第十章 无线通信技术(2015)

1、第十章 无线通信技术由NordriDesign提供10.1 无线电波传播基础3无线电波传播基础具有覆盖的特性，很容易形成面的覆盖。利用高度的定向天线，具有定向的特性，点对点通信的传输媒介。接收到的无线电波是一个随时间变化、多路径到达的信号，即时变多径的特性。利用各种方法来对抗无线传输中的多径时变。为了避免系统间的互相干扰，频率资源统一划分。4天线基本知识天线方向性天线的基本功能是把从馈线输入的能量向周围空间辐射出去，辐射的无线电波强度随空间方位不同而不同，根据天线辐射强度的空间分布特点可分为无方向性、全向天线和定向天线。无方向性天线是指在三维空间不同方位均匀辐射的天线。全向天线指在水平方向上3

2、60度均匀辐射，而在垂直方向上非均匀辐射。定向天线泛指只在一定空间角度范围内具有强辐射的天线。全向传播（Omnidirectional）信号沿所有方向传播可被所有的天线接收发射设备和接收设备不必在物理上对准定向传播（directional）天线把所有的能量集中于一小束电磁波5天线基本知识天线增益在天线最大辐射方向，相同距离条件处，为产生相同电波强度，理想点源天线辐射所需功率与给定天线辐射所需功率比值，通常以dBi表示。波瓣宽度辐射强度最大的瓣称为主瓣，在主瓣最大辐射方向两侧，辐射强度降低3dB的两点间的夹角定义为波瓣宽度。主瓣越窄，副瓣越小，增益越高。天线的极化天线辐射时形成的电场强度方向。当

3、电场强度方向垂直于地面时，称为垂直极化波；当场强方向平行于地面时，称为水平极化波。水平极化传播的信号受大地阻抗影响使电场信号迅速衰减，垂直极化传播方式能避免能量的大幅衰减，故应用广泛。6电波的自由空间传播自由空间指理想的电磁波传播环境。自由空间传播损耗的实质是能量因电波扩散而损失，其基本特点是接收电平与距离的平方成反比，与频率的平方成反比。自由空间传播损耗Ls可定义为以dB计，得理想情况下，无线信号在从发射器到接收器间的一条直线上传播，称为“视线”（line of sight, LOS）实际情况下，由于传输障碍物等传输环境的影响，无线信号的传播将发生如下三种现象：反射、衍射和散射。其中物体的几

4、何形状决定了将产生哪种现象。2244cdfdPPLrts )(lg20)(lg204.92)(GHzfkmddBLs7反射（reflection）反射：当信号遇到表面大于信号波长的障碍物（地球表面、高建筑物、大型墙面）导致信号的相位发生漂移。8衍射（Diffraction）衍射：当信号遇到大于波长的不可穿透物的边缘（如无线电波中途遇到的尖锐不规则的边缘物），即使没有来自发送器的视线信号，也可接收到信号。9散射（Scattering）散射：当信号遇到波长更小的物体（树叶、街牌、灯柱）就发散成几个弱的出境信号。散射还与障碍物表面的粗糙度有关，表面越粗糙，越容易引起散射。例如，在户外，树木和路标都会

5、导致移动电话信号的散射；在室内，椅子、书籍和计算机都会导致无线信号的散射。10大气折射与等效地球半径在实际移动信道中，电波在低层大气中传播。低层大气并不是均匀介质，它的温度、湿度、气压均随时间和空间而变化，因此会产生折射及吸收现象。大气不均匀导致电波弯曲，似乎是地球的曲率发生了变化。折射定律：电波传播速度V与大气折射率n成反比地球等效半径，标准大气折射情况下，地球等效半径为8500km（实际半径R=6400km）ncv/rndhdnRRRke001111天线天线天线天线无线发无线发无线收无线收直射直射反射反射散射散射绕射及透射绕射及透射地面地面散射体散射体移动移动障碍物障碍物干扰干扰热噪声热噪

6、声 无线信道的物理过程12电波的多径传播和衰落电波在传播中，可能受到长期慢衰落和短期快衰落的影响长期慢衰落：场强特性曲线的中值呈慢速变化。由传播路径上的固定障碍物的阴影引起，也称为阴影衰落或大尺度衰落。衰落速率与工作频率无关，只与周围地形、地物的分布、高度和物体的移动速度有关。短期快衰落场强特性曲线的瞬时值呈快速变化。接收信号是发送信号经过多种传播途径的叠加信号，具有快速时变特性，也称为小尺度衰落。13空间传播损耗Path loss多径效应：由移动体周围的反射、散射等引起的多径传播，表现为快衰落。阴影效应：由地形结构引起，表现为慢衰落。多普勒效应：由移动体的运动速度和方向引起，多径条件下，会引

7、起多普勒频谱展宽。移动通信环境下的几个效应14多径时散与相关带宽多径时散：多径效应在时域上将造成数字信号波形的展宽。假设基站发射一个极短的脉冲信号， 经过多径信道后，移动台接收信号呈现为一串脉冲，结果使脉冲宽度被展宽了，这种因多径传播造成信号时间扩散的现象，称为多径时散。15时变多径信道响应多径性质是随时间而变化的。如果进行多次发送脉冲试验，则接收到的脉冲序列是变化的，包括脉冲数目N的变化、脉冲大小的变化及脉冲延时差的变化。16相关带宽从频域观点而言，多径时散现象将导致频率选择性衰落，即信道对不同频率成分有不同的响应。 若信号带宽过大，就会引起严重的失真。 17慢衰落与快衰落的比较快衰落产生的

8、原因：多径效应多普勒效应慢衰落产生的原因：阴影效应大气折射（大气介电常数变化，时变）慢衰落相对于快衰落而言是宏观变化，快衰落是微观变化。慢衰落的衰落速率与频率无关，而主要取决于传播环境，快衰落衰落速率与频率有关。10.2 无线通信技术19目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术20调制的意义调制就是对信号源的编码信息进行处理，使其变为适合于信道传输的形式的过程。调制可以实现多路复用，例如频分复用（FDMA）。调制可以降低干扰对信号传输的影响，如扩频调制。信号不调制进行发射天线太长，无法架设。无线信道中传输信号时，利

9、用电磁场在空间的传播，需要天线发射和接收电磁波。天线的尺寸和波长相比拟，如采用 /4天线，对于3kHz的声音信号，天线尺寸为25km，这是无法实现的，如果调制在900MHz上，天线仅需8cm，易于实现。模拟调制指利用输入的模拟信号直接调制(或改变)载波(正弦波)的振幅、频率或相位， 从而得到调幅(AM)、调频(FM)或调相(PM)信号。 数字调制指利用数字信号来控制载波的振幅、频率或相位。常用的数字调制有： 移频键控(FSK)和移相键控(PSK)等。21调制的表现形式时域特性：指的是信号的强度随着时间的变化特性。这些信号最后都转换为随着时间而随机变化的电压或电流。例如通信中要处理的各种信号：语

10、音、数据、图像和视频等。调制在时域上是用一个低频信号对一高频信号某一特征参量进行的控制。低频信号称为调制信号，高频信号称为载波，而调制出来的信号称为已调制波。调制的过程在时域就是使载波的某一特征参量随调制信号的变化而变化的过程。频域特性：描述信号的另一种表示方法，描述的是信号包含哪些不同频率分量。调制过程在频域上是一个移频的过程。22普通调幅23调频波的波形24目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术25分集技术衰落是影响通信的主要因素，分集接收是抗衰落的一种有效措施：快衰落的深度可达3040dB，利用加大发射功率

11、来克服这种深衰落是不现实的，而且会造成对其他电台的干扰。分集技术是用来补偿信道衰落影响的，通常要通过两个或更多的接收支路来实现。 接收端对它收到的多个衰落特性互相独立（携带同一信息）的信号进行特定的处理，以降低信号电平起伏。 在任一瞬间，两个非相关的衰落信号同时处于深度衰落的概率是极小的。分集有两重含义： 一是分散传输，使接收端能获得多个统计独立的、携带同一信息的衰落信号。 二是集中处理，即接收机把收到的多个统计独立的衰落信号进行合并(包括选择与组合)以降低衰落的影响。26分集接收的原理图中，A与B代表两个同一来源的独立衰落信号。如果在任意时刻，接收机选用其中幅度大的一个信号，则可得到合成信号

12、如图中C所示。由于在任一瞬间，两个非相关的衰落信号同时处于深度衰落的概率是极小的，因此合成信号C的衰落程度会明显减小。不过，这里所说的“非相关”条件是必不可少的，倘若两个衰落信号同步起伏， 那么这种分集方法就不会有任何效果。27合并方式接收端收到M（M2）个分集信号后，如何利用这些信号以减小衰落的影响，这就是合并问题。 一般均使用线性合并器，把输入的M个独立衰落信号相加后合并输出。假设M个输入信号电压为r1(t)，r2(t), ，rM(t)，则合并器输出电压r(t)为式中， ak为第k个信号的加权系数。 选择不同的加权系数， 就可构成不同的合并方式，常用的有三种方式。MkkkMMtratrat

13、ratratr12211)()()()()(28合并方式：选择式合并选择式合并是指检测所有分集支路的信号， 以选择其中信噪比最高的那一个支路的信号作为合并器的输出。由上式可见， 在选择式合并器中，加权系数只有一项为1， 其余均为0。29合并方式：最大比值合并最大比值合并是一种最佳合并方式。每一支路的加权系数ak与信号包络rk成正比而与噪声功率Nk成反比由此可得最大比值合并器输出的信号包络为 kkkNra MkkkMkkkkNrrar12130合并方式：等增益合并等增益合并无需对信号加权，各支路的信号是等增益相加的。 等增益合并方式实现比较简单，其性能接近于最大比值合并，等增益合并器输出的信号包

14、络为MkkErr131分集技术分类根据信号的传输方式：显分集最通用的是空间分集：几个天线被分隔开来，连到一个公共的接收系统中。隐分集：分集作用隐藏于传输信号之中，在接收端利用信号处理技术实现分集。只需一副天线接收信号，在数字移动通信系统中得到了广泛应用。根据分集的目的：宏分集：主要用于蜂窝通信系统中， 也称为“多基站”分集。 一种减小慢衰落影响的分集技术。 把多个基站设置在不同的地理位置上（如蜂窝小区的对角上）和在不同方向上，同时和小区内的一个移动台进行通信（可以选用其中信号最好的一个基站进行通信）。 微分集：减小快衰落影响的分集技术，在各种无线通信系统中都经常使用。理论和实践都表明，在空间、

15、频率、极化、场分量、角度及时间等方面分离的无线信号， 都呈现互相独立的衰落特性。无线通信系统中很多采用两个接收天线达到空间分集的效果；采用编码加交织方式实现时间隐分集；在无线数据传输中，采用多种自动重传技术实现时间分集；采用跳频扩频或直接序列扩频技术实现频率隐分集。32目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术33纠错编码的基本原理首先用一个例子说明纠错编码的基本原理。 现在我们考察由 3 位二进制数字构成的码组，它共有 23=8 种不同的可能组合，若将其全部用来表示天气， 则可以表示 8 种不同的天气情况，如： 0

16、00(晴)， 001(云)， 010(阴)，011(雨)， 100(雪)，101(霜)， 110(雾)，111(雹) 其中任一码组在传输中若发生一个或多个错码，则将变成另一信息码组，这时， 接收端将无法发现错误。若在上述 8 种码组中只准许使用 4 种来传送消息， 譬如000 = 晴011 = 云101 = 阴110 = 雨虽然只能传送4种不同的天气，但是接收端却有可能发现码组中的一个错码。34信道编码：分组编码信道编码是通过在发送信息时加入冗余的数据位来改善通信链路的性能的。一般分组码用符号（N, k）表示，其中k是每组二进制信息码元的数目，N是编码组的总位数，又称为码组的长度（码长）。 N

17、-k=r为每码组中的监督码元数目，或称为监督位数目。 前面 k 位（aN-1ar）为信息位， 后面附加r个监督位（ar-1a0）。35交织编码目的：主要用来纠正突发差错。把一个由衰落造成的较长的突发差错离散成随机差错，再用纠正随机差错的编码技术消除随机差错。交织编码通常与各种纠正随机差错的编码（如卷积码或其它分组码）结合使用，从而具有较强的既能纠正随机差错又能纠正突发差错的能力。 交织编码不像分组码那样，它不增加监督元，亦即交织编码前后，码速率不变，因此不影响有效性。 在移动信道中，数字信号传输常出现成串的突发差错，因此，数字化移动通信中经常使用交织编码技术。36交织编码一般在交织之前，先进行

18、分组码编码，例如采用（7，3）分组码，其中信息位为 3 比特，监督位为 4 比特，每个码字为 7 比特。将每个码字按图 4 - 18 所示的顺序先存入存储器， 即将码字顺序存入第 1 行，第 2 行， ， 第 m 行(图中为第 1 排， 第 2 排， ， 第 m 排)， 共排成m行。然后按列顺序读出并输出。存入顺序第1排C11C12C13C14C15C16C17第2排C21C22C23C24C25C26C27第3排C31C32C33C34C35C36C37第 m排Cm1Cm2Cm3Cm4Cm5Cm6Cm7读出顺序37目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波

19、和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术38跳频技术利用伪码随机设定频率合成器时，发射机的振荡频率在很宽的频率范围内不断的改变，从而使射频载波亦在一个很宽的范围内变化。简单的频移键控如2FSK， 只有两个频率， 分别代表传号和空号。 而跳频系统则有几个、 几十个甚至上千个频率，由所传信息与扩频码的组合去进行选择控制， 不断跳变。39目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术40扩频原理基带信号是欲传输的信号，通过速率很高的编码序列进行调制将其频谱展宽，这个过程称作扩频。展宽以后的信号再对载频进行调制(如PSK或QP

20、SK、OQPSK等)，通过射频功率放大送到天线上发射出去。在收端，从接收天线上收到的宽带射频信号， 经过输入电路、高频放大器后送入变频器，下变频至中频，然后由本地产生的与发端完全相同的扩频码序列去解扩，最后经信息解调，恢复成原始信息输出。扩频和调频都可以抗多径、抗干扰、抗衰落。41目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术42多载波传输系统多载波传输首先把一个高速的数据流分解为若干个低速的子数据流（这样每个子数据流将具有低得多的比特速率）。传统多载波技术采用频分复用方式，将高速信息利用多个独立的载波传输，不同载波信号

21、间保留一定的间隔防止干扰，降低了全部的频谱利用率。在单载波系统中，一次衰落或者干扰就可以导致整个传输链路失效，但是在多载波系统中，某一时刻只会有少部分的子信道会受到深衰落或干扰的影响，因此多载波系统具有较高的传输能力以及抗衰落和干扰能力。43目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术扩频/跳频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术44多天线与空时编码技术多天线技术可分为两大类：利用接收天线估计无线电信号的来波方位角，发展成为现代雷达技术。利用多天线提高无线通信中的链路性能，对抗信道衰落。根据发送和接收天线的数目，可分为：多发单收MISO单发多收SIMO多发多收MIM

22、O45多发多收MIMO可以获得天线阵的增益、分集增益和多路复用增益。多路复用增益和分集增益是折中关系。各天线的发送信号可以是多路不同的信号，通过MIMO接收机分开多路信号。成倍提高信号传输速率。联合信号的空间和时间设计，以获得多天线系统的分集增益和多路复用增益。按照编码方式的不同分为两大类：空时分组码（STBC）和空时格形码（STTC）。46空时分组码（STBC）两根发射天线，一组编码取两个符号，传输一组编码需要两个周期。这种方法既在空间域进行编码，又在时间域进行了编码，且天线1，2上的发射序列为：编码矩阵具有如下特性，每个发射信号都可以获得二重分集增益。信息源调制器12x x*1212*21

23、xxx xxx1*121,XTXxx2*212,XTXx x222212122221200HxxX XxxIxx47空时格形码（STTC）空时分组码提供分集增益，不提供编码增益。空时网格码是一种将差错控制编码、调制、发射和接收分集联合在一起的设计。1tc2tc110,10,2,gg111,11,2,gg11,1,2,vvgg22,1,2,wwgg221,11,2,gg220,10,2,gg12,ttx x48目录调制技术抗衰落及抗干扰技术分集技术信道编码和交织技术跳频技术扩频技术多载波和OFDM技术多天线和空时编码技术多址技术49频分多址FDMA50时分多址TDMA51码分多址CDMA52空分

24、多址SDMA采用天线的波束成形技术，使不同的波束对准不同的用户，达到多用户共享频率资源、时间资源和码资源。53随机接入多址技术每个用户可以随机接入无线信道发送信息，如果发现碰撞，则采用相应的退避算法重发，直到发送成功。具有非实时、分组、突发等特点。10.3.11 移动通信新技术55无线协同通信协同通信技术主要是为了解决如何利用多个单天线用户进行相互的配合实现多天线发射带来的性能增益。中继系统中的中继节点只有单一的中继功能，协同通信中，两个移动台既是信源，也同时是对方的中继，两者平等、相互配合。协同通信的前提条件：相互协同的用户或终端自身无法支持多天线。相互协同的用户或终端到接收机的信道衰落特性

25、应该尽量独立，彼此之间可以相互通信。无线协同通信在多用户通信环境中，使用单副天线的各临近移动用户可按照一定方式共享彼此的天线协同发送，从而产生一种类似多天线发送的虚拟环境，获得空间分集增益，提高系统的传输性能。在不增加天线数量的基础上，可在传统通信网络中实现并获得多天线与多跳传输的性能增益。应用于衰落信道中，主要目的是抗多径衰落。56协同通信原理和分类协同分集：借助于协同伙伴的天线，与其自身天线共同构成发射天线，并通过模仿传统的多发射天线分集来获得空间分集增益。优点：如果在某个时段用户没有信息要发送，那么在没有协同时，其资源只能空置，而协同时分集则可以实现用户资源的充分利用。三种协同方式：放大

26、转发、解码转发、编码协同。缺点：在用户资源没有空置时，用户既要传送自己的信息，又要传送其协同伙伴的信息，会牺牲一部分自己的资源。用户也通过协同分集利用了其协同伙伴的空域资源。结论：只要合理地设计协作方案，完全可以做到协作分集带来的增益大于其所付出的代价。综合来讲，协作分析可以更有效地利用整个网络的资源，使网络性能更稳定。57网络编码的概念网络编码是指网络中间节点不仅具有存储、转发与路由功能，同时还具有将接受到的多个信息流进行编码的功能，从而提高传输能力的技术。融合了路由和编码的信息交换技术，核心思想是在网络中的各个节点上对各条信道上收到的信息进行线性或者非线性的处理，然后转发给下游节点，中间节

27、点扮演着编码器或信号处理器的角色。网络编码的特点：增加网络流量。提高网络健壮性。但带来时延以及复杂度的提高。58网络编码的基本原理如果采用传统传输方法，C=1.5采用网络编码后，达到速率C=259认知无线电新的无线通信系统的不断涌现，使得无线频谱日益拥挤，无线频谱资源已成为制约未来无线通信发展的主要瓶颈。现有的无线通信系统采用的都是静态频谱分配方案，有些已被分配的频谱资源并未得到充分利用。FCC于2003年底的调查指出已分配的频段利用率在15%85%不等，某些频段如移动手机网络的频段是超负荷的，但有些无线电频段并没有得到充分使用。动态共享频谱的形式：不授权频段多系统共享。授权频段系统允许其他系

28、统共享。其他共享方式：各授权频段系统联合共享、授权频段系统内频谱共享。为避免对现有无线通信系统产生干扰，影响其使用，动态频谱共享方式需要智能的无线电管理系统。Joseph Mitola博士于1999年提出通过构造具有认知能力的无线电系统即认知无线电。认知无线电的功能：感知认知行为频谱感知终端重配置资源管理频谱共享策略10.4 数字微波通信系统61现代通信网中的传输手段62微波通信发展的历程6364数字微波通信的基本概念微波是指频率为0.3Hz300GHz的电磁波。 微波通信是把微波信号作为载波信号，用被传输的模拟信号或数字信号来调制它。 微波通信使用的频率范围通常是3GHz30GHz。数字微波

29、通信是指利用微波频段的电磁波传输数字信息的一种通信方式。由于微波频率高、波长短、具有“似光性”，所以传输都是按直线进行。微波的视距传输距离取决于发射天线和接收天线的高度。实际上，由于地球表面大气层对微波的折射影响，大约可使传播距离增加15左右。一般情况下，实际传输距离可达50km左右。65中继通信实际需要的传输距离远大于50km，必须在收发站之间设立相互距离小于视距的多个中继站。随着传输距离的加大，所需中继站数目将增加，而信号每一次中继转发都不可避免地增加失真和噪声，因此，传输距离越远，通信质量越差。为确保通信质量，每隔一定数量的中继站就应设立一个可对信号进行消除失真和噪声的再生站，对传输的信

30、号进行“还原”。模拟信号没有这种“还原能力”，只有数字信号才可以“再生”，所以，远距离的微波中继传输一般都采用数字通信的方式。6667数字微波线路数字微波线路是由两端的终端站、若干中继站和电波传输空间构成。中继站根据对信号处理方式不同又分为中间站和再生中继站。在两条及两条以上微波线路交叉点上的微波站又称为枢纽站。用于沟通干线上不同方向之间的通信。68中继方式直接中继（射频转接）将收到的射频信号直接转移到其他射频上，信号传输失真小，适于不须上下话路的无人值守中继站。外差中继（中频转接）将射频信号进行中频解调，在中频进行放大，然后经过上变频调制到微波频率，发送到下一站。基带中继（再生中继）需要上下

31、变频、调制解调电路，可以上下话路，可消除积累的噪声，传输质量好，为主要中继方式。69微波站系统结构70微波站系统结构微波收信机微波发信机71数字微波的波道及其射频频率配置为了增加微波线路的通信容量，在微波站上一般都有若干套微波收发信机同时工作，每一套微波收发信机占有一个工作频率，构成一条通道，称为一个波道。为了减小波道间的相互干扰，提高微波射频频带利用率，合理选择和配置射频频率则是一个非常重要的问题。在一个中间中继站，一个单向波道的收信和发信必须使用不同频率，而且应该有足够大的频率间隔以避免发送信号被本站的收信机收到，从而干扰正常的接收信号。在多波道同时工作时，相邻波道的频率之间必须有足够的频

32、率间隔以防止相互发生干扰。整个频谱的安排必须紧凑，使给定的频段能得到经济的利用。72单波道频率配置二频制：一个波道的收发只使用两个不同的频率。优点：占用频带窄、频谱利用率高。缺点：存在反向干扰、越站干扰。四频制：每个中继站方向收发使用四个不同的频率，间隔一站的频率又重复使用。优点：不存在反向干扰。缺点：存在越站干扰，占用频带宽。越站干扰的解决办法：尽量走之字路线建站。73多个波道的频率配置两种排列方式：收发频率相间排列；收发频率集中排列。74射频波道的频率再用频率再用是指在相同和相近的波道频率位置，借助于不同的极化方式来增加射频波道安排数量的一种方式。75微波通信中的备份与切换微波通信中备份方

33、式有两种：设备备份波道备份一般情况下主用和备用波道都同时在工作，传输的是同一个信号，接收端只接收主用波道传来的信号，当主用波道出现问题时，才切换到备用设备。数字微波作为一种无线传输方式，其灵活性、抗灾性和移动性方面具有光纤传输无法比拟的优点，其发展机遇可归纳如下：用于专网或作专网光纤传输的备份及补充。其他微波通信方式：点对多点微波通信系统、应急微波通信。10.5 卫星通信系统77卫星地面站78卫星通信在通信网中的位置79卫星通信特点通信距离远，通信成本与距离无关。采用静止卫星，只要三颗就可以基本实现全球覆盖。以广播方式工作，便于实现多址联接。只要同时具有收发信机，就可以在几个地球站之间建立通信

34、联接，提供了灵活的组网方式。通信容量大，传送的业务种类多。需要采用先进的空间电子技术。采用高增益的天线、大功率发射机、低噪声接收设备和高灵敏度调制解调器等。需要解决信号传播时延带来的影响。需要解决卫星的姿态控制问题。80系统组成控制与管理系统对卫星跟踪测量，控制其准确进入轨道。星上系统主体是通信装置，包括转发器和天线。地球站卫星系统的地面部分，用户通过它们接入卫星线路。81多址技术82同步卫星通信系统同步卫星通信系统是利用定位在地球同步轨道上的静止卫星进行通信的系统，原则上只要三颗静止卫星就可以基本覆盖地球。 所谓静止卫星就是指发射到赤道上空35800km附近圆形轨道上的卫星，其运动方向与地球

35、自转方向一致，并且绕地球一周的时间恰好为24h，与地球自转周期相同，因而从地球看过去，如同静止一般，固而称为静止卫星。83世界卫星通信系统目前，由国际通信卫星组织（INTELSAT）负责建立的世界卫星通信系统就是利用静止卫星实现全球通信的。该全球通信网担负盛大约80的国际通信业务和全部国际电视转播业务。84卫星电视广播85移动卫星通信系统移动卫星通信系统是指利用卫星转接移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。陆地移动通信系统并没有覆盖全球的的所有陆地部分，为了实现全球个人通信的目标，必须借助卫星通信系统的全球覆盖特点。未来的全球个人通信系统将是地面陆地移动通信系统、卫星移动通信系统与地面公共通信网的结合。卫星移动通信系统的分类按业务划分：海事卫星移动通信系统；航空卫星