通信卫星的分类

1. 通信卫星的分类

根据不同的标准，通信卫星可以分为不同的类型。 按照是否包含通信转发器，通信卫星分为：1）无源通信卫星：仅仅用来反射无线电信号的卫星。无源通信卫星因为它的反射信号十分微弱，通信质量不佳等原因，现在早已不在开发研究。2）有源通信卫星：拥有放大和变频功能的转发器，通过转发器转发无线电信号。1958年12月美国发射了世界上第一个低轨道试验通信卫星“斯科尔”。就是有源通信卫星。 按照通信卫星运行的轨道不同，通信卫星也可分为：1）低轨道通信卫星（LEO）；2）中轨道通信卫星（MEO）；3）高轨道同步通信卫星（GEO）。 按照通信卫星的姿态稳定方式，通信卫星分为：1）自旋稳定卫星：卫星通过沿固定的轴自旋的方式，保持卫星的空间定位。2）三轴稳定卫星：通过X、Y、Z相互垂直的三个轴，来保持卫星的空间定位。 按照通信卫星使用的业务频段，通信卫星可以分为：1）单频段卫星：通信卫星采用UHF、L、S、C、X、Ku、Ka等固定的频段。2）多频段综合卫星：采用两种频段或两种以上频段的通信卫星。 按照通信卫星的服务区，通信卫星分为：1）国际通信卫星2）区域通信卫星3）国内通信卫星 按照通信卫星的服务对象，通信卫星分为：1）商用通信卫星2）军用通信卫星3）科学试验通信卫信 按照通信卫星的专业用途，通信卫星分为：1）直播卫星：直接向公众转播电视、广播节目。2）海事通信卫星：用于海上、空中和陆地间通信，兼顾救援和导航任务。3）跟踪和数据中继卫星（TDRSS）：用于航天器与地球站之间的测控和中继传输数据信息；能够对高、中、低轨道的航天器进行测控。4）导航定位卫星5）遥感卫星。

2. 卫星通信系统的分类

 按照工作轨道区分，卫星通信系统一般分为以下3类：2.1.1、低轨道卫星通信系统(LEO)：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。2.1.2、中轨道卫星通信系统(MEO)：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l0000Km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。2.1.3、高轨道卫星通信系统(GEO)：距地面35800km，即同步静止轨道。理论上，用三颗高轨道卫星即可以实现全球覆盖。传统的同步轨道卫星通信系统的技术最为成熟，自从同步卫星被用于通信业务以来，用同步卫星来建立全球卫星通信系统已经成为了建立卫星通信系统的传统模式。但是，同步卫星有一个不可克服的障碍，就是较长的传播时延和较大的链路损耗，严重影响到它在某些通信领域的应用，特别是在卫星移动通信方面的应用。首先，同步卫星轨道高，链路损耗大，对用户终端接收机性能要求较高。这种系统难于支持手持机直接通过卫星进行通信，或者需要采用l2m以上的星载天线(L波段)，这就对卫星星载通信有效载荷提出了较高的要求，不利于小卫星技术在移动通信中的使用。其次，由于链路距离长，传播延时大，单跳的传播时延就会达到数百毫秒，加上语音编码器等的处理时间则单跳时延将进一步增加，当移动用户通过卫星进行双跳通信时，时延甚至将达到秒级，这是用户、特别是话音通信用户所难以忍受的。为了避免这种双跳通信就必须采用星上处理使得卫星具有交换功能，但这必将增加卫星的复杂度，不但增加系统成本，也有一定的技术风险。目前，同步轨道卫星通信系统主要用于VSAT系统、电视信号转发等，较少用于个人通信。 按照转发能力区分，卫星通信系统可以分为无星上处理能力卫星、有星上处理能力卫星。

3. 通信卫星是怎么分类的？

实用通信卫星按轨道不同分为地球静止轨道通信卫星、大椭圆轨道通信卫星、中轨道通信卫星和低轨道通信卫星；按服务区域不同可分为国际通信卫星、区域通信卫星和国内通信卫星；按用途不同分为军用通信卫星、民用通信卫星和商用通信卫星；按通信业务种类不同又分为固定通信卫星、移动通信卫星、电视广播卫星和跟踪与数据中继卫星等。

4. 卫星通信的相关分类

卫星通信新技术的发展层出不穷。例如甚小口径天线地球站（VSAT）系统，中低轨道的移动卫星通信系统等都受到了人们广泛的关注和应用。卫星通信也是未来全球信息高速公路的重要组成部分。它以其覆盖广、通信容量大。通信距离远、不受地理环境限制、质量优、经济效益高等优点，1972年在中国首次应用，并迅速发展，与光纤通信、数字微波通信一起，成为中国当代远距离通信的支柱。卫星通信由于它不受地理条件的限制，具有灵活的可移动性，所以仍依它的优势创新发展。但亦受到迅速发展的光纤通信的挑战，它比卫星通信的容量大，传输速率高，有很多越洋通信被海底光缆所替代，陆地干线亦有类似情况。20世纪90年代中后期卫星电视直播（DBs——Direct Broadcast Satellite或DTH——Direct To Home）、卫星声音广播、卫星移动通信以及卫星宽带多媒体通信成为新的四大发展潮流。 国际卫星通信组织的Intelsat系列已经发展到第九代，自1996年～2004年来业务量基本稳定增长，2004年全球总收入为94亿美元，美国预计2006年用户达百万，VSAT应用约每年增长15%～20%，宽带接人及多媒体业务逐渐发展，Ka波段将成为宽带业务的主流，宽带业务领先的有加拿大的电信卫星公司（Telesat）、美国的狂蓝（Wild Blue）公司和泰国的Shin卫星公司。在卫星性能方面以增大发射功率，提高EIRP值，增加卫星转发器数量，增加带宽，降低成本，减小地面终端设备的尺寸和费用。加拿大2004年7月18日发射的阿尼克（Anik）．F2卫星共有ll4台转发器，其中50台为Ka波段，泰国2005年8月11日发射的Ipstar卫星有114台转发器，通信容量为45Gbit/s，是目前世界上最大的商用通信卫星，欧洲正在研制更大的卫星，准备安装250台转发器，预定2008年发射。星上采用数字信号处理器，提高信号交换能力，减少地面设备，建立遥测、遥控、跟踪和监视功能以及网络管理功能的地球站，实现卫星动态控制及管理。卫星宽带通信直播高清晰度电视，连接Internet网发展网络电视等。 移动卫星通信它可以是全球性亦可以是区域性，全球性的采用中、低轨道卫星．区域性的采用静止轨道通信卫星，区域移动通信卫星有2000年2月12日发射的印度尼西亚的亚洲蜂窝卫星（Aees），又名格鲁达（Garula)-1，它是世界上第一颗区域性地球静止轨道个人移动通信卫星，有l40个点波束，11 000路同时通话的话路，波束覆盖占世界人口60%的亚太地区。阿拉伯联合酋长国于2000年10月20日和2003年6月10日分别发射了瑟拉亚（Thuraya)_1和-2两颗卫星，每星具有13 750路同时通话的容量，它覆盖欧、亚、非106个国家。国际移动卫星公司于2005年3月发射了第四代Inmarsat一4卫星，它具有全球波束和19个宽点波束以及228个窄点波束，用两颗卫星支持Inmarsat系统的大部分业务。它将引入宽带全球区域网（BGAN）的一系列新业务，传输速率达432kbit/s，星上采用L波段天线及数字信号处理器（DSP），DSP具有信道选择和波束成形功能，能产生宽带信道匹配功率与带宽资源，DSP还能剪裁卫星覆盖范围和调正波束，以满足容量和业务种类要求，还能处理固态功放及低噪声放大器的故障。宽带全球区域网将传输互联网、内部网、视频点播、视频会议、传真、电子邮件、电话及局域网等接入业务。中、低轨道全球移动卫星通信的业务主要是话音和数据，亦可以与互联网连接，进一步发展多媒体通信。卫星通信的发展趋势总的发展方向是大容量、大功率、高速率、宽带、低成本、高发射频率、多转发器、多点波束和赋形波束，应用星上处理技术切换信号，处理信号等，21世纪的卫星直播电视(DBS—TV）、个人移动卫星通信、多媒体卫星通信、卫星音频广播、卫星网络电视等将会得到大量发展。VSAT业务范围不断扩大，深入到国民经济的各个领域，更加显示其经济和社会效益，Ka波段的应用使设备更加小型化，当然亦带来衰减严重的缺陷。光通信在卫星通信中的应用逐渐变得成熟可取，它要求精确的卫星控制技术，在国际上还处于研发阶段，预计不久将会进入实用阶段。中国的卫星通信事业亦在迅速发展，2005年4月12日发射了亚太一6号（Apstar一6）卫星，它有38个C波段和14个Ku波段转发器，2006年lo月发射直播卫星一鑫诺2号（Sino-2），它有22个Ku波段转发器（目前有技术故障）。卫星通信的应用领域不断扩大，除金融、证券、邮电、气象、地震等部门外，远程教育、远程医疗、应急救灾、应急通信、应急电视广播、海陆空导航、连接互联网的网络电话、电视等将会广泛应用。中国的卫星发射技术，长征系列运载火箭领先世界，大推力、无污染、无毒的环保型火箭发动机中国已试验成功，这为发展中国的大型通信卫星乃至载人航天、探月工程创造了有利条件。中国将沿着天地一体、优势互补、军民结合的长远发展方向迈进。

5. 卫星通信网的分类

根据通信方式的不同，卫星通信网分为：1、模拟卫星通信网2、数字卫星通信网需要注意的是：模拟卫星通信网和数字卫星通信网是不能互通的。但两类通信网却可以使用同一颗卫星，甚至共用一个转发器。如果按照卫星的服务区域来划分，卫星通信网又可以分为：1、国际卫星通信网：为全球提供卫星通信服务的通信网。2、区域卫星通信网：为一定地区进行卫星通信服务的通信网。3、国内卫星通信网：为特定国家提供卫星通信服务的通信网。卫星通信网的示意图，如图1所示。下面给大家分别介绍全球正在使用的主要卫星通信网。图1 卫星通信网

6. 卫星通信的卫星通信方式

卫星通信方式卫星通信系统传输或分配信息时所采用的工作方式称为卫星通信方式。国际卫星通信已由以模拟频分方式为主，转向以数字时分方式为主。数字卫星通信方式有120Mbit/s的数字话音插空（DSI）的时分多址（TDMA/DSI），或不加话音插空（DNI）的时分多址，以及星上交换时分多址（SS-TDMA）；还有大量的以2.048Mbit/s、1.544Mbit/s为主的卫星数字信道（IDR）方式，加数字电路复用设备（DCME）一般可扩大容量3～4倍，最多达5倍。2Mbit/s的IDR其承载电路为30路，较小容量的IDR有1.024Mbit/s（16路）和512kbit/s（8路）。专用通信用的数字专线业务（IBS）业务发展很快，Ku频段达到ISDN质量水平的叫超级数字专线业务（su-perIBS）。稀路由（VISTA）业务方式仍有市场，其中有按需分配多址（DAMA）功能的方式称超级稀路由（su-perVISTA）方式。非中心控制的稀路由的斯佩德（SPADE）方式因设备复杂已被淘汰。国际卫星通信的极化方式为双圆极化。国内卫星通信方式大体仿效国际卫星通信用C频段和Ku频段，也有用Ka频段的。一般的TDMA方式为60Mbit/s以下速率，还有SS-TDMA和转发器跳频的TDMA方式，有加数字电路复用设备的卫星数字信道（IDR/DCME）方式，也有自适差分脉冲编码的卫星数字信道（IDR/ADPCM）方式。因模拟的频分多址（FDMA）方式技术成熟，仍有使用。国内范围的以通话为主的稀路由（VISTA）方式用得较多，有单载波单信道/音节压扩频率调制/按需分配多址（SCPC/CFM/DAMA）方式和单载波单信道/4相移相键控/按需分配多址（SCPC/QPSK/DAMA）方式以及较低速率的TDMA方式。甚小天线地球站系统的市场很大，它是以数据传输为主兼有话音传输的星状网，其制式和速率有多种，可供用户选用。国内卫星通信的极化方式一般为线极化，个别也有用圆极化的。国际和国内的卫星电视传输都采用模拟调频制。国际间的电视节目交换使用全球波束转发器和A标准地球站，其接收质量较好，一个转发器可传两路20MHz带宽的电视节目。国内和区域卫星电视传输采用一个国内或区域波束转发器只开一路电视，取转发器全功率，以利大量的小型电视单收地球站易于接收。复合模拟分量（MAC）制亦在使用。一个载波传两路电视的双路电视制，作为定点电视节目传输方式，可节省空间段费用，故亦有采用。髙质量的卫星数字电视传输和高淸晰度卫星电视传输正在试验。一个转发器传多路压缩编码的数字电视传输方式即将出现。卫星电视电话会议业务以2Mbit/l.5Mbit为主，n×384kbi的已经问世，预计m×64kbit的亦有其优越性。安装在专用车辆上、易于搬运的，小型C/Ku地球站，在国内和国际的各种场合的应用很广，可用来传电视、电话、传真、电报和数据等，多用于应急场合。

7. 通信卫星的定义

通信卫星：作为无线电通信中继站的人造地球卫星。通信卫星通过转发无线电信号，实现卫星通信地球站之间或地球站与航天器之间的无线电通信。通信卫星可以传输电话、电报、传真、数据和电视等信息。对于整个卫星通信系统而言，我们把通信卫星和它的测控站称为通信系统的空间段。这个定义大家很容易理解。就是出现了一个新术语——中继站。给大家解释一下，中继站就是一部负责接收并转发无线电信号的“电台”。大家可以把中继站想象为无线电信号的“长途汽车站”。无线电信号可以在中继站“加加油或者换乘其它车次”，这样“跑”得更远。通信卫星如图1所示。图1 通信卫星中文名：通信卫星外文名：Communication Satellite别称：无应用学科：信息通信、卫星通信特点：无线电通信、中继站、人造地球卫星

8. 通信卫星的介绍

通信卫星是卫星通信系统的空间部分。一颗地球静止轨道通信卫星大约能够覆盖40%的地球表面，使覆盖区内的任何地面、海上、空中的通信站能同时相互通信。在赤道上空等间隔分布的3颗地球静止轨道通信卫星可以实现除两极部分地区外的全球通信。通信卫星是世界上应用最早、应用最广的卫星之一，美国、前苏联/俄罗斯和中国等众多国家都发射了通信卫星。下面介绍通信卫星的相关知识。