張華沖 吳永欣 楊賢 劉力軍

摘要：針對(duì)國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星通信公司的主流通信系統(tǒng)——海事四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)，介紹了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、衛(wèi)星載荷的組成和技術(shù)特點(diǎn)。近年來(lái)，海事四代衛(wèi)星出現(xiàn)了許多新業(yè)務(wù)類型，包括適用于流媒體的高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)、應(yīng)用于定位領(lǐng)域的星基增強(qiáng)系統(tǒng)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及軍事應(yīng)用，從信號(hào)參數(shù)、工作原理以及使用角度對(duì)新業(yè)務(wù)進(jìn)行了剖析，總結(jié)了海事四代衛(wèi)星業(yè)務(wù)種類及發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星移動(dòng)通信;衛(wèi)星接入站;高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù);星級(jí)增強(qiáng)系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN911 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-1739（2021）13-58-5

Analysis on Inmarsat-4 Satellite Network Architecture and New Business

ZHANG Huachong1， WU Yongxin1， YANG Xian1， LIU Lijun2

（1. The 54th Research Institute of CETC， Shijiazhuang 050081， China;

2. Hebei University of Economics and Business， Shijiazhuang 050061， China）

Abstract：The Inmarsat-4 satellite communication system plays a dominant role in Inmarsat. he network architecture， systemcomposition of satellite payload and technical characteristics of Inmarsat-4 system are introduced. In recent years， multiple newbusinesseses occur in Inmarsat-4， including high data-rate transmission service， satellite-based augmentation system for positioningdomain， Internet of Things and military application. The signal parameter， operating principle and usage of these businesses are analyzedparticularly. Finally， the businesslines and development trend of Inmarsat-4 satellite are summarized.

Keywords：mobile satellite communications; satellite access station; high data rate; satellite-based augmentation system

0 引言

海事四代衛(wèi)星是國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星通信公司（Inmarsat）家族中提供主流業(yè)務(wù)的衛(wèi)星系統(tǒng)，于 2009 年 2 月提供全球服務(wù)，為南、北緯 78° 之間的地區(qū)提供無(wú)縫隙的移動(dòng)通信服務(wù)。Inmarsat 基于海事四代衛(wèi)星平臺(tái)提供的以 BGAN、GSPS 為代表的通信系統(tǒng)，在政府、企業(yè)、新聞采訪、資源勘探及科考探險(xiǎn)等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。近年來(lái)，隨著用戶對(duì)寬帶數(shù)據(jù)需求的增加，以及衛(wèi)星移動(dòng)通信在物聯(lián)網(wǎng)和軍事應(yīng)用的快速增長(zhǎng)，海事四代衛(wèi)星系統(tǒng)涌現(xiàn)出了許多新的業(yè)務(wù)類型及應(yīng)用，如 HDR、L-TAC、星級(jí)增強(qiáng)應(yīng)用等。

文獻(xiàn)[1-3]介紹了海事四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成，在應(yīng)用方面，側(cè)重于介紹傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)的應(yīng)用情況，缺少對(duì)通信業(yè)務(wù)的工作原理進(jìn)行深入分析，尤其缺少對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)及應(yīng)用的介紹。本文基于海事四代衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)總結(jié)了其技術(shù)特點(diǎn)，針對(duì)近年來(lái)出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)及應(yīng)用，結(jié)合衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)深入剖析了工作原理。

1 海事四代衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

1.1 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

海事四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)將衛(wèi)星通信與 UMTS 系統(tǒng)進(jìn)行了融合，構(gòu)建了衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域的 3G 體系架構(gòu)[4]。海事四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖 1 所示。

海事四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星、衛(wèi)星接入站（SAS）、衛(wèi)星控制中心和用戶終端組成，衛(wèi)星與移動(dòng)用戶終端設(shè)備之間的鏈路采用 L 波段，衛(wèi)星與關(guān)口站之間使用 C 波段。

1.2 衛(wèi)星

衛(wèi)星星座包括 3 顆地球同步軌道衛(wèi)星，覆蓋了全球南、北緯 78° 之間的區(qū)域。衛(wèi)星的軌位、覆蓋區(qū)域及發(fā)射時(shí)間 [5]如表 1 所示。

海事四代衛(wèi)星星上載荷組成如圖 2 所示，主要包括前向C-L 鏈路、反向 L-C 鏈路，這 2 條鏈路完成通信信號(hào)的信道化、波束形成和透明轉(zhuǎn)發(fā)功能。星上配置了一副口徑為 9 m 的 L 頻段拋物面天線，包含了一個(gè) 120 單元的饋源陣列，形成各類型波束，用于用戶鏈路信號(hào)的收發(fā)。饋電鏈路采用 C 頻段，配置了 2 個(gè)喇叭天線，提供全球覆蓋，完成衛(wèi)星與接入站的通信。衛(wèi)星接入站發(fā)射的上行信號(hào)通過(guò)載荷中的 C-L 鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到 L頻段的某一個(gè)波束;L 頻段天線接收不同點(diǎn)波束的用戶信號(hào)，通過(guò) L-C 鏈路轉(zhuǎn)發(fā)到衛(wèi)星接入站。另外還配置了 L-L 和 C-C的直通鏈路，實(shí)現(xiàn)單跳通信特殊需求。除去通信載荷，星上還配置了星級(jí)增強(qiáng)載荷（SBAS）。

1.3 衛(wèi)星接入站

SAS 是衛(wèi)星用戶終端與陸地網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)口，承擔(dān)著移動(dòng)終端信道資源分配、終端管理與認(rèn)證、無(wú)線鏈路的建立與釋放、電路交換和包交換等功能，同時(shí)提供陸地側(cè)網(wǎng)絡(luò)的接口。海事四代衛(wèi)星接入站共有 4 座，其中位于荷蘭的布盧姆關(guān)口站負(fù)責(zé)歐非星的業(yè)務(wù)接續(xù)，位于美國(guó)夏威夷關(guān)口站負(fù)責(zé)亞太星和美洲星的業(yè)務(wù)接續(xù)，位于意大利的佛希羅關(guān)口站是備份站。位于中國(guó)北京的接入站與亞太星對(duì)接，負(fù)責(zé)該星覆蓋范圍內(nèi)中國(guó)地區(qū)海事通信業(yè)務(wù)的接續(xù)工作。

布設(shè)于地面的海事衛(wèi)星專用的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)（DCN）是整個(gè)通信系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，它將各個(gè) SAS 以及衛(wèi)星控制中心連接在一起，形成一個(gè)完整的環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)[6]。

1.4 衛(wèi)星控制中心

衛(wèi)星控制中心位于倫敦，由業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)（BSS）、網(wǎng)絡(luò)操作中心（NOC）和衛(wèi)星控制子系統(tǒng)（SCC）組成。其中，BSS 完成業(yè)務(wù)費(fèi)用核算、用戶激活、合法性檢查。NOC 與衛(wèi)星接入站進(jìn)行信息交換，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行控制，包括點(diǎn)波束的信道資源的動(dòng)態(tài)配置、業(yè)務(wù)監(jiān)視等。SCC 負(fù)責(zé)監(jiān)視衛(wèi)星平臺(tái)的運(yùn)行情況，通過(guò)衛(wèi)星測(cè)控站完成對(duì)衛(wèi)星運(yùn)行姿態(tài)的控制，保證每顆衛(wèi)星正常運(yùn)行。

1.5 用戶終端

用戶終端包括適用于各種平臺(tái)的通信終端，由衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器和全球用戶身份識(shí)別模塊（USIM）組成，負(fù)責(zé)用戶側(cè)信號(hào)的收發(fā)，提供與外部數(shù)據(jù)終端設(shè)備（電腦、視頻設(shè)備等）的接口。用戶終端通過(guò)海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)建立起數(shù)據(jù)終端設(shè)備與海事衛(wèi)星用戶、陸地公共電話網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)用戶、其他通信系統(tǒng)用戶之間的通信橋梁，實(shí)現(xiàn)話音、寬帶數(shù)據(jù)傳輸及視頻傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。

2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）3 層波束覆蓋

在用戶鏈路，海事四代衛(wèi)星采用 3 層波束覆蓋，包括 1 個(gè)全球波束、19 個(gè)區(qū)域波束和 228 個(gè)窄點(diǎn)波束。全球波束提供下行公共信道，承載系統(tǒng)配置信息，包括區(qū)域波束使用的頻率等參數(shù)。區(qū)域波束包括上行和下行公共信道，主要承載終端注冊(cè)、建鏈信令及部分低速業(yè)務(wù)。

窄點(diǎn)波束包括上行和下行信道，承載用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。只有在用戶發(fā)起通信時(shí)，衛(wèi)星系統(tǒng)才會(huì)激活信道并分配給用戶終端。每個(gè)窄點(diǎn)波束一般配置 6～8 個(gè)信道，最多 25 個(gè)信道。每個(gè)信道帶寬 200 kHz、支持最高 492 kbps 傳輸速率。衛(wèi)星載荷配置的信道總數(shù)為 630 個(gè)，系統(tǒng)支持在不同點(diǎn)波束下信道動(dòng)態(tài)調(diào)配，以適應(yīng)通信業(yè)務(wù)量的變化[7]。海事四代衛(wèi)星的波束配置和信道按需分配體制不僅提高了信道資源的利用率，同時(shí)也提高了系統(tǒng)的抗截獲抗干擾能力。

（2）頻率及極化復(fù)用技術(shù)

在用戶鏈路，采用頻率復(fù)用技術(shù)提高了區(qū)域波束和點(diǎn)波束的通信容量。區(qū)域波束采用三色頻率復(fù)用方案，窄點(diǎn)波束采用四色頻率復(fù)用方案。用戶鏈路總帶寬為 34 MHz，可以劃分成170 條 200 kHz 的信道。衛(wèi)星載荷上的多波束天線保證了非相鄰點(diǎn)波束采用相同頻率進(jìn)行通信不會(huì)造成相互干擾。228 個(gè)點(diǎn)波束共享 170 條信道，大大提高了用戶段的通信容量。

在饋電鏈路，使用極化復(fù)用技術(shù)在同一頻段傳輸左旋和右旋 2 種極化的信號(hào)，使傳輸容量翻倍。

（3）適應(yīng)衛(wèi)星信道傳輸?shù)?IAI-2 空口協(xié)議

為了適應(yīng)衛(wèi)星信道高時(shí)延且時(shí)延變化范圍大的特點(diǎn)，Inmarsat 對(duì) UMTS 協(xié)議棧的接入層做了修改，采用 IAI-2 協(xié)議替代了 WCDMA 空口協(xié)議，而非接入層協(xié)議繼續(xù)沿用?？罩薪涌谂渲昧硕喾N載波類型，支持不同類型業(yè)務(wù)對(duì)傳輸速率的要求。采用 AMBE+2 語(yǔ)音編碼替代了 UMTS 中的 AMR 編碼，數(shù)據(jù)速率從 12.2 kbps 降低到了 4 kbps，在保證話音質(zhì)量的同時(shí)，降低了信息速率，大大節(jié)省了頻譜資源。

（4）一種衛(wèi)星 2 種網(wǎng)絡(luò)

在海事四代衛(wèi)星 SAS 中配置有基于 3G 移動(dòng)通信的核心網(wǎng)，能夠同時(shí)支持電路域交換（CS）和分組域交換（PS）[8]。同時(shí)在 SAS 中配置有基于 GSM 的核心網(wǎng)，提供 GSPS 窄帶業(yè)務(wù)。

BGAN 系統(tǒng)中的話音業(yè)務(wù)（4 kbps）、ISDN 數(shù)據(jù)傳輸和短消息采用電路域交換方式。其中，ISDN 支持 3.1 kbps 的麗音和64 kbps 的 UDI 接口;短消息支持衛(wèi)星終端之間、衛(wèi)星終端與地面移動(dòng)終端之間收發(fā)，最大發(fā)送長(zhǎng)度為 160 Byte[9]。GSPS 系統(tǒng)也采用電路域交換方式。

海事四代衛(wèi)星的分組交換主要體現(xiàn)在 BGAN 系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn) IP、流媒體 IP 業(yè)務(wù)以及其他應(yīng)用中。

3 海事四代衛(wèi)星新業(yè)務(wù)分析

3.1 寬帶接入及話音業(yè)務(wù)

2009 年，Inmarsat 基于海事四代衛(wèi)星平臺(tái)推出了陸地寬帶業(yè)務(wù) BGAN、海上寬帶業(yè)務(wù) FBB、空中寬帶業(yè)務(wù) SBB。3 種業(yè)務(wù)采用同一套衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，都能夠支持話音、寬帶接入等業(yè)務(wù)。3 種業(yè)務(wù)分別由陸用、船用、機(jī)載終端提供，不同類型終端的區(qū)別主要體現(xiàn)在天線設(shè)計(jì)和支持的速率等級(jí)上。

2010 年，Inmarsat 基于海事四代衛(wèi)星平臺(tái)推出了 GSPS系統(tǒng)（手持機(jī)業(yè)務(wù)），采用 GMR-2+ 協(xié)議，提供服務(wù)包括語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和傳真，速率為 2.4 kbps。另外還支持短信、緊急呼叫等業(yè)務(wù)[10]。

3.2 高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)

2013 年 9 月，Inmarsat 基于 BGAN 系統(tǒng)推出了一項(xiàng)革命性的高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)（High Data Rate，HDR），旨在滿足流媒體用戶對(duì)更高音視頻質(zhì)量和更快數(shù)據(jù)速率傳輸?shù)男枨?。該業(yè)務(wù)的顯著特點(diǎn)是高吞吐率、工作模式靈活多樣。

HDR 業(yè)務(wù)分為對(duì)稱和非對(duì)稱模式，每種模式又可配置為全信道和半信道方式。對(duì)稱模式適用于接收和發(fā)送雙向需要相同吞吐量的用戶，全信道模式下平均傳輸速率在 600～700 kbps之間，半信道模式提供速率在 300～350 kbps 之間。非對(duì)稱模式HDR 適用于發(fā)送數(shù)據(jù)量大而接收數(shù)據(jù)量小的用戶，全信道方式下終端發(fā)出的平均速率為 600～700 kbps，而終端接收的數(shù)據(jù)速率僅為 64 kbps;半信道方式下終端發(fā)出的平均速率為300～350 kbps，而終端接收的數(shù)據(jù)速率同樣為 64 kbps。用戶可以根據(jù)自己的需求選擇不同的傳輸模式，以降低通信費(fèi)用。

HDR 業(yè)務(wù)是通過(guò)優(yōu)化調(diào)制參數(shù)和信道占用方式實(shí)現(xiàn)的，具備表現(xiàn)在：

①采用高效調(diào)制方式：在 Inmarsat 早期規(guī)范中，前向鏈路采用 QPSK、16QAM，反向鏈路采用 16QAM、π /4QPSK 調(diào)制方式，符號(hào)速率有 8.4，33.6，67.2，151.2 四個(gè)等級(jí)。在 HDR 業(yè)務(wù)中，增加了支持 32/64QAM 調(diào)制方式的 FR80T2.5X32，F(xiàn)R80T5X32，F(xiàn)R80T2.5X64，F(xiàn)R80T5X64 等載波類型[11]，傳輸效率提高到 6 bit/symbol。采用了滾降系數(shù)為 0.13 的基帶傳輸波形（早期版本是 0.25），占用帶寬更窄，在 200 kHz 信道內(nèi)可以承載 168 ksps 的符號(hào)速率。

②采用信道獨(dú)占方式：以對(duì)稱模式為例，系統(tǒng)分配信道資源，使用全信道方式中的 HDR 終端獨(dú)占 200 kHz 的雙向信道，使用半信道方式的 HDR 終端獨(dú)占 100 kHz 的雙向信道，保證了 HDR 終端的吞吐率。

目前支持的 HDR 業(yè)務(wù)的典型終端有：Cobham 公司的Explorer710 和休斯公司的 9211。

3.3 定位應(yīng)用

3.3.1 基于海事衛(wèi)星的星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)

星基導(dǎo)航增強(qiáng)系統(tǒng)（Satellite-Based Augmentation System，SBAS）是通過(guò)衛(wèi)星搭載的衛(wèi)星導(dǎo)航增強(qiáng)載荷，向用戶播發(fā)修正信息（包括星歷誤差、衛(wèi)星鐘差和電離層延遲參數(shù)等），實(shí)現(xiàn)原有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)定位精度的提升。

海事四代衛(wèi)星上的導(dǎo)航增強(qiáng)載荷屬于美國(guó)的廣域增強(qiáng)系統(tǒng)（WAAS），其原理如圖 3 所示。分布在地球表面的監(jiān)控站網(wǎng)絡(luò)對(duì) GPS 衛(wèi)星進(jìn)行監(jiān)測(cè)，獲得原始定位數(shù)據(jù)并送至主控站。主控站計(jì)算得到 GPS 衛(wèi)星的定位修正信息，形成報(bào)文信息，并通過(guò)海事四代衛(wèi)星接入站發(fā)給海事四代衛(wèi)星，通過(guò)海事四代衛(wèi)星上的導(dǎo)航增強(qiáng)載荷轉(zhuǎn)發(fā)到 L 頻段，經(jīng)過(guò)專用的導(dǎo)航發(fā)射天線將報(bào)文廣播給廣大 GPS 用戶，從而達(dá)到提高定位精度的目的[12]。

目前的 SBAS 只用到了 L1 頻點(diǎn)，海事四代衛(wèi)星導(dǎo)航載荷配置了 L1，L5 兩個(gè)頻點(diǎn)，滿足對(duì)未來(lái) SBAS 系統(tǒng)能力擴(kuò)展的需求。

3.3.2 無(wú)線定位尋蹤應(yīng)用

無(wú)線定位尋蹤是指移動(dòng)用戶（如車、船、飛機(jī)或個(gè)人）利用無(wú)線定位技術(shù)確定自己的位置，并將位置信息實(shí)時(shí)傳送至指揮調(diào)度中心，指揮中心跟蹤用戶位置，并對(duì)移動(dòng)用戶下達(dá)指令、支援甚至搶救信息。在這種應(yīng)用中，保證定位信息的實(shí)時(shí)、可靠傳輸是關(guān)鍵。基于地面移動(dòng)通信系統(tǒng)傳輸位置信息，難以覆蓋海洋、沙漠、森林、山區(qū)等區(qū)域。利用海事四代衛(wèi)星提供的Inmarsat-C 系統(tǒng)則可以有效地解決這一問(wèn)題。基于 Inmarsat-C的無(wú)線定位尋蹤原理如圖 4 所示。

GPS 接收機(jī)完成定位功能后，把移動(dòng)用戶的位置信息轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)格式，送到 Inmarsat-C 終端，經(jīng)過(guò)海事衛(wèi)星將位置信息送給 Inmarsat 接入站，接入站將數(shù)據(jù)經(jīng)地面通信網(wǎng)（PSTN、Internet 等）送到調(diào)度指揮中心?；?Inmarsat-C 系統(tǒng)的無(wú)線尋蹤廣泛應(yīng)用于跨國(guó)商業(yè)運(yùn)輸和遠(yuǎn)洋船隊(duì)。

3.4 物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

IsatData Pro（IDP）是 Inmarsat 公司針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和機(jī)器對(duì)機(jī)器（M2M）領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)通信的需求，基于海事四代衛(wèi)星平臺(tái)上推出的服務(wù)[13]。IDP 是一種基于事件驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)采集與遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)，典型應(yīng)用包括車輛跟蹤、艦船管理、遠(yuǎn)程監(jiān)視、遠(yuǎn)程信息處理和檢測(cè)控制和數(shù)據(jù)采集。IDP 采用基于確認(rèn)機(jī)制雙向消息傳輸機(jī)制，數(shù)據(jù)速率為 150 bps，為用戶提供了一種廉價(jià)、高可靠、覆蓋全球的通信系統(tǒng)。IDP 系統(tǒng)原理框圖如圖 5 所示。

IDP 終端完成衛(wèi)星信號(hào)收發(fā)和對(duì)受控設(shè)備的監(jiān)控，具有Inmarsat 分發(fā)的全網(wǎng)唯一的身份 ID。該終端支持標(biāo)準(zhǔn)的 IDP消息格式。衛(wèi)星接入站采用海事四代衛(wèi)星的接入站完成饋電鏈路信號(hào)的收發(fā)。消息網(wǎng)關(guān)負(fù)責(zé)授權(quán)終端的接入管理、消息格式變換等。用戶或開(kāi)發(fā)者通過(guò)安全網(wǎng)頁(yè) API 收發(fā)部署在遠(yuǎn)方的大量終端的數(shù)據(jù)。

IDP 系統(tǒng)主要使用海事四代衛(wèi)星的 19 個(gè)區(qū)域波束提供服務(wù)，同時(shí)引入了海事三代衛(wèi)星提高特殊地區(qū)的覆蓋率。使用的物理信道包括 3 類：廣播信道（承載網(wǎng)絡(luò)配置參數(shù)）、前向信道（承載衛(wèi)星到終端方向的控制信息）和反向信道（承載終端到衛(wèi)星方向的回傳確認(rèn)消息和業(yè)務(wù)內(nèi)容）。廣播信道采用固定的頻率，便于終端初始接入，廣播信道還承載前向和反向信道的分配信息。目前，IDP 已經(jīng)大量應(yīng)用在了公路與鐵路貨運(yùn)、艦船航運(yùn)、工業(yè)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)視及工業(yè)自動(dòng)控制等領(lǐng)域。

3.5 飛機(jī)駕駛艙業(yè)務(wù)

2018 年，Inmarsat 推出了應(yīng)用于飛機(jī)駕駛艙服務(wù)的SwiftBroadband-Safety（SB-S）業(yè)務(wù)，運(yùn)行于海事四代衛(wèi)星，是運(yùn)行于海事三代衛(wèi)星的 Classic Aero 服務(wù)的全面升級(jí)。SB-S 基于高速 IP 寬帶連接，為飛機(jī)提供全球性的安全通信服務(wù)，設(shè)計(jì)宗旨是在航線的任何地方提供受保護(hù)的數(shù)據(jù)。支持連續(xù)的航班定位、跟蹤、航班數(shù)據(jù)流存儲(chǔ)（云端黑匣子）和實(shí)時(shí)電子飛行包應(yīng)用程序。目前，全球 200 家航空公司，超過(guò) 90%的跨洋航班都在采用該服務(wù)。提供業(yè)務(wù)主要包括話音、傳真和低速率數(shù)據(jù)。

3.6 軍事應(yīng)用

3.6.1 L-TAC

目前，UHF 頻段戰(zhàn)術(shù)衛(wèi)星存在容量不足的問(wèn)題。由于 UHF頻段終端天線的波束相當(dāng)寬，頻率復(fù)用能力有限，因此單純靠增加新衛(wèi)星并無(wú)顯著效果。Inmarsat 公司與 Spectra 公司合作，提出了 L-TAC 的解決方案，即對(duì) UHF 頻段戰(zhàn)術(shù)電臺(tái)加裝變頻信道和 L 頻段天線，通過(guò)海事四代衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)超視距的通信。這種業(yè)務(wù)通過(guò)海事四代衛(wèi)星載荷中的 L 頻段 -L 頻段的轉(zhuǎn)發(fā)鏈路實(shí)現(xiàn)單跳通信，為用戶提供與 UHF 頻段衛(wèi)星通信相同的體驗(yàn)。這種通信終端稱為“彈弓”[14]，目前已在美軍應(yīng)用。

3.6.2 藍(lán)軍跟蹤系統(tǒng)

藍(lán)軍跟蹤系統(tǒng)（BFT）是借助于高軌、低軌衛(wèi)星傳輸圖像、電子郵件以及友軍的位置等情報(bào)信息的系統(tǒng)。目前，BFT 終端可以接入海事四代衛(wèi)星、銥星系統(tǒng)，該終端的特點(diǎn)是采用擴(kuò)頻體制、短突發(fā)消息，支持廣播方式。最新的 BFT 終端數(shù)據(jù)傳輸速度可達(dá) 235 kbps，位置更新速度為 10 s[15-16]，支持車載、艦船環(huán)境。

4 結(jié)束語(yǔ)

海事四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)全面運(yùn)行 10 年以來(lái)，提供的業(yè)務(wù)發(fā)生了巨大的變化，從基本的話音和低速數(shù)據(jù)應(yīng)用發(fā)展到包含高速寬帶因特網(wǎng)接入、高速視頻流傳輸、位置服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用及信道租賃等在內(nèi)的綜合性通信業(yè)務(wù)提供平臺(tái)。截至2019 年，以海事四代衛(wèi)星為主的 Inmarsat 公司在衛(wèi)星移動(dòng)通信領(lǐng)域已占據(jù)了約 58%市場(chǎng)份額。目前，海事四代衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)量還處于穩(wěn)定增長(zhǎng)的階段。作為最成功的衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)之一，不斷滿足移動(dòng)和固定用戶對(duì)寬帶、高可靠、動(dòng)中通等各類通信業(yè)務(wù)的新需求，是保持旺盛生命力的根本原因。

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