，全球星系统需要建立大量的关口站，大约需要100至150座。
基本参数
全球星系统的基本参数如下所示：
- 多址方式：码分多址CDMA
- 轨道周期：114分钟
- 卫星数量：48+8
- 卫星寿命：\u003e7.5年
- 轨道高度：1414公里
- 卫星重量：450公斤
- 轨道平面：8个
- 功率：1100瓦
- 卫星/轨道：6颗
- 用户同时可视卫星数：2～4颗
- 平面转轴倾角：52度
- 卫星供应商：美国劳拉公司
- 误帧率：\u003c1%
- 比特误码率BER：优于1×10^-6
- 单向时延：150毫秒
- 接续时延：\u003c4秒
系统组成
全球星系统主要包括空间段、地面段和用户段三个组成部分。
空间段
空间段由48颗卫星和8颗备份星构成。这些卫星分布于8个轨道倾角为52度的圆形轨道平面上，每个轨道平面包含6颗卫星和1颗备用星。轨道高度约为1414km，传输时延和处理时延小于300ms，因此用户不会感知到延迟。系统的覆盖区域为南北纬70度以内。每个服务区始终由2~4颗卫星覆盖，用户可以随时接入系统。每颗卫星与用户的连通时间为17分钟，随后通过软切换转移到另一颗卫星，用户不会察觉到切换。卫星采用三轴稳定，轨道周期为114分钟，使用寿命超过7.5年，星体重约450kg。每颗卫星输出功率约为1000W，拥有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2.4/4.8/9.6kbps三种选择，数据传输速率为7.2kbps（持续流量）。卫星采用码分多址方式（CDMA），码元带宽为1.23MHz。卫星定位精度最高可达300米。卫星由美国劳拉公司制造。
地面段
地面段包括全球星控制中心（NCC）和关口站（GW）。NCC负责管理全球星系统的地面接续，包括管理关口站、数据网，并监控48颗卫星的运行状况。NCC分为地面操作控制中心（GOCC）、卫星操作控制中心（SOCC）和发射控制设施（TCF）。GOCC管理全球星系统的地面单元，执行网络规划，分配信道资源，管理用户账单。SOCC管理和控制卫星发射，通过无线电通信了解卫星在轨道上的状态，控制卫星的轨道操作。关口站（GW）是设置在全球各地的地面站，每个关口站可以与3颗卫星通信，承担转接全球星系统和地面公共网络（PSTN/PLMN）的任务。它将来自不同卫星或同一卫星的不同数据流信号组合在一起，提供无缝覆盖。它将卫星网和地面公网连接起来，每个用户终端可以通过一颗或多颗卫星（利用CDMA的分集接收技术）和一个关口站实现与全球任何地区的通信。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，仅四个预生产关口站具有此单元）。全球星数据网（GDN）将GW、GOCC、SOCC连接起来。全球星关口站的起始跟踪仰角为10度，最大覆盖半径为2000km，在中国只需建立三个关口站即可覆盖全国。三个关口站的最佳选址分别为北京、广州市、兰州市。关口站的空中信道最少为80条，最多为1000条；用户容量最小为1万，最大为10万，三个关口站最终可容纳30万用户。全球星关口站的系统集成商为高通。
用户段
用户段指使用全球星系统业务的用户终端设备，包括手持式、车载式和固定式。手持式终端有三种模式：全球星单模、全球星/GSM双模、全球星/CDMA/AMPS三模。手持机包括SIM卡/SM卡及无线电话机；车载终端包括手持机和卡式适配器；固定终端包括射频单元（RFU）、连接设备和电话机，有住宅电话、付费电话和模拟中继三种。用户终端可提供语音、数据（7.2kbps）、三类传真、定位、短信等业务。用户终端生产商包括美国的高通、瑞典的爱立信（Ericsson）、意大利的Telital。前者的生产基于CDMA，后者则基于GSM。手机尺寸略大于现有地面蜂窝手机，通话时间和待机时间与现有地面蜂窝手机相当。
进展及计划
全球星系统的进展总体顺利，一主一备的GOCC和SOCC运作正常，全球关口站建设也在稳步推进，手机生产按商业计划进行。尽管卫星发射受到影响，但随着多次成功的发射，为2000年第三季度末开通初始业务提供了保障。全球星系统原计划由美国、乌克兰、俄罗斯的火箭发射卫星。1998年2月和4月，全球星利用美国Delta 2火箭成功进行了两次发射，但同年9月使用乌克兰Zenit火箭发射12颗卫星失败。此后，全球星对发射计划进行了全面调整，计划在1999年进行11次发射，发射44颗卫星，2000年第一季度再发射4颗卫星。截至1999年，已经成功进行了三次发射，现有20颗卫星在轨进行测试运行。全球星计划在1999年第三季度末业务开通时将有至少32颗卫星在轨。全球星系统首批4个带遥测控制单元（TCU）的预生产关口站已全部安装调试完毕，与卫星的各项测试均合格。全球星公司已向Qualcomm公司订购了38个关口站，其中北京关口站是第一个正式生产的关口站。全球星公司计划在1999年第三季度末完成包括中国在内的9个国家关口站的验收并提供初始业务，到1999年底有16个国家的关口站运行，向世界45%的人口提供业务。计划在中国建造的3个关口站，北京关口站建设进展顺利，已于1999年6月进行全网调测。广州关口站、兰州关口站在加紧建设中，预计分别在1999年第三季度和2000年初具备装机条件。1999年9月，全球星在巴黎利用在轨的8颗卫星打通了全球星系统的第一个电话，话音质量优于现有地面蜂窝网。截至目前，全球星已与125个国家签署了xSP协议，已在32个国家获得全球星卫星业务许可。2000年5月开始在中国地区提供服务。
全球星覆盖范围
北京关口站信号覆盖范围涵盖中国多个省份和地区，包括黑龙江省、吉林省、辽宁省、内蒙古自治区、北京市、河北省、河南省、山东省、山西省、湖北省、安徽省、青海省、甘肃省、陕西省、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区的部分地区、西藏拉萨市、四川省的部分地区、福建省北部、浙江省。此外，还包括中国的渤海海域、黄海海域和东海海域。
参考资料
全球星:服务于大众的现代通信.中国知网.2024-11-02
基于全球星实现无人机远程通信.中国电子网.2024-11-02
全球星（Globalstar）系统简介.中国科普博览_电信博物馆.2024-11-02