第12章 典型通信系统介绍 现代通信原理与技术 教学课件.ppt

第 12 章 典型通信系统介绍 12.3 卫星通信系统 1. 卫星通信系统的分类 卫星通信系统的分类方法很多，按距离地面的高度可分为静止轨道卫星、中地球轨道卫星和低地球轨道卫星。  静止轨道GEO(Geostationary Earth Orbit)卫星，距地面35 780 km，卫星运行周期24h，相对于地面位置是静止的。  中地球轨道MEO(Moderatealtitude Earth Orbit)卫星，距地面500~20 000 km，卫星运行周期4~12 h，相对于地面位置是移动的。 低地球轨道LEO(Low Earth Orbit)卫星，距地面500~5000 km，卫星运行周期~4 h，相对于地面位置是移动的。 2. 卫星通信的主要特点 卫星通信作为现代通信的重要手段之一，与其他通信方式相比有其独到的特点： (1) 通信距离远、覆盖地域广、不受地理条件限制。对于静止通信卫星，轨道在赤道平面上，离地面高度为35780 km左右，采用三个相差120°的静止通信卫星就可以覆盖地球的绝大部分地域(两极盲区除外)，如图 12 - 22 所示。若采用中、 低轨道移动卫星，则需要多颗卫星覆盖地球。所需卫星的个数与卫星轨道高度有关，轨道越低所需卫星数越多。  (2) 以广播方式工作，只要在卫星天线波束的覆盖区域内， 都可以接收卫星信号或向卫星发送信号。  图 12 – 22 静止通信卫星覆盖地球示意图 (3) 可以采用空分多址(SDMA)方式。 SDMA是利用卫星上多个不同空间指向天线波束，把卫星覆盖区分成不同的小区域， 实现区域间的多址通信。SDMA方式通常需要与TDMA方式相结合，称为SS/TDMA方式。在TDMA基础上发展起来的星上切换-时分多址(SS-TDMA)方式具有通信容量大、多址接续灵活性好、网络效率高等优点。  (4) 工作频段高，卫星通信的工作频率使用微波频段(300 MHz～300 GHz)。主要原因是卫星处于外层空间，地面上发射的电磁波必须穿透电离层才能到达卫星，微波频段正好具有这一特性。  (5) 通信容量大，传输业务类型多。由于采用微波频段， 可供使用的频带很宽，因此能够提供大容量的通信。如INTELSAT第八代卫星和更新一代卫星系统中引入宽带ISDN同步传输所需的编码调制新技术，可支持在一个72 MHz 标准卫星转发器中传输B-ISDN／SDH STM-1 的155 Mb／s的高速率综合业务，一个单一INTELSAT转发器可传输10路数字高清晰度电视节目或50路常规广播质量的数字电视业务。  12.3.1INTELSAT（国际通信卫星组织）卫星通信系统 国际通信卫星组织INTELSAT（International Telecommunications Satellite Organization）是世界上最大的商业卫星组织，目前有141个成员国， 拥有25颗世界上最先进的连接全球进行商业运作的GEO卫星通信系统，可为约200个国家和地区提供相应国际／区域／国内卫星通信综合业务，具有参与全球竞争的丰富运营经验与财力。该组织积极引入各类卫星通信新业务、新技术，有效地利用卫星轨道、频谱及空间段，以其最佳服务和可靠性誉满全球。INTELSAT卫星通信系统提供的业务种类有： (1) 电话业务。 电话是卫星通信系统最早提供的业务，容量增长很快。 1965年第一颗晨鸟(Early Bird)卫星仅能提供240条电话通道， INTELSAT第八代卫星和更新一代卫星能提供几十万条电话通道。  (2) 视频广播业务。 几乎所有的国际电视节目的传输都是由INTELSAT所承担的。 在全球视频广播业务方面，INTELSAT拥有世界上最强的实力。 亚特兰大奥运会期间，INTELSAT投入了13颗卫星全力以赴进行360°连接全球节目快速实时广播，使全球35亿电视观众大饱眼福，INTELSAT卫星系统的优良传输性能对此作出了卓越的贡献。 1993年， INTELSAT首先在丹麦格陵兰地区大面积成功地使用了传输带宽仅为 5 MHz的数字压缩电视广播系统。 INTELSAT的数字电视业务带宽需求范围可以从100 kHz扩展至72 MHz，从静止图像、会议电视、卫星新闻采集（SNG）直至HDTV。  (3) 商业业务。 IBS(INTELSAT Bu