携带式卫星通讯系统

**衛星電話**，全稱為**攜帶式衛星通訊系統**，是行動電話的一種。但其與普通的移動電話不同，衛星電話並不透過地面所設的基地台與電信網路連接，而是直接與天上的通訊衛星通訊。根據系統構架的不同，衛星電話的覆蓋範圍也從特定區域到全球範圍不等。衛星電話在登山隊、探險隊及船隻中十分常見，因為普通的移動電話往往無法在偏遠地區及海上使用；另外，在禁止手機使用的民航機機艙內，大部分的航空公司都會提供以信用卡付費的衛星電話。

各種衛星電話的電話聽筒（也被稱作終端）樣式不盡相同。早期衛星電話聽筒的尺寸和重量都與 20 世紀 80 年代後期至 90 年代早期的移動電話類似，並有可伸縮的天線。新型衛星電話的尺寸則與一台普通的移動電話類似，而一些樣機甚至與智慧型手機在外觀上沒有任何區別。

一些固定的衛星電話裝置，如船隻上的衛星電話，往往由大型的機架式電子設備構成，其中包括安裝在桅杆上的可控微波天線以自動跟蹤最接近的通訊衛星。衛星電話在室內的訊號極差，使用者在窗邊，或是房頂足夠薄時在頂樓才可能會接受到穩定的訊號。為了避免這個缺點，衛星電話往往可以和安裝於車船或建築物上的外接天線連接起來，以便於在室內使用。一些衛星電話系統甚至可以和普通的移動電話一樣使用中繼器。

出於政治方面的考慮，在一些國家擁有衛星電話是違法的行為，因為衛星電話的訊號往往可以繞過當地電信系統中的審查或竊聽設備。例如銥星的衛星電話在匈牙利、波蘭、北斯里蘭卡和北朝鮮被禁止使用。有的國家對於未經申請許可而攜帶衛星電話入境者，會沒收甚至處罰，例如 2018 年 7 月，前往俄羅斯實際控制國後島、擇捉島掃墓的日本人，隨行的日本外務省官員及媒體記者有六人所攜帶的衛星電話遭俄羅斯海關扣留，同年 12 月 29 日，俄羅斯法院以違反關稅法為由，下令沒收。

## 衛星電話網路

### 地球同步軌道

一些衛星電話使用地球同步軌道上的衛星進行通訊。這些衛星電話網路系統僅需要三至四顆衛星即可維持幾乎全天候的全球訊號覆蓋率，從而降低發射衛星的費用。但這類衛星往往非常重（約 5 噸），因此建造和發射單顆衛星的費用較高。地球同步軌道上的衛星運行高度約為 22,000 英里（35,000 公里），所以在通話或者傳送其他數據的過程中延時現象非常明顯。這類網路系統的帶寬略高於使用近地軌道衛星的網路。目前有三家網路可以讓用戶透過筆記型電腦大小的終端連接上帶寬為 60 kbits 至 512 kbits 的衛星網際網路。

地球同步軌道系統的另一缺陷就是，哪怕用戶處在非常開闊的地帶，衛星電話的訊號也有可能被某一方向上的陡坡或是一片森林阻擋，因此使用者必須前往高處才能獲得訊號。這一問題在近地軌道的網路服務中就不存在，因為即使當前的衛星訊號被某一障礙阻擋了，幾分鐘之後便會有新的衛星從另一方向飛越用戶所在的地方。

* **ACeS** 是一個地區性的網路提供商，透過一顆衛星為東亞提供衛星通話和數據服務。
* **Inmarsat** 是歷史最長的衛星電話服務商，成立於 1979 年。最初 Inmarsat 只為船隻等提供大型的固定設備，近年來它開始與 ACeS 合資進入手持式的衛星電話市場。目前該公司擁有 12 顆衛星，最近的一顆發射於 2008 年 8 月。Inmarsat 的訊號幾乎覆蓋了除極地外的所有地區。
* **Thuraya** 是一家阿聯的公司，目前擁有 3 顆衛星，向歐亞、非洲和澳大利亞以及北美地區（僅覆蓋部分阿拉斯加地區）提供訊號。
* **MSAT / Mobile Satellite Ventures** 是一家美國的衛星電話公司，提供與 Inmarsat 類似的大型設備，但近年也計劃進入美國手持式衛星電話的市場。

### 近地軌道

LEO 衛星電話採用近地軌道衛星技術，它的優勢在於可以提供全球無縫隙的無線訊號覆蓋。近地軌道上的衛星以高速（每 70 到 90 分鐘即可繞地球一圈）運行在較低的軌道（640 至 1120 千米）上。由於這些通訊衛星不運行於同步軌道，因此需要較多的衛星來維持訊號覆蓋率。

兩個近地軌道衛星電話服務商均於上世紀 90 年代在美國成立，但由於用戶數量不足以支持發射大量衛星所需要的巨額費用，兩家公司都很快破產。目前已有其他公司收購了這兩家公司的部分資產，並計劃發射更多的衛星以提供更大的帶寬。它們目前提供的數據傳輸速度為 2200 bit/s 至 9600 bit/s。

* **Globalstar** 使用 44 顆衛星覆蓋了幾乎所有陸地面積。但由於每顆衛星的訊號範圍內必須有至少一個地面接收站，實際上在許多地區都無法使用它的網路。這些衛星運行在一個 52 度的傾斜軌道，因此極地也沒有訊號。1999 年末，該公司的網路服務僅在商業領域中被極有限地應用。
* **銥衛星 (Iridium)** 宣稱它的 66 顆極地軌道衛星覆蓋了地球上的所有角落。公司的商業化服務於 1998 年啟動，但很快就破產了，目前已被摩托羅拉收購。值得一提的是，該公司透過衛星間的訊號傳輸，以接力的方式將數據送到最近的地面站。目前該公司正計劃發射下一代衛星以取代老舊的衛星。

#### 定位

LEO 衛星電話可以透過三角定位的方式很快幫助用戶確定自己的位置，但有時結果的誤差可能達到數十公里。 Globalstar 的定位功能比銥星的更為易用。

### 衛星電話系統

* **ICO Satellite Management** 已經發射一顆同步軌道衛星，開始運作。
* **Teledesic**，由微軟主導的系統。最初計劃透過 840 顆近地軌道衛星提供衛星寬帶，但僅僅在發射一顆試驗衛星後就終止了一切活動。
* **Terrestar** 為北美洲提供服務。
* **Ellipso** 與 ICO Satellite Management 合作提供服務。

## 價格

隨著時代的進步，衛星電話的價格也跟著下降。2014 年來說，普遍價格介於 1000-1500 美元之間。 由於一種衛星電話只能工作在一個特定網路下並無法切換，因此設備的價格明顯受到網路服務品量的影響。如果某一服務商的網路出現了故障，該公司的衛星電話價格立刻會下降。而一旦某一公司發射了新的衛星，該公司衛星電話的售價又會立即大幅上漲。同樣地，當通話費用降低時，電話的售價就會提高。

## 虛擬國際電話區號

衛星電話往往擁有獨立的國際電話區號。

海事衛星（Inmarsat）電話的區號為 + 870 至 + 874。過去，不同的 Inmarsat 衛星所擁有的區號是不同的。但從 2008 年開始，所有衛星的區號將不再區分。

近地軌道系統的衛星電話使用 + 881。銥星（Inmarsat）的區號是 + 881 6 和 + 881 7；Globalstar 被分配到的是 + 881 8 和 + 881 9，但除了巴西的經銷商外，其他地區售出的 Globalstar 衛星電話均使用美國電話號碼。更小規模的區域性衛星電話網路均使用 + 882。這一區號除衛星電話外還提供給其他通訊設備。

## 通話費用

從衛星電話撥打電話的費用在每分鐘 0.15 美元到 2 美元不等，但由固網電信或普通移動電話撥打衛星電話的價格則十分昂貴，其中撥給 Inmarsat 和銥星價格最高，每分鐘的費率為 3 至 14 美元，即使使用 Skype 等網路電話服務撥打衛星電話，每分鐘的費用仍然高達數美元。接聽電話的一方不需付費，除非兩者之間有特殊的反向收費協議。而不同網路之間的衛星電話通話價格更為驚人，每分鐘的花費最高可達 15 美元。

衛星電話撥打固網電信的費用一般在 0.8 至 1.5 美元之間，但在一些通話不是很繁忙的區域往往會有優惠。Globalstar 目前正向用戶提供在 2010 年之前均有效的無限通話套餐 —— 這在衛星電話行業幾乎是聞所未聞的。但是目前 Globalstar 的網路效果極差，而且可能出錯。

所有衛星電話網路均提供預付費套餐，價值在 10 美元至 5000 美元之間。

## 在災害中的使用

當遇到一些災害性事故時，極大的通話流量往往會使絕大多數的移動電話網路超負荷從而癱瘓，而這正是最需要移動電話網路的時候。這一情況在 911 事件、2006 年夏威夷地震、2003 年美加大停電、2008 年汶川大地震、卡特里娜颶風和密西西比河大橋坍塌事故中都曾出現。同時，地面的訊號基地台和天線也可能在自然災害中受損而引起網路癱瘓。而衛星電話就不會受自然災害的破壞，並在災害中起到決定性的作用，救災人員通常會攜帶無線電對講機及衛星電話進入通訊中斷的災區使用。但於此同時，由於單顆通訊衛星覆蓋的面積極廣，而通話頻道有限，衛星電話網路本身在災害事故中還是會有堵塞的傾向。

## 參考文獻

## 外部連結

* 衛星電話產業常見問題
* University of Surrey（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Nasa's Teledesic quicklook