1、1現(xiàn)代通信原理簡(jiǎn)明教程第九章 數(shù)字通信系統(tǒng)2第9章 數(shù)字通信系統(tǒng)n9.1 數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)n9.2 數(shù)字微波通信系統(tǒng)數(shù)字微波通信系統(tǒng)n9.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)n9.4 無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)n9.5 藍(lán)牙通信系統(tǒng)藍(lán)牙通信系統(tǒng)n9.6 其他通信系統(tǒng)其他通信系統(tǒng)39.1 數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)數(shù)字蜂窩通信系統(tǒng)n9.1.1 “蜂窩蜂窩”的概念的概念n9.1.2 第一代（第一代（1G）蜂窩通信系統(tǒng)）蜂窩通信系統(tǒng)n9.1.3 第二代（第二代（2G）蜂窩通信系統(tǒng)）蜂窩通信系統(tǒng)n9.1.4 第三代（第三代（3G）蜂窩通信系統(tǒng)）蜂窩通信系統(tǒng)4“蜂窩”的概念n無(wú)線移動(dòng)通信系統(tǒng)由許多六角形的區(qū)（無(wú)

2、線移動(dòng)通信系統(tǒng)由許多六角形的區(qū)（）依次緊密排列，像蜂窩的形狀，）依次緊密排列，像蜂窩的形狀，每個(gè)小區(qū)稱作每個(gè)小區(qū)稱作“蜂窩蜂窩”。5蜂窩網(wǎng)的特點(diǎn)n無(wú)線電頻譜節(jié)約使用：每區(qū)各使用一個(gè)無(wú)無(wú)線電頻譜節(jié)約使用：每區(qū)各使用一個(gè)無(wú)線電頻率，但隔幾區(qū)容許使用同一頻率，線電頻率，但隔幾區(qū)容許使用同一頻率，不會(huì)互相干擾。不會(huì)互相干擾。6 圖1 蜂窩頻率復(fù)用基本思想圖解（標(biāo)有相同字母的小區(qū)使用相同的頻率） 小區(qū)簇的外圍輪廓用粗線描過(guò)，本例中簇的大小N=7，頻率復(fù)用因子為1/7。 7蜂窩模型 vs. 廣播模型n廣播：把發(fā)射機(jī)安置在很高的位置，通過(guò)廣播：把發(fā)射機(jī)安置在很高的位置，通過(guò)大功率的發(fā)射機(jī)，使信號(hào)覆蓋在很大的

3、區(qū)大功率的發(fā)射機(jī)，使信號(hào)覆蓋在很大的區(qū)域（大區(qū)制）；域（大區(qū)制）；n“蜂窩蜂窩”：通過(guò)低功率發(fā)射機(jī)，每臺(tái)發(fā)射：通過(guò)低功率發(fā)射機(jī)，每臺(tái)發(fā)射機(jī)發(fā)射的較弱信號(hào)僅覆蓋一個(gè)較小的區(qū)域。機(jī)發(fā)射的較弱信號(hào)僅覆蓋一個(gè)較小的區(qū)域。8“蜂窩”是正六邊形？n理論上是，理論上是，n實(shí)際上不是（考慮到電磁波的發(fā)散特性）實(shí)際上不是（考慮到電磁波的發(fā)散特性）9“蜂窩”概念的廣義化n考慮到發(fā)射機(jī)的覆蓋范圍和特殊應(yīng)用環(huán)境：考慮到發(fā)射機(jī)的覆蓋范圍和特殊應(yīng)用環(huán)境：n宏蜂窩；宏蜂窩；n微蜂窩（鬧市區(qū)）；微蜂窩（鬧市區(qū)）；n微微蜂窩（大樓內(nèi)）；微微蜂窩（大樓內(nèi)）；n超微蜂窩；超微蜂窩；n復(fù)式蜂窩。復(fù)式蜂窩。109.1.2 第一代（1G

4、）蜂窩通信系統(tǒng)11第一種公眾移動(dòng)電話服務(wù)n時(shí)間：時(shí)間：1946年；年；n地點(diǎn)：美國(guó)的地點(diǎn)：美國(guó)的25個(gè)主要城市；個(gè)主要城市；n構(gòu)成：每個(gè)系統(tǒng)使用單個(gè)大功率的發(fā)射機(jī)和高塔；構(gòu)成：每個(gè)系統(tǒng)使用單個(gè)大功率的發(fā)射機(jī)和高塔；n特點(diǎn)：特點(diǎn)： 覆蓋地區(qū)超過(guò)覆蓋地區(qū)超過(guò)50公里，公里， 以半雙工模式提供語(yǔ)音服務(wù)，以半雙工模式提供語(yǔ)音服務(wù)， 使用使用120kHz帶寬帶寬12典型的模擬蜂窩電話系統(tǒng)典型的模擬蜂窩電話系統(tǒng)nAMPS系統(tǒng)的簡(jiǎn)介nTACS系統(tǒng)簡(jiǎn)介13AMPS系統(tǒng)的簡(jiǎn)介系統(tǒng)的簡(jiǎn)介(IS-54規(guī)范)n模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)是蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)發(fā)展的早期階段展的早期階段14AMPS

5、的特點(diǎn)n1、采用、采用7小區(qū)復(fù)用模式，并可在需要時(shí)采用小區(qū)復(fù)用模式，并可在需要時(shí)采用“扇區(qū)化扇區(qū)化”和和“小區(qū)分裂小區(qū)分裂”來(lái)提高容量；來(lái)提高容量；n2、在無(wú)線傳輸中采用了頻率調(diào)制；、在無(wú)線傳輸中采用了頻率調(diào)制；(在美國(guó)，從移動(dòng)臺(tái)到在美國(guó)，從移動(dòng)臺(tái)到基站的傳輸使用基站的傳輸使用824MHz到到849MHz的頻段，而基站到移的頻段，而基站到移動(dòng)臺(tái)使用動(dòng)臺(tái)使用869MHz到到894MHz的頻段。的頻段。)n3、每個(gè)無(wú)線信道實(shí)際上由一對(duì)單工信道組成，他們彼此、每個(gè)無(wú)線信道實(shí)際上由一對(duì)單工信道組成，他們彼此有有45MHz分隔；分隔；n4、每個(gè)基站通常有一個(gè)控制信道發(fā)射器（用來(lái)在前向控、每個(gè)基站通常有一

6、個(gè)控制信道發(fā)射器（用來(lái)在前向控制信道上進(jìn)行廣播），一個(gè)控制信道接收器（用來(lái)在反向制信道上進(jìn)行廣播），一個(gè)控制信道接收器（用來(lái)在反向控制信道上監(jiān)聽(tīng)蜂窩電話呼叫建立請(qǐng)求），以及控制信道上監(jiān)聽(tīng)蜂窩電話呼叫建立請(qǐng)求），以及8個(gè)或更個(gè)或更多頻分復(fù)用雙工語(yǔ)音信道。多頻分復(fù)用雙工語(yǔ)音信道。15AMPS中的信道切換n在一個(gè)典型的呼叫中，隨著用戶在業(yè)務(wù)區(qū)在一個(gè)典型的呼叫中，隨著用戶在業(yè)務(wù)區(qū)內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)交換中心發(fā)出多個(gè)內(nèi)移動(dòng)，移動(dòng)交換中心發(fā)出多個(gè)“空白空白-突突發(fā)發(fā)”指令，使該用戶在不同基站的不同語(yǔ)指令，使該用戶在不同基站的不同語(yǔ)音信道間進(jìn)行切換；音信道間進(jìn)行切換；n當(dāng)正在進(jìn)行服務(wù)的基站的反向語(yǔ)音信道當(dāng)正在進(jìn)行服

7、務(wù)的基站的反向語(yǔ)音信道（RVC）上的信號(hào)強(qiáng)度低于一個(gè)預(yù)定的閥）上的信號(hào)強(qiáng)度低于一個(gè)預(yù)定的閥值，則由移動(dòng)交換中心產(chǎn)生切換決定。值，則由移動(dòng)交換中心產(chǎn)生切換決定。16TACS系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(tǒng)簡(jiǎn)介n英國(guó)的英國(guó)的TACS系統(tǒng)實(shí)際上是系統(tǒng)實(shí)際上是AMPS系統(tǒng)的修系統(tǒng)的修改版本。主要是頻段、頻道間隔、頻偏、改版本。主要是頻段、頻道間隔、頻偏、信令速率不同，其他完全一致。信令速率不同，其他完全一致。179.1.3 第二代（2G）蜂窩通信系統(tǒng)18n第二代蜂窩移動(dòng)通信以第二代蜂窩移動(dòng)通信以GSM、窄帶（、窄帶（N-CDMA）兩大移動(dòng)通信系統(tǒng)為代表）兩大移動(dòng)通信系統(tǒng)為代表19GSM移動(dòng)通信系統(tǒng)n基于基于TDMA的數(shù)字

8、蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)；的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)；n世界上第一個(gè)對(duì)數(shù)字調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)和世界上第一個(gè)對(duì)數(shù)字調(diào)制、網(wǎng)絡(luò)層結(jié)構(gòu)和業(yè)務(wù)作了規(guī)定的蜂窩系統(tǒng)；業(yè)務(wù)作了規(guī)定的蜂窩系統(tǒng)；n解決了歐洲第一代蜂窩系統(tǒng)四分五裂的狀解決了歐洲第一代蜂窩系統(tǒng)四分五裂的狀態(tài)而發(fā)展起來(lái)的。態(tài)而發(fā)展起來(lái)的。20 全球通系統(tǒng)的簡(jiǎn)介21GSM系統(tǒng)組成n1、移動(dòng)臺(tái)移動(dòng)臺(tái)(MS)：它包括移動(dòng)設(shè)備：它包括移動(dòng)設(shè)備(ME)和用和用戶識(shí)別模塊戶識(shí)別模塊(SIM)；n2、基站、基站(BTS)：為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無(wú)線收：為一個(gè)小區(qū)服務(wù)的無(wú)線收發(fā)信設(shè)備；發(fā)信設(shè)備；n3、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心、移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)：對(duì)于位于它：對(duì)于位于它管轄區(qū)域中的移動(dòng)

9、臺(tái)進(jìn)行控制、交換的功管轄區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制、交換的功能實(shí)體；能實(shí)體；22GSM系統(tǒng)組成（續(xù)）n4、訪問(wèn)、訪問(wèn)位置寄存器位置寄存器(VLR)：MSC為所管轄區(qū)域?yàn)樗茌爡^(qū)域中中MS的呼叫接續(xù)，所需檢索信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。的呼叫接續(xù)，所需檢索信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。VLR存儲(chǔ)與存儲(chǔ)與呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù)，例如用戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)呼叫處理有關(guān)的一些數(shù)據(jù)，例如用戶的號(hào)碼，所處位置區(qū)的識(shí)別，向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)；的識(shí)別，向用戶提供的服務(wù)等參數(shù)；n5、歸屬位置寄存器、歸屬位置寄存器(HLR)：管理部門用于移動(dòng)管理部門用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)庫(kù)。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存用戶管理的數(shù)據(jù)庫(kù)。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其

10、歸屬位置寄存器注冊(cè)登記。器注冊(cè)登記。HLR主要存儲(chǔ)兩類信息，有關(guān)用戶的參數(shù)和主要存儲(chǔ)兩類信息，有關(guān)用戶的參數(shù)和有關(guān)用戶目前所處位置的信息；有關(guān)用戶目前所處位置的信息；n6、設(shè)備識(shí)別寄存器、設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)：存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖參數(shù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視、閉鎖等功能。等功能。23GSM系統(tǒng)組成（續(xù)）n7、鑒權(quán)中心鑒權(quán)中心(AUC)：認(rèn)證移動(dòng)用戶的身份和產(chǎn)生：認(rèn)證移動(dòng)用戶的身份和產(chǎn)生相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)相應(yīng)鑒權(quán)參數(shù)(隨機(jī)數(shù)隨機(jī)數(shù)RAND，符號(hào)響應(yīng)，符號(hào)響應(yīng)SRES，密鑰密鑰Kc)的功能實(shí)體；的功能實(shí)體；n8、操作維

11、護(hù)中心、操作維護(hù)中心(OMC)：操作維護(hù)系統(tǒng)中的各功：操作維護(hù)系統(tǒng)中的各功能實(shí)體。依據(jù)廠家的實(shí)現(xiàn)方式可分為無(wú)線子系統(tǒng)能實(shí)體。依據(jù)廠家的實(shí)現(xiàn)方式可分為無(wú)線子系統(tǒng)的操作維護(hù)中心的操作維護(hù)中心(OMC-R)和交換子系統(tǒng)的操作維和交換子系統(tǒng)的操作維護(hù)中心護(hù)中心(OMC-S)。24GSM系統(tǒng)的位置更新n1、移動(dòng)臺(tái)的位置登記；、移動(dòng)臺(tái)的位置登記；2、當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)位置區(qū)域進(jìn)入一個(gè)新的、當(dāng)移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)位置區(qū)域進(jìn)入一個(gè)新的位置區(qū)域時(shí)，移動(dòng)系統(tǒng)所進(jìn)行的通常意義位置區(qū)域時(shí)，移動(dòng)系統(tǒng)所進(jìn)行的通常意義下的位置更新；下的位置更新；n3、在一定的特定時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)臺(tái)沒(méi)、在一定的特定時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)臺(tái)沒(méi)有發(fā)生聯(lián)系時(shí)，

12、移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)地、周期地有發(fā)生聯(lián)系時(shí)，移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)地、周期地（以網(wǎng)絡(luò)在廣播信道發(fā)給移動(dòng)臺(tái)的特定時(shí)（以網(wǎng)絡(luò)在廣播信道發(fā)給移動(dòng)臺(tái)的特定時(shí)間為周期）與網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系，核對(duì)數(shù)據(jù)。間為周期）與網(wǎng)絡(luò)取得聯(lián)系，核對(duì)數(shù)據(jù)。 25移動(dòng)系統(tǒng)中位置更新的目的n使移動(dòng)臺(tái)總與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，以便移動(dòng)臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)使移動(dòng)臺(tái)總與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，以便移動(dòng)臺(tái)在網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)的任何一個(gè)地方都能接入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)；覆蓋的范圍內(nèi)的任何一個(gè)地方都能接入到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)；n使網(wǎng)絡(luò)能隨時(shí)知道使網(wǎng)絡(luò)能隨時(shí)知道MS所在的位置，以使網(wǎng)絡(luò)可隨所在的位置，以使網(wǎng)絡(luò)可隨時(shí)尋呼到移動(dòng)臺(tái)。時(shí)尋呼到移動(dòng)臺(tái)。n在在GSM系統(tǒng)中是用各類數(shù)據(jù)庫(kù)類維系移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)系統(tǒng)中是用各類數(shù)據(jù)庫(kù)類維系移動(dòng)臺(tái)

13、與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系的絡(luò)的聯(lián)系的 。26GSM系統(tǒng)的開(kāi)機(jī)位置登記27GSM系統(tǒng)的位置更新28GSM系統(tǒng)的周期位置更新n當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在特定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自移動(dòng)當(dāng)網(wǎng)絡(luò)在特定的時(shí)間內(nèi)沒(méi)有收到來(lái)自移動(dòng)臺(tái)任何信息時(shí)（臺(tái)任何信息時(shí)（比如在某些特定條件下由于無(wú)線鏈比如在某些特定條件下由于無(wú)線鏈路質(zhì)量很差，網(wǎng)絡(luò)無(wú)法接收移動(dòng)臺(tái)的正確消息，而此時(shí)移路質(zhì)量很差，網(wǎng)絡(luò)無(wú)法接收移動(dòng)臺(tái)的正確消息，而此時(shí)移動(dòng)臺(tái)還處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)并接收網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的消息動(dòng)臺(tái)還處于開(kāi)機(jī)狀態(tài)并接收網(wǎng)絡(luò)發(fā)來(lái)的消息），網(wǎng)絡(luò)），網(wǎng)絡(luò)無(wú)法知道移動(dòng)臺(tái)所處的狀態(tài)；無(wú)法知道移動(dòng)臺(tái)所處的狀態(tài)；n系統(tǒng)采取了強(qiáng)制登記措施，如要求移動(dòng)用系統(tǒng)采取了強(qiáng)制登記措施，如要求移動(dòng)用戶在一特定時(shí)

14、間內(nèi)，例如一個(gè)小時(shí)，登記戶在一特定時(shí)間內(nèi)，例如一個(gè)小時(shí)，登記一次。一次。29GSM系統(tǒng)越區(qū)切換（越區(qū)位置更新）30越區(qū)切換的原因n1)信號(hào)的強(qiáng)度或質(zhì)量下降到由系統(tǒng)規(guī)定的信號(hào)的強(qiáng)度或質(zhì)量下降到由系統(tǒng)規(guī)定的一定參數(shù)以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)一定參數(shù)以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū)。（由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起）強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū)。（由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起）n(2)由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信乎全被占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū)。（由系統(tǒng)發(fā)起）道容量較空閑的相鄰小區(qū)。（由系統(tǒng)發(fā)起）31GSM系統(tǒng)中越區(qū)切換的控制

15、n分散控制分散控制:移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接受信號(hào)的強(qiáng)度移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接受信號(hào)的強(qiáng)度（RSSI）和質(zhì)量（）和質(zhì)量（BER）。）。 移動(dòng)臺(tái)：對(duì)不同的基站移動(dòng)臺(tái)：對(duì)不同的基站RSSI的測(cè)量在移動(dòng)臺(tái)處進(jìn)行，并的測(cè)量在移動(dòng)臺(tái)處進(jìn)行，并以每秒兩次的速率，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給基站以每秒兩次的速率，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給基站; 基站：對(duì)移動(dòng)臺(tái)所占用的業(yè)務(wù)信道基站：對(duì)移動(dòng)臺(tái)所占用的業(yè)務(wù)信道TCH也要進(jìn)行測(cè)量，也要進(jìn)行測(cè)量，并報(bào)告給基站控制器并報(bào)告給基站控制器BSC; 最后，由基站控制器決定是否需要切換。最后，由基站控制器決定是否需要切換。32軟切換對(duì)硬切換nGSM的切換主要是在不同時(shí)隙之間進(jìn)行的，這樣在切換的切

16、換主要是在不同時(shí)隙之間進(jìn)行的，這樣在切換的瞬間，切換過(guò)程會(huì)使通信發(fā)生瞬間的中斷，即首先斷掉的瞬間，切換過(guò)程會(huì)使通信發(fā)生瞬間的中斷，即首先斷掉移動(dòng)臺(tái)與舊的鏈路的連接，然后再接入新的鏈路。人們稱移動(dòng)臺(tái)與舊的鏈路的連接，然后再接入新的鏈路。人們稱這種切換為這種切換為“硬切換硬切換”。nCDMA系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)和相鄰的兩個(gè)基站同時(shí)保持聯(lián)系，系統(tǒng)中，移動(dòng)臺(tái)和相鄰的兩個(gè)基站同時(shí)保持聯(lián)系，當(dāng)基站確定移動(dòng)臺(tái)徹底進(jìn)入某一個(gè)區(qū)域后，才斷開(kāi)另一個(gè)當(dāng)基站確定移動(dòng)臺(tái)徹底進(jìn)入某一個(gè)區(qū)域后，才斷開(kāi)另一個(gè)基站的聯(lián)系，期間沒(méi)有中斷通話，稱之為基站的聯(lián)系，期間沒(méi)有中斷通話，稱之為軟切換軟切換。33GSM系統(tǒng)的安全措施n對(duì)用戶接入網(wǎng)

17、的鑒權(quán)；對(duì)用戶接入網(wǎng)的鑒權(quán)；n在無(wú)線鏈路上對(duì)有權(quán)用戶通信信息的加密；在無(wú)線鏈路上對(duì)有權(quán)用戶通信信息的加密；n移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別；移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別；n移動(dòng)用戶的安全保密。移動(dòng)用戶的安全保密。34對(duì)用戶接入網(wǎng)的鑒權(quán)n鑒權(quán)的作用是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，防止非法盜用。鑒權(quán)的作用是保護(hù)網(wǎng)絡(luò)，防止非法盜用。同時(shí)通過(guò)拒絕假冒合法用戶的同時(shí)通過(guò)拒絕假冒合法用戶的入侵入侵從而從而保護(hù)保護(hù)GSM網(wǎng)絡(luò)的用戶。網(wǎng)絡(luò)的用戶。35移動(dòng)用戶的安全保密n用戶的臨時(shí)識(shí)別碼（用戶的臨時(shí)識(shí)別碼（TMSI）:防止非法個(gè)人和團(tuán)防止非法個(gè)人和團(tuán)體通過(guò)監(jiān)聽(tīng)無(wú)線路徑上的信令交換而竊得移動(dòng)用戶的真實(shí)體通過(guò)監(jiān)聽(tīng)無(wú)線路徑上的信令交換而竊得移動(dòng)用戶的真實(shí)IMSI或跟

18、蹤移動(dòng)用戶的位置；或跟蹤移動(dòng)用戶的位置；n用戶的個(gè)人身份號(hào)（用戶的個(gè)人身份號(hào)（PIN）:用戶個(gè)人身份號(hào)碼是用戶個(gè)人身份號(hào)碼是一個(gè)四到八位的個(gè)人身份號(hào)，用于控制對(duì)一個(gè)四到八位的個(gè)人身份號(hào)，用于控制對(duì)SIM卡的使用，卡的使用，只有只有PIN碼認(rèn)證通過(guò)，移動(dòng)設(shè)備才能對(duì)碼認(rèn)證通過(guò)，移動(dòng)設(shè)備才能對(duì)SIM卡進(jìn)行存取，卡進(jìn)行存取，讀出相關(guān)數(shù)據(jù)，并可以入網(wǎng)。讀出相關(guān)數(shù)據(jù)，并可以入網(wǎng)。369.1.4 第三代（3G）蜂窩通信系統(tǒng)37提出n1985年：年：ITU TG8/1提出了未來(lái)公共陸地移提出了未來(lái)公共陸地移動(dòng)通信系統(tǒng)動(dòng)通信系統(tǒng)(FPLMTS) ， n1996年年 :改為改為 IMT2000, (2000年左右

19、開(kāi)始年左右開(kāi)始商用并工作在商用并工作在2000MHz頻段上的國(guó)際移動(dòng)頻段上的國(guó)際移動(dòng)通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)) n1999年年: IMT-2000無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議無(wú)線接口技術(shù)規(guī)范建議 38圖 IMT-2000地面無(wú)線接口標(biāo)準(zhǔn)39比較n1、前三種屬于、前三種屬于CDMA體制，后兩種屬于體制，后兩種屬于TDMA體體制；制；n2、日本（、日本（ARIB）、歐洲（）、歐洲（ETSI）、美國(guó)）、美國(guó)（TIA）、（）、（TIPI）、中國(guó)（）、中國(guó)（CATT）、韓國(guó)）、韓國(guó)（TTA）等是主要提出者；）等是主要提出者；n3、從雙工方式來(lái)看大體上、從雙工方式來(lái)看大體上FDD與與TDD兩種方案兩種方案均會(huì)并存；均會(huì)并

20、存；n4、從接入主流技術(shù)來(lái)看，目前主要是寬帶、從接入主流技術(shù)來(lái)看，目前主要是寬帶CDMA技術(shù)。技術(shù)。40IMT-2000 CDMA DS (IMT-DS)n3GPP的的WCDMA技術(shù)與技術(shù)與3GPP2的的cdma2000技術(shù)的直接擴(kuò)頻部分技術(shù)的直接擴(kuò)頻部分(DS)融合后融合后的技術(shù)，的技術(shù)，n同時(shí)支持同時(shí)支持GSM MAP和和ANSI-41兩個(gè)核心網(wǎng)兩個(gè)核心網(wǎng)絡(luò)。絡(luò)。41IMT-2000 CDMA MC (IMT-MC)n即即cdma2000；n在融合后，只含多載波方式。即在融合后，只含多載波方式。即1X、3X、6X、9X等；等；n同時(shí)支持同時(shí)支持ANSI-41和和GSM MAP兩大核心網(wǎng)。兩

21、大核心網(wǎng)。42IMT-2000 CDMA TDD (IMT-TD)n目前包括了低碼片速率目前包括了低碼片速率TD-SCDMA和高碼和高碼片速率片速率UTRA TDD(TD-CDMA)兩個(gè)技術(shù)；兩個(gè)技術(shù)；n目前兩個(gè)技術(shù)的物理層完全分開(kāi)，分別采目前兩個(gè)技術(shù)的物理層完全分開(kāi)，分別采用我國(guó)用我國(guó)CWTS和和3GPP的兩套技術(shù)規(guī)范，的兩套技術(shù)規(guī)范，2層和層和3層基本相同；層基本相同；n目前這兩個(gè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了部分關(guān)鍵內(nèi)容目前這兩個(gè)技術(shù)已經(jīng)進(jìn)行了部分關(guān)鍵內(nèi)容的融合。的融合。43第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)n（1）提供高速率和多種速率支持多種業(yè)務(wù)，）提供高速率和多種速率支持多種業(yè)務(wù)，能支持從話音到分組數(shù)據(jù)到多媒體業(yè)

22、務(wù)，能支持從話音到分組數(shù)據(jù)到多媒體業(yè)務(wù)，（特別是（特別是Internet，應(yīng)能根據(jù)需要來(lái)提供必，應(yīng)能根據(jù)需要來(lái)提供必要的帶寬）。要的帶寬）。n最低無(wú)線傳輸要求是：最低無(wú)線傳輸要求是： n快速移動(dòng)環(huán)境：最高速率達(dá)快速移動(dòng)環(huán)境：最高速率達(dá)114Kb/s n步行環(huán)境：步行環(huán)境： 最高速率達(dá)最高速率達(dá)384Kb/s n室內(nèi)環(huán)境：室內(nèi)環(huán)境： 最高速率達(dá)最高速率達(dá)2Mb/s 44第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)(續(xù))n(2)全球覆蓋及全球無(wú)縫漫游全球覆蓋及全球無(wú)縫漫游;全球使用共用頻段（全球使用共用頻段（18852025MHz，21102200MHz）; 但不要求各系統(tǒng)在無(wú)線傳輸設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部技術(shù)完全一致，但不要求各

23、系統(tǒng)在無(wú)線傳輸設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部技術(shù)完全一致，而要求在網(wǎng)絡(luò)接口、互通及業(yè)務(wù)能力方面的統(tǒng)一或協(xié)調(diào)而要求在網(wǎng)絡(luò)接口、互通及業(yè)務(wù)能力方面的統(tǒng)一或協(xié)調(diào)。n3）高頻譜效率。）高頻譜效率。 45第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)(續(xù))n（4）高服務(wù)質(zhì)量；）高服務(wù)質(zhì)量；具有長(zhǎng)話的話音質(zhì)量，比特錯(cuò)誤率小于具有長(zhǎng)話的話音質(zhì)量，比特錯(cuò)誤率小于106的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。n（5）低成本、低功耗、小體積、高保密等良好的商業(yè)特）低成本、低功耗、小體積、高保密等良好的商業(yè)特性。性。46IMT2000系統(tǒng)構(gòu)成如下圖 47核心網(wǎng)組成 48各代典型系統(tǒng)特性比較 49我國(guó)的移動(dòng)通信的未來(lái) n我國(guó)自行提出的標(biāo)準(zhǔn)：我國(guó)自行提出的標(biāo)準(zhǔn)：TD-SCDM

24、A和和LAS-CDMAn我國(guó)可能采用的標(biāo)準(zhǔn)：我國(guó)可能采用的標(biāo)準(zhǔn)：509.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)519.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)n9.3.1 衛(wèi)星通信概述衛(wèi)星通信概述n9.3.2 衛(wèi)星通信的歷史衛(wèi)星通信的歷史n9.3.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成n9.3.4 通信衛(wèi)星的工作過(guò)程通信衛(wèi)星的工作過(guò)程n9.3.5 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)529.3.1 衛(wèi)星通信概述53什么是衛(wèi)星通信n衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，在多個(gè)地面站之間進(jìn)站轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線電信號(hào)，在多個(gè)地面站之間進(jìn)行的通信行的通信545556衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)n遠(yuǎn)：衛(wèi)星通信的距

25、離遠(yuǎn)。遠(yuǎn)：衛(wèi)星通信的距離遠(yuǎn)。n同步通信衛(wèi)星可以同步通信衛(wèi)星可以“看看”到地球最大跨度達(dá)一萬(wàn)到地球最大跨度達(dá)一萬(wàn)八千余公里。在這個(gè)覆蓋區(qū)內(nèi)的任意兩點(diǎn)都可以八千余公里。在這個(gè)覆蓋區(qū)內(nèi)的任意兩點(diǎn)都可以通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行通信，通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行通信，n微波通信一般是微波通信一般是50公里左右設(shè)一個(gè)中繼站，一顆公里左右設(shè)一個(gè)中繼站，一顆同步通信衛(wèi)星的覆蓋距離相當(dāng)于三百多個(gè)微波中同步通信衛(wèi)星的覆蓋距離相當(dāng)于三百多個(gè)微波中繼站。繼站。57衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）n多：指通信路數(shù)多、容量大。多：指通信路數(shù)多、容量大。n一顆現(xiàn)代通信衛(wèi)星，可攜帶幾個(gè)到幾十個(gè)一顆現(xiàn)代通信衛(wèi)星，可攜帶幾個(gè)到幾十個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，可提供幾路電視和成千上萬(wàn)路電轉(zhuǎn)

26、發(fā)器，可提供幾路電視和成千上萬(wàn)路電話。話。58衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）n好：指通信質(zhì)量好、可靠性高。好：指通信質(zhì)量好、可靠性高。n衛(wèi)星通信的傳輸環(huán)節(jié)少，不受地理?xiàng)l件和衛(wèi)星通信的傳輸環(huán)節(jié)少，不受地理?xiàng)l件和氣象的影響，可獲得高質(zhì)量的通信信號(hào)。氣象的影響，可獲得高質(zhì)量的通信信號(hào)。59衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）n活：指運(yùn)用靈活、適應(yīng)性強(qiáng)。活：指運(yùn)用靈活、適應(yīng)性強(qiáng)。n它不僅可以實(shí)現(xiàn)陸地上任意兩點(diǎn)間的通信，它不僅可以實(shí)現(xiàn)陸地上任意兩點(diǎn)間的通信，而且能實(shí)現(xiàn)船與船，船與岸上、空中與陸而且能實(shí)現(xiàn)船與船，船與岸上、空中與陸地之間的通信，它可以結(jié)成一個(gè)多方向、地之間的通信，它可以結(jié)成一個(gè)多方向、多點(diǎn)的立體通信網(wǎng)。多點(diǎn)的立體通信網(wǎng)

27、。60衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）n?。褐赋杀镜汀Ｊ。褐赋杀镜汀在同樣的容量、同樣的距離下，衛(wèi)星通信在同樣的容量、同樣的距離下，衛(wèi)星通信和其他的通信設(shè)備相比較，所耗的資金少，和其他的通信設(shè)備相比較，所耗的資金少，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的造價(jià)并不隨通信距離的增衛(wèi)星通信系統(tǒng)的造價(jià)并不隨通信距離的增加而提高加而提高，隨著設(shè)計(jì)和工藝的成熟，成本，隨著設(shè)計(jì)和工藝的成熟，成本還在降低。還在降低。61廣播衛(wèi)星的技術(shù)要求n1、必須是對(duì)地靜止的，以便觀眾使用簡(jiǎn)單，、必須是對(duì)地靜止的，以便觀眾使用簡(jiǎn)單，無(wú)需跟蹤衛(wèi)星而且定向性強(qiáng)的接收天線；無(wú)需跟蹤衛(wèi)星而且定向性強(qiáng)的接收天線；n這不僅要求使用赤道同步衛(wèi)星，還要求衛(wèi)這不僅要求使用赤道同

28、步衛(wèi)星，還要求衛(wèi)星能精確地保持它在軌道上的位置和姿態(tài)。星能精確地保持它在軌道上的位置和姿態(tài)。 62廣播衛(wèi)星的技術(shù)要求（續(xù)）n2、必須有足夠的有效輻射功率，以簡(jiǎn)化地、必須有足夠的有效輻射功率，以簡(jiǎn)化地面接收設(shè)備。面接收設(shè)備。n在覆蓋面積較大，波束為在覆蓋面積較大，波束為2左右的情況下，左右的情況下，個(gè)體接收衛(wèi)星電視廣播所需的轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射個(gè)體接收衛(wèi)星電視廣播所需的轉(zhuǎn)發(fā)器發(fā)射功率是幾百瓦，集體接收方式所需的是幾功率是幾百瓦，集體接收方式所需的是幾十瓦。十瓦。 63廣播衛(wèi)星的技術(shù)要求（續(xù)）n4、重量應(yīng)保證工作需要，并在此前提下盡、重量應(yīng)保證工作需要，并在此前提下盡量減輕，以節(jié)約發(fā)射費(fèi)用。量減輕，以節(jié)約發(fā)

29、射費(fèi)用。n為此，星上各分系統(tǒng)所用的材料比重要小，為此，星上各分系統(tǒng)所用的材料比重要小，耗電部分應(yīng)盡可能提高效率，以減輕整個(gè)耗電部分應(yīng)盡可能提高效率，以減輕整個(gè)星體重量。星體重量。n已發(fā)射的以及近期內(nèi)將要發(fā)射的廣播衛(wèi)星已發(fā)射的以及近期內(nèi)將要發(fā)射的廣播衛(wèi)星的重量，大體在的重量，大體在30008000公斤之間。公斤之間。64廣播衛(wèi)星的技術(shù)要求（續(xù)）n3、必須有足夠長(zhǎng)的使用壽命和可靠度，以、必須有足夠長(zhǎng)的使用壽命和可靠度，以降低停播率，并避免經(jīng)常更換衛(wèi)星所帶來(lái)降低停播率，并避免經(jīng)常更換衛(wèi)星所帶來(lái)的停播和浪費(fèi)。的停播和浪費(fèi)。n為此要求衛(wèi)星使用長(zhǎng)壽命、高可靠度的元為此要求衛(wèi)星使用長(zhǎng)壽命、高可靠度的元件、部

30、件，并必須設(shè)置星上備份部件、備件、部件，并必須設(shè)置星上備份部件、備份轉(zhuǎn)發(fā)器，及發(fā)射備份衛(wèi)星。目前的廣播份轉(zhuǎn)發(fā)器，及發(fā)射備份衛(wèi)星。目前的廣播衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命為57年。年。 659.3.2 衛(wèi)星通信的歷史66低軌道衛(wèi)星階段n1、1957年年10月月4日前蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星；日前蘇聯(lián)成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星；n2、1958年年12月美國(guó)發(fā)射了月美國(guó)發(fā)射了“斯科爾斯科爾”（SCORE）廣播試驗(yàn)衛(wèi)）廣播試驗(yàn)衛(wèi)星，進(jìn)行磁帶錄音信號(hào)的傳輸；星，進(jìn)行磁帶錄音信號(hào)的傳輸；n3、1960年年8月，美國(guó)發(fā)射了月，美國(guó)發(fā)射了“回聲回聲”（ECHO）無(wú)源發(fā)射衛(wèi)星，）無(wú)源發(fā)射衛(wèi)星，首次完成了有

31、源延遲中繼通信；首次完成了有源延遲中繼通信；n4、1962年年7月美國(guó)發(fā)射了月美國(guó)發(fā)射了“電星一號(hào)電星一號(hào)”（TELESTAR-1）低軌）低軌道通信衛(wèi)星，在道通信衛(wèi)星，在6GHz/4GHz實(shí)現(xiàn)了橫跨大西洋的電話、電視、實(shí)現(xiàn)了橫跨大西洋的電話、電視、傳真和數(shù)據(jù)的傳輸，奠定了商用衛(wèi)星通信的技術(shù)基礎(chǔ)；傳真和數(shù)據(jù)的傳輸，奠定了商用衛(wèi)星通信的技術(shù)基礎(chǔ)；n5、1962年年11月美國(guó)發(fā)射了月美國(guó)發(fā)射了“中繼中繼1號(hào)號(hào)”（RELAY-1）低軌道）低軌道衛(wèi)星，完成了橫跨太平洋的美、日之間的電視傳播；衛(wèi)星，完成了橫跨太平洋的美、日之間的電視傳播；67低軌道衛(wèi)星n由于火箭推力有限，衛(wèi)星高度均沒(méi)有超過(guò)由于火箭推力有限

32、，衛(wèi)星高度均沒(méi)有超過(guò)1萬(wàn)公里，它們?nèi)f公里，它們圍繞地球轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為幾個(gè)小時(shí)；圍繞地球轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間為幾個(gè)小時(shí)；n對(duì)于地球上的觀察者而言，衛(wèi)星總是不停地圍繞地球旋轉(zhuǎn)；對(duì)于地球上的觀察者而言，衛(wèi)星總是不停地圍繞地球旋轉(zhuǎn)；為了接收來(lái)自衛(wèi)星地信號(hào)，地球站的天線要不停地跟蹤衛(wèi)為了接收來(lái)自衛(wèi)星地信號(hào)，地球站的天線要不停地跟蹤衛(wèi)星；星；n當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)到地球的另一側(cè)的時(shí)候，地球站只有暫停工作，當(dāng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)到地球的另一側(cè)的時(shí)候，地球站只有暫停工作，等待再一次轉(zhuǎn)到這一側(cè)的時(shí)候繼續(xù)跟蹤；等待再一次轉(zhuǎn)到這一側(cè)的時(shí)候繼續(xù)跟蹤；n衛(wèi)星相對(duì)地球站存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)衛(wèi)星相對(duì)地球站存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，由此產(chǎn)生的多普勒效應(yīng)（在

33、以后的文章中會(huì)介紹）使接收頻率發(fā)生變化，導(dǎo)致設(shè)（在以后的文章中會(huì)介紹）使接收頻率發(fā)生變化，導(dǎo)致設(shè)備的復(fù)雜化。備的復(fù)雜化。68同步衛(wèi)星n6、1963年年7月美國(guó)發(fā)射月美國(guó)發(fā)射“辛康辛康2號(hào)號(hào)”（SYNCOM-）衛(wèi)）衛(wèi)星，其軌道高度升高后，可使衛(wèi)星在赤道上空繞地球一周星，其軌道高度升高后，可使衛(wèi)星在赤道上空繞地球一周的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等；的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相等；n7、1964年年10月該衛(wèi)星向全世界轉(zhuǎn)播了東京奧運(yùn)會(huì)的實(shí)況。月該衛(wèi)星向全世界轉(zhuǎn)播了東京奧運(yùn)會(huì)的實(shí)況。n8、1965年前蘇聯(lián)發(fā)射了年前蘇聯(lián)發(fā)射了“閃電閃電”（MOLNIYA）同步衛(wèi)）同步衛(wèi)星，完成了蘇聯(lián)和東歐之間的區(qū)域性通

34、信和電視廣播。星，完成了蘇聯(lián)和東歐之間的區(qū)域性通信和電視廣播。n至此，經(jīng)過(guò)通信衛(wèi)星的試驗(yàn)，使衛(wèi)星通信的實(shí)用價(jià)值得到至此，經(jīng)過(guò)通信衛(wèi)星的試驗(yàn)，使衛(wèi)星通信的實(shí)用價(jià)值得到了廣泛的承認(rèn)。了廣泛的承認(rèn)。 69同步衛(wèi)星n同步衛(wèi)使建立穩(wěn)定的通信線路才成為現(xiàn)實(shí)，至此衛(wèi)星通信同步衛(wèi)使建立穩(wěn)定的通信線路才成為現(xiàn)實(shí)，至此衛(wèi)星通信作為現(xiàn)代通信方式取得了穩(wěn)固的地位。作為現(xiàn)代通信方式取得了穩(wěn)固的地位。70組織n9、1964年年8月商用的衛(wèi)星臨時(shí)組織成立月商用的衛(wèi)星臨時(shí)組織成立;n10、1973年年2月更名為國(guó)際通信衛(wèi)星組織（月更名為國(guó)際通信衛(wèi)星組織（INTELSAT）；）；71移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)n11、1976年年 “海事衛(wèi)星

35、海事衛(wèi)星1號(hào)號(hào)”（MARISAT-1）發(fā)射到大）發(fā)射到大西洋上空；西洋上空；n12、1979年年 “國(guó)際海事衛(wèi)星組織國(guó)際海事衛(wèi)星組織”（INMARSAT）成立；）成立；72我國(guó)的衛(wèi)星通信發(fā)展n1、1970年年4月，我國(guó)成功發(fā)射了第一顆衛(wèi)星；月，我國(guó)成功發(fā)射了第一顆衛(wèi)星；n2、1984年年4月，我國(guó)成功發(fā)射第一顆試驗(yàn)用月，我國(guó)成功發(fā)射第一顆試驗(yàn)用“同步通信同步通信衛(wèi)星衛(wèi)星”STW-1（即東方紅二號(hào)）；（即東方紅二號(hào)）；n3、1986年年2月，我國(guó)用長(zhǎng)征月，我國(guó)用長(zhǎng)征3號(hào)火箭成功發(fā)射第二顆號(hào)火箭成功發(fā)射第二顆“實(shí)實(shí)驗(yàn)通信衛(wèi)星驗(yàn)通信衛(wèi)星”STW-2；n4、1988年年3月，我國(guó)用長(zhǎng)征月，我國(guó)用長(zhǎng)征3

36、號(hào)火箭發(fā)射成功第一顆號(hào)火箭發(fā)射成功第一顆“實(shí)實(shí)用通信衛(wèi)星用通信衛(wèi)星”；n5、1988年年12月又發(fā)射了月又發(fā)射了“東二甲東二甲2”衛(wèi)星，說(shuō)明我國(guó)的衛(wèi)星，說(shuō)明我國(guó)的衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)邁入國(guó)際領(lǐng)先領(lǐng)域；衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)邁入國(guó)際領(lǐng)先領(lǐng)域；739.3.3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成74衛(wèi)星系統(tǒng)功能方框75衛(wèi)星的主要設(shè)備包括下列七大系統(tǒng)n1）位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)）位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)n2）天線系統(tǒng)）天線系統(tǒng)n3）轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)）轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)n4）遙測(cè)指令系統(tǒng)）遙測(cè)指令系統(tǒng)n5）電源系統(tǒng)）電源系統(tǒng)n6）溫控系統(tǒng)）溫控系統(tǒng)n7）入軌和推進(jìn)系統(tǒng)）入軌和推進(jìn)系統(tǒng)761）位置與姿態(tài)控制系統(tǒng)n衛(wèi)星漂移：衛(wèi)星漂移：n從理論上講，靜止衛(wèi)星

37、的位置相對(duì)于地球說(shuō)是靜止不動(dòng)的；從理論上講，靜止衛(wèi)星的位置相對(duì)于地球說(shuō)是靜止不動(dòng)的；n當(dāng)太陽(yáng)、月亮的輻射壓力發(fā)生強(qiáng)烈變化時(shí)，由于他們所產(chǎn)當(dāng)太陽(yáng)、月亮的輻射壓力發(fā)生強(qiáng)烈變化時(shí)，由于他們所產(chǎn)生的對(duì)衛(wèi)星的干擾，也往往會(huì)破壞衛(wèi)星對(duì)地球的相對(duì)位置；生的對(duì)衛(wèi)星的干擾，也往往會(huì)破壞衛(wèi)星對(duì)地球的相對(duì)位置；77控制衛(wèi)星姿態(tài)n星上定向天線的波束必須永遠(yuǎn)指向地球中心或覆星上定向天線的波束必須永遠(yuǎn)指向地球中心或覆蓋區(qū)的中心；蓋區(qū)的中心；n定向波束只有十幾度或更窄，波束指向受衛(wèi)星姿定向波束只有十幾度或更窄，波束指向受衛(wèi)星姿態(tài)變化的影響相當(dāng)大；態(tài)變化的影響相當(dāng)大；n衛(wèi)星距離地球表面有衛(wèi)星距離地球表面有36000KM，姿態(tài)

38、差之毫厘，姿態(tài)差之毫厘，將導(dǎo)致天線的指向謬之千里。將導(dǎo)致天線的指向謬之千里。n太陽(yáng)電池的表面必須經(jīng)常朝向太陽(yáng)，所有這些都太陽(yáng)電池的表面必須經(jīng)常朝向太陽(yáng)，所有這些都要求對(duì)。要求對(duì)。782）天線系統(tǒng)n衛(wèi)星的天線系統(tǒng)包括通信天線和遙測(cè)指令衛(wèi)星的天線系統(tǒng)包括通信天線和遙測(cè)指令天線，分別采用消旋天線和全向天線。天線，分別采用消旋天線和全向天線。n要求兩種天線：要求兩種天線：體積小、重量輕、可靠性高，壽命長(zhǎng)、增體積小、重量輕、可靠性高，壽命長(zhǎng)、增益高、波束永遠(yuǎn)指向地球。益高、波束永遠(yuǎn)指向地球。793）轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)n空間轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)是衛(wèi)星的主體。空間轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)是衛(wèi)星的主體。n實(shí)際上是一部高靈敏度的寬帶收發(fā)信機(jī)。

39、實(shí)際上是一部高靈敏度的寬帶收發(fā)信機(jī)。其智能就是以最小的附加噪聲和失真以及其智能就是以最小的附加噪聲和失真以及盡可能高的放大量來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線信號(hào)。盡可能高的放大量來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)無(wú)線信號(hào)。804）遙測(cè)指令系統(tǒng)n主要任務(wù)是把衛(wèi)星上的設(shè)備工作情況原原主要任務(wù)是把衛(wèi)星上的設(shè)備工作情況原原本本地告訴地面上的衛(wèi)星測(cè)控站；本本地告訴地面上的衛(wèi)星測(cè)控站；n忠實(shí)地接收并執(zhí)行地面測(cè)控站發(fā)來(lái)的指令忠實(shí)地接收并執(zhí)行地面測(cè)控站發(fā)來(lái)的指令信號(hào)。信號(hào)。815）電源系統(tǒng)n現(xiàn)代衛(wèi)星的電源同時(shí)采用太陽(yáng)能電池和化現(xiàn)代衛(wèi)星的電源同時(shí)采用太陽(yáng)能電池和化學(xué)電池；學(xué)電池；n要求電源系統(tǒng)體積小、重量輕、效率高、要求電源系統(tǒng)體積小、重量輕、效率高、壽命長(zhǎng)。

40、壽命長(zhǎng)。826）溫控系統(tǒng)n使衛(wèi)星內(nèi)部和表面溫度保持在允許的范圍使衛(wèi)星內(nèi)部和表面溫度保持在允許的范圍內(nèi)，否則將影響星上的電子設(shè)備的性能和內(nèi)，否則將影響星上的電子設(shè)備的性能和壽命，甚至?xí)l(fā)生故障。壽命，甚至?xí)l(fā)生故障。n在衛(wèi)星殼體或天線上溫差過(guò)大的時(shí)候，往在衛(wèi)星殼體或天線上溫差過(guò)大的時(shí)候，往往產(chǎn)生變形，對(duì)天線的指向以及傳感器精往產(chǎn)生變形，對(duì)天線的指向以及傳感器精度以及噴嘴的方向性等都會(huì)帶來(lái)不良影響。度以及噴嘴的方向性等都會(huì)帶來(lái)不良影響。837）入軌和推進(jìn)系統(tǒng)n靜止衛(wèi)星的軌道控制系統(tǒng)主要是由軸向和橫向兩個(gè)噴射推靜止衛(wèi)星的軌道控制系統(tǒng)主要是由軸向和橫向兩個(gè)噴射推進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)成的。進(jìn)系統(tǒng)構(gòu)成的。n軸向噴嘴是

41、用來(lái)控制衛(wèi)星在緯度方向的漂移，橫向噴嘴是軸向噴嘴是用來(lái)控制衛(wèi)星在緯度方向的漂移，橫向噴嘴是用來(lái)控制衛(wèi)星因環(huán)繞速度發(fā)生變化造成衛(wèi)星的在經(jīng)度方向用來(lái)控制衛(wèi)星因環(huán)繞速度發(fā)生變化造成衛(wèi)星的在經(jīng)度方向的漂移。的漂移。n噴嘴是由小的氣體（一種氣體燃料）火箭組成的，它的點(diǎn)噴嘴是由小的氣體（一種氣體燃料）火箭組成的，它的點(diǎn)火時(shí)刻和燃?xì)獾某掷m(xù)時(shí)間由地面測(cè)控站發(fā)給衛(wèi)星的控制信火時(shí)刻和燃?xì)獾某掷m(xù)時(shí)間由地面測(cè)控站發(fā)給衛(wèi)星的控制信號(hào)加以控制的。號(hào)加以控制的。84n推進(jìn)系統(tǒng)的另一職能是采用自旋穩(wěn)定、重推進(jìn)系統(tǒng)的另一職能是采用自旋穩(wěn)定、重力梯度穩(wěn)定和磁力穩(wěn)定等方法對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行力梯度穩(wěn)定和磁力穩(wěn)定等方法對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行姿態(tài)控制。姿態(tài)

42、控制。85自旋控制86自旋控制n衛(wèi)星被送上天時(shí)，在與火箭分離之前由火衛(wèi)星被送上天時(shí)，在與火箭分離之前由火箭中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置使它以每分鐘箭中的一個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置使它以每分鐘10100轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn)。n旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星好像陀螺一樣，旋轉(zhuǎn)軸始終指旋轉(zhuǎn)的衛(wèi)星好像陀螺一樣，旋轉(zhuǎn)軸始終指向一個(gè)方向，就不會(huì)隨意翻滾了。向一個(gè)方向，就不會(huì)隨意翻滾了。n裝在衛(wèi)星軸上的天線，卻不能隨著星體轉(zhuǎn)，裝在衛(wèi)星軸上的天線，卻不能隨著星體轉(zhuǎn)，所以要裝上一個(gè)消旋裝置，使天線穩(wěn)穩(wěn)地所以要裝上一個(gè)消旋裝置，使天線穩(wěn)穩(wěn)地瞄準(zhǔn)地球。瞄準(zhǔn)地球。879.3.4 通信衛(wèi)星的工作過(guò)程88衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成n由由通信衛(wèi)星和地面部分通信衛(wèi)星和地面部

43、分通信地面站兩通信地面站兩大部分構(gòu)成大部分構(gòu)成89通信衛(wèi)星工作的基本原理90n通信衛(wèi)星實(shí)際上就是一個(gè)懸掛在空中的通通信衛(wèi)星實(shí)際上就是一個(gè)懸掛在空中的通信中繼站。信中繼站。n它居高臨下，視野開(kāi)闊，只要在它的覆蓋它居高臨下，視野開(kāi)闊，只要在它的覆蓋照射區(qū)以內(nèi)，不論距離遠(yuǎn)近都可以通信，照射區(qū)以內(nèi)，不論距離遠(yuǎn)近都可以通信，通過(guò)它轉(zhuǎn)發(fā)和反射電報(bào)、電視、廣播和數(shù)通過(guò)它轉(zhuǎn)發(fā)和反射電報(bào)、電視、廣播和數(shù)據(jù)等無(wú)線信號(hào)。據(jù)等無(wú)線信號(hào)。91工作的基本原理n地面站地面站1發(fā)出無(wú)線電信號(hào)，發(fā)出無(wú)線電信號(hào)，n這個(gè)微弱的信號(hào)被衛(wèi)星通信天線接收，這個(gè)微弱的信號(hào)被衛(wèi)星通信天線接收，n在通信轉(zhuǎn)發(fā)器中進(jìn)行放大，變頻和功率放大，在通信

44、轉(zhuǎn)發(fā)器中進(jìn)行放大，變頻和功率放大，n再由衛(wèi)星的通信天線把放大后的無(wú)線電波重新發(fā)再由衛(wèi)星的通信天線把放大后的無(wú)線電波重新發(fā)向地面站向地面站2，n從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)地面站或多個(gè)地面站的遠(yuǎn)距離通信。從而實(shí)現(xiàn)兩個(gè)地面站或多個(gè)地面站的遠(yuǎn)距離通信。92一個(gè)簡(jiǎn)單的例子n北京市某用戶要通過(guò)衛(wèi)星與大洋彼岸的另北京市某用戶要通過(guò)衛(wèi)星與大洋彼岸的另一用戶打電話一用戶打電話:n先要通過(guò)長(zhǎng)途電話局，由它把用戶電話線路與衛(wèi)先要通過(guò)長(zhǎng)途電話局，由它把用戶電話線路與衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的北京地面站連通，星通信系統(tǒng)中的北京地面站連通，n地面站把電話信號(hào)發(fā)射到衛(wèi)星，地面站把電話信號(hào)發(fā)射到衛(wèi)星，n衛(wèi)星接到這個(gè)信號(hào)后通過(guò)功率放大器，將信號(hào)放衛(wèi)星

45、接到這個(gè)信號(hào)后通過(guò)功率放大器，將信號(hào)放大再轉(zhuǎn)發(fā)到大西洋彼岸的地面站，大再轉(zhuǎn)發(fā)到大西洋彼岸的地面站，n地面站把電話信號(hào)取出來(lái)，送到受話人所在的城地面站把電話信號(hào)取出來(lái)，送到受話人所在的城市長(zhǎng)途電話局轉(zhuǎn)接用戶。市長(zhǎng)途電話局轉(zhuǎn)接用戶。93電視節(jié)目的轉(zhuǎn)播n與電話傳輸相似與電話傳輸相似;n由于各國(guó)的電視制式標(biāo)準(zhǔn)不一樣，在接收由于各國(guó)的電視制式標(biāo)準(zhǔn)不一樣，在接收設(shè)備中還要有相應(yīng)的制式轉(zhuǎn)換設(shè)備，將電設(shè)備中還要有相應(yīng)的制式轉(zhuǎn)換設(shè)備，將電視信號(hào)轉(zhuǎn)換為本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。視信號(hào)轉(zhuǎn)換為本國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。94其他業(yè)務(wù)n電報(bào)、傳真、廣播、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)與電電報(bào)、傳真、廣播、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)與電話傳輸過(guò)程相似，話傳輸過(guò)程相似，n不同的是需要

46、在地面站中采用相應(yīng)的終端不同的是需要在地面站中采用相應(yīng)的終端設(shè)備。設(shè)備。959.3.5 衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)96衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)n按應(yīng)用來(lái)分按應(yīng)用來(lái)分n按技術(shù)手段來(lái)分按技術(shù)手段來(lái)分97一） 按應(yīng)用分類n海事衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)（海事衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)（MMSS）n航空衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)（航空衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)（AMSS）n陸地衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)（陸地衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)（LMSS）98海事衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)n主要用于改善海上救援工作，主要用于改善海上救援工作，n提高船舶使用的效率和管理水平，提高船舶使用的效率和管理水平，n增強(qiáng)海上通信業(yè)務(wù)和無(wú)線定位能力。增強(qiáng)海上通信業(yè)務(wù)和無(wú)線定位能力。99航空衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)n主要用于飛機(jī)和地面之間為機(jī)組人員和乘

47、主要用于飛機(jī)和地面之間為機(jī)組人員和乘客提高話音和數(shù)據(jù)通信客提高話音和數(shù)據(jù)通信陸地衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)n主要用于為行駛的車輛提供通信主要用于為行駛的車輛提供通信100二） 按軌道分類n通信衛(wèi)星的運(yùn)行軌道有兩種通信衛(wèi)星的運(yùn)行軌道有兩種:低或中高軌道。同步定點(diǎn)軌道101低或中高軌道n在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星相對(duì)于地面是運(yùn)在這種軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星相對(duì)于地面是運(yùn)動(dòng)的。動(dòng)的。n它能夠用于通信的時(shí)間短，衛(wèi)星天線覆蓋它能夠用于通信的時(shí)間短，衛(wèi)星天線覆蓋的區(qū)域也小，并且地面天線還必須隨時(shí)跟的區(qū)域也小，并且地面天線還必須隨時(shí)跟蹤衛(wèi)星。蹤衛(wèi)星。102同步定點(diǎn)軌道n高達(dá)三萬(wàn)六千公里的，即在赤道平面內(nèi)的高達(dá)三萬(wàn)六千公里的，即在赤道

48、平面內(nèi)的圓形軌道；圓形軌道；n衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間相衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)一圈的時(shí)間相同，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動(dòng)，同，在地面上看這種衛(wèi)星好似靜止不動(dòng)，稱為同步定點(diǎn)衛(wèi)星；稱為同步定點(diǎn)衛(wèi)星；n覆蓋照射面大，三顆衛(wèi)星就可以覆蓋地球覆蓋照射面大，三顆衛(wèi)星就可以覆蓋地球的幾乎全部面積，可以進(jìn)行二十四小時(shí)的的幾乎全部面積，可以進(jìn)行二十四小時(shí)的全天候通信。全天候通信。103104三） 按頻率分類n按照衛(wèi)星所使用的頻率范圍將衛(wèi)星劃分為按照衛(wèi)星所使用的頻率范圍將衛(wèi)星劃分為L(zhǎng)波段衛(wèi)星，波段衛(wèi)星，Ka波段衛(wèi)星等等。波段衛(wèi)星等等。105四） 按服務(wù)區(qū)域分類n按服務(wù)區(qū)域劃分，有全球、區(qū)域和國(guó)內(nèi)通

49、按服務(wù)區(qū)域劃分，有全球、區(qū)域和國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星。信衛(wèi)星。106全球通信衛(wèi)星n服務(wù)區(qū)域遍布全球的通信衛(wèi)星，這常常服務(wù)區(qū)域遍布全球的通信衛(wèi)星，這常常需要很多衛(wèi)星組網(wǎng)形成。需要很多衛(wèi)星組網(wǎng)形成。區(qū)域衛(wèi)星n僅僅為某一個(gè)區(qū)域的通信服務(wù)僅僅為某一個(gè)區(qū)域的通信服務(wù)國(guó)內(nèi)衛(wèi)星n范圍則更窄，僅限于國(guó)內(nèi)使用，其實(shí)各范圍則更窄，僅限于國(guó)內(nèi)使用，其實(shí)各種分類方式都是想將衛(wèi)星的某一特性更種分類方式都是想將衛(wèi)星的某一特性更強(qiáng)地體現(xiàn)出來(lái)，以便人們更好的區(qū)分各強(qiáng)地體現(xiàn)出來(lái)，以便人們更好的區(qū)分各種衛(wèi)星。種衛(wèi)星。107軌道衛(wèi)星n1） 衛(wèi)星不動(dòng)（同步軌道衛(wèi)星）衛(wèi)星不動(dòng)（同步軌道衛(wèi)星） 已經(jīng)廣泛應(yīng)用的已經(jīng)廣泛應(yīng)用的Inmarsat以及正積

50、極開(kāi)發(fā)中的以及正積極開(kāi)發(fā)中的AMSC（美國(guó)），（美國(guó)），CELSAT（美國(guó)），（美國(guó)），MSS（加（加拿大）、拿大）、Mobilesat（澳大利亞）等移動(dòng)通信系（澳大利亞）等移動(dòng)通信系統(tǒng)均屬于這種情況。統(tǒng)均屬于這種情況。 這些系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)到車，船和飛機(jī)等移動(dòng)體這些系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)到車，船和飛機(jī)等移動(dòng)體 上的上的通信，實(shí)現(xiàn)到手機(jī)的通信指日可待。通信，實(shí)現(xiàn)到手機(jī)的通信指日可待。1082） 衛(wèi)星動(dòng)（非同步軌道衛(wèi)星），終端不動(dòng)n通過(guò)非同步軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)到較大終端（例通過(guò)非同步軌道衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)到較大終端（例如移動(dòng)通信網(wǎng)的基站）的通信，而以后再如移動(dòng)通信網(wǎng)的基站）的通信，而以后再連接到手持機(jī)的用戶。連接到手持機(jī)的用

51、戶。nCalling（美國(guó)）系統(tǒng)大體上屬于這種情況。（美國(guó)）系統(tǒng)大體上屬于這種情況。n移動(dòng)用戶通過(guò)關(guān)口站上的衛(wèi)星進(jìn)行通信也移動(dòng)用戶通過(guò)關(guān)口站上的衛(wèi)星進(jìn)行通信也基本屬于這種情況?；緦儆谶@種情況。1093） 衛(wèi)星動(dòng)（非同步軌道衛(wèi)星），終端也動(dòng)。n大量中、低軌道系統(tǒng)（如銥星系統(tǒng)、全球大量中、低軌道系統(tǒng)（如銥星系統(tǒng)、全球星系統(tǒng)、奧迪賽系統(tǒng)）極化均屬這種情況，星系統(tǒng)、奧迪賽系統(tǒng)）極化均屬這種情況，n特征就是做到終端手持化，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通特征就是做到終端手持化，實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星通信適應(yīng)未來(lái)個(gè)人移動(dòng)通信的需求。信適應(yīng)未來(lái)個(gè)人移動(dòng)通信的需求。110衛(wèi)星軌道n就衛(wèi)星在空間運(yùn)行的軌道形狀來(lái)說(shuō)，有圓就衛(wèi)星在空間運(yùn)行的軌道

52、形狀來(lái)說(shuō)，有圓軌道和橢圓軌道。軌道和橢圓軌道。111幾個(gè)定義n傾角：衛(wèi)星軌道與地球赤道可以構(gòu)成不同傾角：衛(wèi)星軌道與地球赤道可以構(gòu)成不同的夾角；的夾角；n赤道軌道：傾角等于零；赤道軌道：傾角等于零；n極軌道：傾角等于極軌道：傾角等于90；n傾斜軌道：傾角在傾斜軌道：傾角在090之間之間112圓軌道n按其高度分為按其高度分為3種：種：n低軌道（低軌道（LEO）（距地面數(shù)百公里至）（距地面數(shù)百公里至5000KM，運(yùn)行周期為運(yùn)行周期為24小時(shí)）；小時(shí)）；n中軌道（中軌道（MEO）（距地面）（距地面500020000KM，運(yùn)，運(yùn)行周期行周期412小時(shí)）；小時(shí)）；n高（同步）軌道（高（同步）軌道（GEO）

53、（距地面）（距地面35800KM,運(yùn)運(yùn)行周期行周期24小時(shí)），它又稱為靜止軌道。小時(shí)），它又稱為靜止軌道。113LEO/MEO/GEOnLEO: 銥星系統(tǒng)（銥星系統(tǒng)（Iridium）和全球星系統(tǒng)）和全球星系統(tǒng)（Globalstar）是）是LEO系統(tǒng)發(fā)展那最快的范例。系統(tǒng)發(fā)展那最快的范例。nMEO: 奧迪賽系統(tǒng)（奧迪賽系統(tǒng)（Odyssey）、）、InmarsatP-21是是MEO系統(tǒng)的范例。系統(tǒng)的范例。nGEO: Inmarsat系統(tǒng)、氚（系統(tǒng)、氚（Tritium）系統(tǒng)、亞洲）系統(tǒng)、亞洲衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)（ASMTS）（該系統(tǒng)是美國(guó)休）（該系統(tǒng)是美國(guó)休斯公司建議我國(guó)發(fā)展的）是斯公

54、司建議我國(guó)發(fā)展的）是GEO系統(tǒng)的范例。其系統(tǒng)的范例。其網(wǎng)絡(luò)基本上與固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星系統(tǒng)相同。網(wǎng)絡(luò)基本上與固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星系統(tǒng)相同。114n這三種系統(tǒng)都要用手持機(jī)進(jìn)行個(gè)人通信。這三種系統(tǒng)都要用手持機(jī)進(jìn)行個(gè)人通信。n他們除了具有語(yǔ)音通信功能外，還應(yīng)具有他們除了具有語(yǔ)音通信功能外，還應(yīng)具有傳送數(shù)據(jù)、傳真、尋呼、靜態(tài)圖象和定位傳送數(shù)據(jù)、傳真、尋呼、靜態(tài)圖象和定位等功能。等功能。n這這3種不同軌道系統(tǒng)用手持機(jī)進(jìn)行個(gè)人通信，種不同軌道系統(tǒng)用手持機(jī)進(jìn)行個(gè)人通信，各有優(yōu)劣，其性能表如下表所示：各有優(yōu)劣，其性能表如下表所示：115不同軌道系統(tǒng)性能表 項(xiàng)目 低軌道 中軌道 高軌道 軌道高度 7001200km 80001

55、3000km 35800km 波束數(shù) 648 19150 58200 天線直徑 約 1 米 約 2 米 8 米以上 衛(wèi)星信道數(shù) 5001500 10004000 30008000 射頻功率 50200W 200600W 600900W 衛(wèi)星成本合計(jì) 高 低 中 衛(wèi)星壽命 37 年 1215 年 1215 年 地面站投資 高 低 中 高仰視角時(shí)間率 低 高 中 衛(wèi)星可視域通過(guò)時(shí)間 短（1012min） 中（約 90min） 長(zhǎng) 使用 復(fù)雜 普通 容易 衛(wèi)星切換 頻繁 頻度小 無(wú) 地面網(wǎng)連接 差 好 容易 軌道展開(kāi)時(shí)間 慢 普通 快 116高軌道（GEO）n在實(shí)現(xiàn)國(guó)際遠(yuǎn)距離通信和電視傳輸方面，在實(shí)

56、現(xiàn)國(guó)際遠(yuǎn)距離通信和電視傳輸方面，這些衛(wèi)星一直擔(dān)當(dāng)主角這些衛(wèi)星一直擔(dān)當(dāng)主角nGEO衛(wèi)星存在一些問(wèn)題衛(wèi)星存在一些問(wèn)題117n（1） 自由空間中，信號(hào)強(qiáng)度反比于傳輸距自由空間中，信號(hào)強(qiáng)度反比于傳輸距離的平方。離的平方。n高軌道（高軌道（GEO）衛(wèi)星距地球過(guò)遠(yuǎn)，需要有）衛(wèi)星距地球過(guò)遠(yuǎn)，需要有較大口徑的通信天線。較大口徑的通信天線。118（2） 信號(hào)經(jīng)過(guò)遠(yuǎn)距離傳輸會(huì)帶來(lái)較大的時(shí)延n在電話通話中，這種時(shí)延會(huì)使人感到明顯在電話通話中，這種時(shí)延會(huì)使人感到明顯的不適應(yīng)。的不適應(yīng)。n在數(shù)據(jù)通信中，時(shí)延限制了反應(yīng)速度，在數(shù)據(jù)通信中，時(shí)延限制了反應(yīng)速度，對(duì)于對(duì)于2001年臺(tái)式超級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，半秒種的時(shí)延意味著年臺(tái)式超

57、級(jí)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，半秒種的時(shí)延意味著數(shù)億字節(jié)的信息滯留在緩沖器中。數(shù)億字節(jié)的信息滯留在緩沖器中。119（3） 軌道資源緊張n高軌道（高軌道（GEO）衛(wèi)星只有一條軌道，）衛(wèi)星只有一條軌道，n相鄰衛(wèi)星的間隔又不可以過(guò)小，因?yàn)榈厍蛳噜徯l(wèi)星的間隔又不可以過(guò)小，因?yàn)榈厍蛘咎炀€分辨衛(wèi)星的能力受限于天線口徑的站天線分辨衛(wèi)星的能力受限于天線口徑的大小。大小。在在Ka頻段（頻段（1730GHz）為了能夠分出）為了能夠分出2間隔的衛(wèi)星，地面站天線間隔的衛(wèi)星，地面站天線口徑的合理尺寸應(yīng)不小于口徑的合理尺寸應(yīng)不小于66cm。按這樣計(jì)算，高軌道（。按這樣計(jì)算，高軌道（GEO）衛(wèi)星）衛(wèi)星只能提供只能提供180顆同軌道位置。這

58、其中還包括了許多實(shí)用價(jià)值較差，處顆同軌道位置。這其中還包括了許多實(shí)用價(jià)值較差，處于大洋上空的位置。于大洋上空的位置。120中、低軌道衛(wèi)星（MEO,LEO）用于個(gè)人全球通信有很多優(yōu)點(diǎn)n低軌道衛(wèi)星（低軌道衛(wèi)星（LEO）軌道高度僅是高軌道）軌道高度僅是高軌道（GEO）衛(wèi)星的二十分之一至八十分之一：）衛(wèi)星的二十分之一至八十分之一：路徑損耗通常比高軌道（路徑損耗通常比高軌道（GEO）衛(wèi)星低很多，）衛(wèi)星低很多，所發(fā)射的功率是高軌道（所發(fā)射的功率是高軌道（GEO）衛(wèi)星的二百分之一至二）衛(wèi)星的二百分之一至二千分之一，千分之一，傳播時(shí)延僅為高軌道（傳播時(shí)延僅為高軌道（GEO）衛(wèi)星的七十五分之一，這）衛(wèi)星的七十五

59、分之一，這對(duì)實(shí)現(xiàn)終端手持化和達(dá)到話音通信所需要的時(shí)延要求是很對(duì)實(shí)現(xiàn)終端手持化和達(dá)到話音通信所需要的時(shí)延要求是很必要的必要的121缺點(diǎn)n由于運(yùn)轉(zhuǎn)周期和軌道傾角關(guān)系，中軌道（由于運(yùn)轉(zhuǎn)周期和軌道傾角關(guān)系，中軌道（MEO）和低軌道衛(wèi)星（和低軌道衛(wèi)星（LEO）相對(duì)于地球上的觀察者不）相對(duì)于地球上的觀察者不再是靜止的，再是靜止的，n為了保證在地球上任一點(diǎn)均可以實(shí)現(xiàn)為了保證在地球上任一點(diǎn)均可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間小時(shí)不間斷的通信，必須精心配置多條軌道及一大群具有斷的通信，必須精心配置多條軌道及一大群具有強(qiáng)大處理能力的通信衛(wèi)星，強(qiáng)大處理能力的通信衛(wèi)星，這樣一個(gè)龐大而又復(fù)雜的空間系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可這樣一個(gè)龐大而又復(fù)雜

60、的空間系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的運(yùn)轉(zhuǎn)，涉及到技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的一系列問(wèn)題?？康倪\(yùn)轉(zhuǎn)，涉及到技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上的一系列問(wèn)題。122空間基站n計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)和小型衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)和小型衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展，使解決建立大型中軌道（展，使解決建立大型中軌道（MEO）和低）和低軌道衛(wèi)星（軌道衛(wèi)星（LEO）衛(wèi)星通信系統(tǒng)的難題成）衛(wèi)星通信系統(tǒng)的難題成為可能為可能1239.4 無(wú)線局域網(wǎng)124無(wú)線局域網(wǎng)n無(wú)線局域網(wǎng)無(wú)線局域網(wǎng)(Wireless Local-Area Network，WLAN)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。nWLAN利用一種有效的無(wú)線多址信道的方