６.１衛(wèi)星發(fā)展簡(jiǎn)史衛(wèi)星通信簡(jiǎn)單地說(shuō)就是地球上（包括地面和低層大氣中）的無(wú)線電通信站間利用衛(wèi)星作為中繼而進(jìn)行的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星和地球站兩部分組成。衛(wèi)星通信系統(tǒng)實(shí)際上也是一種微波通信，它以衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)微波信號(hào)，在多個(gè)地面站之間通信，衛(wèi)星通信的主要目的是實(shí)現(xiàn)對(duì)地面的“無(wú)縫隙”覆蓋，由于衛(wèi)星工作于幾百、幾千甚至上萬(wàn)千米的軌道上，因此覆蓋范圍遠(yuǎn)大于一般的移動(dòng)通信系統(tǒng)。但衛(wèi)星通信要求地面設(shè)備具有較大的發(fā)射功率，因此不易普及使用。下一頁(yè)返回６.１衛(wèi)星發(fā)展簡(jiǎn)史在微波頻帶，整個(gè)通信衛(wèi)星的工作頻帶約有５００ＭＨｚ寬度，為了便于放大和發(fā)射及減少變調(diào)干擾，一般在衛(wèi)星上設(shè)置若干個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。每個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器被分配一定的工作頻帶。目前的衛(wèi)星通信多采用頻分多址技術(shù)，不同的地球站占用不同的頻率，即采用不同的載波。比較適用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)大容量的通信。近年來(lái)，時(shí)分多址技術(shù)也在衛(wèi)星通信中得到了較多的應(yīng)用，即多個(gè)地球站占用同一頻帶，但占用不同的時(shí)隙。與頻分多址方式相比，時(shí)分多址技術(shù)不會(huì)產(chǎn)生互調(diào)干擾，不需用上下變頻把各地球站信號(hào)分開(kāi)，適合數(shù)字通信，可根據(jù)業(yè)務(wù)量的變化按需分配傳輸帶寬，使實(shí)際容量大幅增加。上一頁(yè)下一頁(yè)返回６.１衛(wèi)星發(fā)展簡(jiǎn)史另一種多址技術(shù)是碼分多址（ＣＤＭＡ），即不同的地球站占用同一頻率和同一時(shí)間，但利用不同的隨機(jī)碼對(duì)信息進(jìn)行編碼來(lái)區(qū)分不同的地址。碼分多址采用了擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)、有較好的保密通信能力、可靈活調(diào)度傳輸資源等優(yōu)點(diǎn)。它比較適合于容量小、分布廣、有一定保密要求的系統(tǒng)使用。上一頁(yè)返回６.２衛(wèi)星系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信系統(tǒng)由衛(wèi)星端、地面端、用戶端三部分組成，如圖６－１所示。衛(wèi)星端在空中起中繼站的作用，即把地面站發(fā)上來(lái)的電磁波放大后再返回送到另一個(gè)地面站，衛(wèi)星星體又包括兩大子系統(tǒng)，即星載設(shè)備和衛(wèi)星母體。地面站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口，地面用戶也可以通過(guò)地面站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路，地面站還包括地面衛(wèi)星控制中心及其跟蹤、遙測(cè)和指令站。用戶段即是各種用戶終端，如圖６－２～圖６－４所示。下一頁(yè)返回６.２衛(wèi)星系統(tǒng)的組成衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)有以下幾種。（１）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。兩個(gè)衛(wèi)星站之間互通；小站間信息的傳輸無(wú)須中央站轉(zhuǎn)接；組網(wǎng)方式簡(jiǎn)單。其結(jié)構(gòu)如圖６－５所示。（2）星狀網(wǎng)。外圍各邊遠(yuǎn)站僅與中心站直接發(fā)生聯(lián)系，各邊遠(yuǎn)站之間不能通過(guò)衛(wèi)星直接相互通信（必要時(shí)需經(jīng)中心站轉(zhuǎn)接才能建立聯(lián)系），其結(jié)構(gòu)如圖6-6所示。（3）網(wǎng)狀網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)中的各站彼此可經(jīng)衛(wèi)星直接溝通，其結(jié)構(gòu)如圖6-7所示。（4）混合網(wǎng)。這是星狀網(wǎng)和網(wǎng)狀網(wǎng)的混合形式，其結(jié)構(gòu)如圖6-8所示。上一頁(yè)返回６.３衛(wèi)星通信的類型劃分１按照工作軌道劃分按照工作軌道區(qū)分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)一般分為以下３類。１）低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)低軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（ＬＥＯ）距地面５００～２０００ｋｍ，傳輸時(shí)延和功耗都比較小，但每顆衛(wèi)星的覆蓋范圍也比較小，典型系統(tǒng)有Ｍｏｔｏｒｏｌａ的銥星系統(tǒng)。２）中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)中軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（ＭＥＯ）距地面２０００～２００００ｋｍ，傳輸時(shí)延要大于低軌道衛(wèi)星，但覆蓋范圍也更大，典型系統(tǒng)是國(guó)際海事衛(wèi)星系統(tǒng)。３）高軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)高軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)（ＧＥＯ）距地面３５８００ｋｍ，即同步靜止軌道。理論上，用３顆高軌道衛(wèi)星即可以實(shí)現(xiàn)全球覆蓋。下一頁(yè)返回６.３衛(wèi)星通信的類型劃分２按照通信范圍劃分按照通信范圍劃分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為國(guó)際通信衛(wèi)星、區(qū)域性通信衛(wèi)星、國(guó)內(nèi)通信衛(wèi)星。３按照用途劃分按照用途劃分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為綜合業(yè)務(wù)通信衛(wèi)星、軍事通信衛(wèi)星、海事通信衛(wèi)星、電視直播衛(wèi)星等。4按照轉(zhuǎn)發(fā)能力劃分按照轉(zhuǎn)發(fā)能力劃分，衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以分為無(wú)星上處理能力衛(wèi)星、有星上處理能力衛(wèi)星。上一頁(yè)返回６.４衛(wèi)星通信系統(tǒng)的頻帶劃分衛(wèi)星通信系統(tǒng)頻帶劃分有以下4個(gè)要求：（1）電波應(yīng)能穿過(guò)電離層，傳輸損耗和外部附加噪聲應(yīng)盡可能小。（2）有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量。（3）較合理地使用無(wú)線電頻譜，防止各宇宙通信業(yè)務(wù)之前及與其他地面通信業(yè)務(wù)之間產(chǎn)生相互干擾。（4）通信采用微波頻段為300MHz~300GHz。下一頁(yè)返回６.４衛(wèi)星通信系統(tǒng)的頻帶劃分注：由于空間通信是超越國(guó)界的，頻譜分配是在ITU主管下進(jìn)行的，1978年世界無(wú)線電行政大會(huì)（WRAC）分配給衛(wèi)星通信的頻帶包含17個(gè)業(yè)務(wù)分類，并將全球分為3個(gè)地理區(qū)域，即I區(qū)，II區(qū)，III區(qū)，我國(guó)位于第III區(qū)。詳細(xì)的頻率分配見(jiàn)表6-1。C波段與Ku波段比較見(jiàn)表6-2。上一頁(yè)返回６.５衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)與電纜通信、微波中繼通信、光纖通信、移動(dòng)通信等通信方式相比，衛(wèi)星通信具有下列特點(diǎn)。（１）衛(wèi)星通信覆蓋區(qū)域大，通信距離遠(yuǎn)。（２）衛(wèi)星通信具有多址連接功能。（３）衛(wèi)星通信頻段寬、容量大。（４）衛(wèi)星通信機(jī)動(dòng)靈活。（５）衛(wèi)星通信質(zhì)量好，可靠性高。（６）衛(wèi)星通信的成本與距離無(wú)關(guān)。下一頁(yè)返回６.５衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)但衛(wèi)星通信也有不足之處，主要表現(xiàn)在以下方面。（１）傳輸時(shí)延大。（２）回聲效應(yīng)。（３）存在通信盲區(qū)。（４）存在日凌中斷、星蝕和雨衰現(xiàn)象。上一頁(yè)返回圖６－１衛(wèi)星通信系統(tǒng)的組成返回圖６－２衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)應(yīng)用（一）下一頁(yè)圖６－3衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)應(yīng)用（二）下一頁(yè)圖6-4