原理

卫星电话

高轨道卫星（GEO）移动通信业务的特征来源于使用位于赤道上方35800km的对地同步卫星开展通信业务的条件。在这个高度上，一颗卫星几乎可以覆盖整个半球，形成一个区域性通信系统，该系统可以为其卫星覆盖范围内的任何地点提供服务，例如美国一颗卫星就可以覆盖美国大陆的连续部分，如阿拉斯加、夏威夷、波多黎各几百海里的近海地区。在GEO卫星系统中，只需要一个国内交换机对呼叫进行选路，信令和拨号方式比较简单，任何移动用户都可以被呼叫，无需知道其所在地点。同时，移动呼叫可以在任何方便的地点落地，不需要昂贵的长途接续，卫星通信费用与距离无关，它与提供本地业务的陆地系统的费用相近。当卫星对地面台站的仰角较大的时候（如在美国本土经度范围内，卫星对地面的仰角一般在20°～56°之间），移动天线具有朝上指向的波束，可以与地面的反射区分开，这样就可以几乎完全避免在陆地系统中常见的深度多径衰落。卫星信号因其仰角大，仅仅穿过树冠，从而使由枝叶引起的衰减降到只有几dB4。

业务类型

卫星移动通信业务可以提供两种普通的业务：一种为公共卫星中继通话器，另一种是专用卫星中继通话器，前者需要互联公用交换通话器网，使一个移动体呼叫世界上任一个固定通话器，后者只是在一移动台和它的调度员之间进行。这两种业务都可以传送通话器，寻呼和定位信息。这两种业务也可以结合起来形成特有的通信能力4。

继通话器业务

该网络包括卫星，工作于L频段的移动台、工作于K频段的网络操作中心和关口地球站/交换机互连完成，它使用由网络操作中心经专用信令信道指配给移动台和关口站的射频信号。为了建立一个呼叫和确定接续路由，移动台拨叫终点地址通话器号码，同时也给出自己的号码。网络操作中心指配给该移动台一个L频段射频信道，并将相应的K频段信道指配给靠近固定通话器地址的关口站，在此产生通常的通话器信令，以建立呼叫。网络操作中心记录路由、主叫和通话时间以便计算。另一方面上的操作与此类似。在提供长途连接灵活接续能力上，关口站的重要性是值得注意的，可能需要成百上千个关口站。呼叫一旦建立，话音带内数据、分组消息、定位和寻呼等业务信息均可以传递，一个无线台可以完成所有这些功能4。

通话器业务

该系统包括卫星、移动台和位于用户建筑外的基站，该基站由简化的关口（无呼叫路由选择和长途互连设备），根据需要指配给系统一条或几条电路，它可以使用简单的“按下即谈话”操作，也可以使用更复杂的交换方式，以便将系统的时间指配给不同的用户用于不同的目的。每一个移动体可以使用单一无线台完成调度通话器、不同速率数据、分组消息以及寻呼、定位消息的传递。若该无线台可以调谐到上面所提到的公用卫星中继通话器信令信道，则它也可以具有无线公用通话器功能4。

发展历程

卫星电话

自从1957年10月4日苏联成功发射了第一颗人造地球卫星以来，世界许多国家相继发射了各种用途的卫星。这些卫星广泛应用于科学研究，宇宙观测，气象观测，国际通信等许多领域。1958年12月美国宇航局（NASA）发射了“斯科尔”（SCORE）广播试验卫星，进行磁带录音信号的传输。1960年8月，又发射了“回声”（ECHO）无源发射卫星，首次完成了有源延迟中继通信。1962年7月美国通话器电报公司AT&T发射了“电星一号”（TELESTAR-1）低轨道通信卫星，在6GHz/4GHz实现了横跨大西洋的通话器、电视、传真和数据的传输，奠定了商用卫星通信的技术基础。

1965年苏联发射了“闪电”（MOLNIYA）同步卫星，完成了苏联和东欧之间的区域性通信和电视广播。至此，经历了近20年的时间，完成了通信卫星的试验，并使卫星通信的实用价值得到了广泛的承认。

1964年8月成立了商用的卫星临时组织。1973年2月更名为国际通信卫星自治（INTELSAT）。这是一个国际性商用卫星通信机构，截止1986年已有112个国家参加该组织（包括中国），目前正在使用的国际通信卫星主要是INTELSAT卫星公司（COMSAT）发射的“晨鸟”（Early Bird），也成为“INTELSAT-Ⅰ”国际通信卫星。自此之后，先后发射了六代国际通信卫星-Ⅱ~Ⅶ。前四代已经完成了使命，现在正在运行的包括IS-Ⅴ-A,IS-Ⅵ,IS-Ⅶ。

1980年发射的Ⅴ号和1985年发射的Ⅴ－A号国际卫星是一种大容量国际商用卫星。有6颗Ⅴ号卫星在同时工作，用于沟通300多个地球站。该卫星载有七副通信天线。转发器共有27个，可同时传送12500路通话器和两路彩色电视信号。

1989年发射的Ⅵ号国际卫星是重量为1600公斤，有46个转发器，通信容量为24000条双向话路和3路电视，采用数字倍增设备后扩大为12万个话路。该卫星转发器不仅使用C波段（6/4GHz），而且在点波束处还使用Ku频段（14/11GHz）。

1992年发射的Ⅶ号国际通信卫星是为了替代于1993年到期的Ⅴ－A国际通信卫星而研制的。该卫星外形与Ⅴ－A卫星相似，也是三轴稳定，在轨精度达±0.01°。该星采用了许多新技术，包括：

1. 4个波束可按地面指令而指向地球上任何地区。

2. 可根据业务需要改变卫星全球波束，将其分配给C波段点波束，使转发器得到充分的利用。