卫星通信的新业务

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1、.卫星通信的新业务2004-1-6　全新3G技术管理培训--摩托罗拉工程学院 佘其炯　　佘其炯，教授级高工。毕业于上海交通大学，曾在前苏联学习。长期从事电信科研、教学、技术管理等工作，并担任硕士研究生导师。曾在越南参加电信设计和建设工作，历任原邮电部所属科研、软件及网管、科技局、电信总局等单位主任、处长、副总工及总工等职务。　　传统的卫星通信应用主要是广播和话音业务。近年来，由于通信技术的发展与业务的需求，卫星业务已从单纯的广播、话音业务向话音、数据、文本、图像、视频等多媒体业务发展。卫星宽带接入、卫星远程教育、卫星远程医疗等正逐步兴起。尤其是Intern

2、et业务的火爆，其下行业务与卫星多播（下行）业务的相似，使卫星通信又有了一片新的广阔的用武之地。一、卫星通信的特点　　卫星通信是利用卫星中的转发器作为中继站，转发无线电波，实现两个或多个地球站之间的通信。卫星通信是现代通信技术与航天技术结合，并用计算机实现其控制的先进通信方式。　　卫星通信具有无缝覆盖，覆盖面广，通信距离长，通信线路稳定，通信频带宽、容量大等特点。卫星通信的缺点是时延较大，静止轨道卫星传输时延可达270ms，中、低轨道卫星的传输时延较小些，小于100ms。　　卫星通信可作为陆地移动通信的扩展、延伸、补充和备用，尤其适用于边远地区、农村、山区

3、、海岛、灾区以及远洋舰队和远航飞机等陆地通信不易覆盖的地区。卫星通信的地面站安装简单、快捷，更便于卫星通信的应用。　　卫星通信一般由三部分组成：　　——空间段。通常由一颗或多颗卫星组成，并配有系统控制中心和系统运行中心，用于控制整个系统的运行和卫星资源的管理。　　——地面段。由若干个关口站组成。关口站用于卫星网与地面移动网、地面公共交换电话网（PSTN）之间的接口，完成协议转换、流量控制、寻址、路由选择、分组打包和拆包、计费、网管等功能。　　——终端。有手持机、车（船、飞机）载便携式终端和固定终端等。二、....卫星通信的种类　　卫星通信按卫星的种类及卫星

4、的运动方式可分为同步卫星通信系统与非同步卫星通信系统。两类系统均可实现固定通信业务及移动通信业务。卫星移动通信有海事移动卫星通信（MMSS）、陆上移动卫星通信（LMSS）、航空移动卫星通信（AMSS）。例如目前全球广泛使用的Inmarsat（国际海事卫星组织）卫星系统就是海事移动卫星通信，其空间段由12颗静止卫星组成，目前全球约有30多个地面站，并有许多厂家为其生产各种类型的终端。此外，Inmarsat系统还正由海事用途发展到航空及陆地用途。　　1、同步卫星通信系统　　同步卫星通信系统（GEO）是终端在移动，卫星是静止的（由于卫星绕地球的运行周期与地球自转

5、同步，而对地球应相对静止），所以又可称为静止轨道卫星系统。GEO的卫星距地约36,000Km，通常约三颗卫星可以覆盖全球。移动站与卫星间的移动卫星链路用L频段，卫星地面站与卫星间的无线馈线链路采用C频段（图1）。目前较普遍采用的VSAT（小站卫星系统）也属于这类系统。VSAT由主站、小站和卫星组成，主站使用大型天线，用于Ku波段的天线直径为3.5m-8m，用于C波段的天线直径为7m-13m；小站天线的直径为0.3m-2.4m。....　　2、非同步卫星通信系统非同步卫星通信系统主要有中轨道卫星系统、椭圆轨道卫星系统及低轨道卫星系统等。该系统适用于以个人手持

6、机为主的移动通信。中、低轨道卫星以每秒几公里的速度快速移动，相对于步行速度（每小时20Km-40Km）和车辆速度（每小时80Km-200Km）的移动终端，可以认为移动终端相对静止，而卫星在移动，也就是系统的卫星群在绕地球转动。移动终端与卫星间的移动链路用L频段。固定关口站与卫星站间的无线馈线链路用ka频段或C频段。　　（1）中轨道卫星通信系统　　中轨道卫星（ICO可MEO）离地球高度约10,000公里左右。中轨道卫星星座中卫星数量较少，约为十至十几颗，卫星重量为吨级。中轨道卫星采用网状星座，卫星为倾斜轨道。美国91年发射的中轨道Odyssey系统，有12颗

7、卫星，分布在3个轨道平面、每一轨道平面有4颗卫星，卫星轨道高度为10371Km。　　（2）椭圆轨道卫星系统　　高倾斜椭圆轨道（HEO），其离地最远点为39500Km-50600Km，最近点为1000Km-21000Km。例如56年前苏联发射成功的Molniya（闪电）卫星就属于椭圆轨道卫星系统。　　（3）低轨道卫星通信系统　　低轨道卫星通信系统（LEO），同样也适用于个人手持机，可提供话音及数据业务。LEO工作在L频段，卫星与地面距离约700Km-1500Km。低轨道卫星星座中的卫星数量较多，约为几十颗，卫星重量小，小LEO重量仅几十公斤，大LEO约几百公

8、斤。....　　低轨道卫星多采用极轨星状星座，也有网状星座的。星状