卫星通信基础知识介绍
美国卫讯公司（ViaSat, Inc.）
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卫星通信介绍
-什么是卫星通信
卫星通信就是利用卫星作为中继站，进行地球上无线电台、站之间的通信。由于卫星通信所使用的射频在微波频段，因而它属于微波通信的范畴。
一个卫星通信系统包括卫星转发器、通信主站/通信小站
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卫星通信介绍-同步通信卫星
三颗卫星覆盖全球 离地面3万6千公里
在赤道上方，与地球自转同步
卫星间的距离从地面看应保持2度左右。
“一跳”电波延时在240--270ms之间
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卫星通信介绍-卫星通信的特点
传播距离远，覆盖面积大 通信成本低，与距离无关 不受地形、地貌条件影响 点对多点的广播或组播 非对称信道传播
传输速率高、支持数据、话音、视频等综合业务 网络结构简单 网络建设快捷
可靠性、安全性高
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通信卫星
同步地球卫星
距离地球22,237 miles (35,779公里) 漂移范围在0.01度内 从地球站接收发送信号
将信号重定向至1个或多个地球站
上行（Uplink ）指从地球站向卫星发送信号 下行（Downlink ）指从卫星向地球站发送信号 出境指从主站到小站方向
入境指从小站到主站方向
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卫星类型
同步轨道(GEO)
35,680Km.
在同步轨道上空有丰富的卫星资源，数量众多的卫星分布其上。根据国际标准，卫星之间需要一定的空间间隔，一般为2度。
中国内可选卫星资源举例：
中卫1号：东经87.5度 亚洲4号卫星：东经122度 亚太2R ：东经76.5度
鑫诺卫星：东经100.5度
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转发器
电源系统和太阳能电池板
推进引擎 导航系统 天线 RF 设备
切换和备份部件
卫星的组成
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什么是转发器?
低功率的前置放大器pre-amplifier 频率转换器
输入滤波器(IMUX) 高功率TWTA 放大器 输出隔离器 输出开关
输出滤波器(OMUX)
转发器带宽为：36，54 或72 MHz
卫星EIRP 覆盖图
ViaSat Brings Your Network To Life 卫星转发器频率和极化
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通信链路
= Uplink上行
= Downlink下行
ViaSat Brings Your Network To Life 通信链路
= 出境
= 入境
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卫星通信所使用的频段
5.925-
6.425 GHz 14.00-14.50 GHz
下行频率3.700-4.200 GHz 12.25-12.75 GHz
频段C Ku (中国)
变频器
低噪声放大器
12.25 GHz
14 GHz
高功放
12.25 GHz 下行
14 GHz 上行
转发器
5.85-
6.425 GHz 3.625-4.200 GHz 扩展C
上行频率来自地球站
发往地球站
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VSAT 网络系统-什么是VSAT 网络
VSAT = Very Small Aperture Terminal 甚小口径卫星地面站 发送、接收双向功能
VSAT 小站主要包括三个部分:
室内单元(IDU) –卫星调制解调器 室外单元(ODU) –发送器、接收器 卫星天线–口径从60 cm 至3.7 m
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典型卫星小站组成
HPA
地球站
卫星
LNA
上变频器
下变频器
数字通信设备Digital
Communications Equipment
Digital Terminal Equipment TELCO,DATA
IFL 上行发射
下行接收
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VSAT 网络系统-VSAT 网络拓扑
网络结构 网状结构 星状结构 混合结构
网状网
星状
混合
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VSAT 通信方式
点到点的连接:
通过卫星，VSAT连接到HUB
通过中心站（HUB），VSAT连接到VSAT
点到多点的连接:
HUB 与全网VSAT 通信-“广播”
HUB 同特定范围的VSAT 通信-“组播”
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卫星资源共享方式
Frequency Division Multiple Access (FDMA) (频分多址）?Based on frequency
Time Division Multiple Access (TDMA) (时分多址）
?Based on time
Code Division Multiple Access (CDMA)（码分多址）
?Based on time, frequency, power, or combination
Single Carrier Per Channel (SCPC)?Based on frequency （单路单载波）
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频分多址
每个小站在分配的频率上发送信号
两个站点不能使用同一频率
载波速率可以各不相同
频率
f 1
f 2
W H
z W H
z ViaSat Brings Your Network To Life
DAMA (Demand Assign Multiple Access)
-按需分配
高效利用资源 降低通信成本
FDMA, TDMA, CDMA, SCPC 当用户需要时才分配频率和时隙
用户使用完毕后即释放资源
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时分多址（TDMA ）
小站在同一频率上不同时间发送信号
同一频率上两个小站不在同一时间发送信号 每个小站需轮流等待发送
需要精确同步防止碰撞
MF-TDMA
多载波跳频
TDMA Frame
Carrier 0
Carrier 1
Carrier M
RB SB CB TB TB TB TB TB TB
TB TB TB
TB
TB
TB
AB TB TB ViaSat Brings Your Network To Life
TDM/TDMA(星状网)
中心站发射一个TDM 时分复用载波 多个TDMA 载波回传信道用于小站回传
所有小站通过中心站进行通信
出
境入
境入
境出境
入境
入境
INROUTES UP TO 31
ALOHA定义
站1
t
重发
站2
t
重发
站n
t
碰撞
通过
转发器t
分组的碰撞和重发
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S-ALOHA（时隙ALOHA）
将时间轴等间隔地划分成时隙
数据分组必须落入某一时隙内
减少碰撞，提高系统效率（32%）
响应时间快
适用于小数据量通信，如信用卡交易应用
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带宽按需分配（Bandwidth On Demand ）
小站根据用户数据需要，向主站申请带宽，主站按需动态分配带宽
高效地共享带宽资源（90%）
适用于数据量较大的数据传输，如FTP 、eMail 、互联网访问等
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ViaSat 卫星网络产品
BoD, QoS tuned for Applications: Web, VPN, Transactions,
VoIP, ERP, SNA
StarWire (PCMA)
Skylinx
骨干网/分布式网络: 网状，星状
接入网络-大型企业，中小企业/SOHO, 个人用户
LINKWAY
LinkStar TDMA with DVB-RCS based return
SurfBeam TDMA with DOCSIS
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调制方式
BPSK （二相相移键控） QPSK （四相相移键控） 8PSK （八相相移键控） MSK （最小频移键控）
OQPSK （偏置四相相移键控）
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FEC 1/2
QPSK modulation FEC 1/2
Data rate 64 kbps
E b /N o 7.2 dB
BANDWIDTH
(Frequency)
A M P L I T U D E
(P o w e r )
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FEC 3/4
QPSK modulation FEC 3/4
Data rate 64 kbps
E b /N o 9.0 dB
BANDWIDTH
(Frequency)
A M P L I T U D E
(P o w e r )
FEC 3/4FEC 1/2
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BER vs. Eb/No
1010
1010
10
1010
3
4
5
6
7
8
9
5 6 7 89
7.2
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链路计算
正确设计上行链路和下行链路的过程
考虑的因素:
卫星的性能
频段选择（C或Ku） 路径损耗
大气的影响，雨衰影响（Ku）
载波速率，调制方式，FEC前向纠错率，Turbo Coding, RS编码，Eb/N0门限 BER
上行天线和功放的性能
下行天线的尺寸和接收机噪音特性
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系统可用度
10 -8
BER
REQUIRED MARGIN FOR 99.x% LINK AVAILABILITY
LINK SETTING
5.5dB
Eb/No
Rain Climatic Zones of the World
12 mm/m Rain Rate Exceeded 0.1% of time
35 mm/m 20 mm/m
65 mm/m
Less than 10 mm/m
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链路计算决定系统配置
3.8m Antenna 2.4m Antenna 1.8m Antenna C Band SSPA
5W 10W 20W 40W 60W
1.8m
2.4m
3.8m
A N T E N N A
ENGINEERED TO REQUIREMENTS
Ku Band SSPA
2W 4W 8W 16W 25W
1.2m 1.8m
2.4m
3.8m
A N T E N N A
ENGINEERED TO REQUIREMENTS
1.2m Antenna
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结论
基于VSAT的信息网络平台
一个安全、独立的通信专网 一个广域计算机网络（WAN）
集成了综合业务，如：数据、话音、视频、多媒体应用
可提供Internet /Intranet 接入
卫星通信的优势
成本与距离无关 灵活的网络结构 广播和组播特性 快速的系统建设 低廉的建设费用
安全、可靠的系统运行
方便的维护、管理
在统一的通信平台上的完整解决方案
卫星通信系统基础知识 卫星通信简单地说就是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信。卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是：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（可靠性高）；只要设置地球站电路即可开通（开通电路迅速）；同时可在多处接收，能经济地实现广播、多址通信（多址特点）；电路设置非常灵活，可随时分散过于集中的话务量；同一信道可用于不同方向或不同区间（多址联接）。 1、卫星通信系统基本概念 1.1系统组成 卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用，即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站，卫星星体又包括两大子系统：星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口，地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路，地面站还包括地面卫星控制中心, 及其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。 叮搬迅地球』占 1.2卫星通信网络的结构 点对点：两个卫星站之间互通；小站间信息的传输无需中央站转接；组网方式简单。
星状网：外围各边远站仅与中心站直接发生联系，各边远站之间不能通过卫星直接相互通信（必要时，经中心站转接才能建立联系）。 网状网：网络中的各站，彼此可经卫星直接沟通。 混合网：星状网和网状网的混合形式 星状网网状网混合网 1.3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 1.4卫星通信使用频率 电波应能穿过电离层，传输损耗和外部附加噪声应尽可能小 有较宽的可用频带，尽可能增大通信容量 较合理的使用无线电频谱，防止各宇宙通信业务之间及与其它地面通信业务之间产生相 互干扰
常用卫星通信天线介绍（一） 原文：寇松江（爱科迪） ★★★★（7020207）添加点图片
天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线作简单介绍。 1．抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。 图1 抛物面天线
抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2．卡塞格伦天线 卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高，噪声温度低，馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里，这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。
卫星通信基础知识 第一节电磁波常识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号, 医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E （或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用入表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。频率f,波长入，和波速v 之间满足如下关系： v=Xf 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz , 在国际单位制中，波速的单位是m/s（米/秒），波长的单位是m（米）, 频率的单位是Hz. 对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为 300,000,000 米除98,000,000Hz,等于3.06 米。 不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频
率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz（lGHz=109Hz）以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视 或其他通讯。频率在3 X1011HZ-4X 1014Hz之间的波称为红外线, 它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84X 1014HZ-7.69X 1014Hz之间的波为 1417可见光，它能引起人们的视觉，频率在8X10Hz-3X10Hz 之间的 波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3X1017 Hz-5X 1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，在原子核物理中还有频率为1018Hz-1022Hz以上的射线，其穿透能力就更强了。三、波段与频道 由于利用频率可以计算出波长，一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的，也是通用的，在电视广播领域中，更多使用波段。 微波是指波长在微米级的无线电信号。 按照波长和用途不同，人们把无线电波又分成许多波段，如表所示。 表无线电波波段的划分 频道是指传送一个信号源节目所使用的频率（或波长）范围。通常一个频段（或波段）能够再分成多个频道。 四、极化方式 当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场
卫星通信基础原理测试题 单位:_________ 姓名:___________ 分数:___________一、填空题（每空2分，共64分） 1 乐、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。 2、我国自目前全球共有地球同步静 止轨道卫星约。 3 4 5、SkyBridge2002年开始运行，通过 80 6、VSAT 7、在VSAT通信中，一般常用的调制解方式有 8、按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系不同， 9
10、另外还有 的正常工作。 二、不定项选择（每题2分，共10分） 1、超级基站采用的卫星是（A ） A、同步静止轨道卫星 B、中轨卫星 C、倾斜同步轨道卫星 2、自动寻星天线室外部分包括（ ABC ） A、卫星天线 B、LNB C、BUC D、GPS 3、中国移动应急抗灾超级基站的网络拓扑结构为（ D ） A、环形 B、链型 C、网状 D、星型 4、VOIP超级基站无法对星通常会检查哪些参数（ ABCD ） A、极化角 B、方位角 C、俯仰角 D、信标频率 5、通过下列哪个命令可以查询iDriect设备的发送功率（ B ） A、rx power B、tx power C、tx cw on D、rx frequency 三、判断题（每题1分，共6分） 1、按轨道平面与赤道平面的夹角不同，可分为赤道轨道卫星、极轨道卫星和倾斜轨道卫星（√） 2、VOIP超级基站站点一律采用自动寻星天线。（√） 3、超级基站在配置时采用一套硬件，单逻辑基站配置。（x） 4、通信卫星是卫星通信系统中最关键的设备，一个静止通信卫星主要由5个分系统组成（√） 5、VSAT系统一般工作在Ku波段或C波段。（√）
常用卫星通信天线简介 天线是卫星通信系统的重要组成部分，是地球站射频信号的输入和输出通道，天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远，为保证信号的有效传输，大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好，增益高，便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多，按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线；按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线；按频段可分为单频段天线和多频段天线；按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线 作简单介绍。 1．抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线，利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面，将馈源置于抛物面的焦点F上，馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列，如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射，经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上，电波经抛物面反射后，沿抛物面法向平行辐射。接收时，经反射面反射后，电波汇聚到馈源，馈源可接收到最大信号能量。 图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单，较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高；由于采用前馈，会对信号造成一定的遮挡；使用大功率功放时，功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2．卡塞格伦天线
卡塞格伦天线是一种双反射面天线，它由两个发射面和一个馈源组成，如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面，副反射面为旋转双曲面，馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上，抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合，即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面，在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合，经主副反射面的两次反射后，电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说，副反射面的存在遮挡了一部分能量，使得天线的效率降低，能量分布不均匀，必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后，天线效率可提高到0.7—0.75，而且能量分布均匀。目前，大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高，噪声温度低，馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里，这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。 图2 卡塞格伦天线 3．格里高利天线 格里高利天线也是一种双反射面天线，也由主反射面、副反射面及馈源组成，如图3所示。与卡塞格伦天线不同的是，它的副反射面是一个椭球面。馈源置于椭球面的一个焦点F1上，椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重
卫星接收技术 一、卫星通信基础知识 1．无线电通信基本知识 １.１电磁波的概念 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号,医院里物理治疗用的红外线,消毒和杀菌用的紫外线,透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 1.2 电磁波的物理量 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H)进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离,通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离,通常用ｖ表示。频率f,波长λ，和波速v之间满足如下关系: v＝λｆ 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是１Hz ，即发f=１/T 在国际单位制中,波速的单位是m／ｓ(米/秒) ,波长的单位是m(米) ,频率的单位是Hz. 对于无线电信号,它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 Y 图１－1 电磁波图 例如：对于一个频率为１０2ＭＨz的调频广播节目，其波长为３０0,00０,000米除1０2,０00，０00Hz,等于2.94米。
１.3 电磁波的种类 不同频率的（或不同波长)电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类,频率在３０0ＧHz（１GHz=109Hz)以下的波称为无线电波,主要用于广播,电视或其他通讯。频率在３×1011Hz-４×101４Hｚ之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.8４×1014ＨZ-7．69×1０１４Hｚ之间的波为可见光，它能引起人们的视觉,频率在8×1０１４Hz-3×１０１７Ｈz之间的波称为紫外线,具有较强的杀菌能力,常用于杀菌,消毒,频率在3×1017Ｈｚ-5×1０１9Hｚ之间的波称为Ｘ射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等,在原子核物理中还有频率为1０１８Hz－1022Hｚ以上的射线，其穿透能力就更强了。 1.４波段与频道的概念 由于利用频率可以计算出波长,一个频率范围将对应一个波长范围，所以频段与波段具有同样的意思。两个叫法是对应的，也是通用的,在电视广播领域中,更多使用波段。 频道是指传送一个信号源节目所使用的频率（或波长)范围。通常一个频段（或波段)能够再分成多个频道。 1.５波段的划分 按照波长和用途不同，人们把无线电波又分成许多波段,如表1.1所示。
车载卫星通信设备及操作简介 3.1 卫星通信系统开通前应该注意的事项： 3.1.1 环境勘察 1）选择停放场所 ★选择较为平坦、坚实的空地作为停车场地。确保对卫星信号收发、微波信号收发不形成遮挡。 ★车辆上方应无遮挡物，以免阻碍天线桅杆正常升起。 ★应尽量避开高大的障碍物（陡坡、高大建筑、高大树木等），确保对卫星通信、微波通信、无线网桥通信的信号收发不形成遮挡。 ★如果采用市电则车辆停放地距最近的有效市电电源应在60M以内，且能打地桩以接地或能接入其他的接地系统。 ★车辆停放地还要考虑整车噪声对居民或环境的影响。 2）选择市电电源 ★车载系统原则上应尽量考虑采用目的现场的有效市电电源。 ★在车载系统到达现场前，应与提供电源的单位或供电部门做好协商。 3）确定传输方式 ★同相关单位协商拟采用的传输方式，传输方式应遵循方便接入的原则结合停放场所条件综合考虑。若距机房较近，可采用光纤直接连接的方式；否则可采用微波或者无线网桥传输方式；特殊情况可采用卫星传输方式。 ★采用微波或者无线网桥传输方式时，要预先选定好对端微波架设的位置，以最近的机房和视距传输来综合考虑。原则上在车载系统达到目的现场 前，应架设好对端微波天线，以尽量缩短系统开通的时间。 ★采用卫星传输方式时，应根据使用的卫星经度考虑对应方位无遮挡，且 避免使车头朝向卫星方位停放，以方便卫星天线接收。 ★车载卫星系统通过自动对星需要获取的信息：（1）GPS、（2）电子罗盘、（3）AGC（信标机电压）。
3.1.2 数据准备 确定BTS的相关数据 ★根据网络规划，确定车载BTS相关数据，如频点、邻区切换等，必要时，到目的现场测试移动网络的数据，了解频率干扰情况、话务量分配、切换等情况。同时与传输室确认应急车传输的接入基站，并在基站端对通传输电路，同BSC 核对每套应急传输电路所对应小区的关系、核对小区定义的设备数量、设备类型和软件版本等信息，确保BSC的数据定义与应急车安装的硬件完全对应； ★根据现场的网络状况，确定基站天线的覆盖范围和方向。 ★根据网络规划，确定车载BTS系统接入PLMN网的BTS的相关数据。 3.1.3 带卫星的小C车规范开通流程 1、停车、拉手刹 2、打地桩、接工作地、保护地 3、放支撑脚、启动联合供电 4、挂CDMA天线、升天线桅杆、接馈线 5、对星、核对工作频率、极化、标定功率、载波上星 6、开基站、数据下载 7、开通测试、网络优化 3.2 卫星系统概述 3.2.1卫星系统业务需求简介 卫星传输作为小型应急通信车三种传输方式（微波传输、光纤传输、卫星传输）之一的传输手段解决从车载BTS到各省BSC的Abis接口的传输，实现1x 语音数据及EVDO数据业务的传输。 3.2.2卫星系统组成 根据系统设备配置和改装要求，小型应急通信车包括移动通信系统（不同厂商BTS和BSC设备）、传输系统（SDH、PDH、50M无线以太网桥、车载卫星）及天馈线系统（卫星天线、微波天线基站天线、桅杆等），其中卫星子系统主要由以下几种设备组成： 车载卫星天线、GPS天线、天线控制系统、信标接收机、MODEM、LNB、固态高功放。
卫星通信基础知识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频 电视信号，医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v 表示。频率f，波长λ，和波速v之间满足如下关系： v=λf 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是1Hz ，在国际单位制中，波速的单位是m/s(米/秒) ，波长的单位是m(米) ，频率的单位是Hz. 对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000米除98,000,000Hz，等于3.06米。 不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在300GHz(1GHz=109Hz)以下的波称为无线电波，主要用于广播，电视或其他通讯。频率在3×1011Hz-4×1014Hz 之间的波称为红外线，它的显著特点是给人以“热”的感觉，常用于医学上的物理治疗或红外线加热，探测等，频率在3.84×1014HZ-7.69×1014Hz之间的波为可见光，它能引起人们的视觉，频率在8×1014Hz-3×1017Hz之间的波称为紫外线，具有较强的杀菌能力，常用于杀菌，消毒，频率在3×1017 Hz-5×1019Hz之间的波称为X射线（或伦琴射线）它的穿透能力很强，常用于金属探测，人体透视等，
卫星通信概述 1.卫星通信的基本概念与特点 定义：卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站，转发或反射无线电波，在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一，而宇宙 （1）宇宙站与地球站之间的通信；（直接通信） （2（直接通信） （3）通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。（间接通信） 第三种通信方式通常称为卫星通信，当卫星为静止卫星时称为静止卫星通信。 大多数通信卫星是地球同步卫星（静止卫星：轨道在一定高度时卫星与地球相对静止）。静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为 35800km（为简单起见，经常称36000km）。 静止卫星通信的特点 （1 a 通信距离远，且费用与通信距离无关（只要在卫星波束范围内两站之间的传 输与距离无关） b 覆盖面积大（三颗卫星即可覆盖所有地方），可进行多址通信（一发多收） c 通信频带宽（带宽为500M d 信号传输质量高，通信线路稳定可靠 e 建立通信电路灵活、机动性好（只要卫星覆盖到，均可建立地面站进行通信） f 可自发自收进行监测 （2 a 静止卫星的发射与控制技术比较复杂（所以国内做卫星发射的很少）。 b 地球的两极地区为通信盲区（轨道与赤道平行，切线方向下来无法到达两 c 存在星蚀（卫星在地球和太阳之间）和日凌（地球在太阳和卫星之间）中断 ——（现今可通过处理缩短这种现象）
d 有较大的信号传输时延（发射和接受时间）和回波干扰。 2. 卫星通信系统的组成 （1 通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星（前两个为主要组成，负责卫星收发）、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统（后两个提供辅助功能，监测卫星、姿态调整等）4大部分组成的，如图所示。 （2 两个地球站通过通信卫星进行通信的卫星通信线路的组成如图所示，是由发端地球站，上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。
卫星通信基础知识
卫星通信基础知识 第一节电磁波常识 一、电磁波 振动的电场和磁场在空间的传播叫做电磁波。 由收音机收到的无线电广播信号，由电视机收到的高频电视信号，医院里物理治疗用的红外线，消毒和杀菌用的紫外线，透视照相用的X射线，以及各种可见光，都属于电磁波。 二、电磁波的频率、波长 人们用频率、波长和波速来描述电磁波的性质。 频率是指在单位时间内电场强度矢量E（或磁场强度矢量H）进行完全振动的次数，通常用f表示。波长是指在波的传播方向上相邻两个振动完全相同点之间的距离，通常用λ表示。波速是指电磁波在单位时间内传播的距离，通常用v表示。频率f，波长λ，和波速v之间满足如下关系： v=λf 如果一电磁波在一秒内振动一次，该电磁波的频率就是 1Hz ，在国际单位制中，波速的单位是m/s(米/秒) ，波长的单位是m(米) ，频率的单位是Hz. 对于无线电信号，它属于电磁波，它的传播速度为光速，即每秒约前进30万公里。 例如：对于一个频率为98MHz的调频广播节目，其波长为300,000,000米除98,000,000Hz，等于3.06米。 不同的频率的（或不同波长）电磁波具有不同的性质用途。人们按照其频率或波长的不同把电磁波分为不同的种类，频率在
四、极化方式 当电磁波在空间传播时，其电场强度矢量E的方向具有确定的规律，这种现象称为电磁波的极化。在均匀无限空间中传播的电磁波是一种横波，其电场矢量E、磁场强度矢量H和波的传播方向三者之间，两两互相垂直，常用电场强度矢量E的变化来代表电磁波的变化。 极化方式即卫星电视信号的电磁场的振动方向的变化方式。按照极化方式的不同，电磁波可分为线极化波和圆极化波等各种不同的类型。 所谓线极化波就是其电场强度矢量E 沿一定角度方向的波，当E与地面垂直时，称为垂直极化波；当E与地面平行时，称为水平极化波。考虑到发射天线和接收天线的架设方便，减少重影，以及避开其他电波的干扰等因素，一般垂直极化波大多用于中波广播、移动通讯、卫星电视广播等，水平极化波大多用于短波广播、地面电视广播、调频广播和卫星电视广播等。 五、Ku波段卫星通信波段及其特点 卫星通信使用微波频段300MHz—30GHz，采用高频信号的目的是保证地面上发射的电磁波能够穿透电离层到达卫星。在卫星通信中，不同的卫星，或者同一颗卫星上的转发器所使用的频率范围不同，不同频率范围有不同的代号。如3.95-5.85GHz频率范围的代号是Ｃ，该频率范围简称C波段；12.24-18GHz频率范围的代号是Ku, 该频率范围简称Ku波段。 项目卫星通信所用的电磁波在12.24-18GHz频率范围，属于微波范围的Ku波段，极化方式为垂直线极化。 六、同步通信卫星简介 由于电视信号属于微波信号，早期的电视广播信号主要在地面传播，其传播方式为直线传播。由于地球本身是一个球体，传播距离受地球弯曲弧度的影响,一般传播距离为40-60公里。 要使电视信号传播的更远，就需要加高天线或增加中继站。天线高度的增加是有限的，中继站的增加会使信号衰减，成本加大。
卫星通信基础知识（五）EIRP值，G/T值的意义 在卫星通信中常常看到 EIRP、G/T 他们是什么意思呢？ EIRP EIRP(Effective Isotropic Radiated Power) 有效全向辐射功率 EIRP也称为等效全向辐射功率，它的定义是地球站或卫星的天线发送出的功率（P）和该天线增益（G）的乘积，即： EIRP=P*G 如果用dB计算，则为 EIRP(dBW) = P(dBW) + G(dBW) EIRP表示了发送功率和天线增益的联合效果。 EIRP是卫星通信和无线网络中的一种重要参数。有效全向辐射功率EIRP为卫星转发器在指定方向上的辐射功率。它为天线增益与功放输出功率之对数和，单位为dBW。EIRP的计算公式为 EIRP = P – Loss + G式中的P为放大器的输出功率，Loss为功放输出端与天线馈源之间的馈线损耗，G为卫星天线的发送增益。 通过对比同一颗通信卫星的C频段EIRP分布图和Ku频段EIRP分布图可知，C频段转发器的服务区大，通常覆盖几乎所有的可见陆地，适用于远距离的国际或洲际业务；Ku频段转发器的服务区小，通常只覆盖一个大国或数个小国，只适用于国内业务。C频段转发器的EIRP通常为36到42dBW，G/T通常为-5到+1dB/k，地面天线的口径一般不小于1.8米；Ku频段转发器的EIRP通常为44到56dBW，G/T通常为-2到+8dB/k，地面天线口径有可能小于1米。另一方面，C频段因为电波传播通常不受气候条件的影响，适用于可靠性较高的业务；Ku频段转发器则因电波传播可能遭受降雨衰耗的影响，只适用于建网条件较差、天线尺寸和成本受限的业务。下表是亚洲卫星公司四颗卫星的最大EIRP、G/T值 G/T 地面站性能指数G/T值是反映地面站接收系统的一项重要技术性能指标。其中G为接收天线增益，T为表示接收系统噪声性能的等效噪声温度。G/T值越大，说明地面站接收系统的性能越好。 目前，国际上把G/T≥35dB/K的地面站定为A型标准站，把G/T≥31.7dB/K的站定为B型标准站，而把G/T＜31.7dB/K的站称为非标准站。
卫星通信基础原理测试 题含答案 集团标准化办公室：[VV986T-J682P2&JP266L8-68PNN]
卫星通信基础原理测试题 单位: ________ 姓名: __________________ 分数: _______________ 一、填空题（每空2分，共64分） 1、卫星通信的应用范围很广，涉及长途电话、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、飞机的航行数据及至事通信等。 2、我国自迺龙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辿颗。。 3、地球卫星的轨道有赤道轨道、极轨道、倾斜轨道之分。 4、卫星通信系统主要由通信卫星和地球站两大部分组成。 5、S kyBridge是一个宽带卫星接入系统,在2002年开始运行，通过80颗低轨卫星,可为全球型父多万用户提供木地宽带接入。 6、V SAT卫星通信网络是以数据传輸为主要业务的星状网络，主要由主站、VSAT终端站、卫星转发器和网络管理系统NMS组成。 7、在VSAT通信中，一般常用的调制解方式有BPSK （二相相移键控）、QPSK （四相相移键控）、0QPSK （偏移四相相移键控）、SFSK （止弦频移键控）和TFM （平滑调频）等。 8、按卫星的运转周期以及卫星与地球上任一点的相对位置关系不同，可分为同步卫星和非同步卫星。 9、地球站是微波无线电收、发信台，用户通过他们接入卫星线路。
10、卫星通信系统主要由通信卫星和地球站两大部分组成，另外还有跟踪遥测及指令系统和监控管理系统,这两部分是为了保证卫星系统的正常工作。 二、不定项选择（每题2分，共10分） 1、超级基站采用的卫星是（A ） A、同步静止轨道卫星 B、中轨卫星 C、倾斜同步轨道卫星 2、自动寻星天线室外部分包括（ABC ） A、卫星天线 B、LNB C、BUC D、GPS 3、中国移动应急抗灾超级基站的网络拓扑结构为（D ） A、环形 B、链型 C、网状 D、星型 4、 VOIP超级基站无法对星通常会检查哪些参数（ABCD ） A、极化角 B、方位角 C、俯仰角 D、信标频率 5、通过下列哪个命令可以查询iDriect设备的发送功率（B ） A、rx power B> tx power C\ tx cw on D N rx frequency 三、判断题（每题1分，共6分） 1、按轨道平面与赤道平面的夹角不同，可分为赤道轨道卫星、极轨道 卫星和倾斜轨道卫星（V） 2、 VOIP超级基站站点一律采用自动寻星天线。（V ） 3、超级基站在配置时采用一套硬件，单逻辑基站配置。（x） 4、通信卫星是卫星通信系统中最关键的设备，一个静止通信卫星主要由5个分系统组成（V） 5、 VSAT系统一般工作在Ku波段或C波段。（J ） 6、天线分系统包括天线、馈线2个部分。(x)
第1章 1．卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电破，在两个或多个地球站之间进行通信。它是宇宙通信形式之一。 2．卫星通信的特点：①覆盖面积大, 通信距离远。一颗静止卫星可最大覆盖地球表面三分之一, 三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面, 从而实现全球通信。②设站灵活, 容易实现多址通信。③通信容量大, 传送的业务类型多。④卫星通信一般为恒参信道, 信道特性稳定。⑤电路使用费用与通信距离无关。⑥建站快, 投资省。 3．卫星通信的缺点：①卫星要求严格,要求有高可靠性、长寿命。②通信地球站设备较复杂、庞大。③存在日凌和星蚀现象。④卫星传输信号有延迟 4．非同步卫星系统按轨道分：1）低轨道卫星通信系统(LEO)，如极轨道卫星, 当卫星通过赤道上空时卫星间的距离最大, 此时须多开放一些小区; 当卫星通过两极时, 卫星间的距离变小, 这时会出现小区重叠, 在切换时要关闭一些小区。 2）中轨道卫星通信系统(MEO)3）同步（静止）卫星通信系统(GEO)：当卫星的运行轨道在赤道平面内，其高度大约为35800 km 时，它的运行方向与地球自转的方向相同． 5．地球卫星轨道分为：赤道轨道，极轨道，倾斜轨道。 6．卫星通信系统的组成：通信卫星，地球站，跟走遥测及指令系统和监控管理系统。 7．地球站的组成：天馈设备，收信机，发信机，终端设备，天线跟踪设备，以及电源设备。8．基本工作原理：当甲地一些用户要与乙地的某些用户通话时, 甲地首先要把本站的信号组成基带信号, 经过调制器变换为中频信号(70 MHz), 再经上变频变为微波信号, 经高功放放大后, 由天线发向卫星(上行线)。卫星收到地面站的上行信号，经放大处理, 变换为下行的微波信号。 9．影响同步卫星通信的因素：1）摄动：在空中运行的卫星, 受到来自地球、太阳、月亮的引力以及地球形状不均匀, 太阳辐射压力等影响, 使卫星运行轨道偏离预定理想轨道, 这种现象称为摄动。2）轨道平面倾斜效应3）星蚀与日凌中断4）卫星姿态的保持与控制 10．同步卫星通信卫星的组成：控制分系统，通信分系统，遥测指令分系统，电源分系统，温控分系统。 11．天线类型（按其覆盖面大小分）：1）球波束天线: 覆盖地球表面面积最大。一般可达地球表面的1/3。2）覆形波束天线(区域波束天线): 覆盖的地球通信区域为一特定的区域, 如为一个国家国土等。3）半球波束天线: 是球波束天线覆盖的1/2。4）点波束天线: 此波束很窄, 覆盖地面某一限定的小区。 12．卫星通信的工作频段：1~10GHZ范围内较为适宜，而且最理想的频段是4~6GHZ附近。 第2章 1．窄带调频：NBFM 宽带调频：WBFM 2．调频波带宽公式（模拟）：BFM=2(mf+1)fm=2(Δfp+fm) 3．CSSB/AM压扩单边带调幅 概念：压扩器是由在卫星通信发射端的“压缩器”和接收端的“扩展器”组成。 原理：如果一个36MHz带宽的转发器能容纳一个携带1100条话路的FDM／FM／FDMA载波，则在采用压扩器后。可使36MHz的转发器容纳2100条活路。另外，如果在转发器中可利用过频偏传输．则该转发器的容量还可进一步增至2900条话路。 4．CSSSB/AM/FDMA与FDM/FM/FDMA的不同：前者制式的卫星转发器的容量并不随着多址而减少。 5．QPSK解调方式：同步解调，非同步解调。 6．MSK调制与QPSK调制的区别：QPSK产生的相位模糊可以用DQPSK调制方式的 180（度）的载波相位变化消除，但不能改变其相位不连续；MSK（最小移频键控）就是相位连续频移键
卫星通信知识点.txt7温暖是飘飘洒洒的春雨；温暖是写在脸上的笑影；温暖是义无反顾的响应；温暖是一丝不苟的配合。8尊重是一缕春风，一泓清泉，一颗给人温暖的舒心丸，一剂催人奋进的强心剂第1章 1．卫星通信：利用人造地球卫星作为中继站转发无线电破，在两个或多个地球站之间进行通信。它是宇宙通信形式之一。 2．卫星通信的特点：①覆盖面积大, 通信距离远。一颗静止卫星可最大覆盖地球表面三分之一, 三颗同步卫星可覆盖除两极外的全球表面, 从而实现全球通信。②设站灵活, 容易实现多址通信。③通信容量大, 传送的业务类型多。④卫星通信一般为恒参信道, 信道特性稳定。⑤电路使用费用与通信距离无关。⑥建站快, 投资省。 3．卫星通信的缺点：①卫星要求严格,要求有高可靠性、长寿命。②通信地球站设备较复杂、庞大。③存在日凌和星蚀现象。④卫星传输信号有延迟4．非同步卫星系统按轨道分：1）低轨道卫星通信系统(LEO，如极轨道卫星, 当卫星通过赤道上空时卫星间的距离最大, 此时须多开放一些小区; 当卫星通过两极时, 卫星间的距离变小, 这时会出现小区重叠, 在切换时要关闭一些小区。 2）中轨道卫星通信系统(MEO3）同步（静止）卫星通信系统(GEO：当卫星的运行轨道在赤道平面内，其高度大约为35800 km时，它的运行方向与地球自转的方向相 同． 5．地球卫星轨道分为：赤道轨道，极轨道，倾斜轨道。 6．卫星通信系统的组成：通信卫星，地球站，跟走遥测及指令系统和监控管理系统。 7．地球站的组成：天馈设备，收信机，发信机，终端设备，天线跟踪设备，以及电源设备。8．基本工作原理：当甲地一些用户要与乙地的某些用户通话时, 甲地首先要把本站的信号组成基带信号, 经过调制器变换为中频信号(70 MHz, 再经上变频变为微波信号, 经高功放放大后, 由天线发向卫星(上行线。卫星收到地面站的上行信号，经放大处理, 变换为下行的微波信号。 9．影响同步卫星通信的因素：1）摄动：在空中运行的卫星, 受到来自地球、太阳、月亮的引力以及地球形状不均匀, 太阳辐射压力等影响, 使卫星运行轨道偏离预定理想轨道, 这种现象称为摄动。2）轨道平面倾斜效应3）星蚀与日凌中断4）卫星姿态的保持与控制 10．同步卫星通信卫星的组成：控制分系统，通信分系统，遥测指令分系统，电源分系统，温控分系统。11．天线类型（按其覆盖面大小分）：1）球波束天线: 覆盖地球表面面积最大。