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。