问题：

卫星电话是直接与卫星通信还是通过地面站?
如果直接与卫星通信，那么得多大的发射功率，那么小的手机怎么能达到那个功率；
如果是通过地面站的话，那么地面站岂不是和现在的蜂窝小区基站差不多了吗？
我查卫星通信的时候，有一个人举例说明卫星通信的作用，他说汶川地震的时候那里长达十几个小时处于孤岛状态，如果是卫星通信的话则不会出现这个情况，因为手机直接和卫星通信。

解答：

嗨，您好，试着用三句话回答您的问题，
第一句，先说题干：“卫星电话是直接与卫星通信还是通过地面站？”

图一 天通一号卫星移动通信系统

咱们以上图国产天通一号卫星移动通信系统为例。假如图中的“天通智能手机”要与“天通便携宽带终端”进行语音通话，那么过程是这样的：

1. “天通智能手机”和“天通便携宽带终端”都在天通一号卫星的波束覆盖区域内（也就是说有基站罩着，只是这个基站来自卫星），且两者的卫星电话号码已注册在网（缴了话费的合法用户）；

2. “天通智能手机”和“天通便携宽带终端”都开机，都收到了天通一号卫星覆盖波束内的广播控制信道信息，这个广播控制信道的信息是由图中“信关站”通过其大口径天线对天通一号卫星发出，天通一号卫星以多点波束的形式“反弹”给地面，“天通智能手机” 和“天通便携宽带终端”都基于广播控制信道的信息完成了校频、对时、身份认证等一系列“欲通信、先同步”的工作。就像我们普通手机开机后与基站及运营商的接入网、核心网双向交互，完成入网、鉴权等工作一样；

3. 你使用“天通智能手机”作为主叫，输入“天通便携宽带终端”的卫星电话号码，当你按下呼叫键时，通信信令就以S频段电波通过业务信道，怼到天通一号卫星的转发器上了，天通一号卫星的转发器忠实地将你主叫信令反射下来发给图中的“信关站”，信关站的核心网分析这个主叫信令，找到你所寻呼的“天通便携宽带终端”卫星电话号码所对应的卫星波束号，然后就帮你们主被叫双方建立通信信道；

4. 通信信道建立起来后，你们主被叫双方就好像信关站左手与右手牵引着的两个孩子一样，头顶的天通卫星只是用来牵引的左右手，有卫星在，左右手就足够长，长到可以跨越千山万水。

因此，由上述过程可见，卫星通信网是典型的星状网结构，必然有一个类似于图中信关站一样的地面站存在。这个地面站又当爹又当妈，一边要管控维持着卫星通信网，一边还要千叮万嘱网内的各类型用户终端、用户站（比如上面举例的天通手机，天通便携宽带终端）要遵循网内约定的通信接口、通信参数等，另一边还要对各用户终端进行功率控制，以免把卫星转发器顶饱和了。而卫星在其中的作用，就像是一个距离非常大的“电话线”。

所以，从这个意义上讲，卫星通信终端（电话等）要通过卫星地面站进行彼此间的通信，或通过卫星地面站汇接程控交换机，与公众电话网进行通信。

从上面过程看，卫星通信终端有直接和卫星联系的步骤，也有通过地面站进行通信业务处理接续的步骤。

第二句：如果直接与卫星通信，那么得多大的发射功率，那么小的手机怎么能达到那个功率。

是这样婶儿地：正面理解字面意思，确实需要巨大的“手机”和天线才能与遥远的卫星通信，但是，人们可以把卫星天线做的很大很大，具有很高指向性和增益能力，特殊情况下还能功率集中，聚焦凝视在某个区域进行覆盖。

再以天通一号卫星为例，天通一号是GEO卫星，轨道高度36000km，为了能和地面普通尺寸的天通卫星手机通信，星上使用了15米左右电口径的星载大型网状天线，在轨展开后，提供高增益的波束信号指向地面。

图二 环形可展开卫星天线展开状态

天通一号通信卫星融合了频率复用技术和星载大型可展开天线，使卫星接收信号的灵敏度和卫星通信容量得到了有效的提升，此外，进一步采用低无源互调（PIM）技术来保证通信容量。

简单说来，可以理解成，为了降低地上人们使用的天通智能手机的天线增益\尺寸，科技工作者采用了很多复杂又高深的技术，从卫星端做工作，增大了“天上的基站”的天线增益，这样地上的手机可以维持在正常智能手机尺寸，就可以收发卫星信号。

第三句：“如果是通过地面站的话，那么地面站岂不是和现在的蜂窝小区基站差不多了吗”

地面站不是蜂窝小区基站，无论是Vsat卫星用户站，还是天通这种手机式终端，它们的地面站（又叫中央站、信关站）都是管理、控制通信业务\通信网的枢纽，更像是电信运营商的网络管理运控中心，而不是简单提供蜂窝的“铁架子”，即“基站”。

图三 卫星通信系统模型

相信从上面的分析，以及图三模型可以看出，卫星通信系统的地面站有负责测控管理卫星的大天线，也有负责通信业务的大天线，都是始终对准通信卫星的（红蓝线）。通信卫星的馈电链路对着地面站测控大天线，通信卫星的通信链路（转发器）对着地面站通信业务大天线，跟用户终端交互。 希望上面的表述，能够帮您解惑。

（解答人:卫通郭博士）

问题：

对第二步还是有两个困惑，请问一下答主：

1. 天通智能手机发送信令给卫星，卫星“反弹”给地面信关站？？？ 这个信关站是靠近“天通便携宽带终端”的信关站吗？我理解是：每个点波束区域内有一个信关站，卫星反弹给地面是从一个波束区域的“天通手机”到另一个波束区域内部的信关站，由该信关站帮助主被叫建立信道。
2. 帮助主被叫建立通信信道？？？请问是“智能手机”和“便携宽带终端”的上行链路直接把信号调制成高频发送到卫星上，不通过各自波束区域内部的信关站或者地球站？
   希望答主能够帮忙解惑，蟹蟹！

解答：

信关站是所有点波束共享的一个中央卫星地面站，一般是在卫星的可视区域内建主、备两套。任意一波束内天通终端（手机，便携站等）可通过星上的“馈电链路—用户链路”铰链转发器，同信关站交互。技术上不必要每个波束内建设，成本上也太贵了！

附：

• 卫星系统下行链路（Downlink）： 卫星系统下行链路是指从卫星到地面接收地球站（主要指用户终端和信关站的接收机）的无线电通信链路，以下简称为下行链路。
• 卫星系统上行链路（Uplink）： 卫星系统上行链路是指从地面发射地球站（主要指用户终端和信关站的接收机）到卫星的无线电通信链路，以下简称为上行链路。
• 用户链路（User Link）： 卫星与用户终端之间通信的双向链路。
• 馈电链路（Feeder Link）： 卫星与信关站之间通信的双向链路。
• 星间链路（Inter-Satellite Link）： 卫星与卫星之间通信的双向链路。
• 前向链路（Forward Link）： 前向链路是指从信关站经过卫星到用户终端的无线电通信链路，包括信关站到卫星馈电链路的上行链路和卫星到用户终端用户链路的下行链路。有时称为出境链路。
• 返向链路（Return Link）： 返向链路是指用户终端从经过卫星到信关站的无线电通信链路，包括用户终端到卫星用户链路的上行链路和卫星到信关站馈电链路的下行链路。有时称为入境链路。

因此，馈电链路及用户链路也分上下行。

原文链接：卫星电话是直接与卫星通信还是通过地面站?