2、分,6,通信衛(wèi)星的軌道,7,同步靜止軌道衛(wèi)星,衛(wèi)星運(yùn)行軌道處于地球赤道平面內(nèi)，運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向一致，饒地球一圈的時(shí)間與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同（24小時(shí)）的衛(wèi)星稱為同步靜止軌道衛(wèi)星（此時(shí)衛(wèi)星距地面高度為35785.6公里） 從地面看衛(wèi)星是“靜止”不動(dòng)的，即地面上各點(diǎn)與衛(wèi)星之間的相對(duì)位置不變,8,通信衛(wèi)星的軌道,9,通信衛(wèi)星的軌道,10,衛(wèi)星通信的發(fā)展概況（一）,1945年五月英國(guó)人阿瑟克拉克提出關(guān)于靜止衛(wèi)星的設(shè)想 50年代，美國(guó)宇航局和國(guó)防部分別研制了不同類型的通信衛(wèi)星： NASA：“反射鏡”、“被動(dòng)式”、“無(wú)源式”通信衛(wèi)星（“回聲”） DoD：“轉(zhuǎn)發(fā)器”、“主動(dòng)式”、“有源式”通信衛(wèi)星，
3、通信質(zhì)量要好的多,11,衛(wèi)星通信的發(fā)展概況（二）,1954-1964 衛(wèi)星通信試驗(yàn)，1957年10月4日蘇聯(lián)發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星，1963年7月美國(guó)發(fā)射了第一顆地球同步衛(wèi)星，他們都進(jìn)行了衛(wèi)星通信試驗(yàn) 1965年國(guó)際通信衛(wèi)星組織的IS-1（國(guó)際通信衛(wèi)星）發(fā)射，衛(wèi)星通信進(jìn)入實(shí)用階段,12,衛(wèi)星通信的發(fā)展概況（三）,我國(guó)于1970年4月24日，成功地發(fā)射了自行研制的東方紅一號(hào)衛(wèi)星，1984年4月發(fā)射了我國(guó)第一顆同步通信衛(wèi)星東方紅二號(hào)，1997年5月12日月發(fā)射了我國(guó)第一顆三軸穩(wěn)定的同步通信衛(wèi)星東方紅三號(hào)，該星目前正在運(yùn)行 我國(guó)自1972年開始運(yùn)行衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) 目前全球共有地球同步靜止軌道衛(wèi)星約210
4、顆，其中我國(guó)擁有10顆（包括亞洲衛(wèi)星公司和亞太衛(wèi)星公司）,13,衛(wèi)星通信的特點(diǎn),覆蓋區(qū)域大，通信距離遠(yuǎn)，通信成本與通信距離無(wú)關(guān) 以廣播方式工作，便于實(shí)現(xiàn)多址聯(lián)接，組網(wǎng)方式靈活 通信容量較大，能應(yīng)用的業(yè)務(wù)種類多 可自發(fā)自收進(jìn)行監(jiān)測(cè) 機(jī)動(dòng)靈活 設(shè)備復(fù)雜，有時(shí)延 要解決星蝕及空間干擾問(wèn)題,14,衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍,長(zhǎng)途電話、傳真 電視廣播、娛樂(lè) 計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng) 電視會(huì)議、電話會(huì)議 交互型遠(yuǎn)程教育 醫(yī)療數(shù)據(jù) 應(yīng)急業(yè)務(wù)、新聞廣播 交通信息、船舶、飛機(jī)的航行數(shù)據(jù)及軍事通信等,15,衛(wèi)星通信和地面通信的對(duì)比,16,衛(wèi)星通信業(yè)務(wù),衛(wèi)星固定網(wǎng)業(yè)務(wù) 衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù) VSAT通信業(yè)務(wù) 衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù) 衛(wèi)星專線業(yè)務(wù),17
5、,衛(wèi)星通信的應(yīng)用簡(jiǎn)介,中國(guó)的衛(wèi)星通信經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，從無(wú)到有，已經(jīng)初具規(guī)模，但是發(fā)展速度仍比較緩慢。注冊(cè)的衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)公司已有中國(guó)通信廣播衛(wèi)星公司、中國(guó)東方通信衛(wèi)星有限責(zé)任公司、鑫諾衛(wèi)星通信有限公司、亞洲衛(wèi)星通信有限公司、亞太衛(wèi)星控股有限公司五家（在大陸注冊(cè)三家），共擁有9顆衛(wèi)星, 342個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器單元（C波段236個(gè)、Ku波段106個(gè)，均已折合至每轉(zhuǎn)發(fā)器36MHz帶寬）。其業(yè)務(wù)已覆蓋到亞洲大部分地區(qū)和歐洲部分地區(qū)。,18,衛(wèi)星通信的應(yīng)用簡(jiǎn)介,目前國(guó)內(nèi)公眾衛(wèi)星通信網(wǎng)的干線已有37個(gè)大型C波段地球站，運(yùn)行著3萬(wàn)5千條雙向電路（占國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途電路的56），另有4個(gè)試驗(yàn)地球站和約30臺(tái)移動(dòng)衛(wèi)星通信車載站工
6、作在Ku波段。 國(guó)際通信方面我國(guó)運(yùn)營(yíng)15座國(guó)際通信衛(wèi)星地球站，開通了約1萬(wàn)3千條雙向電路（占國(guó)際長(zhǎng)途電路的26%）。中國(guó)通信廣播衛(wèi)星公司等具有國(guó)際點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù)許可的單位開通了150200條國(guó)際雙向VSAT電路。公眾通信約使用50個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器 。,19,衛(wèi)星通信的應(yīng)用簡(jiǎn)介,我國(guó)已有中央電視臺(tái)的12套節(jié)目，中央人民廣播電臺(tái)和國(guó)際臺(tái)的32路聲音廣播節(jié)目，以及31個(gè)省、自治區(qū)、直轄市的廣播電視節(jié)目均通過(guò)通信衛(wèi)星向全國(guó)傳送。目前我國(guó)廣播電視節(jié)目共使用了11顆通信衛(wèi)星（亞太1A、亞洲2號(hào)、亞洲3S、鑫諾1號(hào)、亞太2R、泛美3R號(hào)、泛美8號(hào)、泛美9號(hào)、泛美3R號(hào)、泛美10號(hào)、銀河3R和熱鳥3號(hào)）的32個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器。我
7、國(guó)已建成的廣播電視衛(wèi)星地球站共31座，地面衛(wèi)星收轉(zhuǎn)臺(tái)站52萬(wàn)多座。與1985年上衛(wèi)星時(shí)相比，我國(guó)廣播電視人口覆蓋率已由68.3%和68.4%上升為2001年底的92.9%和94.1%。,20,衛(wèi)星通信的應(yīng)用簡(jiǎn)介,至2001年底國(guó)內(nèi)VSAT經(jīng)營(yíng)者有43家。雙向VSAT站7000多個(gè)，單向VSAT站近17000個(gè)。目前，經(jīng)營(yíng)性和專用性VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)約達(dá)120個(gè)左右。專網(wǎng)通信約使用14個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器，經(jīng)營(yíng)性VSAT通信用了約14個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器,21,VSAT通信,VSAT是英文Very Small Aperture Terminal的縮寫，其意為甚小天線口徑終端，也就是使用小口徑天線的用戶地球站（天線口徑小
8、于2.5米） 一個(gè)典型的VSAT系統(tǒng)，是由眾多的VSAT、一個(gè)(或少數(shù)幾個(gè))大的主站組成。以通信衛(wèi)星為中繼，VSAT可與主站或其它VSAT對(duì)通，提供各種電信業(yè)務(wù) VSAT是80年代中期美國(guó)開發(fā)的一種衛(wèi)星通信設(shè)備，它建造成本很低且容易在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)或其它地面線路難以到達(dá)的場(chǎng)合進(jìn)行安裝,22,VSAT系統(tǒng)分類,按通信能力分： 單向VSAT 雙向VSAT 按網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分： 星狀網(wǎng) 網(wǎng)狀網(wǎng) 混合網(wǎng),23,VSAT通信的優(yōu)點(diǎn),建造成本低，覆蓋范圍廣 安裝方便，可在樓頂，水泥座上安裝 集成性好，可將語(yǔ)音數(shù)據(jù)集成在一起使用 相對(duì)獨(dú)立，容易組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)而不受公網(wǎng)的制約 通信質(zhì)量好，抗干擾能力強(qiáng) 組網(wǎng)方便，可以是
9、星、網(wǎng)或星網(wǎng)結(jié)合 數(shù)據(jù)安全性好,24,ODU,ODU是一個(gè)緊湊的、安裝在防風(fēng)、防雨盒子內(nèi)的射頻單元，由固態(tài)功放（SSPA）、低噪聲放大-變頻組件（LNC）、上變頻器以及正交模耦合器（用以收、發(fā)共用天線）組成 一般安裝在天線發(fā)射面焦點(diǎn)處或附近，以減小天線饋電喇叭與射頻設(shè)備之間的傳輸損耗 提供信號(hào)的上、下變頻 發(fā)送端站信號(hào)至衛(wèi)星及接收主站信號(hào),25,26,IDU,IDU配置在靠近用戶終端設(shè)備的室內(nèi)，由調(diào)制解調(diào)器和基帶處理單元組成 提供VSAT與用戶的接口、VSAT與衛(wèi)星的鏈接、地面通信規(guī)程與衛(wèi)星線路通信規(guī)程之間的變換等,27,VSAT業(yè)務(wù),點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn) 單、雙向數(shù)據(jù)通信和廣播業(yè)務(wù) 網(wǎng)狀網(wǎng)話音和
10、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù) 尋呼聯(lián)網(wǎng)與覆蓋業(yè)務(wù) 報(bào)刊印版、聲訊、證券 信息傳輸業(yè)務(wù) VSAT工程服務(wù),28,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成,,,,,,,,,測(cè)控管理分系統(tǒng),跟蹤遙測(cè)指令分系統(tǒng),通信地球站系統(tǒng),空間分系統(tǒng),29,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成,空間分系統(tǒng) 即通信衛(wèi)星，起無(wú)線電中繼站作用，主體是通信裝置，包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器（微波收、發(fā)信機(jī)）和天線，保障部分星體上的遙測(cè)指令、控制系統(tǒng)和能源裝置等 監(jiān)控管理分系統(tǒng) 對(duì)定點(diǎn)的衛(wèi)星在業(yè)務(wù)開通前、后進(jìn)行通信性能的監(jiān)測(cè)和控制（如對(duì)轉(zhuǎn)發(fā)器功率、衛(wèi)星天線增益、各地球站發(fā)射功率、帶寬等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控） 跟蹤遙測(cè)指令分系統(tǒng) 對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行跟蹤測(cè)量，控制其準(zhǔn)確進(jìn)入靜止軌道上的指定位置；定
11、期對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行軌道修正和位置保持,30,通信衛(wèi)星的外觀（一）,31,通信衛(wèi)星的外觀（二）,32,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成,衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的頻率安排,33,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的基本組成,地球站 是微波無(wú)線電收、發(fā)信臺(tái)（站），用戶通過(guò)他們接入衛(wèi)星線路 典型的地球站示意圖：,天線、饋源設(shè)備,接收設(shè)備,發(fā)射設(shè)備,電源設(shè)備,跟蹤伺服設(shè)備,信道終端設(shè)備,,,,,,,電源設(shè)備,34,衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu),各衛(wèi)星通信系統(tǒng)都有一定的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如星形、網(wǎng)格形或混合形,,,,,,中心站,,,,,,,星形,網(wǎng)格形,35,混合網(wǎng),,VSAT,VSAT,VSAT,VSAT,VSAT,VSAT,,,,,,,,,36,系統(tǒng)工作過(guò)程,基帶
12、入,B D U,M,F,U C,H P A,B D U,L N A,D C,F,D E M,,,,,,,,,,,,基帶出,,,,處理器發(fā)基帶,調(diào)制器,中頻濾波器,上行變頻器,功率放大器,放大器低噪聲,下行變頻器,中頻濾波器,解調(diào)器,處理器收基帶,,,,,,,射頻線路,中頻線路,衛(wèi)星無(wú)線電線路,,,,,,,上行空間路徑,下行空間路徑,發(fā)送站一個(gè)已調(diào)載波通路,接收站一個(gè)已調(diào)載波通路,37,衛(wèi)星通信使用頻率,電波應(yīng)能穿過(guò)電離層，傳輸損耗和外部附加噪聲應(yīng)盡可能小 有較寬的可用頻帶，盡可能增大通信容量 較合理的使用無(wú)線電頻譜，防止各宇宙通信業(yè)務(wù)之間及與其它地面通信業(yè)務(wù)之間產(chǎn)生相互干擾 通信采用微波頻段（
13、300MHz-300GHz）,38,衛(wèi)星通信使用頻率,C頻段（3.4-6.65GHz) Ku頻段(10.95-18GHz) Ka頻段(18-40GHz) L頻段(1.12-2.6GHz) 其他頻段(UHF,S,X,Q,V),39,常用工作頻段,也有如下的頻段劃分： UHF（特高頻）：0.3-3GHz SHF（超高頻）：3-30GHz EHF（極高頻）：30-300GHz,40,另一種頻段劃分,41,C波段與Ku波段的比較,C波段 資源較豐富 易受地面干擾 天線口徑較大 不受天氣影響,Ku 波段 資源較為緊張 不易受到干擾 天線口徑較小 在地球站和天線一定時(shí)波束較窄 在濃云、密霧、暴雨等惡
14、劣天氣情況下，信號(hào)損耗較大,42,星蝕及日凌中斷,星蝕： 所有靜止衛(wèi)星在每年春分和秋分前后各23天中，當(dāng)星下點(diǎn)（衛(wèi)星與地心連線同地球表面的交點(diǎn)）進(jìn)入當(dāng)?shù)貢r(shí)間午夜前后，衛(wèi)星、地球和太陽(yáng)共處在一條直線上，衛(wèi)星進(jìn)入地球陰影區(qū)而造成星蝕；此時(shí)一般靠星載蓄電池來(lái)供給能源 衛(wèi)星位置西移1，星蝕開始時(shí)間可推遲4分鐘，東移1則可提前4分鐘,43,星蝕及日凌中斷,日凌中斷： 在每年春分秋分前后，當(dāng)衛(wèi)星星下點(diǎn)進(jìn)入當(dāng)?shù)刂形缜昂髸r(shí)，衛(wèi)星處在太陽(yáng)和地球中間，天線在對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星的同時(shí)也會(huì)對(duì)準(zhǔn)太陽(yáng)，會(huì)因接收到強(qiáng)大的太陽(yáng)熱噪聲而使通信無(wú)法進(jìn)行，稱為日凌中斷（每次延續(xù)約6天）；月亮也會(huì)引起類似問(wèn)題，但其噪聲比太陽(yáng)小的多，不會(huì)造成中
15、斷 每天出現(xiàn)中斷的最長(zhǎng)時(shí)間與天線口徑、工作頻率有關(guān),44,星蝕及日凌中斷示意圖,45,位置保持,靜止通信衛(wèi)星會(huì)因受地球、月球、太陽(yáng)及其它星球的引力作用而發(fā)生漂移；其中，太陽(yáng)和月球的引力使靜止衛(wèi)星在南北方向上緩慢漂移，而地心引力的不均勻會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星瞬時(shí)速度的起伏，使其在東西方向上漂移。 通常衛(wèi)星上裝有用于位置保持的噴氣推進(jìn)器，并備有動(dòng)力原料，通過(guò)地面測(cè)控站定期控制推進(jìn)器的工作，修正衛(wèi)星的軌道位置，保證其位置精確度在要求范圍內(nèi)。,46,姿態(tài)穩(wěn)定,靜止通信衛(wèi)星在太空中需要以正確的姿態(tài)面隊(duì)地球并保持穩(wěn)定，以保證星上定向輻射的通信天線照射到地球上的通信區(qū)域，太陽(yáng)能電池板能良好的采集陽(yáng)光等。 常用的姿態(tài)控制
16、方法有 自旋穩(wěn)定 三軸穩(wěn)定,47,極化（一）,天線的輻射場(chǎng)通常是橫電磁波，即沒(méi)有與傳播方向平行的（縱向）電磁場(chǎng)分量；利用直角坐標(biāo)系可將電場(chǎng)分解為Ex和EY分量（z為傳播方向）； 直線極化波：電場(chǎng)的水平與垂直分量的相位相同或相差1800，即合成電場(chǎng)的大小隨時(shí)間變化，但方向總保持在一直線上； 當(dāng)電波只含水平（與地面平行）分量時(shí)稱為水平線極化波；只含垂直分量時(shí)稱為垂直線極化波。,48,極化（二）,電場(chǎng)的水平分量和垂直分量振幅相等，但相位相差900或2700的稱為圓極化波，即電場(chǎng)的大小不變，方向隨時(shí)間在圓上以射頻角速度旋轉(zhuǎn)； 若面向電磁波傳去的方向，電磁矢量為順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，稱為右旋極化波；反
17、之，若為逆時(shí)針?lè)较騻鞑ィ瑒t為左旋極化波； 水平與垂直極化波之間，左旋與右旋極化波之間無(wú)能量耦合，即極化隔離。,49,地球站的方位角和仰角,E天線的仰角 A天線的方位角 1衛(wèi)星星下點(diǎn)經(jīng)度 r/h=0.151 2所在地的經(jīng)度 所在地緯度,,,,,,,仰角E,S（ 1 ）,S地面投影,,,,方位角A,正南,S,（2，）,50,傳輸時(shí)延,一條單跳的衛(wèi)星通信線路，由發(fā)送端到接收端的單程傳輸時(shí)延為： t=上行下行空間傳輸路徑距離和/C C為電波在自由空間的傳播速度 當(dāng)衛(wèi)星為靜止衛(wèi)星時(shí)，空間傳輸距離和最小為35786.6公里，最大為41679.4公里，一般取40000公里的約值 單程時(shí)延一般取0.27秒
18、，雙程取0.54秒,51,衛(wèi)星通信技術(shù)體制,頻分多址（FDMA） 時(shí)分多址（TDMA） 碼分多址（CDMA） 空分多址（SDMA）,52,FDMA的基本特征,將衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的可用射頻頻帶分割成若干互不重疊的部分，再分配給各地球站所要發(fā)送的各載波使用 FDMA方式中各載波的射頻頻率不同 發(fā)送的時(shí)間可以重合，但載波占用的頻帶是彼此嚴(yán)格分開的,53,頻分多址（FDMA）,54,FDMA轉(zhuǎn)發(fā)器圖,站1,站2,站k,55,預(yù)分配和按申請(qǐng)分配,預(yù)分配：將各種頻率預(yù)先分給固定的VSAT站使用，各小站可隨時(shí)使用分配給自己的頻率而不需要向主站申請(qǐng)； 按申請(qǐng)分配：分主站輪詢方式和主站發(fā)送呼叫請(qǐng)求方式；前者指主站按順
19、序查詢所有地球站，如有呼叫請(qǐng)求，就從可用頻率中分配相應(yīng)的頻系給呼叫站；后者也稱為集中控制隨機(jī)多址接入方式，由主站通過(guò)專用數(shù)字信令信道發(fā)送呼叫請(qǐng)求。,56,時(shí)分多址（TDMA）的基本特征,將衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的工作時(shí)間分割成周期性的互不重疊的時(shí)隙（每個(gè)時(shí)隙也稱為分幀，一個(gè)周期稱為一幀），再分配給各站使用 各站的基帶信號(hào)低速連續(xù)輸入并存儲(chǔ)在緩沖器里，在分配的時(shí)隙里以高速突發(fā)形式的脈沖串調(diào)制載波后發(fā)向衛(wèi)星 任何時(shí)候都只有一個(gè)站發(fā)出的信號(hào)通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器，轉(zhuǎn)發(fā)器始終處于單載波工作狀態(tài),57,時(shí)分多址（TDMA）,58,TDMA方式示意,,,P,f,A,B,C,,,,,,,,,,,,,59,TDMA方式,60,碼分多
20、址（CDMA）的基本特征,各站所發(fā)的信號(hào)在結(jié)構(gòu)上各不相同并相互具有準(zhǔn)正交性，以區(qū)別地址，而在頻率、時(shí)間、空間上都可能重疊 各站所發(fā)載波大都受到兩種調(diào)制，一種是基帶信號(hào)（一般是數(shù)字的）的調(diào)制，一種是地址碼的調(diào)制 對(duì)于某一地址碼，只有與之相應(yīng)的接收機(jī)才能檢測(cè)出信號(hào) 受基帶信號(hào)調(diào)制的已調(diào)波再受地址碼調(diào)制后頻譜寬度會(huì)大為擴(kuò)展,61,碼分多址（CDMA）,62,空分多址（SDMA）,衛(wèi)星天線有多個(gè)窄波束（又稱點(diǎn)波束），分別指向不同區(qū)域的地球站，利用波束在空間指向上的差異來(lái)區(qū)分不同的地球站 某區(qū)域中一站的上行信號(hào)經(jīng)衛(wèi)星上的轉(zhuǎn)換開關(guān)設(shè)備轉(zhuǎn)到另一區(qū)域的下行波束上，從而傳送到該區(qū)域的某站 一個(gè)通信區(qū)域內(nèi)若有多個(gè)
21、地球站，則他們之間的站址識(shí)別還要借助FDMA或TDMA,63,空分多址（SDMA）,64,各類波束示意圖,區(qū)域波束,點(diǎn)波束,全球波束,地球,,,,,,,,,,,,,,,,,,,65,各種多址方式的比較,66,競(jìng)爭(zhēng)多址,以隨機(jī)方式爭(zhēng)用信道，又稱隨機(jī)多址； 網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各VSAT根據(jù)自己的需要隨時(shí)向信道發(fā)送消息，星形網(wǎng)絡(luò)的中心站作為接收方收到該消息后以時(shí)分復(fù)用TDM信道向VSAT發(fā)確認(rèn)信號(hào)； 若VSAT沒(méi)有收到確認(rèn)信號(hào)，則意味著發(fā)出的消息因受到其它站消息的碰撞而丟失或因誤碼率太大而丟失，需要重新發(fā)送，直到收到主站的確認(rèn)信息為止。,67,非時(shí)隙ALOHA,又稱異步ALOHA或ALOHA，表示消息碰撞的意思
22、 ALOHA信道不設(shè)置時(shí)隙，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)同步信號(hào)，各VSAT用戶可隨時(shí)向信道發(fā)送消息，在發(fā)生碰撞時(shí)等待隨機(jī)的延時(shí)后再次發(fā)送遭碰撞的消息 只能提供較低的吞吐量和信道利用率（一般為0.18） 低入網(wǎng)時(shí)延，運(yùn)行可靠，設(shè)備較簡(jiǎn)單,68,時(shí)隙ALOHA,限制VSAT的消息以固定的長(zhǎng)度在時(shí)隙內(nèi)有嚴(yán)格啟始和結(jié)束的時(shí)間發(fā)送，只有在兩個(gè)消息在完全相同的時(shí)隙內(nèi)發(fā)送時(shí)才會(huì)發(fā)生碰撞 其最大吞吐量比非時(shí)隙ALOHA大一倍，但因?yàn)闀r(shí)隙ALOHA需要?jiǎng)澐謺r(shí)隙和配置同步系統(tǒng)，增加了設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的復(fù)雜程度，抵消了部分最大吞吐量改善的效果 其延時(shí)特定與非時(shí)隙ALOHA類似，特別適用于固定長(zhǎng)度業(yè)務(wù)量模型的網(wǎng)絡(luò),69,采用TDMA預(yù)約
23、的DAMA,信道的幀格式由預(yù)約和消息的傳輸區(qū)間組成，在每一幀中都安排有分配給每個(gè)VSAT的短預(yù)約時(shí)隙，VSAT可通過(guò)該預(yù)約時(shí)隙申請(qǐng)一個(gè)或更多消息數(shù)據(jù)時(shí)隙；在星形網(wǎng)絡(luò)中，中心站接收預(yù)約時(shí)隙后通過(guò)TDMA廣播信道將分配信息送回VSAT站 因?yàn)樾l(wèi)星的傳播時(shí)延和TDMA幀結(jié)構(gòu)的安排，這種方式需要0.6到0.7秒的等待時(shí)延，限制了所能支持的最大工作站數(shù),70,采用時(shí)隙ALOHA預(yù)約的DAMA,DAMA/TDMA適用于大數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的VSAT使用，特別是消息長(zhǎng)度可變的情況；但因?yàn)楸Ｗo(hù)時(shí)間和安排捕獲前置碼，吞吐量很難高于0.5-0.6 DAMA/時(shí)隙ALOHA方式的預(yù)約消息采用競(jìng)爭(zhēng)多址的方式替代TDMA固定分
24、配方式，可使預(yù)約的開銷同實(shí)際支持的站數(shù)無(wú)關(guān)，從而使DAMA系統(tǒng)支持大量的VSAT站工作，具有良好的性能和處理混合交互/文件傳遞業(yè)務(wù)的能力,71,功率和帶寬受限信道,VSAT系統(tǒng)一般由大量的遠(yuǎn)端VSAT站共享衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的信道資源，使用小尺寸天線的VSAT站由于其全向輻射有效功率（EIRP）較低，占用衛(wèi)星信道的功率就較大，是一種典型的功率受限系統(tǒng) VSAT站一般傳輸?shù)娜刖硵?shù)據(jù)速率較低，因此大多分配給它的帶寬較窄，為了使大量VSAT站能有效的共享衛(wèi)星信道，一般而言它也是一種帶寬受限的系統(tǒng),72,差錯(cuò)控制編碼,差錯(cuò)控制編碼的基本做法為：在發(fā)送端被傳輸?shù)男畔⑿蛄猩细郊右恍┍O(jiān)督碼元，這些多余的碼元與信息碼
25、元之間以某種確定的規(guī)則相互約束，接收端按按即定的規(guī)則檢驗(yàn)信息碼元與監(jiān)督碼元的關(guān)系，一旦傳輸過(guò)程中發(fā)生差錯(cuò)，則信息碼元與監(jiān)督碼元之間的關(guān)系受到破壞，從而發(fā)現(xiàn)甚至糾正錯(cuò)誤 常用的差錯(cuò)控制方式有三中：檢錯(cuò)重發(fā)（簡(jiǎn)稱ARQ），前向糾錯(cuò)（簡(jiǎn)稱FEC）和混合糾錯(cuò)（簡(jiǎn)稱HEC）,73,里德-所羅門碼,Reed-Solomon，R-S，是為糾正突發(fā)錯(cuò)誤而設(shè)計(jì)的編碼；不直接對(duì)比特進(jìn)行編碼，而是先將比特分組組成符號(hào)，再將符號(hào)編成數(shù)據(jù)字和碼字；影響一組比特的錯(cuò)誤通常只影響一個(gè)符號(hào)，故R-S碼非常適合于糾正突發(fā)錯(cuò)誤符號(hào) 在 RS碼中，輸入信號(hào)分成km比特一組，每組包括k個(gè)符號(hào)，每個(gè)符號(hào)由m個(gè)比特組成，而不是前面所述的
26、二進(jìn)制碼由一個(gè)比特組成,74,卷積碼,編碼器中有一個(gè)位移寄存器，它實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的臨時(shí)存儲(chǔ)和位移，而異或門則對(duì)位移寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼并輸出 通常，k個(gè)數(shù)據(jù)比特立即進(jìn)入位移寄存器，并產(chǎn)生n比特的編碼輸出；實(shí)際中常見(jiàn)的情況是k=1，n=2，碼率為1/2 初始狀態(tài)下，寄存器中的二進(jìn)制數(shù)均為0，輸入數(shù)據(jù)以Rb連續(xù)輸入，寄存器以同樣的速率進(jìn)行位移，隨著數(shù)據(jù)不斷輸入，最右邊存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)不斷移出，內(nèi)部始終保持3比特?cái)?shù)據(jù),75,TPC,疊代循環(huán)編碼和解碼 TPC的優(yōu)點(diǎn) 在給定的功率電平下，具有很好的BER性能。 相對(duì)所羅門編碼，具有1.8dB性能改進(jìn) 相對(duì)所羅門編碼，時(shí)延更小,76,性能比較,77,未來(lái)衛(wèi)星通信的應(yīng)用定位,充分利用衛(wèi)星通信特點(diǎn)，順應(yīng)最新通信潮流，與地面網(wǎng)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ) 覆蓋面大：是海上、邊遠(yuǎn)地區(qū)和野外的主要通信手段 廣播特性：適于電視直播、信息覆蓋分發(fā)等業(yè)務(wù) 靈活便捷：用于應(yīng)急通信，移動(dòng)通信，備份線路等 直達(dá)特性：解決“最后一公里”,78,衛(wèi)星在攀登珠峰活動(dòng)中的作用,79,移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸鏈路,在5200米大本營(yíng)處有移動(dòng)車（移動(dòng)基站）和Ku波段2.4米的雙向衛(wèi)星天線，登頂人員用手機(jī)發(fā)送的短信和話音在到達(dá)移動(dòng)車后經(jīng)天線上星（亞太I(xiàn)I R） 在上海的基站控制器處也有一個(gè)雙向衛(wèi)星天線，接收到珠峰大本營(yíng)發(fā)射的衛(wèi)星信號(hào)后接入移動(dòng)中心站,80,81,移動(dòng)車和 2.4米雙向 衛(wèi)星天線,82,,,
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