1) 卫星通信:是指利用人造地球卫 星作为中继站转发无线电波,在两个 或多个地球站之间进行的通信2) 通信卫星:由一颗或多颗通信卫 星组成,在空中对发来的信号起中继 放大和转发作用每颗通信卫星都由 收发天线、通信转发器、跟踪遥测指 令、控制和电源等分系统3) HEO、MEO、LEO、GEO:卫星轨 道按卫星离地面的高度分为一低轨 道(LEO, 700T500km)、中轨道(MEO, h=10 000km)、高椭圆轨道(HEO,最 近点1000-21000km,最远点为 39500-50600km )和地球同步轨道(GEO, h=25786km)4) EIRP:把卫星和地球站发射天线 在波束中心轴向上辐射的功率称为 发送设备的有效全向辐射功率(EIRP),即天线发射功率PT与天线 增益GT的乘积,表征地球站或转发 器的发射能力的重要指标5) S-ALOHA、 P-ALOHA:随机多址访问方式指多有用户访问 一条共享信道,而不必与其他用户协 商分为 S-ALOHA、P-ALOHA P-ALOHA :在该系统中,各个地球站 共用一个卫星转发器的频段,各站在 时间上随机地发射其数据分组在发 生碰撞,就会使数据分组丢失,各站 将随机延迟一定时间后,再重发这个 数据分组。
S-ALOHA :是以卫星转发器的输入端 为参考点的埋在时间上等间隔的划 分为若干时隙,而每个站多发射的分 组就必须进入指定的时隙,每个分组 的持续时间将占满一个时隙6) VSAT:即甚小口径天线终端,指 一类具有甚小口径天线的小型地球 站与一个大站协调工作构成的卫星 通信网7) 日凌中断:当卫星处于太阳和地球 之间,,并且三者在一条直线上时, 卫星天线在对准卫星接受信号的同 时,也会因对准太阳而受到太阳的辐 射干扰,又由于地球站天线对准卫星 的同时也对准了太阳,使得强大的太 阳噪声进入地球站,会噪声通信中 断,成为日凌中断8) 星蚀现象:当卫星进入地球的阴 影区时,通信卫星上的太阳能电池不 能正常工作,而星载蓄电池只能维持 卫星自转,不能支持转发器的工作, 成为星蚀现象9) 静止卫星:在地球高纬度地区通 信效果不好,并且两极地区为通信盲 区10) 轨道倾角:卫星轨道按其与赤道 平面的夹角(即卫星轨道的倾角i) 分为:赤道轨道(i=0)、倾斜轨道(顺 兴倾斜轨道0
⑵ 内向传输:由小站通过卫星向主 站发送的数据13) 内向信道:用于内向传输的信 道;入向信道:14) 单跳传输:由发站到收站的传输 通过一次卫星转发;双跳传输:通 过两次卫星转发⑸G/T:地面站性能指数(G:接收天 线增益、T:等效噪声温度)1) “5W通信”的含义现代通信是指在任何时间、任何空 间、任何地点、任何对象之间以任何 方式进行信息交换的过程2) 卫星通信系统组成1•卫星通信系统通常由通信卫星,通 信地球站分系统、跟踪遥测及指令分 系统,以及监控管理分系统四部分组 成3) 无线电窗口、半透明无线电窗口1. 在0.3-10GHz频段,大气吸收衰减 最小,称为“无线电窗口”2•在30GHz附近也有一个衰减的低 谷,称为“半透明无线电窗口”4) 卫星通信多址方式多址技术支多个地球站通过同一颗 卫星建立两址和多址之间的通信技 术1. 频分多址2.时分多址3.码分多址4. 空分多址5) 在信道分配技术中的“信道”概 念在信道技术的分配技术中,信道一词 在FDMA中是指各地球站占用的转发 器频段;在TDMA是指各站占用的时 隙;在CDMA中是指各站使用的码型 信道分配方式大致分为预分配、按需 分配和随机分配等。
6) 范艾伦带(Van Allen belt)范围 在空间存在两个辐射带,称之为范伦 带(内带 1500-6000km 或 8000km,外 带15000-20000km),这两个范伦带不 宜运行卫星7) 卫星通信系统分类1•按照卫星制式,分为随机、相位和 静止3类卫星通信系统2•按通信覆盖区的范围,分为国际、 国内和区域3类卫星通信系统3•按用户性质,分为公用、专用和军 用3类卫星通信系统4•按业务分为固定业务FSS、移动业 务MSS、广播业务BSS、科学实验及 其它业务卫星通信系统5. 按多址方式分频分多址、时分多 址、码分多址、空分多址和混合多址 5类卫星通信系统6. 按基带信号体制分为数字式、模拟 式两类卫星通信系统7•按所用频段分为特高频UHF、超高 频SHF、极高频EHF和激光4类卫星 通信系统8) 卫星通信中常用的差错控制方式差错控制就是包括信道编码在内的 一切纠错手段:自动重发请求ARQ、 前向纠错FEC、混合纠错HEC9) 卫星通信系统选择的频段频率:1) UHF 频段:400/200MHZ;2) L 频段:1.6/1.5GHZ;3) C频段:6/4GHz ;(上行频率:5.925—6.425GHz、下行频率:3.7—4.2GHz)4) X频段:8/7GHz;(上行频率:7.9—8.4GHz、下行频率:7.25 —7.75GHz)5) Ku 频段:14/12GHz、14/11GHz;(上行频率:14—14.5GHz、下 行频率:11.2—12.2GHz)6) Ka频段:30/20GHz;(上行链路: 27.5—31GHz、下行链路:17.2 —21.2GHz)三、1) 卫星通信特点:1通信距离远,且 费用与通信距离无关2.覆盖面积大, 可进行多址通信3.通信频带宽,传输 容量大4.机动灵活5.通信链路稳定 可靠,传输质量高2) 卫星通信的局限性:1.通信卫星 使用寿命较短2.存在日凌中断和星 蚀现象3.电波的传播时延较大且存 在回波干扰4.卫星通信技术较复杂 5.静止卫星通信在地球高纬度地区 通信效果不好,并且两极地区为通信 盲区3) 卫星工作频段的选择应依据的原 则:1•工作频段的电波应能穿透电离 层2.电波传输损耗及其它损耗要小 3•天线系统接受外界噪声要小4•设 备重量要轻,耗电要省5.可用频道要 宽,以满足通信容量的需要6.与其他 地面无线系统之间的相互干扰要尽 量小7.能充分利用现有技术设备,并 便于与现有通信设备配合使用4) 与地面通信网相比,VSAT卫星通 信网特点:1. 覆盖范围大,与通信距离无关2. 灵活性好,多种业务可再一个网 并存3 .点对多点通信能力强,独立 性好,是用户拥有的专用网4.互操 作性好,通信质量好,有较低的误比 特率和较短的网络响应时间5) 统卫星通信网相比,VSAT卫星通 信网特点1面向用户而不是地面网络2天线口 径小,一般为0.3-2.4m,发射机功率 低,一般为l-2w,安装方便,只需要 简单的安装工具和一般的地基3•智 能化功能强,集成化程度高4.VSAT 站很多,但各站业务量小,一般作为 专用网使用6) VSAT的总特点是:1.地球站设备简单,体积小,重量轻, 造价低,安装与操作简便2.组网方便 灵活3•通信质量好,可靠性高,适于 多种业务和数据率,且易于想ISDN 过度4.直接面向用户,特别适合于用 户分散、稀路由和业务量小的专用通 信网。
7) 确定卫星通信的多址协议的原则1•要有较高的卫星信道共享效率,即 吞吐量要咼2•有较短的延迟,其中包括品均延迟 和峰值延迟3. 有信道出现拥塞的情况下具有稳 定性4. 应有能承受信道误码和设备故障 的能力5. 建立和恢复时间短6•易于建网,且设备造价低8) 移动卫星通信系统的主要特点1.移动通信卫星覆盖区域的大小与 卫星的高度及卫星的数量有关2•为了实现全球覆盖,需采用多卫星 通信系统3•采用中、低轨道带来的好处是传播 时延较小,服务质量较高,传播损耗小,使手持卫星终端易于实现4. 采用GEO轨道的好处是只用一颗卫 星即可实现脸颊的区域性移动卫星 通信,但传播时延大喝传播损耗大5. 移动卫星通信系统保持了卫星通 信固有的优点,副高范围大,路由选 择比较简单,通信费用与通信距离无 关9)移动卫星通信系统技术特点1. 系统庞大、结构复杂、技术要求高、 用户数量多2. 卫星天线波束应能适应地面覆盖 区域的变化并保持指向,用户移动终 端的天线波束应能随用户的移动而 保持对卫星的指向,或者是全方向性 的天线波束3. 移动终端的体积、重量、功耗均受 限,天线尺寸外形受限于安装的载体4. 因为移动终端的EIRP有限,对空 间段的卫星转发器及星上天线需专 门设计,并采用多点波束技术和大功 率技术以满足系统的要求5. 移动卫星通信系统中的用户链路, 其工作频段受到一定的限制,一般在 200MHz-10GHz6. 由于移动体的运动,当移动终端与 卫星转发器间的链路受到阻挡时,会 产生阴影效应,造成通信阻断,对此, 移动卫星通信应能使用用户移动终 端能够多星公视7. 多颗卫星构成的卫星星座系统,需 要建立星间通信链路、星上处理和星 上交换或需要建立具有交换和处理 能力的信关关口地球站四、1)卷积码编码P53 2)对参数计算方位角、仰角、站星距的计算:P18 仰角:© = tan -i <「 a 人 人 R 1(cos 6 cos( © - © )— )J/ 吋1 — Los 6 cos( © — © ) 1eL 1 2 1 R + h J1 2 1式中::为地球站经度、纬度。
1、 1:为星下点经度、纬度2、 2e =e 2-e 1,为卫星地面站与卫星的经度差R= 6378.155Km,为地球平均赤道半径 h=35786.045Km,为静止卫星轨道离地面高度方位角:e — arctana|tan e |sin 0L i」'i8o ° - e (卫星位于地球站东侧 )当地球站位于北半球时,方位角== < a180 ° + e (卫星位于地球站西侧 )J are (卫星位于地球站东侧 )当地球站位于南半球时,方位角一J a站星距:360 0 - e (卫星位于地球站西侧 )J ad 二 \,:R2 + (R + h)2 - 2R(R + h) cos 0 cos e延迟时间:T二d/c3) 链路计算自由空间传播损耗LP[L 1 = 20 lg(4兀d / 九)=20 lg(4兀df / c)(dB )卫星或地球站接收机输入端的载波接收功率:[C] = [ EIRP] + [G] — [L] (3-1)R P其中,[G ]为接收天线的增益(dBi), [L ]为自由空间损耗(dB), [EIRP]R P为发射机的有效全向辐射功率(dBW)有效全向辐射功率:[EIRP] = [P ・ G] = [P ] + [G ]T T T T若考虑发射馈线损耗[L ] (dB),则有效全向辐射功率[EIRP]为: [EIRP]FT=[P ] — [L ] + [G ] (3-2)F若再考虑接收馈线损耗[L ] (dB)、大气损耗[La] (dB)、其它损耗[Lr] (dB),则,接收机输入端的实际载波接收功率[C] (dBW)为:式(3-3):[C] = [P ] — [L ] + [G ] + [G] — [L ] — [L ] — [La] — [Lr]FT T R P FR进入接收系统的噪声功率应为:N = kTt。