卫星通信作业讲解.doc

卫星通信技术的发展 姓名：贺文孝 班级：通信三班 学号: 1306020319 指导老师: 沈明威/王峰 电话  20 世纪 60 年代以来，卫星通信迅速发展，在军事和民用领域得到了十分广泛的应用；70~80 年代达到了鼎盛时期。80 年代末、90 年代以后，由于光纤通信和地面蜂窝移动通信的崛起，传统的国际、国内长途通信和陆地移动通信业务已不再属于卫星通信的主要领地。在接下来的相互竞争、互为补充的发展中，卫星通信扬长避短，重新找到了自己的位置。近几年来，卫星通信在美、欧、日等发达国家实现了产业化和国际化，年收入达 900 多亿美元，年均增长率高达 13％。毫无疑问，在军事应用中，卫星通信仍然是其主要的通信手段，是其他通信手段所不能取代的；在经济、政治和文化领域中，卫星通信不仅有效地补充了其他通信手段的不足或不能（如海事、远程航空的通信等），而且作为大众传媒（如视频和音频广播），“最后一公里到户”的接入，防灾、救灾、处理突发事件的应急通信等，均大有作为。此外，近年来深空探测和载人航天活动的频繁活动，极大促进了卫星通信的发展，也是一大亮点。 总之，在社会需求牵引和技术发展推动的双重作用下，21 世纪的卫星通信正在向一个新的水平攀升，许多新技术或发展动向自然引起人们的关注。本文拟就当前卫星通信技术的若干热点作一些概括和综述， 宽带卫星通信的基本概念：宽带卫星通信是指利用通信卫星作为中继站在地面站之间转发高速率通信业务，是宽带业务需求与现代卫星通信技术相结合的产物，也是当前卫星通信的主要发展方向之一。 作为宽带卫星通信系统中继节点的宽带通信卫星（也称多媒体卫星）一般具有较宽的带宽、很高的 EIRP（等效全向辐射功率）和 G/T（品质因数）值，并且通常具备星上处理和交换能力。利用宽带通信卫星可以向 USAT（极小口径终端）提供双向高速因特网接入和多媒体业务。 需要说明的是，由于卫星的带宽容量远小于光纤线路，后者的通信容量通常以吉比特每秒来计；而对于卫星通信来说，信道速率达到几十兆比特每秒以上一般就可称为宽带通信。 宽带卫星通信系统的发展现状及典型应用： 追溯卫星通信的发展史，其一出现就进入了宽带应用－模拟电视传送，近些年又应用于数字电视、卫星直播电视等（如美国的 Direc TV、Echostar，欧洲 Eutelsat 的 Hot Bird 等）。但其“现代化”则是伴随着 IP 技术的出现而出现的，尤其是因特网的广泛使用加速了现代宽带卫星通信的发展步伐。从 20 世纪 90 年代起，全球陆续提出了许多个宽带卫星通信系统，其中既有采用对地静止轨道（GSO）卫星作为中继节点（如美国的 Direct PC 和 Spaceway），也有采用非对地静止轨道（NGSO）卫星作为中继节点的（如 Teledesic 和 Skybridge）。文献[1]给出了国际上提出的比较有代表性的宽带卫星通信系统的主要特性并进行了分析。但是由于受到地面光纤通信网迅速发展以及“铱”系统等商业运作失败的影响，这些被提出的系统至今没有一个真正投入应用。 由于专门建设一个覆盖全球的宽带卫星通信系统需要很大的投资，市场风险极大，尤其是采用NGSO 卫星星座的低轨道宽带卫星通信系统。因此，先发射一颗宽带 GSO 卫星建立一个区域性宽带卫星通信系统来解决卫星宽带接入问题是一种明智的选择。基于此，泰国的 Shin 卫星公司（SSA）在2005 年正式发射了一颗宽带通信卫星（IPSTAR-1）来提供区域性宽带卫星通信业务。图 1 给出了IPSTAR-1 卫星的波束覆盖图，表 1 给出了该卫星及系统的主要技术特性[2]。从图 1 和表 1 看到，该系统是一个区域性宽带卫星通信系统，能够解决亚太地区用户通过卫星实现宽带接入的问题，当然其商业运作能否成功还有待时间的检验。 宽带卫星通信系统需解决的主要技术问题：卫星通信内在的大覆盖范围、以广播和组播模式工作的特性，使得它们能够提供高速因特网连接和多媒体远距离传输。但要发挥这些优势，除了人们所熟知的采用大型星载可展开式天线和多波束相控阵天线、增大卫星功率和带宽、使用更高效的星上电源系统、采用更先进的高效调制和编码技术等常规措施外，还