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卫星通信

卫星通信简单地说就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是：通信范围大；只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内，从任何两点之间都可进行通信；不易受陆地灾害的影响（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）；电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量；同一信道可用于不同方向或不同区间（多址联接）。

覆盖范围(静止地球轨道（GEO）卫星移动卫星通信)

多址联接方式

近年发展(固定卫星通信移动卫星通信)

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覆盖范围

静止地球轨道（GEO）卫星

全球覆盖的固定卫星通信业务静止地球轨道(GEO）卫星，轨道高度大约为36 000km，成圆形轨道，只要三颗相隔120的均匀分布卫星，就可以覆盖全球。国际卫星通信组织的Intelsat I-IX代卫星。是全球覆盖的最好例子，目前已发展到第九代。

卫星在空中起中继站的作用，即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站。地球站则是卫星系统形成的链路。由于静止卫星在赤道上空36000千米，它绕地球一周时间恰好与地球自转一周（23小时56分4秒）一致，从地面看上去如同静止不动一样。三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周。故卫星通信易于实现越洋和洲际通信。最适合卫星通信的频率是1一10GHz频段，即微波频段、为了满足越来越多的需求，已开始研究应用新的频段，如12GHz,14GHz,20GHz及30GHz。

移动卫星通信

全球覆盖的移动卫星通信海事卫星通信系统Inmarsat是全球覆盖的移动卫星通信，目前工作的为第三代海事通信卫星，它们分布在大西洋东区和西区、印度洋区和太平洋区，第四代Inmarsat一4卫星，已于2005年3月发射了第一颗卫星，另一颗卫星亦准备发射，它们分别定点在64。E和53。W，具有一个全球波束，l9个宽点波束，228个窄点波束，采用数字信号处理器。有信道选择和波束成形功能。

全球覆盖的低轨道移动通信卫星有“铱星”(Iridium）和全球星(Globalstar），“铱星”系统有66颗星，分成6个轨道，每个轨道有11颗卫星，轨道高度为765km，卫星之间、卫星与网关和系统控制中心之间的链路采用ka波段，卫星与用户间链路采用L波段。2005年6月底铱星用户达12．7万户，在卡特里娜飓风灾害时”铱星”业务流量增加30倍，卫星电话通信量增加5倍。

全球星（Globalstar）有48颗卫星组成，分布在8个圆形倾斜轨道平面内，轨道高度为1 389km，倾角为52度。用户数逐年稳定增长，成本下降，2005年比2004年话音用户增长。

多址联接方式

多址联接的意思是同一个卫星转发器可以联接多个地球站，多址技术是根据信号的特征来分割信号和识别信号，信号通常具有频率、时间、空间等特征。卫星通信常用的多址联接方式有频分多址联接（FDMA）、时分多址联接（TDMA）、码分多址联接（CDMA）和空分多址联接（SDMA），另外频率再用技术亦是一种多址方式。

在微波频带，整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度，为了便于放大和发射及减少变调干扰，一般在卫星上设置若干个转发器。每个转发器的工作频带宽度为36MHz或72MHz目前的卫星通信多采用频分多址技术，不同的地球站占用不同的频率，即采用不同的载波。它对于点对点大容量的通信比较适合。近年来，已逐渐采用时分多址技术，即每一地球站占用同一频带，但占用不同的时隙，它比频分多址有一系列优点，如不会产生互调干扰，不需用上下变频把各地球站信号分开，适合数字通信，可根据业务量的变化按需分配，可采用数字话音插空等新技术，使容量增加5倍。另一种多址技术使码分多址（CDMA），即不同的地球站占用同一频率和同一时间，但有不同的随机码来区分不同的地址。它采用了扩展频谱通信技术，具有抗干扰能力强，有较好的保密通信能力，可灵活调度话路等优点。其缺点使频谱利用率较低。它比较适合于容量小，分布广，有一定保密要求的系统使用。

近年发展

近年来卫星通信新技术的发展层出不穷。例如甚小口径天线地球站（VSAT）系统，中低轨道的移动卫星通信系统等都受到了人们广泛的关注和应用。卫星通信也是未来全球信息高速公路的重要组成部分。它以其覆盖广、通信容量大。通信距离远、不受地理环境限制、质量优、经济效益高等优点，1972年在中国首次应用，并迅速发展，与光纤通信、数字微波通信一起，成为中国当代远距离通信的支柱。

卫星通信由于它不受地理条件的限制，具有灵活的可移动性，所以仍依它的优势创新发展。但亦受到迅速发展的光纤通信的挑战，它比卫星通信的容量大，传输速率高，有很多越洋通信被海底光缆所替代，陆地干线亦有类似情况。20世纪90年代中后期卫星电视直播（DBs——Direct Broadcast Satellite或DTH——Direct To Home）、卫星声音广播、卫星移动通信以及卫星宽带多媒体通信成为新的四大发展潮流。

固定卫星通信

国际卫星通信组织的Intelsat系列已经发展到第九代，自1996年～2004年来业务量基本稳定增长，2004年全球总收入为94亿美元，美国预计2006年用户达百万，VSAT应用约每年增长15%～20%，宽带接人及多媒体业务逐渐发展，Ka波段将成为宽带业务的主流，宽带业务领先的有加拿大的电信卫星公司（Telesat）、美国的狂蓝（Wild Blue）公司和泰国的Shin卫星公司。

在卫星性能方面以增大发射功率，提高EIRP值，增加卫星转发器数量，增加带宽，降低成本，减小地面终端设备的尺寸和费用。加拿大2004年7月18日发射的阿尼克（Anik）．F2卫星共有ll4台转发器，其中50台为Ka波段，泰国2005年8月11日发射的Ipstar卫星有114台转发器，通信容量为45Gbit/s，是目前世界上最大的商用通信卫星，欧洲正在研制更大的卫星，准备安装250台转发器，预定2008年发射。

星上采用数字信号处理器，提高信号交换能力，减少地面设备，建立遥测、遥控、跟踪和监视功能以及网络管理功能的地球站，实现卫星动态控制及管理。卫星宽带通信直播高清晰度电视，连接Internet网发展网络电视等。

移动卫星通信

移动卫星通信它可以是全球性亦可以是区域性，全球性的采用中、低轨道卫星．区域性的采用静止轨道通信卫星，区域移动通信卫星有2000年2月12日发射的印度尼西亚的亚洲蜂窝卫星（Aees），又名格鲁达（Garula)-1，它是世界上第一颗区域性地球静止轨道个人移动通信卫星，有l40个点波束，11 000路同时通话的话路，波束覆盖占世界人口60%的亚太地区。阿拉伯联合酋长国于2000年10月20日和2003年6月10日分别发射了瑟拉亚（Thuraya)_1和-2两颗卫星，每星具有13 750路同时通话的容量，它覆盖欧、亚、非106个国家。

国际移动卫星公司于2005年3月发射了第四代Inmarsat一4卫星，它具有全球波束和19个宽点波束以及228个窄点波束，用两颗卫星支持目前Inmarsat系统的大部分业务。它将引入宽带全球区域网（BGAN）的一系列新业务，传输速率达432kbit/s，星上采用L波段天线及数字信号处理器（DSP），DSP具有信道选择和波束成形功能，能产生宽带信道匹配功率与带宽资源，DSP还能剪裁卫星覆盖范围和调正波束，以满足容量和业务种类要求，还能处理固态功放及低噪声放大器的故障。宽带全球区域网将传输互联网、内部网、视频点播、视频会议、传真、电子邮件、电话及局域网等接入业务。

中、低轨道全球移动卫星通信的业务主要是话音和数据，亦可以与互联网连接，进一步发展多媒体通信。

卫星通信的发展趋势总的发展方向是大容量、大功率、高速率、宽带、低成本、高发射频率、多转发器、多点波束和赋形波束，应用星上处理技术切换信号，处理信号等，21世纪的卫星直播电视(DBS—TV）、个人移动卫星通信、多媒体卫星通信、卫星音频广播、卫星网络电视等将会得到大量发展。VSAT业务范围不断扩大，深入到国民经济的各个领域，更加显示其经济和社会效益，Ka波段的应用使设备更加小型化，当然亦带来衰减严重的缺陷。光通信在卫星通信中的应用逐渐变得成熟可取，它要求精确的卫星控制技术，目前在国际上还处于研发阶段，预计不久将会进入实用阶段。

中国的卫星通信事业亦在迅速发展，2005年4月12日发射了亚太一6号（Apstar一6）卫星，它有38个C波段和14个Ku波段转发器，2006年lo月发射直播卫星一鑫诺2号（Sino-2），它有22个Ku波段转发器（目前有技术故障）。卫星通信的应用领域不断扩大，除金融、证券、邮电、气象、地震等部门外，远程教育、远程医疗、应急救灾、应急通信、应急电视广播、海陆空导航、连接互联网的网络电话、电视等将会广泛应用。中国的卫星发射技术，长征系列运载火箭领先世界，大推力、无污染、无毒的环保型火箭发动机中国已试验成功，这为发展中国的大型通信卫星乃至载人航天、探月工程创造了有利条件。

中国将沿着天地一体、优势互补、军民结合的长远发展方向迈进。