卫星通信技术的发展与应用.doc

1、卫星通信技术的发展与应用摘要：卫星通信技术是以卫星作为中继的一种通信技术，具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量大等优点。本文以我国为例，主要从卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直播以及卫星宽带通信四个方面探讨了卫星通信技术的发展与应用。 关键词：卫星固定通信，卫星移动通信，卫星直播，卫星宽带通信 中图分类号： P185.18 文献标识码： A 一、卫星通信技术的定义和特点 在空间无线电通信领域中，通过空间站的转发或反射来进行的地球站相互间的通信就是通常所称的卫星通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星在空中起中继站的作用，

2、即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站。 卫星通信具有如下特点：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，只要设置地球站电路即可开通。同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信。电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量，可实现多址联接。 二、卫星通信技术的发展概述 纵观全球，20 世纪 60 年代以来，卫星通信迅速发展，在军事和民用领域得到了十分广泛的应用；7080 年代达到了鼎盛时期。80 年代末、90 年代以后，由于光纤通信和地面蜂窝移动通信的崛起，传统的国际、国内长途通信和陆地移动通信业务已不再属于卫星通信的主要领地

3、。但是，毫无疑问地，在军事应用中，卫星通信仍然是其主要的通信手段，是其他通信手段所不能取代的。在经济、政治和文化领域中，卫星通信不仅有效地补充了其他通信手段的不足或不能（如海事、远程航空的通信等） ，而且作为大众传媒（如视频和音频广播） ，防灾、救灾、处理突发事件的应急通信等，均大有作为。此外，近年来深空探测和载人航天活动的频繁活动，也极大促进了卫星通信的发展。 本文以我国为例，拟就当前卫星通信技术中，大范围投入使用的、前景可观的卫星固定通信、卫星移动通信、卫星直播以及卫星宽带通信的技术和应用进行分析和探讨，仅供参考。 三、常见卫星通信技术的发展与应用 卫星固定通信 1.目前我国卫星固定通信技

4、术取得的成就从取得的成就上来看，目前我国已建成一个资源较丰富的空间段和一定规模的卫星公用通信网。其中空间段由覆盖国内外地区的多卫星和多频段组成，由我国独资或中外合资的 5 家卫星公司建成。该空间段拥有的转发器容量和波束覆盖区，已较好地满足了我国国内各种卫星通信用户的需求，并可为国外部分用户提供通信服务。我国的卫星公用通信网由多颗卫星和各种地球站组成，能较好地起到地面通信网的补充、延伸和应急备份作用。另外，作为对公用通信网的补充，我国还建立起各种用途和不同规模的卫星专用通信网供使用。 2.问题和建议首先，我国国产卫星和国产地球站与国外同类产品相比，存在性能差、占有率低等差距。现有空间段仍有大部分

5、设备和技术依赖国外。因此，自主研制卫星和地球站，尽快提高技术水平和竞争能力，逐步增加国产设备比例，以适应市场需要，是我们一项重大的战略任务。中星6 卫星发射成功后，我国除继续研制和发展东三卫星平台（即中星6 卫星平台）外，并正在研制工作能力更大的东四卫星平台，以满足各种卫星需要。另外，我国国内 5 家卫星公司力量较分散，不具规模优势。为此，在 2000 年，国务院决定将其中两家公司和其它有关公司组建成中国卫星通信集团公司。 （二）移动卫星通信中国尚无自建的国内商用卫星移动通信系统，现使用的都是外商建设的卫星移动通信系统，包括国际移动卫星系统、亚洲蜂窝卫星（ACeS）系统、铱星系统、全球星系统、

6、轨道通信系统和ICO 系统等。此处主要探讨以下三类应用广泛、发展良好的通信系统：1.国际移动卫星系统 国际移动卫星系统是由国际移动卫星组织倡导建立起来的一个全球卫星移动通信系统。该系统卫星使用的是对地静止轨道卫星。使用该系统的中国用户有 6000 多。中国几乎所有的远洋船舶都安装了该系统的卫星设备。2.亚洲蜂窝卫星系统亚洲蜂窝卫星系统是由亚洲蜂窝卫星公司建立起来的一个服务于亚洲地区的区域性卫星移动通信系统，可向手持机等用户终端提供话音、传真、数据和因特网等通信业务。中国地区约占该系统卫星服务区的 1/3,是该系统最大的潜在市场。亚洲蜂窝卫星公司目前与中国通信广播卫星公司合作正在积极推进中。3.

7、全球星系统全球星系统是由美国劳拉、高通等公司倡导发展的系统。它是由 48 颗低轨卫星组成的全球卫星移动通信系统。它的用户终端有单模手机、双模手机（全球星GSM） 、三模手机（全球星AMPSCDMA） 、车载机和固定终端。2000 年 5 月该系统在国内正式提供全球星服务。总体来讲，移动卫星通信系统的发展经历了兴起、盛行、停滞、衰落、重生等阶段，尤其是手持式用户终端的中低轨道全球卫星移动通信系统作为一项新业务，其技术发展、社会定位、市场开拓、发展前景有一个实践和探索的过程。特别是要看到，在低价位、高速度、高质量发展的地面移动通信网中，卫星移动通信的补充和延伸作用是有限的。因此，进一步做好市场需求

8、的调查和定位工作，制定好相应的对策，是我们改变困境的一项重要措施。 （三）卫星通信技术在广播电视领域的应用 我国电视机的拥有量已达 3.5 亿台，并拥有数千家各类电视媒体机构，有线电视用户已有 9000 万户。但与国际现况相较，我国广播电视业总体规模仍偏小，可以说正处于亟待发展的前夕，潜力巨大。从电视节目的数量来看,到现在供“村村通”的电视节目仅有 44 套(中央加地方节目)。从各种设备拥有量来看,我国单收设备恐怕也只有百万多台。而美国人口不过 2 亿多,其有线电视用户已达 6000 万户，卫星电视直播(DTH或 Direc 四)用户已近 2000 万户。根据现代技术发展的速度和推广应用的规律

9、推算，发达国家的现状就是发展中国家的前奏，很明显，卫星直播电视(D 伙)将是我国电视技术发展的首选。我国政府及广播电视行业专家普遍认为，我国发展卫星电视直播的业务条件已经成熟，我国在国际上已获得发展 DBs 的轨位和频道。通过“村村通”的实践,我国又已取得Ku 一 DTH 卫星广播的经验，并得到广大农村的认可。我国自行研制的工RD 已进人市场。在地广人多的我国客观条件下，利用卫星传送和广播电视是进一步提高人口覆盖率的重要手段。进人新世纪,我们可以预见，从现在几十套,到不久将有上百套甚至几百套的广播电视节目,将进人千家万户。因此积极推动 DTH 技术，有利于扶持国家航天事业的发展和信息产业的规模

10、化。 （四）卫星宽带通信技术 卫星宽带通信业务属卫星固定通信业务。由于它的特殊性和重要性，把它作为一个专题来阐述。国际上卫星宽带通信业务发展主要表现在两方面。一方面是在传统的 VSAT 技术基础上开发新产品并利用现有 C 和 Ku频段卫星资源，快速地建立起宽带通信系统，以满足用户的急需，并在与快速发展的地面宽带通信业务竞争中争夺生存空间；另一方面是发展频率更高的 Ka 等频段新型卫星宽带通信系统，以适应新业务的需求，并力争与发展中的地面宽带通信系统相适应，起到应有的补充和延伸作用。至于我国目前卫星宽带通信技术，有如下发展趋势：首先是积极发展卫星宽带通信业务。中国国内电信经营商很关心和重视卫星宽

11、带通信技术在宽带通信业务中的应用。该系统视不同要求可提供高速互联网接入、海量数据下载、远程医疗、远程教学、视频会议、多点广播等业务。其次是跟踪国外在建的新型卫星宽带通信系统。传统的 C 和 Ku 频段卫星通信系统已不能满足发展中的各种宽带通信业务的需求，国外正在建设新型的专用卫星宽带通信系统。最后是自建国内卫星宽带通信系统。 结语： 总之，在社会需求牵引和技术发展推动的双重作用下，21 世纪的卫星通信正在向一个新的水平攀升。卫星通信的应用领域也在不断扩大。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。 参考文献： 1储钟圻.数字卫星通信.机械工业出版社，2006 2丁龙刚.卫星通信技术.机械工业出版社，2006 3王秉钧.VSAT 小型站卫星通信系统.天津科学技术出版社，1992 4吕洪生.实用卫星通信工程.电子科技大学出版社，2005 5丁龙刚.卫星通信技术.机械工业出版社，2006