卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道;其轨道近似于椭圆或圆形,地心就 处在椭圆的一个焦点或圆心上。
按照轨道平面与赤道平面的夹角i(轨道倾角)的不同,地球卫星的轨道有以下 三种:
在微波频带,整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度,为了便于放大和发
射及减少变调干扰,一般在星上设置若干个转发器。每个转发器被分配一定的工作 频带。目前的卫星通信多采用频分多址技术,不同的地球站占用不同的频率,即采 用不同的载波。比较适用于点对点大容量的通信。近年来,时分多址技术也在卫星 通信中得到了较多的应用,即多个地球站占用同一频带,但占用不同的时隙。与频 分多址方式相比,时分多址技术不会产生互调干扰、不需用上下变频把各地球站信
距地面500—2000Km,传输时延和功耗都比较小,但每颗星的覆盖范围也比 较小,典型系统有Motorola的铱星系统。低轨道卫星通信系统由于卫星轨道低,信 号传播时延短,所以可支持多跳通信;其链路损耗小,可以降低对卫星和用户终端 的要求,可以采用微型/小型卫星和手持用户终端。但是低轨道卫星系统也为这些优 势付出了较大的代价:由于轨道低,每颗卫星所能覆盖的范围比较小,要构成全龙8技术支持球 系统需要数十颗卫星,如铱星系统有66颗卫星、Globalstar有48颗卫星、Teledisc有288颗卫星。同时,由于低轨道卫星的运动速度快,对于单一用户来说,卫星从 地平线升起到再次落到地平线以下的时间较短,所以卫星间或载波间切换频繁。因 此,低轨系统的系统构成和控制复杂、技术风险大、建设成本也相对较高。
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)。
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)。
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。
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
距地面2000—20000Km,传输时延要大于低轨道卫星,但覆盖范围也更大, 典型系统是国际海事卫星系统。中轨道卫星通信系统可以说是同步卫星系统和低轨 道卫星系统的折衷,中轨道卫星系统兼有这两种方案的优点,同时又在一定程度上 克服了这两种方案的不足之处。中轨道卫星的链路损耗和传播时延都比较小,仍然 可采用简单的小型卫星。如果中轨道和低轨道卫星系统均采用星际链路,当用户进 行远距离通信时,中轨道系统信息通过卫星星际链路子网的时延将比低轨道系统低。 而且由于其轨道比低轨道卫星系统高许多,每颗卫星所能覆盖的范围比低轨道系统 大得多,当轨道高度为lOOOOKm时,每颗卫星可以覆盖地球表面的23.5%,因而 只要几颗卫星就可以覆盖全球。若有十几颗卫星就可以提供对全球大部分地区的双 重覆盖,这样可以利用分集接收来提高系统的可靠性,同时系统投资要低于低轨道 系统。因此,从一定意义上说,中轨道系统可能是建立全球或区域性卫星移动通信 系统较为优越的方案。当然,如果需要为地面终端提供宽带业务,中轨道系统将存 在一定困难,而利用低轨道卫星系统作为高速的多媒体卫星通信系统的性能要优于 中轨道卫星系统。
号分开、适合数字通信、可根据业务量的变化按需分配传输带宽,使实际容量大幅 度增加。另一种多址技术是码分多址(CDMA),即不同的地球站占用同一频率和同一 时间,但利用不同的随机码对信息进行编码来区分不同的地址。CDMA采用了扩展
频谱通信技术,具有抗干扰能力强、有较好的保密通信能力、可灵活调度传输资源 等优点。它比较适合于容量小、分布广、有一定保密要求的系统使用。
注:由于空间通信是超越国界的,频谱分配是在ITU主管下进行的,1979年世界无线电行政大
会(WRAC)分配给卫星通信的频带包含17个业务分类,并将全球分为三个地理区域:1区、H