卫星通信基本原理
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通信卫星的轨道
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卫星通信的发展概况（一）
➢ 1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星 的设想
➢ 50年代，美国宇航局和国防部分别研制了不同类 型的通信卫星：
➢ NASA：“反射镜”、“被动式”、“无源式”通 信卫星（“回声”）
➢ DoD：“转发器”、“主动式”、“有源式”通信 卫星，通信质量要好的多
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卫星通信示意图
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通信卫星的轨道
➢ 卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道；其轨 道近似于椭圆或圆形，地心就处在椭圆的一个焦 点或圆心上
➢ 按照轨道平面与赤道平面的夹角i（轨道倾角） 的不同，地球卫星的轨道有赤道轨道（i=0º）、 极轨道（i=90º）、倾斜轨道（0º<i<90º）之分
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通信卫星的轨道
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卫星通信的应用简介
➢ 至2001年底国内VSAT经营者有43家。双向 VSAT站7000多个，单向VSAT站近17000个。 目前，经营性和专用性VSAT卫星通信网约达 120个左右。专网通信约使用14个转发器，经 营性VSAT通信用了约14个转发器
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VSAT通信
➢ VSAT是英文Very Small Aperture Terminal的缩Biblioteka Baidu，其 意为甚小天线口径终端，也就是使用小口径天线的用户 地球站（天线口径小于2.5米）
➢ 一个典型的VSAT系统，是由众多的VSAT、一个(或少数 几个)大的主站组成。以通信卫星为中继，VSAT可与主 站或其它VSAT对通，提供各种电信业务
➢ VSAT是80年代中期美国开发的一种卫星通信设备，它 建造成本很低且容易在作业现场或其它地面线路难以到 达的场合进行安装
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➢ 按通信能力分：
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卫星通信的发展概况（二）
➢ 1954-1964 卫星通信试验，1957年10月4日苏联发射了 第一颗人造卫星，1963年7月美国发射了第一颗地球 同步卫星，他们都进行了卫星通信试验
➢ 1965年国际通信卫星组织的IS-1（国际通信卫星）发 射，卫星通信进入实用阶段
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卫星通信的发展概况（三）
➢ 我国于1970年4月24日，成功地发射了自行研制 的东方红一号卫星，1984年4月发射了我国第一 颗同步通信卫星东方红二号，1997年5月12日月 发射了我国第一颗三轴稳定的同步通信卫星东方 红三号，该星目前正在运行
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卫星通信的应用简介
➢ 目前国内公众卫星通信网的干线已有37个大型C波段地 球站，运行着3万5千条双向电路（占国内长途电路的 5~6‰），另有4个试验地球站和约30台移动卫星通信 车载站工作在Ku波段。
➢ 国际通信方面我国运营15座国际通信卫星地球站，开通 了约1万3千条双向电路（占国际长途电路的26%）。中 国通信广播卫星公司等具有国际点对点业务许可的单位 开通了150~200条国际双向VSAT电路。公众通信约使 用50个转发器 。
中国移动卫星通信网培训教程
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➢ 卫星通信原理 ➢ 典型卫星通信系统简介
主要内容
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卫星通信定义
➢ 卫星通信，简单的说就是地球上（包括地面、水 面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造 卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实 现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式
➢ 无线通信方式 ➢ 可以承载多种通信业务 ➢ 是当今社会重要的通信手段之一
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卫星通信的应用范围
➢ 长途电话、传真 ➢ 电视广播、娱乐 ➢ 计算机联网 ➢ 电视会议、电话会议 ➢ 交互型远程教育 ➢ 医疗数据 ➢ 应急业务、新闻广播 ➢ 交通信息、船舶、飞机的
航行数据及军事通信等
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卫星通信和地面通信的对比
名称
覆盖范围 传输方式 固定资费 传输质量 设备投资 端站搬迁
卫星通信
➢ 单向VSAT ➢ 双向VSAT
➢ 按网络结构分：
➢ 星状网 ➢ 网状网 ➢ 混合网
VSAT系统分类
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VSAT通信的优点
广泛
地面通信
局部
一跳或两跳
多结点接力
低
高
高
高
低
低
灵活搬动、自动开通 有限区域内搬动，申 请之后开通
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➢ 卫星固定网业务 ➢ 卫星移动通信业务 ➢ VSAT通信业务 ➢ 卫星广播业务 ➢ 卫星专线业务
卫星通信业务
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卫星通信的应用简介
➢ 中国的卫星通信经过近三十年的发展，从无到有，已经 初具规模，但是发展速度仍比较缓慢。注册的卫星运营 公司已有中国通信广播卫星公司、中国东方通信卫星有 限责任公司、鑫诺卫星通信有限公司、亚洲卫星通信有 限公司、亚太卫星控股有限公司五家（在大陆注册三 家），共拥有9颗卫星, 342个转发器单元（C波段236 个、Ku波段106个，均已折合至每转发器36MHz带 宽）。其业务已覆盖到亚洲大部分地区和欧洲部分地区。
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卫星通信的应用简介
➢ 我国已有中央电视台的12套节目，中央人民广播电台和 国际台的32路声音广播节目，以及31个省、自治区、 直辖市的广播电视节目均通过通信卫星向全国传送。目 前我国广播电视节目共使用了11颗通信卫星（亚太1A、 亚洲2号、亚洲3S、鑫诺1号、亚太2R、泛美3R号、泛 美8号、泛美9号、泛美3R号、泛美10号、银河3R和热 鸟3号）的32个转发器。我国已建成的广播电视卫星地 球站共31座，地面卫星收转台站52万多座。与1985年 上卫星时相比，我国广播电视人口覆盖率已由68.3%和 68.4%上升为2001年底的92.9%和94.1%。
➢ 我国自1972年开始运行卫星通信业务 ➢ 目前全球共有地球同步静止轨道卫星约210颗，
其中我国拥有10颗（包括亚洲卫星公司和亚太卫 星公司）
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卫星通信的特点
➢ 覆盖区域大，通信距离远，通信成本与通信距离 无关
➢ 以广播方式工作，便于实现多址联接，组网方式 灵活
➢ 通信容量较大，能应用的业务种类多 ➢ 可自发自收进行监测 ➢ 机动灵活 ➢ 设备复杂，有时延 ➢ 要解决星蚀及空间干扰问题
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同步静止轨道卫星
➢ 卫星运行轨道处于地球赤道平面内，运行方向与 地球自转方向一致，饶地球一圈的时间与地球自 转一周的时间相同（24小时）的卫星称为同步静 止轨道卫星（此时卫星距地面高度为35785.6公 里）
➢ 从地面看卫星是“静止”不动的，即地面上各点 与卫星之间的相对位置不变
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通 信 卫 星 的 轨 道
通信卫星的轨道
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卫星通信的发展概况（一）
➢ 1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星 的设想
➢ 50年代，美国宇航局和国防部分别研制了不同类 型的通信卫星：
➢ NASA：“反射镜”、“被动式”、“无源式”通 信卫星（“回声”）
➢ DoD：“转发器”、“主动式”、“有源式”通信 卫星，通信质量要好的多
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卫星通信示意图
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通信卫星的轨道
➢ 卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道；其轨 道近似于椭圆或圆形，地心就处在椭圆的一个焦 点或圆心上
➢ 按照轨道平面与赤道平面的夹角i（轨道倾角） 的不同，地球卫星的轨道有赤道轨道（i=0º）、 极轨道（i=90º）、倾斜轨道（0º<i<90º）之分
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通信卫星的轨道
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卫星通信的应用简介
➢ 至2001年底国内VSAT经营者有43家。双向 VSAT站7000多个，单向VSAT站近17000个。 目前，经营性和专用性VSAT卫星通信网约达 120个左右。专网通信约使用14个转发器，经 营性VSAT通信用了约14个转发器
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VSAT通信
➢ VSAT是英文Very Small Aperture Terminal的缩Biblioteka Baidu，其 意为甚小天线口径终端，也就是使用小口径天线的用户 地球站（天线口径小于2.5米）
➢ 一个典型的VSAT系统，是由众多的VSAT、一个(或少数 几个)大的主站组成。以通信卫星为中继，VSAT可与主 站或其它VSAT对通，提供各种电信业务
➢ VSAT是80年代中期美国开发的一种卫星通信设备，它 建造成本很低且容易在作业现场或其它地面线路难以到 达的场合进行安装
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➢ 按通信能力分：
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卫星通信的发展概况（二）
➢ 1954-1964 卫星通信试验，1957年10月4日苏联发射了 第一颗人造卫星，1963年7月美国发射了第一颗地球 同步卫星，他们都进行了卫星通信试验
➢ 1965年国际通信卫星组织的IS-1（国际通信卫星）发 射，卫星通信进入实用阶段
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卫星通信的发展概况（三）
➢ 我国于1970年4月24日，成功地发射了自行研制 的东方红一号卫星，1984年4月发射了我国第一 颗同步通信卫星东方红二号，1997年5月12日月 发射了我国第一颗三轴稳定的同步通信卫星东方 红三号，该星目前正在运行
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卫星通信的应用简介
➢ 目前国内公众卫星通信网的干线已有37个大型C波段地 球站，运行着3万5千条双向电路（占国内长途电路的 5~6‰），另有4个试验地球站和约30台移动卫星通信 车载站工作在Ku波段。
➢ 国际通信方面我国运营15座国际通信卫星地球站，开通 了约1万3千条双向电路（占国际长途电路的26%）。中 国通信广播卫星公司等具有国际点对点业务许可的单位 开通了150~200条国际双向VSAT电路。公众通信约使 用50个转发器 。
中国移动卫星通信网培训教程
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➢ 卫星通信原理 ➢ 典型卫星通信系统简介
主要内容
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卫星通信定义
➢ 卫星通信，简单的说就是地球上（包括地面、水 面和低层大气中）的无线电通信站之间利用人造 卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实 现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式
➢ 无线通信方式 ➢ 可以承载多种通信业务 ➢ 是当今社会重要的通信手段之一
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卫星通信的应用范围
➢ 长途电话、传真 ➢ 电视广播、娱乐 ➢ 计算机联网 ➢ 电视会议、电话会议 ➢ 交互型远程教育 ➢ 医疗数据 ➢ 应急业务、新闻广播 ➢ 交通信息、船舶、飞机的
航行数据及军事通信等
.
卫星通信和地面通信的对比
名称
覆盖范围 传输方式 固定资费 传输质量 设备投资 端站搬迁
卫星通信
➢ 单向VSAT ➢ 双向VSAT
➢ 按网络结构分：
➢ 星状网 ➢ 网状网 ➢ 混合网
VSAT系统分类
.
VSAT通信的优点
广泛
地面通信
局部
一跳或两跳
多结点接力
低
高
高
高
低
低
灵活搬动、自动开通 有限区域内搬动，申 请之后开通
.
➢ 卫星固定网业务 ➢ 卫星移动通信业务 ➢ VSAT通信业务 ➢ 卫星广播业务 ➢ 卫星专线业务
卫星通信业务
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卫星通信的应用简介
➢ 中国的卫星通信经过近三十年的发展，从无到有，已经 初具规模，但是发展速度仍比较缓慢。注册的卫星运营 公司已有中国通信广播卫星公司、中国东方通信卫星有 限责任公司、鑫诺卫星通信有限公司、亚洲卫星通信有 限公司、亚太卫星控股有限公司五家（在大陆注册三 家），共拥有9颗卫星, 342个转发器单元（C波段236 个、Ku波段106个，均已折合至每转发器36MHz带 宽）。其业务已覆盖到亚洲大部分地区和欧洲部分地区。
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卫星通信的应用简介
➢ 我国已有中央电视台的12套节目，中央人民广播电台和 国际台的32路声音广播节目，以及31个省、自治区、 直辖市的广播电视节目均通过通信卫星向全国传送。目 前我国广播电视节目共使用了11颗通信卫星（亚太1A、 亚洲2号、亚洲3S、鑫诺1号、亚太2R、泛美3R号、泛 美8号、泛美9号、泛美3R号、泛美10号、银河3R和热 鸟3号）的32个转发器。我国已建成的广播电视卫星地 球站共31座，地面卫星收转台站52万多座。与1985年 上卫星时相比，我国广播电视人口覆盖率已由68.3%和 68.4%上升为2001年底的92.9%和94.1%。
➢ 我国自1972年开始运行卫星通信业务 ➢ 目前全球共有地球同步静止轨道卫星约210颗，
其中我国拥有10颗（包括亚洲卫星公司和亚太卫 星公司）
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卫星通信的特点
➢ 覆盖区域大，通信距离远，通信成本与通信距离 无关
➢ 以广播方式工作，便于实现多址联接，组网方式 灵活
➢ 通信容量较大，能应用的业务种类多 ➢ 可自发自收进行监测 ➢ 机动灵活 ➢ 设备复杂，有时延 ➢ 要解决星蚀及空间干扰问题
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同步静止轨道卫星
➢ 卫星运行轨道处于地球赤道平面内，运行方向与 地球自转方向一致，饶地球一圈的时间与地球自 转一周的时间相同（24小时）的卫星称为同步静 止轨道卫星（此时卫星距地面高度为35785.6公 里）
➢ 从地面看卫星是“静止”不动的，即地面上各点 与卫星之间的相对位置不变
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通 信 卫 星 的 轨 道