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第七章 卫星移动通信 卫星移动通信 概述 静止卫星移动通信系统 卫星蜂窝移动系统 卫星移动通信 概述 卫星移动通信的特点 卫星移动通信的关键技术 卫星移动通信的使用频率 第一节：概述 卫星移动通信的概念 卫星移动通信是为舰船、车辆、飞机、边远地点用户提供通信手段的一种卫星通信系统。它包括移动台之间、移动台与固定台之间、移动台或固定台与公用通信网的用户之间的通信。 第一节：概述 卫星移动通信的特点 卫星功率有限与移动站低天线增益之间的矛盾十分突出。 电波传播情况复杂，系统是在非高斯信道中工作。 众多的用户共享有限的卫星资源（频率和功率）。 移动台要求高的机动性，小型化具有十分重要的意义。 第一节：概述 卫星移动通信的关键技术 卫星向覆盖区提供高的EIRP，以满足大量低G/T移动台的需要。 抗衰落技术。如分集技术、纠错编码和调制技术。 网络管理与控制。 射频技术。适应各移动台结构要求的天线、高稳定度的频率源、高效率的功率放大器。 从系统总体看，需采取空间段与地面段相匹配的优化设计方案。 第一节：概述 卫星移动通信使用的频率 主要使用UHF频段和L/S波段，即在0.1~3GHz。 天线的波束较宽，不会由于用户稍一移动就使目标偏离出波束范围而造成通信中断。 传播损耗较小。 多谱勒频移随频率提高而增大。 频率越低，信号绕射能力越强。 处于无线电频率窗口的下限。 天线增益小，可用带宽窄。 卫星移动通信 第二节：静止卫星移动通信系统 国际海事卫星通信系统 陆地移动业务卫星通信系统 航空移动业务卫星通信系统 静止卫星移动通信系统 国际海事卫星通信系统(MMSS) 海上通信从1976年开始应用卫星通信，之前为短波通信 主要向海洋中的船舶提供电话、电报、传真、数据、遇难呼救信息，天气预报、暴风警报等。 负责船与船、船与岸、岸与船之间的通信。 1979年成立了国际海事卫星组织(Inmarsat)。 静止卫星移动通信系统 国际海事卫星通信系统(MMSS) 静止卫星移动通信系统 陆地移动业务卫星通信系统组成 利用静止轨道卫星，主要为陆地车辆提供通信的系统。它与海事卫星通信并无本质区别。它与海事卫星通信相比，有如下特点： 用户数量多、密集度大。 通信业务以话音为主。 面临着地面移动网络的激烈竞争。 静止卫星移动通信系统 陆地移动业务卫星通信系统组成 卫星：采用3颗静止轨道卫星，因移动站的天线较小，故卫星的输出功率比固定卫星系统大得多。 陆地地球站：与地面公众网的接口，作为与地面通信网之间进行通信的网关。 网络协调站：提供网络运行和网络管理功能。 移动站：和卫星之间采用L波段通信。 静止卫星移动通信系统 航空移动业务卫星通信系统(AMSS) 主要为空中飞机上的乘客、机组人员提供通信的系统。 飞机的飞行速度高，机动性大，活动范围广，所通过的区域电磁环境可能有大而迅速的变化。 飞机对卫星有相对运动而产生多谱勒频移。 在飞机上也存在多径效应，但由于飞机飞行高度高，电波反射路径长，影响弱。 静止卫星移动通信系统 航空移动业务卫星通信系统组成 卫星：采用3颗静止轨道卫星，在三大洋上空。 航站：卫星与地面公众网的接口，是岸站的改进。具有卫星信道的分配和管理功能。 机站：设在飞机上的地球站。 卫星移动通信 第三节：卫星蜂窝移动系统 卫星蜂窝移动通信的特点 卫星蜂窝的概念 频率复用 同信道干扰 网络控制 切换 卫星蜂窝移动系统 卫星蜂窝移动系统 卫星蜂窝的概念 卫星蜂窝移动系统 卫星蜂窝的概念 无线覆盖区域的一种理论化的模型 六边形 卫星蜂窝移动系统 卫星蜂窝的概念 卫星蜂窝移动系统 频率复用 星内的频率复用 星间的频率复用 频率复用 星内的频率复用 针对FDMA、TDMA系统 减少同信道干扰（CCI）的影响 簇 复用因子 频率复用 星间的频率复用 频率复用 星间的频率复用 卫星蜂窝移动系统 同信道干扰 FDMA／TDMA系统中的同信道干扰: 同信道干扰决定了复用因子K的设计。 CDMA系统中的同信道干扰：干扰受限系统。 卫星蜂窝移动系统 系统结构 卫星蜂窝移动系统 系统结构 空间段：由空中的所有卫星组成，这些卫星形成一种卫星星座。 地面段，包括： 关口站(gateway)：将地面PSTN与卫星星座进行连接，相当于地面蜂窝系统中的MSC。 卫星控制中心：负责星座管理，主要是卫星及轨道状态的管理。 网络管理中心：负责卫星通信网的控制与监测，包括对各个网络节点、链路等的监测、控制及日常维护。 用户终端。 卫星蜂窝移动系统 网络控制 网络控制概述 移动性管理（MM） 连接管理（CM） 无线资源管理（RR） 切换 网络控制 网络控制概述 移动性管理（MM） 连接管理（CM） 无线资源管理（RR） 切换 网络控制概述 协议体系 网络控制概述 信令信道 物理信道：空中