卫星通信系统原理什么?

卫星通信系统原理什么?

卫星通信是指地球上（包括地面、水面和低层大气中）的无线电通信站之间和用人造卫星作中继站而进行的通信。它具有通信容量大、距离远、覆盖面积广、组网灵活、性能稳定可靠等优点。卫星通信都得到了日益广泛的应用。

卫星通信系统的主要组成部分包括通信卫星、地球站、监测管理系统、卫星测控系统。卫星通信系统从地球站向空间卫星接收和发送信号。典型的电视卫星接收来自基站的信号，把它向大量的接收站广播。向卫星发送的信号称为“上行链路”，从卫星接收的信号称为“下行链路”。上行链路还称为“射鸟”。下行链路覆盖一个称为“脚印”的覆盖区，它可能非常大或覆盖一个集中的区域。卫星使用微波天线。由于它们位于高空中，所以传输是通过站线( line-of-site)到达接收机的。卫星轨道如图S-2所示。

卫星最常用的频段在下面列出。频段 上行链路 下行链路 L/S 1.610～1.625 GHz 2.483～2.50 GHz 　 C 3.7～4.2 GHz 5.924～6.425 GHz 　 Ku 11.7～12.2 GHz 14.0～14.5 GHz Ka 17.7～21.7 GHz 27.5～30.5 GHz

 

图S-2 卫星轨道

LEO与地球靠近，通常在几百公里之内，并向赤道平面倾斜。由于卫星离地球近，地面设备不需要太大功率与卫星通信。这样，对电话和手持式设备来说它们是理想的。但是，LEO在快速的轨道上运动而且并不静止在地球上空的某一点上。因此，全国范围内的或全球的通信系统需要基本上向地球投射移动覆盖区的卫星群。在一个卫星移出一个位置时，另一卫星接替覆盖。在此过程中，电话呼叫和其他传输从一个卫星递交给另一个卫星。这恰好与人们在几个小区间移动的蜂窝电话系统相反。

　　GEO系统技术成熟、成本相对较低，目前可提供业务的GEO系统有INMARSAT系统、北美卫星移动系统MSAT、澳大利亚卫星移动通信系统Mobilesat系统；LEO系统具有传输时延短、路径损耗小、易实现全球覆盖及避开了静止轨道的拥挤等优点，目前典型的系统有Iridium、Globalstar、Teldest等系统。关于哪一种系统更适合于数据通信还存在争论:GEO或LEO。虽然对于移动无线设备来说LEO是理想的，但现在的趋势是使GEO具有更大的带宽。而且，对于时间至关重要的应用来说，GEO的延迟是一个问题。