卫星宽带通信系统

宽带卫星通信一、基本概念宽带卫星通信是指利用通信卫星作为中继站在地面站之间转发高速率通信业务，是宽带业务需求与现代卫星通信技术相结合的产物，也是当前卫星通信的主要发展方向之一。

宽带卫星通信系统是与互联网技术相联系的，运行TCP/IP 协议族的卫星通信系统。

它是数字多媒体、卫星广播、互联网的有机结合，为一系列新的应用提供了统一的服务平台，是卫星通信宽带化的一个方向。

宽带卫星通信网络结构是地面宽带IP 技术在通信领域内的演变和应用，是适应卫星分组业务和降低系统复杂性的一种尝试，目的在于廉价地提供用户满意的大流量分组数据业务，而无须ATM的干预。

它以卫星系统为基础，以IP 为网络服务平台，以Internet 应用为服务对象。

宽带是通信的发展方向，卫星通信在卫星产业中占主导地位，因此，宽带卫星通信对卫星应用产业来讲可为举足轻重。

Internet 的结构决定其不对称性。

而卫星通信网具有广播特性，上、下行链路也不对称，且具有空间跨越大、覆盖面积大、远程连接、直接一次投送到户、实时传输等优点，而这正是目前Internet 网所需求的。

卫星通信是Internet 网的重要补充，两者的结合是一种技术上的必然结果。

二、宽带卫星通信系统的分类根据不同的分类标准，可以把宽带卫星通信系统进行如下分类：1. 根据用途可分为中继型和面向用户型两类。

中继型卫星可作为中继链路为分布在不同地区的宽带网络提供互连的能力，即所谓的“宽带岛互连”;面向用户型卫星通过用户网络接口(UNI)直接为大量的终端用户(尤其是对移动用户)提供B- ISDN 网的接入链路，即是面向用户的“空中交换机”。

2. 根据轨道情况可分为静止（高）轨道（GEO，高度约为36000km 的赤道轨道）、中高度轨道（MEO,高度为10000- 20000km 范围内）和低高度轨道（LEO，卫星高度在1500km 以下）。

采用静止轨道需用卫星数量少、星座结构简单；而低轨道卫星信道传输延时小、适合实时业务。

VSAT卫星通信系统是双向、带宽按需分配的宽带系统，其设计兼顾网络速率和效率。

该系统将宽带前向信道和高速回传信道相结合，满足基于地球静止轨道卫星的宽带IP数据通信需求。

系统支持DVB-S、DVB-S2等DVB开放标准。

DVB-S2技术中包括先进的LDPC（低密度奇偶校验）编码方式，具有逼近香农理论极限的超低译码门限，同时采用8PSK、16APSK或32APSK调制方式，可比传统编码节省高达30%的带宽。

自适应编码(ACM)和调制技术能够补偿雨衰的影响。

系统采用星型拓扑结构，下行速率70Mbps，上行速率可达2Mbps，可应用于数据通信、互联网接入、交互式远程教育、视频会议、应急通信及数据采集等场合。

主要优势：•国防科工委唯一支持的卫星通信项目，瞄准国际先进水平，专为宽带卫星IP接入网络设计的VSAT 系统，符合DVB-RCS标准。

•国内首个大规模的完整VSAT系统。

•完全自主开发，采用先进保密加密技术，具备与中办机要局指定的网络加密设备互联互通能力，不存在信息安全隐患。

•中文网管系统，采用个性化设计，可依据需求定制，使用、维护方便。

•提供本地化售后服务，性价比高。

功能介绍基于标准的平台可实现与基于IP的设备、网络等的互联互通。

是支持DVB-S和DVB-S2协议的标准化系统，可兼容标准的第三方单收设备（DVB机顶盒或卡）。

室外单元1U机箱式室内单元宽带连接提供70Mbps的下行载波速率和2Mbps的上行载波速率。

先进的IP路由功能支持单播和组播、RIP、IGMP、UDP、TCP等协议。

系统规模单个节点最大支持4000个终端，可扩展。

多种入境信道访问机制带宽按需分配(BoD)：根据用户业务量需求和传输时间，系统实现动态按需分配带宽。

BoD 适用于多用户企业网访问和互联网应用，以及大文件的传输。

信息速率保证(CIR)：为用户提供类似专线的固定资源分配，以保证传输带宽，适用于VoIP 和电视会议等。

CIR再分配：CIR只在用户需要时才提供。

卫星移动通信的分类第一点：卫星移动通信的概述卫星移动通信是一种利用卫星作为中继站来实现移动通信的技术。

它主要由卫星、地球站、移动终端和传输链路等组成。

卫星移动通信系统可以提供全球覆盖，尤其适合海洋、沙漠、极地等偏远地区的通信需求。

卫星移动通信系统可以分为两类：卫星电话系统和卫星宽带系统。

卫星电话系统主要提供语音通信服务，而卫星宽带系统则提供数据、语音和视频等多种通信服务。

卫星移动通信的优点在于其覆盖范围广泛，可以实现全球范围内的通信。

此外，卫星移动通信系统具有较强的抗干扰能力和较高的通信质量。

然而，卫星移动通信也存在一些缺点，如传输延迟较大、信号传输衰减较大等。

第二点：卫星移动通信的分类卫星移动通信可以根据卫星类型、频段、传输方式等多种方式进行分类。

按照卫星类型，卫星移动通信系统可以分为地球同步轨道卫星系统（GEO）和低地球轨道卫星系统（LEO）。

地球同步轨道卫星系统具有较高的覆盖范围和通信质量，但建设成本较高。

低地球轨道卫星系统建设成本较低，但覆盖范围较小，通信质量相对较差。

按照频段，卫星移动通信系统可以分为L频段、C频段、X频段、Ku频段和Ka频段等。

不同频段的通信能力、传输速率和抗干扰能力等方面存在差异。

按照传输方式，卫星移动通信系统可以分为单向传输和双向传输两种。

单向传输系统只能实现从一个地球站向多个移动终端的通信，而双向传输系统则可以实现双向通信。

此外，卫星移动通信系统还可以根据应用领域进行分类，如民用、军事、航空航天等。

不同应用领域的卫星移动通信系统在技术要求、通信质量、安全性能等方面存在差异。

总之，卫星移动通信系统具有多种分类方式，不同类型的系统在覆盖范围、通信质量、建设成本等方面有所差异。

根据实际需求和应用场景选择合适的卫星移动通信系统具有重要意义。

第三点：卫星移动通信的关键技术卫星移动通信系统的实现涉及到多种关键技术，其中包括卫星通信技术、多址技术、信号处理技术等。

卫星通信技术是卫星移动通信系统的核心技术，主要包括卫星传输链路的设计与优化、信号调制与解调、信号编码与解码等。

宽带卫星通信技术【日本宽带多媒体卫星通信系统“ＷＩＮＤＳ”技术详解】系统概述及用途21世纪初，日本政府制定了名为“e-Japan Strategy”信息化发展战略，“WINDS”项目是“e-Japan Strategy”中的一部分，旨在解决基于卫星高速数据传输中的关键技术，该系统是由日本宇航局（Japan Aerospace Exploration Agency JAXA）和国家信息及通信技术研究所（National Institute of Information and Communication NICT）共同开发。

该卫星是世界上第一颗实现星上ATM交换的宽带卫星，第一次实现了卫星吉比特通信，第一次采用了收发Ka频段的相控阵天线，独具特色的综合采用了弯管式、再生式、混合式三种工作模式，各项技术都堪称卫星通信技术的里程碑。

在该通信系统中，普通用户通过口径为45cm的小型天线便可达到上行1.5/6Mbps、下行155Mbps的传输速率，企业用户通过口径5m的天线，可实现高达1.2Gbps的点对点传输，可广泛应用干线网、接入网、组播等多种网络模式。

空间段的组成及关键技术1. 卫星星体“WINDS”系统使用“KIZUNA”卫星，该卫星星体为三轴稳定的洛克希德-马丁标准星体如图1。

表1显示了该通信系统中“KIZUNA”卫星星体的主要指标。

2. 通信有效载荷“WINDS”系统的有效载荷由星上再生式交换子系统（ABS）、中频交换子系统、两种天线系统（APAA和MBA）以及多端口放大器（MPA）等组成如图2。

其中，“WINDS”系统的星上再生式交换子系统由NICT 负责研发，可与地面ATM交换系统兼容。

星上再生式交换子系统（ABS）可高速高效地在多个波束之间建立连接，有效地统计复用无线链路资源。

该系统由三部分组成：数字信号处理解调器（DDEM）、模拟信号处理调制器（MOD）以及ATM 基带交换系统（ATMS）“WINDS”系统为星上再生式交换子系统（ABS）配备3个数字信号处理解调器（DDEM）、3个模拟信号处理调制器（MOD）以及2个ATM基带交换系统单元如图3所示。

2012.446卫星宽带网络系统的研究与分析薛中伟92941部队 辽宁 125000摘要：本文主要介绍了卫星宽带网络系统的基本原理、技术特点、发展现状和应用趋势，通过研究和分析，证明了卫星宽带网络在信息通信领域具有广阔的应用前景。

关键词：卫星宽带网络；无线通信；无线ATM0 前言卫星宽带网络系统是将卫星通信技术和Internet 宽带互联网技术结合起来发展成的一种新型的信息传输系统，也称为卫星因特网系统。

卫星宽带网络系统通过卫星进行语音、数据、图像以及视频信息的处理和传送。

由于卫星通信系统的带宽远小于光纤线路，因此几十兆比特每秒就称为宽带通信。

卫星通信具有覆盖范围广，通信能力不受各种地区条件限制的优点，目前已经成为无线宽带网络的重要手段，尤其对于偏远的农村地区，通过卫星宽带网络可以实现和城市一样共享互联网资源。

1 卫星宽带网络的基本原理 1.1 系统建设卫星宽带网络系统的构建可以通过两种途径实现。

一种是专门研制、发射专用的宽带卫星，利用宽带卫星转发器进行信息传递，用它运行宽带业务；另一种是利用通信或广播卫星现有的透明转发器，在地球站建设宽带终端来实现宽带网络业务。

可以看出，前者是专门的卫星宽带网络系统，具有带宽大、速率高的优点，但是前期需要很大的投资，市场风险较高。

另一种做法是利用现有的空间资源开展卫星宽带服务，即开发适合卫星宽带服务的技术、技术产品(系统设备)，用它建设卫星宽带网络，具有系统建设简单、技术基础完善的优点，但是在使用中带宽容易受到限制。

1.2 工作模式由于人们在宽带网络上接收数据量远远大于发送数据量，因而卫星宽带网络系统是一种非对称的卫星高速数据接入系统。

采用卫星高速下载和地面反馈的外交互的工作模式，即采用卫星链路作为下行数据链路，将其他通信网络如电话拨号、局域网等作为上行数据链路，从而降低整个系统的带宽成本。

用户在电脑上安装一块卫星网络PCI 卡和卫星接收天线相连，所有低带宽的网络业务可以通过MODEM 从电话网络上传送出去。

宽带海事卫星通信系统技术的基本特点及应用随着科技的不断发展，人们对于通信系统的需求也越来越高，尤其是在海事领域。

传统的通信方式已经不能满足海事领域的需求，宽带海事卫星通信系统技术应运而生。

它具有高速、稳定、全球覆盖等特点，被广泛应用于海事领域的通信联系、数据传输、应急救援等方面。

一、基本特点1.高速：宽带海事卫星通信系统技术具有高速传输的特点。

海上工作人员可以通过宽带海事卫星通信系统实现高速互联网接入，进行视频会议、数据传输等应用，大大提高了工作效率和沟通效果。

2.稳定：在海上环境中，传统的通信系统容易受到天气、海况等因素的影响，导致信号不稳定或中断。

而宽带海事卫星通信系统技术可以稳定地提供通信服务，不受外界环境影响，保证了海上通信的连续性和可靠性。

3.全球覆盖：宽带海事卫星通信系统技术具有全球覆盖的特点。

无论船只身处何地，都可以通过卫星信号实现通信联系，大大方便了海上工作人员的通讯需求。

4.多样化应用：宽带海事卫星通信系统技术支持语音通信、短信通信、数据传输、视频监控等多种应用，满足了海事工作中的多样化通讯需求。

二、应用场景1.通信联系：船只与陆地的通信联系是海事领域最基本的需求，而宽带海事卫星通信系统技术可以为船只提供稳定、高速的通信服务，保障海上通讯的畅通。

2.数据传输：海事领域需要大量的数据传输，如海图、气象资料、航行数据等。

宽带海事卫星通信系统技术可以实现大容量数据传输，满足海事工作中的数据需求。

3.视频监控：船只上配备摄像头，可以通过宽带海事卫星通信系统技术实现远程视频监控，提高船舶安全性和管理效率。

4.应急救援：海上遇险时，需要及时的求助和救援。

宽带海事卫星通信系统技术可以为遇险船只提供及时的通讯和定位服务，保障海上人员的生命安全。

5.船舶管理：船舶管理涉及到船舶位置追踪、船员管理、货物监控等方面，而宽带海事卫星通信系统技术可以为船舶管理提供强大的技术支持。

三、发展趋势随着航运业的发展和对通信要求的不断提高，宽带海事卫星通信系统技术在海事领域的应用前景一片光明。

宽带海事卫星通信系统技术的基本特点及应用海事卫星通信系统是指利用卫星通信技术，为海上船舶和海洋平台提供通信服务的系统。

它通过卫星与地面设备进行数据传输，能够实现海事信息的广域覆盖和实时传输，极大地提高了海上通信的便捷性和可靠性。

本文将对宽带海事卫星通信系统技术的基本特点及应用进行介绍。

一、基本特点1. 宽带高速宽带海事卫星通信系统采用的是卫星通信技术，能够实现高速的数据传输。

传统的海上通信系统受制于地面基础设施的限制，传输速度较慢，而宽带海事卫星通信系统能够提供高达几百兆甚至更高的带宽，满足海上通信对于大容量数据传输的需求。

2. 全球覆盖宽带海事卫星通信系统通过卫星进行数据传输，能够实现全球范围的覆盖，无论船只身处何处，都能够使用卫星通信系统进行通信。

这使得海上船舶和海洋平台能够实现与陆地的实时通信，及时获取和传输信息，为航行安全和生产经营提供了有力的保障。

4. 可靠性高宽带海事卫星通信系统采用卫星通信技术，不受地面基础设施的限制，不会因为地域条件或自然灾害等原因而造成通信中断。

现代卫星通信技术具有高度的稳定性和可靠性，可以确保海上通信的畅通和安全。

5. 多样化应用宽带海事卫星通信系统不仅可以用于语音通信和短信传输，还可以传输图像、视频、数据等多种形式的信息。

这为海上船舶和海洋平台提供了丰富的通信方式和多样的信息表达方式，满足了海上通信的多样化需求。

二、应用领域1. 海上航行宽带海事卫星通信系统在海上航行中扮演着至关重要的角色。

船舶通过卫星通信系统可以实时获取航行信息、天气预报、海图更新等数据，提高船舶航行的安全性和准确性。

船舶之间和船舶与岸基通信中心之间也可以通过卫星通信系统实现快速便捷的通讯联系。

2. 水产养殖在海洋平台上，宽带海事卫星通信系统也发挥着重要的作用。

水产养殖场可以通过卫星通信系统实时获取水质监测数据、养殖情况、市场信息等，对养殖过程进行科学管理和决策，提高养殖效率和经济效益。

3. 海上救援在海上遇险时，宽带海事卫星通信系统可以发挥出色的救援作用。

宽带海事卫星通信系统技术的基本特点及应用宽带海事卫星通信系统是一种新型的海事卫星通信系统，它主要是以海事卫星为基础建立一种宽带行业特定通信形式，它具备以下几个基本特点：1、高速宽带功能：宽带海事卫星通信系统支持高速宽带传输，在到达目的地之前，卫星通信信号可以被加速传输，以达到高速宽带传输要求。

2、多媒体通信：宽带海事卫星通信系统支持多媒体通信，从单一的文件传输到多媒体的音频，视频以及图片的传输，都将大大提高传输的效率和质量。

3、智能定制：宽带海事卫星通信系统将提供定制的通信场景，比如实时海上作业、海洋应用、搜救以及数据挖掘等，从而使用户可以更加灵活地应用宽带通信技术。

4、丰富的应用场景：宽带海事卫星通信系统不仅支持国外广播电台运营，同时也支持复杂的远程商务通信，可用于海上航行、搜救、视频通话、视频会议等。

1、海洋管理：宽带海事卫星通信系统可用于海洋管理，实时监控海洋水质和环境，行政管理数据的获取以及各种海洋安全作业的监督等。

2、船舶导航：宽带海事卫星通信系统可用于船舶导航，它可为船舶用户提供实时海图数据和良好的通信环境，可以帮助船舶安全顺利航行。

3、船舶安全：宽带海事卫星通信系统非常适合于船舶安全，不仅可以为可疑的船舶提供实时的监测，而且还可以通过卫星广播系统实现基于卫星的可视电视警务通信。

4、海洋应急救援：宽带海事卫星通信系统通过提供多种应用场景，可以为受灾的船舶提供快速的信息传输和应急救援，以确保海上船只的安全。

总之，宽带海事卫星通信系统具有高速宽带功能、多媒体通信、内容定制等优点，可以为海洋管理、船舶导航、船舶安全以及海洋应急救援等提供快捷高效的服务。

可以说，它将为海洋研究和人员海洋行动提供安全、稳定、可靠的通信服务，从而推动海洋产业的发展。

二、宽带卫星通信终端一、中星16宽带卫星通信系统三、天通一号卫星移动通信系统四、卫星移动通信终端五、卫星移动通信研究热点中星16卫星通信地面应用系统主要为个人用户和企业集团用户提供宽带互联网接入服务，并可支持传统的话音业务和线路租用业务；系统同时还可为机动用户终端提供通信服务，支持特殊场景下的应急通信；另外系统还可用于环境信息采集和减灾防灾信息分发。

1、系统应用背景（3）企业应用：集团用户或虚拟运营商利用卫星网络组建虚拟私有网络，并具有相应管理权限；（2）应急应用：作为地面网络的备份，为特定用户点对点通信提供保证性带宽；（1）个人应用：终端用户通过卫星网络接入互联网；用户可以局域网形式共享带宽；（4）行业应用：新闻采访、数据采集应用信关站Internet企业应用个人应用SOHO 行业应用：新闻采访应急应用2、系统应用场景2、系统应用场景我国具有自主知识产权的中星16 号Ka 宽带卫星具有26 个用户波束、3 个馈电波束，在北京、成都和喀什三地设置了三个关口站。

与目前国际先进的卫星相比，中星16 号Ka 宽带卫星的系统容量、区域覆盖等还相对有限，随后建设的中星18 号Ka 宽带卫星将对此进行全面的补充和完善。

届时，除了我国陆地、北海、东海、南海都可以全部覆盖之外，还有几个海洋移动波束可以用于机动应用。

这将为我国应急通信提供大范围、全时空的系统保障。

3、波束覆盖情况-中星16卫星配置26个用户波束及相应的3个信关波束，覆盖中国部分区域。

每用户波束覆盖区域约为20万平方公里。

右/左旋圆极化，八色复用，前向340MHz，返向120MHz。

3、波束覆盖情况-大平台设计容量大约在120G~150G，该指标与国际高端Ka多点波束卫星容量相当。

• 75•机载宽带卫星通信系统的构建，是促进我国航空航天事业快速发展的关键，有利于提升通信便捷性的同时，保障信号的良好传输质量，促进覆盖范围的扩增。

机载宽带卫星通信系统的组成及运行原理具有一定复杂性，因此在系统运行中需要加强相关技术的优化，以实现业务拓展，满足未来发展要求。

本文将对机载宽带卫星通信系统的基本组成和发展现状进行分析，探索机载宽带卫星通信系统的信道特性及关键技术，研究系统设计方案，为实践工作提供参考。

近年来，机载宽带卫星通信系统的功能不断完善，尤其是随着多种先进技术的应用，其通信容量得到扩增，在实践工作中具有较强的灵活性。

为了能够满足机载宽带卫星通信系统的运行需求，必须加强新技术手段的引进与应用。

尤其是在军用飞机和大型喷气机当中，对于卫星通信设备的运行性能要求较高，应该充分发挥宽带卫星通信的优势，保障良好的传输效率与质量。

1 机载宽带卫星通信系统的信道特性1.1 损耗传输在自由空间当中往往出现损耗传输的现象，单位增益存在于发射天线和接收天线当中，根据相关公式对损耗传输量进行计算。

虽然在大气层中的损耗相对不高，但是也会存在较大的变化情况，尤其是容易受到天气因素的影响，包括了云、雾、降雪、降雨等等，导致损耗量上升。

尤其是会受到恶劣天气的影响，导致通信中断的问题出现。

由于天气因素具有不确定性，因此对于损耗的估计也会存在较大难度。

在损耗传输中，降雨的影响相对较大，尤其是在降雨天气下会导致电磁波的传输强度出现下降。

在系统应用当中，应该综合考量该地区的气候特征并做好降雨时间的有效预测，保障数据服务的可靠性。

1.2 电离层闪烁和大气闪烁卫星信号的强度会产生不规律的变化，这主要是受到折射率的影响，进而引发大气闪烁的现象。

无线电相位和振幅等，会受到不均匀电子游动的影响，出现较大幅度的变化，进而导致电离层闪烁的现象。

为了能够对电离层闪烁和大气闪烁的问题进行处理，可以应用时间分集、编码分集和添加余量等措施。