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《现代电信网》----唐纯贞第4章卫星通信系统4.1卫星通信概述4.2卫星通信系统4.3卫星通信业务4.1卫星通信概述1．卫星通信的基本概念2．卫星通信的特点3．卫星通信的工作频段及传播特性1.卫星通信原理卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信可以分为延迟式和同步式。延迟式：接收――存储――延迟转发同步式：目前常用方式。卫星通信系统基本概念•卫星通信卫星通信指利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。地球站是设在地球陆地、海洋、空中的固定或移动无线通信站点。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙通信是指以宇宙飞行体为对象的无线电通信，（1）宇宙站与地球站之间的通信；（2（3）通过宇宙站转发或反射而进行的（1）卫星通信的优点①通信距离远，且费用与通信距离、地理环境、气象条件无关②覆盖面积大，可进行多址通信③通信频带宽，传输容量大④信号传输质量高,与通信距离、地理环境、气象条件无关，通信线路稳定可靠⑤建立通信电路灵活、机动性好２.卫星通信的特点（2）卫星通信的缺点①卫星的发射与控制技术比较复杂。②设备需要具有高可靠性、长寿命、较大的发射功率以及低噪声接收的特性。③有较大的信号传输时延（静止卫星为0.6秒）和回波干扰。④存在星蚀和日凌中断现象。2.卫星通信系统的组成（1）卫星通信系统的组成通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统4大部分组成的。（2）卫星通信线路的组成两个地球站之间的卫星通信线路是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。2)静止卫星：距离赤道上空35860公里处（同步轨道）的卫星。其公转周期与地球自转周期一致。从地球上看相对静止。优点：地面天线不动，可以提高通信质量一颗卫星24小时通信随机损耗小，辐射效率提高三、四颗覆盖全球缺点：衰减大，传输时延大,不能覆盖两极3)低轨道卫星：1997年五月铱星公司在500－1500公里轨道上放置了34颗铱星实现了低轨道移动通信。传输衰减20-30dB。4.卫星通信种类按卫星的制式分类：1)随机卫星：只能在共视卫星的时间才能通信按卫星的覆盖范围分类：国际卫星通信系统；国内卫星通信系统；区域卫星通信系统。按用户的性质分类：公用卫星通信系统；专用卫星通信系统；军用卫星通信系统。5.卫星业务的频率分配卫星业务的频率分配是在国际电信联盟（ITU）的管理下进行的。ITU将整个地球划分为三个区域：区域1：包括欧洲、非洲、前苏联和蒙古；区域2：南北美洲和格陵兰岛；区域3：亚洲（除区域1中的地区）、澳大利亚和西南太平洋；卫星提供的业务：卫星固定业务:向电话网、有线电视网提供卫星链路；卫星广播业务:指直播到户，或称为卫星直播业务；卫星移动业务:陆地移动、海事移动或航空移动；卫星导航业务:全球定位系统；卫星气象业务:亦可用于搜救业务；频段频率范围(GHz)VHF0.1~0.3UHF0.3~1.0L1.0~2.0S2.0~4.0C4.0~8.0X8.0~12.0Ku12.0~18.0K18.0~27.0Ka27.0~40.0V40.0~75.0W75.0~110.0mm110.0~300.0mm300.0~3000.0卫星常用频率：Ku频段：直播卫星业务、某些固定卫星业务；14/12GHz（或14.03/11.73GHz）C频段：固定卫星业务，不允许直播卫星业务使用该频段；6/4GHz（上行/下行）L频段：卫星移动业务及导航系统；ITU的频段表示法：频段编号表示符号频率范围(不含下限，包含上限)相应的米制划分频段的米制缩写4VLF3~30kHz万米波B.Mam5LF30~300kHz千米波B.km6MF300~3000kHz百米波B.hm7HF3~30MHz十米波B.dam8VHF30~300MHz米波B.m9UHF300~3000MHz分米波B.dm10SHF3~30GHz厘米波B.cm11EHF30~300GHz毫米波B.mm12300~3000GHz亚毫米波2)小天线地面卫通系统用户自行组网和利用卫星通信VSAT系统特点：天线小一般小于2.4mG/T值小于19.7dB/K，设备紧凑，功耗小，价格低。用于2Mb/s以下低速数据双向通信。6.卫星通信的发展现状1)高速卫星数据传输技术与话音和图像通信相比，数据传输有两个特点：发送数据时间随机间断、业务种类繁多因此采用分组通信技术，又叫信息包技术：各个地面站共用一个卫星转发器的频段，各站随机发送各自的数据分组，如果出现碰撞，则该数据重新发送。3)星上卫星通信系统4)低轨移动5)移动卫通代表APMT系统亚太卫星移动通信系统卫星通信的网络结构卫星主站副站1副站2副站3星状卫星通信网结构地球站地球站卫星地球站地球站网状卫星通信网结构思考题1．简述卫星通信的概念，并说明卫星通信的特点。2．画出卫星通信系统的基本组成，分别说明各部分的作用。谢谢！