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卫星通信技术的新发展论文

卫星通信技术的新发展论文

1宽带卫星通信系统的现状及发展趋势

1.1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。

1.2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一模拟电视

传送，近些年又应用于数字电视、卫星直播电视等(如美国的DirecTV、

Echostar，欧洲Eutelsat的HotBird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DirectPC和Spaceway)，也有采用非对地静止轨道

(NGS0)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

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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。

宽带卫星通信系统的典型应用包括：娱乐(如视频点播、电视分发、

交互式游戏、音乐应用、流媒体等)、因特网接入(如高速因特网接入、

多媒体应用、远程教学、远程医疗等)、商业(如视频会议、企业对企业

的.电子商务等)、话音和数据中继(如IP话音、文件传输等)等。

有关统计分析指出，全球目前在卫星固定通信的4200多个标准转

发器中，视频业务约占62%，数据业务占24%，话音业务下降到14%;

而在业务收入方面，视频业务占总收入的70%以上。因此可以认为，

卫星视频业务在今后一段时间内仍将是卫星通信的主要应用领域和发

展方向，卫星宽带通信尚处在发展的培育期。

1.3宽带卫星通信系统需解决的主要技术问题[3~7]

卫星通信内在的大覆盖范围、以广播和组播模