卫星移动通信系统体系设计及应用模型
通信原理与应用课程设计
通信原理与应用课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握通信原理的基本概念、技术和应用，培养学生分析和解决通信问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：学生能够理解通信系统的基本原理，掌握模拟通信和数字通信的基本技术，了解现代通信系统的基本构成和应用。
2.技能目标：学生能够运用通信原理分析和解决实际问题，具备通信系统设计和优化能力，能够使用通信实验设备进行实验操作。
3.情感态度价值观目标：培养学生对通信技术的兴趣和热情，使学生认识到通信技术在现代社会中的重要性，培养学生的创新意识和团队协作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.通信系统的基本概念和原理：通信系统的定义、通信模型、信号传输、调制与解调等。
2.模拟通信技术：模拟通信系统的基本组成、模拟信号的传输和处理、模拟通信系统的性能分析等。
3.数字通信技术：数字信号的特点、数字通信系统的基本组成、数字调制与解调、数字信号的编码与解码等。
4.现代通信系统：移动通信、光纤通信、卫星通信、无线通信等技术的原理和应用。
5.通信实验：通信实验设备的使用、实验操作方法、实验数据的处理与分析等。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式，包括：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握通信原理的基本概念和知识点。
2.讨论法：学生进行小组讨论，培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法：分析实际通信案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.实验法：通过实验操作，使学生掌握通信实验技能，提高解决实际问题的能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的知识体系。
2.参考书：提供丰富的参考书籍，帮助学生深入理解通信原理。
3.多媒体资料：制作精美的PPT、教学视频等多媒体资料，提高学生的学习兴趣。
4.实验设备：配备齐全的通信实验设备，为学生提供实践操作的机会。
卫星运行控制系统体系结构研究
卫星运行控制系统体系结构研究作者：邱兵来源：《科学与财富》2012年第07期摘要：阐述了卫星运行控制系统的基本概念以及对卫星运行控制系统的认知和理解，分析了卫星运控系统功能，提出了多层次卫星运行控制系统体系结构, 以期满足未来卫星运控系统可重构和可扩充的能力要求。
关键词：卫星通信，体系结构，运控系统，C/S结构1、引言卫星运行控制系统是指挥卫星的枢纽，同时又是卫星地面的指挥部。
运行控制系统用数台计算机指挥和监视卫星的运行，负责向卫星发出各种指令，安排卫星工作程序，控制卫星运行姿态，指挥传感器工作及信息的传输，以及控制星载仪器与地面接收站的工作配合等。
通过建立卫星运控系统，可提高卫星通信系统的使用效能，提高卫星通信网络管理与决策的科学化、自动化水平、提高地面装备的利用率，和卫星的资源利用率并能够使地面系统高效运行。
本文重点研究了卫星运行控制体系结构，提出了一种体系结构设计方案，以满足卫星运控系统业务重构和灵活扩充的要求。
2、卫星运控系统功能所有卫星通信系统均分为用户段、空间段和控制段三大部分，其中控制段称之为运控系统[1-4]。
运控系统主要包括如下功能：(1) 遥测遥控功能：利用遥测、遥控手段对卫星有效载荷进行全面的监测、控制和管理。
(2) 载波监视功能：接收卫星转发器的通信载波，测量并分析其功率、带宽、频谱等数据，以及发现干扰信号，以确保卫星转发器的安全与转发器资源的合理配置。
(3) 卫星管理功能：卫星有效载荷和平台状态进行监视，对卫星转发器进行管理控制。
（4）网络管理功能：通信网管理宏观掌握各卫星通信系统的运行情况，并对各卫星通信网进行配置管理、资源管理、性能管理和故障管理。
(5) 决策支持功能：可提供快速科学的决策支持，以有助系统高效运行。
决策支持包括评估、故障诊断，任务规划，网络规划等子功能。
(6) 记帐功能：收集规划的和实际使用的卫星资源（EIRP和带宽），生成报告，通知机构或用户付费。
2024版《移动通信系统》PPT课件
蜂窝移动通信网络规划与优化
网络规划
根据覆盖和容量需求，确定基站 位置、配置参数、频率规划等，
以保证网络质量和覆盖效果。
网络优化
针对网络运行中出现的问题，进 行参数调整、干扰排查、覆盖优 化等，以提高网络质量和用户满
意度。
规划与优化方法
包括传播模型校正、仿真模拟、 路测数据分析、参数调整等手段。
04
访问控制策略
根据用户身份和权限控制其对系统资源的访 问
审计与监控
对系统的访问和操作进行审计和监控，及时 发现和处理安全事件
08
未来移动通信发展趋势与 挑战
5G/6G愿景与关键技术挑战
5G/6G愿景
实现全球覆盖、超高速率、超低时延、超大连接， 构建万物互联的智能世界。
关键技术挑战
高频谱利用、大规模天线技术、超密集组网、全 频谱接入等。
无线城域网可应用于城市范围内 的多种场景，如智能交通、智能 电网、安防监控、应急通信等。
通过无线城域网，可以实现城市 范围内的快速、便捷、高效的无 线通信服务，推动城市的信息化 和智能化发展。
05
卫星移动通信系统
卫星移动通信概述及特点
卫星移动通信是利用地球静止轨 道卫星或中、低轨道卫星作为中 继站，实现区域乃至全球范围的
跟踪、监控和管理的一种网络。
02
物联网在移动通信中的应用场景
包括智能家居、智能交通、智能医疗、智能物流等。
03
物联网在移动通信中的技术实现
物联网在移动通信中的技术实现主要包括传感器技术、无线通信技术、
云计算技术等。通过这些技术，物联网可以实现与移动通信网络的深度
融合，为人们提供更加便捷、高效、智能的服务。
03
卫星通信技术概念及特点
卫星通信技术概念及特点作者：韩春欣来源：《电子技术与软件工程》2018年第19期摘要卫星技术在不断的发展和前进，其功能将日益完备，其在人们工作、生活中扮演的角色将越来越重要。
本文对卫星移动通信系统和卫星固定通信系统进行了详细的介绍，陈述了这两类卫星通信系统的基本概念及特点，阐述了几个卫星移动通信系统，而后对给空间通信网的构建与技术进行了探讨。
【关键词】卫星移动通信系统卫星固定通信系统空间通信网概念技术以业务、技术实现方式为依据进行分类可将卫星通信系统分为卫星移动通信系统、卫星固定通信系统，现有的卫星移动通信系统有北斗卫星系统、海事卫星系统、铱星卫星系统等。
卫星移动通信系统的作用主要是传输短报文、定位、语音、数据等，而卫星固定通信系统的作用则主要是通信、广播以及提供互联网业务和VSA7通信业务。
1 卫星移动通信系统将通信卫星作为中继站实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信即为卫星移动通信。
卫星移动通信系统是卫星固定通信系统和地面移动通信的二者结合衍生的产物，其中作为中继站的卫星可以是GSO卫星或NGSO卫星。
经济和技术的发展使得地球上地面通信网络不断得到完善，但地理条件、经济因素对通信网络的限制依然没有彻底解决，地面蜂窝系统现在没有实现将来也很难实现全球无缝覆盖。
中国作为一个国土面积辽阔，地理条件复杂的国家，如今仍有许多偏远地区没有实现地面网络的广泛覆盖。
摆脱地域条件、气候条件限制的移动通信手段是人类共同的追求，可以说，卫星移动通信在很大程度上做到了这一点。
重大的自然灾害将会对地面网络造成很大的破坏，而卫星移动通信则可以继续工作。
卫星移动通信的应用前景是广阔的。
但值得一提的是，卫星移动通信系统是地面蜂窝系统的补充，通过卫星波束覆盖地面蜂窝系统没有覆盖到的区域，满足低业务密度的应用环境。
卫星移动通信的技术特点如下：（1）卫星有限的功率与移动站低天线增益之间存在突出的矛盾;（2）电波传播情况具有较强的复杂性，通信系统的工作环境是非高斯信道;（3）大量的用户共同分享有限的卫星资源。
卫星移动通信与无线自组网的融合及应用
卫星移动通信与无线自组网的融合及应用作者：王俊峰吴翔洲杜吉庆来源：《无线互联科技》2022年第02期关键词：无线自组网;卫星移动通信;融合应用0 引言尽管通信系统在现阶段社会生活的各个行业中有着较为广泛的应用，但仍然存在一些问题。
网络信息技术的发展是无线自组网系统发展的前提，将卫星移动通信系统与无线自组网系统进行有效融合，能够充分借助网络信息技术，实现卫星移动通信系统的优化调整和升级，提高移动通信的信息传输质量和效率[1] 。
1 卫星移动通信系统卫星移动通信系统本质是一种利用卫星通信，为用户提供系统范围内的漫游及移动通信服务的多址传输，移动用户之间或移动用户与固定用户之间，利用通信卫星作为中继站而进行的通信。
系统一般由通信卫星、关口地球站、控制中心以及移动终端组成。
卫星移动通信系统依据其所用轨道不同，主要分为静止轨道、中轨道、低轨道。
卫星移动通信系统通过远距离的卫星通信实现对全国范围内所有地区的信号进行连接和传输，并应用TDMA 和CDMA 两种多址连接技术保证偏远山区以及海洋等地也能实现移动通信。
在实际应用中，林区、都市密集区等很容易阻碍卫星信号的发射和传输，这也是现阶段我国难以完全发挥卫星移动通信系统作用的主要原因[2] 。
2 无线自组网系统无线自组网系统以无线网络为基础，是一种由多个可移动节点组成的临时性多跳自治系统。
传统的无线网络系统是以路由器为预设的基础设施，需要搭建移动网络才能满足网络通信的需求，且路由器位置不能随时移动。
无线自组网系统能够将网络中的每个节点都看作一个路由器，在提高网络通信效率的同时，也能有效避免外界干扰因素的影响[3-4] 。
Adhoc 和Mesh 网络是无线自组网以不同的技术原理应用在不同场景中的两种类型，根据无线自组网的数据带宽应用需求，可以将其划分为窄带和宽带两种自组网系统。
（1）窄带无线自组网数据带宽大多在几百Mbit/ s 范围内。
（2）宽带是我国现阶段广泛应用的无线自组网方式，其数据带宽范围为1 Mbit/ s 到几十Mbit/ s。
天通一号卫星移动通信系统市场及应用分析
产业观察 • Industrial Observation０４２《卫星与网络》２０１８年４月引言目前，我国人口密集的城市区域大部分有良好的地面移动通信系统覆盖，但在空中、海上、陆地偏远区域，尤其是在应急和抢险救灾、军事应用等特殊条件下，卫星移动通信系统是目前唯一可靠的选择。
卫星移动通信系统具有覆盖范围大、组网灵活、通信费用与距离无关、不受现有地面系统的限制、受地形地物影响小等特点，利用高、低不同轨道移动通信卫星可以向用户提供区域乃至全球范围的话音、数据、短信等移动通信服务。
目前在我国国土范围能够提供系统服务的主要有国际移动通信卫星系统（Inmarsat ）、铱星系统（Iridium ）、瑟拉亚卫星系统（Thuraya ）等，我国天通一号卫星移动通信系统作为后起之秀，备受瞩目。
一、天通一号情况介绍2008年汶川大地震发生后，震区地面通信网络全面瘫痪，当时我国没有自己的移动通信卫星系统，主要依靠租用国际移动通信卫星系统（Inmarsat ）来确保应急通信。
在抢险救灾的紧要关头，国际卫星移动通信系统因为其内部原因停止服务长达 10多个小时，给救援现场带来不可估量的损失。
2008年7月，孙家栋、沈荣骏等院士联名上书，呼吁加快我国自主的卫星移动通信系统建设，填补国家在卫星移动通信领域的空白。
经过三年多的论证，2012年我国首个卫星移动通信系统——天通一号卫星移动通信系统工程正式启动。
天通一号卫星移动通信系统是我国军民融合的卫星移动通信系统, 在保证军事应用的同时，为民用提供应急通信和边远、海洋等地区通信。
采用GEO 卫星，多波束覆盖，提供话音、传真、数据和图像等业务。
2016年8月6日，天通一号01卫星在西昌成功发射，目前正在星地联调。
据悉，经过近两年的测试（终端呼通率及业务通信、信关站功能及卫星转发器稳定性、压力测试等），天通一号01星指标符合要求，通信效果良好，满足提供电信级卫星移动通信服务的要求，中国电信卫星公司即将向商用市场放号，标志着我国马上进入卫星移动通信的手机时代。
移动通信原理与系统(第4版) 第一章 移动通信概述
10
1.3 移动通信频段
我国移动通信工作频段
原邮电部根据国家无委会规定现阶段取160MHz频段、450MHz 频段、900MHz频段作为移动通信工作频段，即
160 MHz频段：
138~149.9 MHz
150.05~167 MHz
450 MHz频段：
403~420 MHz
450~470 MHz
900 MHz频段：
21世纪的目标是实现任何地方任何时候任何人anywhereanytimeanyone的通信实现处处时时人人everywhereallthetimeeveryone的通现在和未来iotinternetthings11移动通信发展简述通信技术高速发展带来的代价数字芯片的处理能力每个摩尔定律用户数据速率以形式增长数字芯片的处理能力每个18月就增加1倍摩尔定律用户数据速率以指数形式增长无线通信技术的速率发展速度无线通信的速率每增加无线通信的速率每5年增加10倍通信高速发展带来运营商利润降低11移动通信发展简述mobilecommunicationtheory11移动通信发展简述接入方式典型代表第一代1g模拟蜂窝系统fdma美国amps系统欧洲tacs系统第二代2g数字蜂窝系统tdmagsm系统cdmancdma系统目标典型代表过渡代25g高速传输gprscdma20001x系统第三代3gimt2000全球漫游高质量多媒体业务系统容量管理能力保密性和服务质量均有很大改善欧洲wcdma系统北美cdma2000系统中国tdscdma系统第四代4gimtadvanced高速率各种数据话音业务全ip多协议新技术4g网络标准fddltetdlte第五代5g实现增强型移动宽带海量机器通信超高可靠低时延通信需求2020年完成5g终版本移动通信是指通信双方或至少有一方在运动状态下进行信息交换的通信体制先驱者
高通量卫星通信系统的应用研究
信息科学78DOI：10.16660/ki.1674-098X.2007-5640-0919高通量卫星通信系统的应用研究①宋传志(91033部队 山东青岛 266071)摘 要：随着时代和科技的快速进步，信息网络朝着以多媒体的形式更广泛地融入人们的生产和生活中的趋势发展。
信息网络的发展需求，进一步促使了信息技术的发展，光纤通信发展出了光传送网络和智能光网络等技术，移动通信从3G网络发展到了4G网络和5G网络，而卫星通信则通过采用多点波束频率复用等技术发展出了高通量卫星通信息系统。
本文通过分析高通量卫星通信系统采用的关键技术及其应用特点和发展方向，对其应用领域进行分析研究。
关键词：高通量卫星 频率复用 技术发展 应用研究中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2020)10(c)-0078-03Application Research of High Throughput Satellite CommunicationSystemSONG Chuanzhi(Troops 91033 PLA, Qingdao, Shandong Province, 266071 China)Abstract: With the rapid progress of epochs and science and technology, the information network is developing towards multi-media, ubiquitous, broadband and other trends. Demand for the development of information network, further to promote the development of information technology,optical fiber communication developed techniques such as optical transmission network and intelligent optical network, mobile communication from the 3G network development in 4G and 5G network, and satellite communication is through the adoption of multiple beam frequency reuse technology developed, such as high f lux satellite communication information system. In this paper, the key technologies of high throughput satellite communication system and their application characteristics and development direction are analyzed and studied.Key Words: High throughput satellite; Frequency multiplexing; Technological development; Application research①作者简介：宋传志（1980—），男，汉族，山东荣成人，本科，工程师，研究方向为卫星通信、有线通信。
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关 键 词 ：卫 星 移 动 通 信 ；信 令 ：Ｌ ３层 协 议 栈 ；逻 辑 信 道 中 图 分 类 号 ： Ｎ９ ７．３ Ｔ ２＋ ２ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编 号 ： ６ ４ ６ ３ ２ ０） ０ ０１ ５ ０ １ ７ — ２ ６（０１ １ — ０ — ４
Ｓｙ ｔ ｍ ｅ ｉ ｎ ｎｄ ａ ｌｃ ｔｏ ｏ ｌｏ ａ ｅ ｌｔ ｏ ｉｅ ｃ ｍ ｍ ｕ ｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｓｅ ｄ ｓｇ ａ ｐｐ ｉａ ｉ ｎ ｍ ｄｅ ｆｓ ｔ ｌ ｅ ｍ ｂ ｌ ｏ ｉ ｎｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｓ ｅ
第 １ ８卷 第 １ ０期
Ｖｏ ． ８ １１
ＮＯ．０ １
电 子 设 计 工 程
Ｅｌｃ ｒ ｎ ｃ Ｄｅ ｉ ｎ Ｅｎｇｎ ｅ ｉ ｇ ｅ ｔｏ ｉ ｓｇ ｉ ｅ ｒｎ
２１ ０ ０年 １ ０月
Ｏｃ ．２ Ｏ ｔ ０１
卫 星移 动 通信 系统 体 系设计 及 应 用模 型
刘 霜 梅 ，王 海 涛 ，邹 光 南
（ 国 空 间技 术研 究 院 ５ ３所 ，北 京 １ ０ ８ 中 ０ ０ ０ ６） 摘 要 ：为 发展 我 国的 卫 星移 动通 信 业 务 ， 设 我 国 自 己的 卫 星 移 动 通 信 系 统 ， 对 卫 星 移 动 通 信 的 特 点 ． 出 了一 种 建 针 提
卫 星移 动 通 信 体 系架 构 ， 传 输模 型 、 信 体 制 和 信 令 结 构 几 方 面 对 体 系进 行 设 计 ， 信 体 制 使 用 Ｃ Ｐ Ｋ调 制 方 式 ． 从 通 通 Ｑ Ｓ
ｔｒ ｅｅｐ ｏ ｏ ｅ ｅａ ． ｈ ｏ ｕ ｉ ｔ ｎ ｍｅ ｈ ｎｓ ｓｄ Ｃ Ｐ Ｋ ｍ ｄ ｌｔ ｎ ｈｃ ｏ ｌ ｉ ｐｏ ｅ ｔｅｅ ｃ ｎ ｙ ｕｅｗ ｒ ｒｐ ｓ ｄ ｉ ｄ ｔｉ Ｔ ｅｃ ｍｍ ｎ ａｉ ｃ ａ ｉ ｕ ｅ Ｑ Ｓ ｏ ｕ ａ ｏ ，ｗ ｉ ｃ ｕｄ ｍ ｒｖ ｆ ｉ ｃ ｎ ｌ ｃ ｏ ｍ ｉ ｈ ｈ ｉ ｅ
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对 功 率 放 大 器 利 用 率 高 ， 少 用 户 对 星 上 功 率 的 要 求 从 而 增 加 系 统 的 容 量 。 令 结 构 使 用 ３层 传 输 模 型 ． 分 不 同 的 减 信 划
逻 辑 信 道 ． 不 同的 逻 辑 信 道 的信 号 速 率 ， 码 方 式 ． 码 率 ， 用频 率等 进 行 配 置 。 对 编 编 使 并针 对 此 系统提 出 了卫 星 移 动 通 信 的 呼 叫模 型 ， 为 卫 星 移 动 通 信 系统 的 应 用 模 型 ， 卫 星 移 动 通 信 系统 的 实 际 应 用提 供 参 考 ． 作 为 ．