卫星通信系统与技术AQ
卫星通信技术
卫星通信技术在现代信息化时代，通信技术的发展已经不仅仅是人类之间的沟通和信息传递，它已经成为了人类社会发展的一项战略性的核心技术。
而卫星通信技术作为信息通信技术的重要组成部分之一，是人类探索星际空间的重要手段，它与人类的生产生活息息相关，在航空、海洋、铁路等领域也发挥着不可替代的作用。
卫星通信技术与传统的通信方式不同，它是利用卫星在轨道上的通信设备与地面设备进行通信的方式。
利用卫星通信技术可以实现全球范围内的通信和数据传输，不受时间和空间限制，而且还具有高速、高质、高效的特点。
在国防安全、灾害救援、天气预测、环境监测等各个领域都有着广泛应用。
卫星通信技术的发展始于20世纪60年代，当时美国、苏联等国都在积极开展相关的技术研究。
到了80年代，卫星通信技术已经得到了广泛的应用，并且已经形成了以低轨卫星、中轨卫星、高轨卫星三种不同轨道的卫星通信系统。
低轨卫星一般是指在海拔500公里以下的轨道上运行的通信卫星，由于距离地球较近，因此对地面设备要求和能源消耗都较小，但覆盖范围较小，一般只能覆盖某个局部区域。
中轨卫星一般是指在海拔8000公里左右的轨道上运行的卫星，具有较高的可靠性和稳定性，可以实现全球范围内的通信和数据传输，但由于距离较远，因此需要消耗更多的能源和资源。
高轨卫星一般是指在地球同步轨道上运行的卫星，具有广覆盖面和高品质通信的功能，但成本较高，对设备和能源要求也更高。
目前卫星通信技术已经应用到了很多领域。
在军事领域，卫星通信技术已经成为各国军队之间协调和战略指挥的重要手段。
在探险领域，卫星通信技术帮助科学家们了解了更多的神秘星际空间。
在商业领域，卫星通信技术可以为整个物流行业带来更高效、更快捷的服务。
在气象、环保、资源勘探等领域中，卫星通信技术也发挥着不可或缺的作用。
作为一个高科技产物，卫星通信技术也面临着很多挑战。
一是经济成本问题，卫星通信技术需要大量的资金、人力、物力支持，这对任何一个国家来说都不是一笔小数目。
最新卫星通信系统与技术(信号传输与处理技术)
最新卫星通信系统与技术(信号传 输与处理技术)
低噪声 放大器
滤波器
高功率放 大器
滤波器
HPA
上变频器
中频 滤波器 数字 调制器
卫星通信系统框图
低噪声 放大器
下变频器
(1)彩色电视信号
视频信号可以看成是图象序列。
最新卫星通信系统与技术(信号传 输与处理技术)
亮度信号 功率谱密度
色差信号 功率谱密度
伴音信号 功率谱密度
NTSC 3.58M PAL 4.43M SECOM 4.25M
4.40M
6.6MHz
电视信号的功率谱密度
(2)视频编码技术
视频编码的主要目的是在保证一定 重构质量的前提下，以尽量少的比 特数来表征视频信息。
最新卫星通信系统与技术(信号传 输与处理技术)
帧序重排
DCT －
量化控制
Q
熵编码
Q－1
时
分 复
输出缓存
用
运动预测
DCT－1
运动矢量
延迟 运动补偿
MEPG2视频编码框图
＋
Xn
预测器
en
Xˆ n1
－
Xˆ n
预测器
பைடு நூலகம்
Xˆ n
延迟
延迟
Xˆ n1
发发发
发发发
预测编码的原理
5.1.2 多媒体信号
➢ 多媒体信号集中了文字、语音、视频、图 象等多种媒体数据信息。
基带成形
串并 变换
延迟 Ts/2
cosct
卫星通信系统与卫星通信技术分析
卫星通信系统与卫星通信技术分析随着信息化时代的到来，通信技术得到了前所未有的发展，卫星通信作为其中的重要组成部分，在连接全球各地的通信需求中扮演着不可或缺的角色。
本文将对卫星通信系统与卫星通信技术进行深入分析，探讨其发展历程、技术特点、应用前景等方面的内容。
一、卫星通信系统的发展历程卫星通信系统是指利用卫星作为中继器进行通信的系统，其历史可以追溯到20世纪上半叶。
最早的卫星通信系统是由美国研发的“投球”计划，于1960年成功发射了第一颗通信卫星“投球1号”，开启了现代卫星通信系统的先河。
随后，苏联、欧洲、中国等国家也相继投入了卫星通信系统的研发与应用。
随着技术的不断进步，卫星通信系统的发展经历了从早期的地面站点到如今的“高通量卫星”的演变过程。
高通量卫星指的是一种采用多波束和频率复用技术的通信卫星，能够提供更高的通信容量和速率，以满足日益增长的通信需求。
在卫星通信系统的发展历程中，高通量卫星技术的出现使得卫星通信系统在带宽、速率、覆盖范围等方面都得到了极大的提升。
二、卫星通信技术的技术特点1. 广域覆盖能力：卫星通信系统由于可以覆盖国土范围外的区域，因此具有广域覆盖能力。
这一特点使得卫星通信系统成为了连接地面站点与遥远地区之间通信的重要手段，能够满足特定区域的通信需求。
2. 高稳定性和可靠性：卫星通信系统由于其在太空中运行，不易受到自然灾害、地质变化等影响，因此具有高稳定性和可靠性。
这一特点使得卫星通信系统在紧急救援、灾害预警、军事通信等方面发挥了重要作用。
3. 大容量传输：随着高通量卫星技术的发展，卫星通信系统在传输速率和通信容量上得到了显著提升。
高通量卫星技术采用了多波束和频率复用技术，能够实现多用户同时传输数据，从而满足了大容量传输的需求。
4. 立体通信：卫星通信系统可以实现从地面到卫星再到地面的立体通信，覆盖范围广，信号传输稳定，适用于各种环境。
5. 灵活多样的应用：卫星通信技术在电视广播、移动通信、物联网、军事通信等领域都有广泛的应用，并且通过不断的技术创新，还可以满足未来更多新兴应用领域的需求。
卫星通信系统的发展及其关键技术-文档资料
卫星通信系统的发展及其关键技术摘要卫星通信系统实现了对地球表面全方位“无缝隙”覆盖。
本文以卫星通信系统为研究对象，简要地阐述了卫星通信系统的定义和特点，详细地分析了卫星通信系统发展至今的现实状况，深入地探讨了卫星通信系统的关键技术，以期为相关方面的研究者提供参考和帮助。
在通信进入了高速传播、大容量宽带和多媒体个性化的移动时代，卫星通信成为了无线通信中最特殊的通信方式之一。
但是建立在无线电微波通信系统基础上的卫星通信系统依然存在着一些技术上的开发问题和应用难点，需要在通信技术上找到关键的突破点。
1 卫星通信系统的基本概念卫星通信系统是一种把卫星作为信号中继站来接受和转发多个地面站之间微波信号的通信系统。
一个完整的卫星通信系统是由卫星端、地面端和用户端这三个部分组成的。
在地球上空作业的卫星端在微波通信的传递过程中起的是中转站的作用。
包含了星载设备和卫星母体的卫星星体在空中接收地面站的电磁波，放大之后再发送到另一个地面站。
设立在地表之上的多个地面站是连接卫星系统和地面公众网的固定接口和传送点，由地面卫星控制中心、跟踪站、遥测站和指令站等部门构成。
人们连接网络的用户端通过地面站传送出入卫星系统的微波信号，形成庞杂而宽泛的通信链接。
卫星通信系统的覆盖范围很广，在卫星信号覆盖区域内的任意地点都能够顺利进行通信，不会因为距离的变化而影响通讯信号的好坏。
卫星通信的电磁波主要在大气层以外的区域传播，微波传递的性质较为稳定。
所以卫星通信的工作频带宽，通信质量好。
即使部分在大气层内部传播的电波会受到天气的影响，也仍然是一种信号稳定性和通讯可靠性很高的通信系统。
但是，运行在高空轨道上的卫星在同时进行双向传输时，传递速率会延迟到秒级，电磁波的精确度也会有所下降，用于语音通话时会出现明显的中断现象。
卫星在高空上的位置是按照预定轨迹运行的，因此，卫星始终处于一种运动状态，然而卫星通信系统中的线路连接都是无线链路，管理微波接收和微波传递的控制系统相当复杂，不易操纵和操作。
卫星通信系统与卫星通信技术分析
卫星通信系统与卫星通信技术分析随着科技的不断发展，卫星通信系统在现代社会中扮演着越来越重要的角色。
它通过卫星与地面站之间的通信，实现了全球范围内的信息传输和通信服务。
卫星通信系统的普及不仅带来了便利和高效的通讯服务，也在地面通信无法覆盖的区域提供了重要的通讯支持。
本文将对卫星通信系统及其相关技术进行深入分析。
一、卫星通信系统卫星通信系统是通过卫星与地面站之间的通信连接，实现信息传输和通信服务的系统。
通常包括卫星、地面站和用户终端等部分。
卫星通信系统的关键技术包括发射、传输、接收和处理等环节，每一个环节都需要高精度的技术支持。
1. 卫星卫星是卫星通信系统的核心组成部分，一般由发射天线、载荷、动力系统、存储系统等部分组成。
载荷是卫星传输信息的关键部分，它包括了信号的发射和接收器、天线等设备。
通过载荷系统，卫星能够实现信息的接收和发送，并将其传输到地面站或用户终端。
2. 地面站地面站是卫星通信系统的另一个重要组成部分，它用于与卫星进行双向通信。
地面站由天线、发射接收设备、信号处理设备等部分组成。
当地面用户需要进行通信时，地面站通过发射天线向卫星发送信号，并通过接收天线接收卫星传输的信号，完成信息交换的过程。
3. 用户终端用户终端是卫星通信系统中的最终用户设备，它通过卫星进行通信和信息传输。
用户终端通常包括卫星电话、卫星电视接收器、卫星定位接收器等设备。
用户终端设备通过接收卫星传输的信号，实现了通信、定位、导航和信息接收等功能。
卫星通信技术是支撑卫星通信系统实现通信和信息传输的关键技术。
它主要涉及到卫星发射接收、信号处理、频谱管理等方面的技术。
1. 频率与频率复用在卫星通信系统中，频率是信息传输的关键要素。
卫星通信用户使用的频率是有限的，为了提高频谱资源的利用率，需要采用频率复用技术。
频率复用技术能够实现多个用户共享同一频谱资源，通过不同的调制方案或多址接入技术，使得不同用户之间的信号不会互相干扰，从而实现了频谱资源的有效利用。
卫星通信技术与应用
卫星通信技术与应用随着科技的日益发展，卫星通信技术变得越来越重要。
卫星通信可以穿越全球，连接远方的人和事物，促进人类的交流、合作和发展。
本文将探讨卫星通信技术的发展和应用。
一、卫星通信的历史卫星通信的历史可以追溯到20世纪60年代。
最早的通信卫星是美国的Telstar1号，于1962年发射升空，实现了跨越大西洋的公开电视广播。
此后，卫星通信技术发展迅速，包括数字化、轨道控制、频带分配、调制解调和射频传输等技术的日益成熟，使得卫星通信越来越成熟，成为未来通信的重要手段。
二、卫星通信技术的类型卫星通信技术可以分为地球静止轨道（GEO）、中地球轨道（MEO）和低轨道（LEO）三种类型。
地球静止轨道卫星在地球上空大约36000公里的高度上运行，具有稳定的视线联系，适合传输大量的数据和定位服务。
该类型的卫星有德国的INTELSAT和美国的GPS系统。
中地球轨道卫星在地球上空大约2000-4000公里的高度上运行。
该类型卫星在全球通信、移动通信和高分辨率地图制作方面发挥了重要作用。
该类型的卫星有欧洲的Galileo系统和俄罗斯的格洛纳斯系统。
低轨道卫星在地球上空大约1000公里以下的高度上运行。
该类型卫星在全球通信、卫星互联网和天气预报等方面发挥了重要作用。
该类型的卫星有美国的Iridium系统和中国的北斗系统。
三、卫星通信技术的应用卫星通信可以用于各种领域，如环境监测、气象预报、地球观测、军事通信、交通应急、边境安全等。
在军事通信方面，卫星通信具有高度的机密性和安全性，可以更好地实现信息通信和指挥控制。
在卫星互联网方面，这种技术可以使全球任何地方的人们都能享受网络服务。
在气象预报方面，卫星通信可以迅速传送大量数据，提高天气预测的准确度，增强抗灾能力。
在环境监测和地球观测方面，卫星通信可以将数据传输到全球任何地区，为科学研究和环境保护提供重要支持。
在交通领域方面，卫星通信可以提高车辆的管理和监控能力，增强交通安全和应急反应能力，并且可以为海上交通提供便利。
卫星通信系统与卫星通信技术分析
卫星通信系统与卫星通信技术分析卫星通信系统是一种通过卫星进行信号传输和通信的技术系统。
它利用高速度的地面站和卫星之间的信号传输，实现了全球范围内的通信和传输服务。
卫星通信系统可以分为地球站、卫星和用户终端三个部分。
卫星通信系统的地球站是信号的发送和接收中心。
它由大型天线、发射设备和接收设备组成。
地球站通过天线向卫星发送信号，并从卫星接收信号。
地球站需要具备高传输速度和稳定性，以实现高质量的信号传输。
卫星是卫星通信系统的核心组成部分。
它具备接收地球站信号并将其转发给其他地球站的功能。
卫星通信系统通常由多颗卫星组成，它们通过不同的轨道和位置来实现全球覆盖。
卫星需要具备高度精确的定位技术以及强大的信号处理能力，以确保信号的快速传输和稳定性。
用户终端是卫星通信系统的最终接收信号的设备。
它可以是个人计算机、手机、电视机等各种终端设备。
用户终端需要具备良好的信号接收能力和信号处理能力，以便用户能够正常地使用卫星通信系统提供的服务。
卫星通信技术是卫星通信系统的关键技术之一。
卫星通信技术包括信号传输、调制解调、误码率控制和信道编码等多个方面。
通过这些技术，卫星通信系统可以实现高速的信号传输和稳定的通信质量。
信号传输是卫星通信技术中最基础的环节。
卫星通信系统通过卫星将信号传输到地球站，并将信号从地球站传输到用户终端。
信号传输需要考虑到传输速度和传输延迟等因素。
高速的信号传输可以实现实时的通信和数据传输，而低延迟可以避免通信中的延迟问题。
调制解调是卫星通信技术中的另一个重要环节。
卫星通信系统通过调制将电信号转换为高频信号，然后通过解调将高频信号转换为电信号。
调制解调可以实现信号的传输和解读，从而实现高质量的通信。
误码率控制是卫星通信技术中用于提高信号传输质量的技术手段。
通过在信号传输过程中引入一定的冗余信息，并利用差错编码技术，可以有效降低信号传输中的误码率，从而提高通信质量和可靠性。
信道编码是卫星通信技术中的重要环节。
卫星通信系统
卫星通信介绍卫星通信系统实际上也是一种微波通信，它以卫星作为中继站转发微波信号，在多个地面站之间通信，卫星通信的主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖，由于卫星工作于几百、几千、甚至上万公里的轨道上，因此覆盖范围远大于一般的移动通信系统。
但卫星通信要求地面设备具有较大的发射功率，因此不易普及使用。
卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。
卫星端在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站，卫星星体又包括两大子系统：星载设备和卫星母体。
地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路，地面站还包括地面卫星控制中心，及其跟踪、遥测和指令站。
用户端即是各种用户终端。
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，一般在星上设置若干个转发器。
每个转发器被分配一定的工作频带。
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。
比较适用于点对点大容量的通信。
近年来，时分多址技术也在卫星通信中得到了较多的应用，即多个地球站占用同一频带，但占用不同的时隙。
与频分多址方式相比，时分多址技术不会产生互调干扰、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传输带宽，使实际容量大幅度增加。
另一种多址技术是码分多址(CDMA)，即不同的地球站占用同一频率和同一时间，但利用不同的随机码对信息进行编码来区分不同的地址。
CDMA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、可灵活调度传输资源等优点。
它比较适合于容量小、分布广、有一定保密要求的系统使用。
工作轨道按照工作轨道区分，卫星通信系统一般分为以下3类：2.1.1、低轨道卫星通信系统(LEO)：距地面500—2000Km，传输时延和功耗都比较小，但每颗星的覆盖范围也比较小，典型系统有Motorola的铱星系统。
卫星通信技术
卫星通信技术卫星通信技术是一种通过卫星与地面终端进行通讯的技术。
它是一种高速、高效、广域覆盖的通信方式，适合于非常规通信情况，如极地、海洋、山区和沙漠等边远地区、灾害区域、战争区域以及移动通讯等领域。
卫星通信技术因其无需铺设线缆、无视地理障碍物、灵活便捷且高度可靠等特点，已成为一种备受瞩目和广泛应用的通讯技术。
卫星通信技术主要由地面站、星间链路和卫星三个部分组成。
地面站是卫星通讯系统的控制中心，负责将信息传输至卫星上进行转发，控制卫星工作状态等。
星间链路是卫星与地面站之间的无线电连接网络，用于传输信号和数据，其承载能力决定了卫星通信系统的可靠性和高效性。
卫星是卫星通信系统的核心部分，具有信号放大、修改和转发等功能，卫星的设计质量和性能决定了卫星通信系统的具体应用。
卫星通信技术应用广泛，其中最明显的是卫星电话和直播等业务。
卫星通信技术使得任何地方都可以进行电话通讯，特别是在极地、海洋等边远地区的电话通讯中卫星通信技术得到了最为广泛的应用。
此外，卫星通信技术也被应用于高速互联网和地理信息系统等领域，如卫星定位系统，地质勘探，气象预报，环境保护等领域。
然而，卫星通信技术不仅带来了极大的便利性，也存在着一些挑战和问题。
一方面，卫星通信技术需要硬件设备成本和频谱价格较高，导致并不是所有地区都能够承受这样的成本，这也限制了卫星通信市场的发展。
另一方面，卫星通信技术还存在神经网络滞后、能量消耗过多和传输延时等技术问题，需要进一步推进技术的创新和进步。
尽管存在一些问题和限制，卫星通信技术在未来依然会成为通讯技术领域的重要发展方向。
在工业4.0时代，人们对高速、高效、可靠且全球性的通讯技术需求越来越高，尤其是对于移动通讯、宽带互联网等领域，卫星通信技术将会发挥更大的作用并且得到更加广泛的应用。
卫星通信系统与卫星通信技术分析
卫星通信系统与卫星通信技术分析随着科技的不断发展，卫星通信技术在通信领域中起到了十分重要的作用，使得信息传递更加迅速和便捷。
卫星通信系统作为宇宙空间中一种重要的信息传输方式，其应用范围越来越广泛，已经成为人们生活中不可或缺的一部分。
本文将就卫星通信系统与卫星通信技术进行分析，并探讨其在各个领域中的应用前景。
一、卫星通信系统的组成卫星通信系统由地面站、卫星和用户终端三部分组成。
地面站是卫星通信系统的控制中心，主要负责与卫星的通讯和监控，向卫星发送指令和数据，并接收卫星传输的信息。
卫星是卫星通信系统的核心部分，其主要功能是接收地面站的指令和数据，进行处理和传输。
用户终端则是接收卫星传来的信息，进行解码和再传输，使得信息能够被用户所接收和使用。
二、卫星通信技术的原理卫星通信技术主要是通过卫星进行信息的传输和通讯。
其核心原理是利用卫星的高空悬浮，利用其广阔的覆盖范围进行信息的传递。
地面站将要传输的信息传输到卫星，卫星再将信息传输到指定的地区，由用户终端接收并使用。
卫星通信技术在信息传输上具有不受地域限制、传输距离远、传输速度快等优势，因此在通信领域中有着非常广泛的应用。
1. 覆盖范围广：卫星通信系统可以通过卫星实现对全球任何地方的覆盖，能够实现遥远地区的通讯和信息传递。
2. 传输速度快：由于卫星通信系统利用卫星进行信息的传输，因此其传输速度比传统通信方式更快，能够实现高速的信息传输。
3. 不受地域限制：卫星通信系统不受地域限制，能够实现对遥远地区的通讯和信息传递，因此在偏远地区和海洋地区有着广泛的应用前景。
4. 通信质量稳定：由于卫星通信系统的传输距离远、传输速度快且不受地域限制，因此其通信质量十分稳定，能够满足大范围地区的通讯需求。
四、卫星通信技术在各个领域的应用1. 电视广播领域：卫星通信技术在电视广播领域有着广泛的应用，通过卫星传输电视节目和信号，实现对遥远地区的电视节目传输和越级覆盖。
2. 军事领域：卫星通信技术在军事领域中有着重要的应用，能够实现远程通讯、情报传递等功能，提高军队的指挥和作战效率。
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K m m n n
2
2
m n
m n
图7-6 规则的频率复用模式（K=7,m=2,n=1）
m
n
如果PO是某个小区内的一个点，其坐标
可用复数标记为 P x jy ，则相邻6 0 个簇内与PO对应的6个同频小区中对应点 的坐标是：
j jk Pk x jy 3R m ne 3 e 3
K=4
K=7
20 C/I (dB)
30
40
50
图7-14 上行C/I的典型分布特性
Pi
Pc
Pi Li
i
Lc Li
i
c
图7-15 下行链路的同信道干扰
1 0.9 0.8 0.7
累积分布
0.6 0.5 K=3 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -10 0 10 20 C/I (dB) 30 40 50 K=4 K=7
3.寻呼
当有电话呼叫打到卫星移动用户时，系
统首先要对这个用户发起呼叫，这个过 程叫寻呼。
7.5.3 呼叫控制
呼叫控制是连接管理（CM）的一个子集，
它负责呼叫的建立、维持、释放等功能。 这里“呼叫”含义是指一个电话话路连 接，包括话音业务以及基于电路交换的 数据业务。
MS
拜访关口站 VLR 信令信道请求 RACH 指派信令信道(SDCCH) AGCH 电话呼叫请求 SDCCH 鉴权 加密 信令交互
一个簇。
f1 f1 f1 f3 f1 f3 f2 f2 f1 f3 f1 f3 f3
f2 f2 f3 f1 f2 f3 f2
f1 f1 f1 f1
f1 f2
f1 f1
K=1 一个簇
f1 f3 f1 f3 f2 f4 f2 f4 f1 f3 f1 f3 f2 f4 f2 f4 f5 f4 f6 f1 f3 f5 f7 f2
1.网络控制的功能
移动性管理（MM） 无线资源管理（RR） 连接管理（CM）
空中接口 移动终端 CM 第三层 MM RR 第二层 第一层 LAPDm TDMA FDMA RR LAPDm TDMA FDMA MTP ET/ETC
BSSMAP
A接口 MSC CM MM BSSMAP SCCP MTP
图7-16 下行C/I的典型分布特性
7.3.2 CDMA系统中的同信号。 为了提高系统容量，CDMA系统一般采 用了发送功率控制技术和语音激活发送 技术。
G
G
La
x
L x
Lb
a
x
k 1,2,,6
使用相同频率的两个小区的中心距离叫
做同频复用距离。在规则复用模式下， 最小的同频复用距离是
D R 3 m 2 n 2 mn 3K R
图7-7 不规则的频率复用模式（K＝5）
7.2.2星间频率复用
对于FDMA/TDMA系统，在这两个波束
内使用相同的频率就会造成严重的同信 道干扰。因此，有必要在频率上对两颗 卫星的波束进行分隔。
初始化呼叫、指派TCH、启动呼叫 业务数据 TCH
信令交互
信令交互
业务数据 地面网络或星际链路
业务数据
图7-26 卫星用户被叫的情形
7.5.4无线资源管理
无线资源管理（RR）的问题发生在呼叫
建立的时候，它的功能是为需要通信的
用户决定一个合适的卫星、波束，在这
个波束内分配一个信道，并规定用户以 及卫星以什么样的功率发送信号。
SCCP
CM： MM: RR: MTP:
Connection Management Mobility Management Radio Resource Management Message Transfer Part
LADPm: Link Access Procedure D mobile BSSMAP: Base Station System Management Application Part SCCP: Signaling Connection Control Part
5
图7-18 邻小区干扰因子
-5dB覆盖面
-3dB覆盖面
正六边形小区的边界线
图7-19 增加小区边缘的衰减设计值可以降低邻小区干扰因子
7.4系统结构
图7-20示出了卫星蜂窝系统典型的系统结 构，它和地面蜂窝系统基本相仿。
星际链路
用户链路
关口链路
用户终端
卫星关口站 卫星关口站
网络管理 中心
卫星控制 中心
第一层的小区
R R
3R
第二层的小区 第三层的小区
3 小区面积 3R 2 2
图7-4 正六边形蜂窝小区模型
7.2 频率复用
7.2.1星内的频率复用
小区频率复用的意思就是说，在某个小区
内使用的频率资源也可以被其它小区同时
使用。
FDMA系统进行频率复用的方法一
般是把总的频率资源分割为K组，在 覆盖范围内每K个邻近的小区组合成
干扰用户
Li Pi
i i
Lc
Li
干扰用户
Pi
c
Pc
被干扰用户
图7-12 上行链路的同信道干扰
点波束天线的一种典型方向图
J 3 u J1 u G Gmax 36 3 u 2u
sin u 2.07123 sin 3dB
2
0 -10
相 对 轴 线 方 向 的 天 线 增 益 （ dB）
-20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -60
-40
-20 0 20 偏离轴线方向的度数
40
60
图7-6 点波束天线的方向增益
如果第i个干扰用户的发射功率是Pi，自
干扰用户到被干扰卫星的路径损耗是Li，
干扰用户的位置偏离被干扰波束轴线方
K=3
f6 f5 f4 f6 f1 f4 f3 f7 f1
f7 f2 f3 f5 f2 f4 f6 f1 f3 f7 f2
K=4
K=7
图7-5 频率复用模式
假设某一颗卫星所覆盖的总面积为Ssat，
卫星可用的总带宽是Bsat，每个载波占用
的带宽是Sc，每个载波可以提供N个业务
信道，那么整个卫星只用一个波束覆盖
向的角度是 i ，那么这个干扰用户产生 的干扰功率是
Pi I i G i Li
于是总的信号干扰功率比，或简称信扰
比为
Pc G c Lc C C I Pi I i L Gi i i i
1 0.9 0.8 0.7
累积分布
0.6 0.5 K=3 0.4 0.3 0.2 0.1 0 -10 0 10
波束
卫星覆盖区
蜂窝小区
图7-1 卫星蜂窝覆盖
在一个卫星波束所覆盖的地球表面上，
将信号接收强度相同的点连起来就构成 了一个电平等高线，小区的边界就是一 个电平等高线，不同电平的等高线将形 成不同半径的同心圆。
3dB
12dB
27dB
图7-2 不同信号电平构成的等高线
图7-3 小区的形状不一定是圆的
1.关口站的服务区
在卫星移动系统中，所有用户的通信都
必须经过关口站进行。 在没有星际链路的系统中，用户只有和 关口站处在同一卫星的覆盖范围内时， 才能得到通信服务。
2.位置登记
位置登记就是要求用户定期或不定期地
向系统报告它的位置信息。 用户通过位置登记向系统发送的是其所
在地的位置区识别码LAC。
同一轨道上的不同卫星在地面形成的覆盖区
卫星在地面的轨迹
后一卫星的波束 使用第二组频率
前一卫星的波束 使用第一组频率
图7-8 相邻的卫星使用不同的频率
卫星在地面的轨迹
卫星覆盖区的后 半部分波束使用 第二组频率
卫星覆盖区的前 半部分波束使用 第一组频率
图7-9 每颗卫星的前半部分和后半部分使用不同的频率
图7-22 类似GSM的网络控制协议栈
3. 信令信道
网络控制的功能是通过移动终端和关口
站之间的信息交互完成的，这些控制信
息一般称作信令。
不管是业务信道还是信令信道，它们最 终自然要在物理层上传输。
RACH
AGCH BCCH
PCH
逻辑信道
FACCH
SDCCH
SACCH
TCH
SCH
物理信道 （各载波上的时隙）
交换 中心
交换 中心
PSDN/ISDN
固定用户 终端
图7-20 卫星移动通信系统的网络结构
7.4.1空间段
卫星移动系统的空间段由空中的所有卫
星构成。这些卫星分布在多个轨道面上，
形成一种特定的卫星星座结构。卫星轨
道的高低直接决定了覆盖区的大小，同 时也决定了需要多少颗卫星才能实现全 球覆盖。
7.4.2 地面段
北
„„
西 轨道16 轨道17 轨道1 轨道2
图7-10 奇数极轨时的频率复用，1轨道自北向南
北
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西 轨道16 轨道17 轨道1 轨道2
图7-11 奇数极轨时的频率复用，1轨道自南向北
7.2.3 CDMA的频率复用
CDMA系统的技术基础是扩频，由于
扩频固有的强抗干扰能力，所有频率 资源可以在所有小区中重复使用，因
道数是
Ssat Bsat N N蜂窝制＝Nclust Nch ScellBc K
与单波束情形相比，采用蜂窝频率复用
使信道数增加了G倍
N蜂窝制 Ssat G ＝ N单区制 ScellK
如果相邻簇中的干扰小区到被干扰
小区距离相同，则称为规则的小区 频率复用，此时K不可能是任意的，