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卫星通信技术 中继站升到天空的微波通信 概要 卫星通信的发展 卫星通信的特点 卫星通信系统组成 卫星通信多址技术 同步卫星通信系统 移动卫星通信系统 我国的卫星通信简介 平流层通信系统介绍 什么是卫星通信 利用人造卫星构建的通信系统 技术相当于中继站升到天空的微波通信 卫星通信可以是 电信网中的传输链路 地位相当于地面接力微波通信、光缆 独立的通信网络 例如：卫星电视广播、卫星移动通信系统、VSAT系统等 可能与公网连接或者不连接 与微波通信不一样的地方： 距离长 坏处 衰减大 时延长 好处 可快速建立通信系统，成本与距离无关 便于广播 便于移动 便于多址通信 与微波通信不一样的地方： 卫星可能在动 坏处 多普勒 天线跟踪 卫星会转到坏的方向 好处 卫星会转到好的方向 存储转发模式下，单星可覆盖全球 卫星通信发展 卫星通信实验期（1954－1964） 无源卫星实验 有源卫星 椭圆轨道、同步轨道 卫星通信实用阶段（1964－） Intelsat Inmarsat 铱系统 全球星 卫星通信的特点 通信距离远，通信成本与距离无关 以广播方式，易于实现多址通信 通信容量大，业务种类多 卫星通信技术特殊性 先进的空间电子技术 信号时延大 卫星姿态控制 其他 卫星通信使用的频率 频率：无线电窗口 1～10G最理想 此频段已给地面微波 卫星也用，但需注意干扰 10G以上 降雨的影响不可忽视 天线可以小一些 卫星通信系统组成 卫星通信系统组成 控制与管理系统 星上系统 地球站 卫星通信系统 卫星轨道 轨道不同将导致技术的差别 GEO：地球同步卫星 HEO：高轨卫星 MEO：中轨卫星 LEO：低轨卫星 卫星轨道 GEO 衰减大，覆盖全球需要的星少 ，发射成本高 HEO 高倾斜轨道覆盖特定地域 LEO 衰减小，需要的星多 MEO 兼有高低轨的优缺点 卫星轨道 圆轨道、椭圆轨道 赤道轨道、倾斜轨道、极轨卫星 高轨道 覆盖好、通信时间长，但距离长 低轨道 覆盖小、通信时间短，但距离近 轨道 卫星通信多址技术 FDMA 单址载波 多址载波 单路单载波 TDMA CDMA SDMA 随机多址 多址联接:FDMA 单址载波 Single Destination Carrier 多址载波 Multiple Destination Carrier 例如北京上星、上海下，然后分路到上海、南京、杭州，从而借助卫星实现了北京分别到上海、南京、杭州的通信 制式 模拟：FDM/FM/FDMA 数字：TDM/QPSK/FDMA OQPSK：非线性放大问题 多址联接：FDMA 单路单载波：SCPC Single Circuit Per Carrier 适用于稀路由通信 DAMA：按需分配多址 SPADE系统：忙闲表 数字制式：DM或PCM/QPSK/FDMA 多址联接：FDMA 多路单载波： MCPC DCME：数字电路倍增器 话音插空＋ADPCM 典型倍增值：4 FDMA的缺点 保护带宽 交调 FDMA的优点 简单 载波的自主性： 无需像TDMA那样需要同其它用户协调 多址联接：TDMA 无交调 无需保护带宽 无需双工器 需要中心控制站，以协调全网同步 同步的捕获与跟踪 星地时延可能远大于时隙 突发方式 制式：TDM/QPSK/TDMA 多址联接：CDMA 主要用于低速数据、移动业务、小站等 多址的灵活性 移动通信 VSAT 下行降低对数字微波的干扰 小站往往在城市中，城市中微波频率也用于地面微波系统。扩频使卫星信号的功率谱密度降低 上行降低对邻星的干扰 小站指向性差 多址联接：SDMA 通过天线的指向性来区别不同的地球站 多点波束卫星 星上波束切换 多址联接：随机接入分组通信 ALOHA S-ALOHA PRMA 卫星通信系统的业务 固定业务（FSS） 为固定点提供双向通信 话音、数据 广播业务（BSS） 点到面的单向传输 电视广播、音频广播、IP广播 移动业务（MSS） 为移动终端提供通信业务 移动到移动 移动到固定 固定业务 以Intelsat为代表，包括许多的国际及国内卫星系统 业务包括 国际国内电话 电视节目传送 数据业务：电报、传真、电子印刷、Internet链路等 广播业务 也称 DBS（Direct Broadcasting Satellite） Broadcast Satellite Service (BSS) Direct To Home (DTH) service 特点 Link between terminal and public Home dishes 小天线、机顶盒 广播卫星的制式 模拟 FM方式传输全电视信号 数字 DVB-S MPEG2: 压缩、组成MPEG流 FEC: RS+CC QPSK 多址 FDMA为主，也有TDMA 广