卫星通信论文

华东交通大学理工学院论文题目：卫星通信发展动态课程：现代通信技术与业务姓名；吕进专业：通信工程班级：12通信2班学号：20120210420243摘要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。卫星通信自1945年发展至今，大大加速了社会信息化的进程。我国卫星的研究和使用始于20世纪70年代初。卫星通信应用主要包括数据传输业务中的应用、移动通信系统中的应用、视频广播业务传输中的应用、电话等交互式业务传输中的应用。随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高，卫星通信应用范围愈来愈广泛，服务水平愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下，卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险，甚至遭受重大挫折，但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。因此，从全局和长远来看，未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。我国卫星通信方面的发展目标：管好、用好现有卫星通信系统，积极发展新业务、新市场、新系统并坚持自主建设。【关键词】卫星通信卫星数据传输卫星移动通信卫星视频广播卫星电话交互华东交通大学理工学院目录前言............................................................................................................................................1第一章卫星通信发展简史............................................................................................................2第二章卫星通信应用....................................................................................................................3第一节数据传输业务中的应用................................................................................................3第二节移动通信系统中的应用..................................................................................................3第三节视频广播业务传输中的应用..........................................................................................4第四节电话等交互式业务传输中的应用..................................................................................4第三章卫星通信的发展趋势及我国卫星通信的发展目标........................................................5第一节卫星通信的发展趋势....................................................................................................5第二节我国卫星通信的发展目标............................................................................................6结论............................................................................................................................................7参考文献............................................................................................................................................8华东交通大学理工学院1前言卫星通信是航天技术和通信技术结合的，由计算机控制的先进通信方式。它是在微波通信基础上发展起来的一种特殊形式的微波通信。卫星通信是指利用人造地球卫星作为离地面很高的中继站，在两个或多个地球站之间转发无线电信号，从而实现它们相互之间的信息交换和信息传输的通信方式。它所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz～300GHz)。可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展，是微波接力通向太空的延伸。卫星通信是空间通信的一种形式，它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。多年来，它在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。下面我们就从卫星通信的发展简史、应用、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。华东交通大学理工学院2第一章卫星通信发展简史1945年1O月，英国科学家阿瑟•克拉克发表文章，提出利用同步卫星进行全球无线电通信的科学设想。20年后这一设想才变成了现实。通过不断研究和试验，1964年8月美国发射的第三颗“新康姆”卫星定位于东经155°的赤道上空，通过它成功地进行了电话、电视和传真的传输试验，并于1964年秋用它向美国转播了在日本东京举行的奥林匹克运动会实况。至此，卫星通信的早期试验阶段基本结束。20世纪60年代中期，卫星通信进入实用阶段。1965年4月，西方国家财团组成的“国际卫星通信组织”将第1代“国际通信卫星”(IN-TELSAT-I，简记IS-I，原名晨鸟)射入西经35°w的大西洋上空的静止同步轨道，正式承担欧美大陆之间商业通信和国际通信业务。两周后，原苏联也成功地发射了第一颗非同步通信卫星“闪电-1”进入倾角为65°、远地点为40000km、近地点为500km的准同步轨道(运行周期12h)，对其北方、西伯利亚、中亚地区提供电视、广播、传真和一些电话业务。这标志着卫星通信开始了国际通信业务。20世纪7O年代初期，卫星通信进入国内通信。1972年，加拿大首次发射了国内通信卫星“ANIK”，率先开展了国内卫星通信业务，获得了明显的规模经济效益。地球站开始采用21m、18m、10m等较小口径天线，用几百瓦级行波管发射级、常温参量放大器接收机等使地球站向小型化迈进，成本也大为下降。此间还出现了海事卫星通信系统，通过大型岸上地球站转接，为海运船只提供通信服务。20世纪80年代，VSAT(VerySmallApertureTerminal，甚小口径终端)卫星通信系统问世，卫星通信进入突破性的发展阶段。VSAT是集通信、电子计算机技术为一体的固态化、智能化的小型无人值守地球站。VSAT技术的发展，为大量专业卫星通信网的发展创造了条件，开拓了卫星通信应用发展的新局面。20世纪90年代，中、低轨道移动卫星通信的出现和发展开辟了全球个人通信的新纪元，大大加速了社会信息化的进程。我国卫星的研究和使用始于20世纪70年代初。1972年我国租用国际第4代卫星(IS-IV)，引进国外设备，在北京和上海建立了4座大型地球站，首次开展了商业性的国际卫星通信业务。1984年4月8日，我国成功地发射了第一颗试验通信卫星(STW-1)，它定点于东经125。赤道上空。1988年3月7日和12月22日，我国又相继成功发射了2颗经过改进的实用通信卫星，分别定点于东经87.5°、110.50°赤道上空。1990年2月4日，我国成功地发射了第5颗卫星，定点于东经98°赤道上空，同年春又将亚洲一号卫星(24个转发器)送入了预定轨道。1997年5月12日，中国成功发射了第3代通信卫星“东方红三号(DFH-3)”卫星，主要用于电视传输、电话、电报、传真、广播和数据传输等业务[4]。目前，全国已有近400个市、县通过卫星可与180多个国家和地区进行远地通信。每个省级电视台都有1～2套卫星电视节目。今后还将发射具有更多转发器的卫星，以使我国卫星通信的水平进入一个新的阶段。华东交通大学理工学院3第二章卫星通信应用第一节数据传输业务中的应用国外早期兴起的VSAT系统，主要用于在主站与各远端小站之间的数据通信。具体应用有两个方面：一是跨国公司或行业的专用数据网、用于总部与各连锁店（分支机构）之间的数据通信；二是分级管理的计算机网，用于主机与各分机（或个人计算机）之间的数据通信。VSAT是集通信、电子计算机技术为一体的固态化、智能化的小型无人值守地球站，一般C频段VSAT站的天线口径越3m，Ku频段的天线口径为1.8m、1.2m或更小，可以把这种小站建在楼顶上或就近的地方而直接为用户服务。VSAT技术的发展，为大量专业卫星通信网的发展创造了条件，开创了卫星通信应用发展的新局面。卫星系统还非常适合为不同地域的大计算机系统或计算机局域网之间提供互联链路，其数据传输速率一般为N*64kbit/s。第二节移动通信系统中的应用进入20实际90年代以来，在通信、电子、航天等高技术发展的推动下，移动卫星通信的发展十分迅速。除INMARSAT系统以外，目前有几个系统以提供商用或近期即可提供商用。这些系统可分为三类：第一类是地轨道移动卫星通信系统，如美国Motorola公司提出的“铱”系统和美国LoralQualcomm公司提出的“全球星”系统；第二类是中轨道移动卫星通信系统，如全球个人卫星通信公司提出的国际个人卫星通信系统；第三类是静止轨道移动卫星通信系统，如加拿大TMI与美国AMSC合作开发的北美MSAT系统以及亚洲蜂窝系统。其中，中、低轨道移动卫星通信时延小，易于实现手机通信，可实现全球覆盖，但需要十几颗，几十颗，甚至数百颗卫星，故投资较大，主要用于全球移动卫星通信。目前典型的商用卫星通信系统有：静止轨道卫星通信系统、INMARST系统、中轨卫星移动通信系统ICO系统（国际海事卫星通信组织）、低轨卫星移动通信系统Iridium系统（美国Motorol公司）、GlobalStar系统（美国Loral和Qualcomm公司）。华东交通大学理工学院4第三节视频广播业务传输中的应用目前，世界上运行的GEO卫星转发器中，有三分之二用于电视和视频广播。利用卫星广播系统传送数字化的视频信号的方式有以下3种形式。一是点对多点的TV节目分配：数字视频信号从演播室通过卫星系统传送到地区广播站或地区电缆TV系统接收站，从而完成节目的分配。通常所传送的信号是宽带的多路数据流。二是点到点的传输：用于数字视频信号从实况直播现场到演播室，或从一个演播室到另一个演播室的卫星传输。三是点对多点的直接到户广播方式：在卫星直播系统中，家庭用户接收机用0.5m左右的天线，可接受5～8路视频信号。此外，远程教育系统是交互式视频广播系统的重要分支。我国卫星广播电视节目是集体接受，卫星转发的电视节目通过上千个以城市为单位的有线电视台接受，再经由电缆或微波进入家庭，在C频段中这种卫星电视接受的天线口径一般需要3m～6m，在Ku频段接收天线科技需要2.4m～4.2m，宾馆、饭店和有线电视网覆盖不到的地区可采用2.4m～4.2m（C频段）或1.5m～2.4m（Ku频段）天线集体接收入户。边远山区的个体用户也可用1.5m～3m（C频段）或0.8m～1.2m（Ku频段）天线接收。随着技术进步，全球正掀起一场卫星电视革命，主要是采用直播卫星电视和数字化频带压缩技术。例如：用户采用0.45m直径电线直接接收卫星转发的电视节目，一套电视节目只需占用卫星转