伴隨通信系統“天地一體化”技術體系的推廣，移動通信正朝著無縫覆蓋的趨勢發展，衛星移動通信覆蓋面廣的特點使其成為地面移動通信的必要補充。目前國外的衛星移動通信系統有北美移動衛星(MSAT)系統，亞洲蜂窩衛星(ACeS)系統，瑟拉亞衛星(Thuraya)系統以及提供全球覆蓋的國際海事衛星(Inmasrsat)系統等。Inmasrsat由國際海事組織經營，使用該系統的國家已超過160個，用戶達29萬多個，其第4代系統BGAN是第1個通過手持終端向全球同時提供話音和寬帶數據的移動通信系統，也是第1個提供數據速率證的移動衛星通信系統。因此這里提出衛星移動通信系統設計及其應用模型。

1 衛星移動通信系統傳輸模型
在衛星通信中，電波在空間傳輸時要受到很多因素的影響，如大氣吸收、對流層閃爍、雨、雪等都會導致不同程度的衰減，其中降雨對信號的衰減最為嚴重，因此衛星鏈路的雨衰特性是影響衛星通信系統傳輸質量與可靠性的主要因素。在進行衛星通信系統設計時要采取必要措施來應對各種信號衰減，針對信道特點來設計傳輸模型。
衛星信號在衛星與地面網間的傳輸模型如圖1所示。

圖中，S-Um接口為移動終端與地面信關站使用衛星信道通過衛星中繼進行信號的傳輸：Abis接口為地面信關站與信關站收發信機的接口；A接口為地面移動網交換中心與信關站的接口。

2 衛星移動通信系統通信體制
2．1 幀結構
移動衛星通信系統采用TDMA多址方式，在物理層信號以TDMA幀的形式進行傳輸，考慮到與地面GSM網手持終端的兼容性，幀格式分為巨幀(hyperframe)，超幀(superframe)，復幀(multiframe)，幀(frame)，時隙(timeslot)。
2．2 調制方式
無論是業務信道還是控制信道，本系統均采用相同的調制方式，與GSM系統不同，本系統采用π／4-CQPSK(coherent quadrature phase shift keying)調制機制，其成型濾波采用滾降系數為0．35的平方根升余弦函數。相對于常用的OPSK調制方式可以較好地改善調制信號的峰均比，提高功率放大器的功率效率，減少帶外功率輻射，極大方便功率放大器的設計。

3 衛星通信信令結構
信令指在通信系統中除用戶的業務數據之外的一切控制信息與狀態信息。在衛星移動通信系統中，移動終端與衛星中繼通過S-Um口進行信息傳輸，其信令交換使用圖2所示的3層協議結構即物理層(L1)、數據鏈路層(L2)和網絡層(L3)，其中數據鏈路層(L2)由于使用衛星信道，其信道模型與地面GSM系統有本質區別，LAPSat可以同時支持確認和非確認模式的數據傳輸。L3層協議層主要完成電路交換連接的建立，保持和終止，并提供短信控制以及補充業務的必要支持。L3層又細分為以下子層：無線資源管理層(RR)，移動管理層(MM)和連接管理層(CM)，其中連接管理層又包括呼叫控制(CC)，補充業務(SS)，短信息業務(SMS)。

3．1 網絡層協議棧
L3層的信令傳輸由協議控制實體來實現傳輸功能，RR層和MM層還定義了L3層信令傳輸的其他功能，如信息復用和分割。RR層和MM層通過信息頭PD來識別信號。其具體流程如圖3所示。