中低轨道卫星通信的频率特点说课材料课件

中低轨道卫星通信的频率特点解放军理工大学通信工程学院李广侠

中低轨道卫星通信的解放军理工大学通信工程学院一、中低轨卫星通信系统的现状二、中低轨卫星通信特点和频率三、发展我国星座卫星通信及启动频率论证报告内容一、中低轨卫星通信系统的现状报告内容第一部分中低轨道卫星通信的现状第一部分“铱”系统-典型的中低轨卫星通信系统“铱”系统-典型的中低轨卫星通信系统铱星网络结构图铱星网络结构图工作频率波段: 业务链路:L波段1616-1626.5MHz 星际链路:Ka波段23.18-23.38GHz地面段链路:上行:Ka波段;19.4-19.6GHz下行:Ka波段;29.1-29.3GHz业务种类：话音、传真、寻呼、数据空间段：星数：66＋6 轨道数：6个 轨道高度：780公里 运行周期：100分钟28秒 点波束数量：48个/卫星铱星概述工作频率波段: 空间段：星数：66＋6铱星概述▲1987年由摩托罗拉公司提出▲1997年5月5日铱系统公司首次将5颗铱卫星发射上天▲到1998年5月17日共发射了67颗卫星，完成了由66颗卫星组成的卫星星座▲1998年11月1日正式开始提供话音业务，11月16日开始提供寻呼业务▲2000年3月27日铱系统正式结束业务▲现由新铱星公司接管，为美国国防部提供话音和数据通信业务，2002年还补发了5颗铱星。铱系统的简历▲1987年由摩托罗拉公司提出铱系统的简历IridiumSatelliteLLCOverviewSystemacquiredDec2000Committed,multinationalinvestorgroupfromSaudiArabia,Brazil,Australia,andUSACommercialservicere-introducedMarch2001withmaintainablecoststructureStrategicrelationshipwithBoeingforsatelliteconstellationoperationsandmaintenance2014constellationlifespanSignificantlyreducedpriceandsimplifiedpricingplanVerticalmarketdistributionstrategyforvoiceanddataservicesTheU.S.Governmentisananchorcustomer.ActivelypenetratingglobalmarketIridiumSatelliteLLCOverviewEntireNetworkinSpace66satellitesoperatein6polarorbitalplanes780kmabovetheearthEachsatellitefootprintapproximately5000kmindiameterAllsatellitefootprintsoverlapEachsatellitehas48spotbeamsEachspotbeamfootprintapproximately450kmindiameterAllspotbeamsoverlapSwitchinthesky–onboardprocessingandswitchingforefficiency,flexibility,andqualityInter-satellitelinkenablestheentirenetworkinthesky–coverseveryinchontheearthandimmunefromterrestrialdisaster13inorbitalsparesatellitesTheonlyoperatorcapableofprovidingtrulyglobalvoiceanddataserviceEntireNetworkinSpace66sateSatelliteConstellationUbiquitousCoverage

theonlysystemwithtrueglobalavailabilitySeamlessOperationstheonlysystemwithcontinuousvisibilityofmultiplesatellitesforhighreliabilityConstellationCapacityprocessandcontrol>72,000simultaneousphonecallssupport>2MactivecustomersMaturedImplementationcompletelyde-buggedsystem

FinancialStabilityDebtfreeandbreak-eveninoperationsSatelliteConstellationUbiquitSatelliteTechnologyComparisonTraditionalSatelliteSystems-Inmarsat,Thuraya,Aces,Globalstar,etc.ArchitectureBentpipeCoverageRegionalCallersandearthstationsmustbeundersamesatelliteIridium-EntireTelecommunicationsNetworkinSpaceArchitectureOnboardprocessingandswitchingCrosslinkbetweensatellitesCoverageTrulyGlobalCallerscanbeanywhereintheworldSatelliteTechnologyComparisoAdvancedIridiumSystemArchitectureOnboardproessing/switchingandInter-satellitelinkstoprovidePole-to-Polecoverage-GatewaynotrequiredwithinsatellitefootprintAdvancedIridiumSystemArchitIridiumCallTopology&PerformanceAccessRequest,VoiceTraffic,SignalingIRIDIUMConstellationTempeorBeijingGatewayAustraliaOriginatingMobileUserVoiceTraffic,SignalingSignalingSouthChinaSeaDestinationMobileUserVoiceandDataServicesTempeGWmeasuredperformance:8,590weeklytestcalls99.2%Callsuccessrate0.6%CalldroprateShortBurstDataServicesTempeGWmeasuredperformance99.64%FirstattemptmessagesuccessrateIridiumCallTopology&PerforIridiumTrafficDistributionIridiumTrafficDistributionPersonalDataConnectivityMModemRARateAdapterMobileSwitchingCenterMInternetServiceProviderMPSTNInternetIridiumGatewayDial-UpConnectivityDirectInternetConnectivityMobileSwitchingCenterInternetIridiumGatewayRADirectInternetServerRAFasterconnectiontime10secondsascomparedto40secondsfordial-upPPPTransparentcompressionforimprovedthroughputSmartConnect–seamlessconnect/disconnectReduceson-airchargesMaximizesISUbatterylifeReconnectsautomaticallyifconnectiondroppedNotail-endchargesincurredatGatewayPersonalDataConnectivityMModEnterpriseDataServicesRUDICS-RouterbasedUnstructuredDigitalInterworkingConnectivitySolutionKeyBenefits:GatewayrovidesvirtualmodemportsthatcanberoutedviaterrestrialdataconnectionsSignificantlyreducedconnectiontimesandincreasedthroughputusingindustrystandard(PPP)compression(see10Kbpsperchannel)Abilitytogangchannelstogetherforhighbandwidthapplications(3channelsnominalthroughputequivalenttoSWIFT64LeasedLineORVPNORInternetIridiumGatewayD900RUDICSServerRemoteApplicationApplicationHostServerEndUserAccessEnterpriseDataServicesRUDICSIridiumGatewayD900SBMNetworkEquipmentInternetUserApplicationShortBurstDataAn“ultra-efficient”waytotransmitrelativelysmallamountsofdataacrosstheIridiumNetwork70bytesinaboutasecondafterchannelacquisition(typicaltotaltimeof5secondsfora110CharacterMessage)Mobile-originated,two-wayexchangeswithflexiblerangeofshortmessages(approximately2,000bytes)IdealforAssetTracking,Monitor,andControlApplicationsTelemetryandtelecommondPositionreportingWeatherrequestsDatacollectionSafetyalertSOSetc.IridiumGatewayD900SBMNetworkWirelessPhoneorDataDeviceIridiumHandsetwithWirelessBaseStationIridiumGatewayRemoteWirelessLocalLoopInternetPSTNRUDICSSBMServerWirelessPhoneIridiumHandsetAsymmetricBroadBandData

BroadcastSatellite(GEO)Iridium(LEO)IridiumGateway/ISPSerialNICSatelliteISPAuthenticationCenter&ContentServerBroadbandSatellite

TransmissionFacilityBroadbandSatelliteSubscriberAsymmetricBroadBandDataBro前期失败的原因：◆定位不准，无法与地面蜂窝系统竟争；◆技术复杂，研制周期过长；◆通信价格过高；◆资本运作失败。复活的原因：◆真正的全球通信；◆小终端低时延的移动通信；◆高效的运营方式。铱系统失败和成功的启示前期失败的原因：铱系统失败和成功的启示工作频率波段: 业务链路:L波段1616-1626.5MHz 馈线链路:上行:C波段/6875-7055MHz下行:C波段/5091-5250MHz业务种类：话音，传真、数据、定位空间段：星数：48＋8 轨道数：8个 轨道高度：1414公里 运行周期：114分钟 点波束数量：16个/卫星全球星(Globalstar)概述工作频率波段: 空间段：星数：48＋8全球星(Globals全球星系统网络结构全球星系统网络结构

全球星系统特点尊重各国、各地区通信主权：所有呼叫，包括国际呼叫，都将经关口站接入业务提供商现有地面公网和移动网络—扩大各地区业务提供商的运营范围和业务收入—通信管理当局可以按需要实行通信管理和控制全球星系统特点尊重各国、各地区通全球星多径分集技术全球星多径分集技术ORBCOMM系统（1）

空间段：36颗卫星（获得许可的是48颗）共6个轨道平面A，B，C，D，F，G。A，B，C轨道面：45°倾角，每个轨道面8颗卫星，高度为825km；均匀分布（45°）；D轨道面：8颗卫星，0°（赤道平面）高度为825km；F，G轨道面是极地轨道（70°，108°）每轨道面2颗卫星，150kg，高度780km；ORBCOMM系统（1）

空间段：ORBCOMM系统（2）

地面段：用户终端，信关站，控制中心；因为无星间链路，所有用户之间的通信均需通过信关站。工作频段:

卫星至用户：12条下行链路（每个卫星分配一条），4.8kbps;137~138MHz(下行)；用户至卫星：每个卫星动态分配6条；148~150MHz(上行)；2.4kbps;多址方式：FDMA；业务范围：远端监测、定位跟踪、短数据通信；1998年底投入商用，目前已在80多个国家获得运营权；主要用于交通、环保、地质、油气管道监测等ORBCOMM系统（2）

地面段：用户终端，信关站，控制中心ORBCOMM系统（3）ORBCOMM系统（3）第二部分中低轨道卫星通信的特点和频率第二部分LEO(LowEquatorOrbit)低轨道卫星：Hmax＜5000kmMEO(MiddleEquatorOrbit)

中轨道卫星：5000km＜Hmax＜20000kmHEO(HighEquatorOrbit)

高轨道卫星：Hmax＞20000km卫星通信之卫星轨道（1）LEO(LowEquatorOrbit)卫星通信之卫星卫星通信之卫星轨道（2）卫星通信之卫星轨道（2）GEOGSO(Geostationary对地静止卫星)：相对于地球表面任一点，卫星位置保持固定不变。其轨道称为对地静止轨道，它是赤道平面上唯一的一条圆形同步轨道。对地静止轨道是目前卫星通信使用主要轨道，对卫星通信具重要意义。non-GSO(对地非静止卫星)：相对地球表面任一点，卫星位置不断地变化。卫星通信之卫星轨道（3）GEOGSO(Geostationary对地静止卫星)：卫同步卫星轨道或对地静止轨道同步卫星轨道或对地静止轨道主要优点：◆地球站天线易于保持对准卫星◆通信连续，不必频繁更换卫星◆对地面的视区面积和通信覆盖区面积大◆工作稳定，通信质量高主要缺点：◆发射和在轨监控的技术复杂；◆传输时延较大◆卫星数量有限。同步卫星轨道之特点主要优点：同步卫星轨道之特点主要特点：◆轨道高度较低，信号的传播路径比较短，传播损耗和迟延也就很小；◆多颗卫星可以进行频率复用，也能缓解对地静止轨道上卫星过分拥挤的情况；◆一次发射多颗卫星降低了发射成本；◆卫星制造成本低，卫星系统的可靠性和生存能力较高；◆容易实现全球个人通信，特别对于高纬度地区。中低轨道卫星轨道之特点主要特点：中低轨道卫星轨道之特点系统名称轨道高度工作频段业务类型总卫星数Iridium780kmL窄带移动66Globalstar1410kmL/S窄带移动48ICO10355kmS窄带移动12Teledesic1350kmKa宽带固定288中低轨道卫星通信之典型系统系统名称轨道高度工作频段业务类型总卫星数Iridium780大LEO：Iridium\Globalstar\ICO

提供全球实时个人通信业务的LEO和MEO卫星移动通信系统宽带LEO：Teledesic\M-star\Skybridge

利用LEO提供宽带业务的系统小LEO：

Orbcomm\LEOone

利用LEO提供非实时业务的系统低轨道卫星通信系统分类大LEO：Iridium\Globalstar\ICO低轨道纳米型卫星(Nanosat)：重量在10kg左右微型卫星(Microsat)：重量在10~100kg超小型卫星(Minisat)：重量在100~500kg；小卫星(Smallsat)：重量在500~1000kg

小卫星分类(1)纳米型卫星(Nanosat)：重量在10kg左右小卫星分类重量轻，体积小，研制周期短，成本低，功能密度大，发射灵活。具体指标例如：有效载荷提高到70%；研制周期1~2年，研制经费大幅度降低；重复使用模块达80%等等微小卫星定义重量轻，体积小，研制周期短，成本低，功能密度大，发射灵活。微中低轨道卫星通信系统的组成

●空间段:卫星星座系统●用户段：各类用户●地面段：卫星测控中心，网络管理中心，信关站，中低轨道卫星通信系统的组成

●空间段:卫星星座系中低轨卫星通信系统组成网管中心测控站网关低轨卫星星座系统通信网GSM交换中心公共电话网业务提供控制中心移动蜂窝网专用网有线电话干线网因特网邮电管理部门机载站手持终端车载站舰载站信关站空间段用户段地面段现有地面网络中低轨卫星通信系统组成网管中心测控站网关低轨卫星星座系统通信中低轨卫星轨道

凡尔伦带(VanAllen):由地球磁场从太阳风中俘获并禁锢的高能电子与质子组成，高能粒子辐射性强、穿透力强，对人造成卫星的电子设备损害极大。1958年1月探险者1号首次在1000km高度由VanAllen发现；后经探险者2，3号证实。中低轨卫星轨道

凡尔伦带(VanAllen):凡尔伦带(VanAllen)的分布GEOMEO5000…15000km；LEO500…1500km；外凡尔伦带13000km…20000km

内凡尔伦带1500km…6000km;

地球凡尔伦带(VanAllen)的分布GEO中低轨道卫星通信系统的链路链路组成：用户链路：用户终端与卫星之间的链路；馈电链路：信关站与卫星之间的链路；星际链路：卫星与卫星之间的链路；中低轨道卫星通信系统的链路链路组成：用户链路用户链路的特点：终端小型化:传播损耗和多普勒频移小，器件成熟；适合移动通信的特点：波束宽，绕射能力强；地面干扰少：地面无线设备高次谐波少；频率：UHF，L/S用户链路用户链路的特点：UHF和L/S频率比较频段UHFL/S传播损耗小小多普勒频移小稍大可用带宽较窄较宽穿透能力强稍弱绕射能力强稍弱背景干扰较大较小实现难度较小可行UHF和L/S频率比较频段UHFL/S传播损耗小小多普勒频移UHF和L/S频率比较采用L/S波段的优点：1、卫星上便于制作和安装多波束天线，实现频率再（重）用，从而大扩展系统的通信容量。例如我们曾初步计算过，工作于1.6GHz时，由37个阵元组成的天线阵列，其尺寸约为0.54m*o.47m，如用UHF（400MHz），则为2.25m＊1.95m。在天线的重量上，前者也比后者小得多；2、UHF地面干扰大：沿海地区-86dBm到-89dBm之间，而美军-100dBm；3、天线：手持式终端天线尺寸也较UHF的要小得多。UHF和L/S频率比较采用L/S波段的优点：馈电链路馈电链路的特点：通信容量大:信关站接入的信号容量大；易于天线跟踪：信关站天线跟踪；星上载荷和天线：重量和技术难度；频率：C，Ku，Ka，激光？馈电链路馈电链路的特点：馈电链路馈电链路星际链路星际链路的特点：系统容量：具有足够多的容量；跟瞄：星际链路的天线跟瞄；星上处理与交换：技术复杂；频率：Ka，Ku，激光？星际链路星际链路的特点：星际链路图9.1带有ISL的48星极地相位星座结构图星际链路图9.1带有ISL的48星极地相位星座结构图中低轨道通信系统应用中低轨道星座通信系统可以为广大地域范围提供通信服务，是地面通信网络的重要补充。低轨道(LEO)系统相对其他轨道的星座系统来说，具有传播时延短、路径损耗低，便于用户终端小型化；网络的顽存性强，少量的卫星被毁系统仍可维持一定的使用性能；以及机动灵活等特点，在支持大范围大量移动用户的通信方面具有突出的优势。中低轨道通信系统应用中低轨道星座通信系统可以为广第三部分发展我国星座卫星通信及启动频率论证第三部分天基信息系统的需求

天基信息系统由不同轨道的通信卫星、广播卫星、中继卫星及其支撑和应用系统组成，从顶层设计角度，将天基系统的数据获取、传输、处理、分发、应用进行有机融合，对通信、导航、电子侦察、光学、红外和雷达探测等各种星座进行综合组网，可更全面、迅速的掌握全球军事动态，进行有效测控及指挥的手段。

天基信息系统的需求天基信息系统由我国的全球战略的需求我国的“和平崛起”的发展路线需要强大的国防和全球通信能力的支撑民用方面：远洋油轮的保护军事方面：核潜艇远洋通信结论：全球通信是我国我军来来全球战略的重要组成部分弹道导弹核潜艇我国的全球战略的需求我国的“和平崛起”的发展路线需要强大的军事应用对中低轨卫星通信系统的需求

现代战争使指控模式产生变革，指控系统对数据传输提出明确要求：建立功能强大的数据链，实现面向武器平台及单兵的实时数据传输；面向数字及代码的指挥控制；地域的广泛性、机动灵活性；包括群呼、轮询、授时和位置信息服务等多种功能；小型化、用户数量多；网络的顽存能力；

军事应用对中低轨卫星通信系统的需求现代战多种轨道融合的卫星通信系统高低轨道结合，具有星际链路，先区域后全球的星座通信系统多种轨道融合的卫星通信系统高低轨道结合，具有星际链路，先区域星座系统分布发展设想终极目标高低轨道结合，轨道内和轨道间星际链路，全球覆盖，实时通信中期目标低轨为主，轨道内星际链路，区域覆盖，全球重点地区通信近期目标2-3颗低轨星，进行星际链路、星上处理和交换及多波束天线的技术验证星座系统分布发展设想终极目标低轨卫星一个轨道平面内具有星际链路的覆盖示意图区域星座通信系统低轨卫星一个轨道平面内具有星际链路的覆盖示意图区域星座通信系同步+低轨，及之间有星际链路的覆盖示意图全球星座通信系统同步+低轨，及之间有星际链路的覆盖示意图全球星座通信系统尽早启动星座卫星通信的

轨道频率论证同步卫星轨位本土、美洲、欧洲等用户链路频率本土、境外馈电链路频率本土星际链路频率低轨-低轨，同步-低轨尽早启动星座卫星通信的

轨道频率论证同步卫星轨位中低轨道卫星通信的频率特点说课材料课件中低轨道卫星通信的频率特点解放军理工大学通信工程学院李广侠

中低轨道卫星通信的解放军理工大学通信工程学院一、中低轨卫星通信系统的现状二、中低轨卫星通信特点和频率三、发展我国星座卫星通信及启动频率论证报告内容一、中低轨卫星通信系统的现状报告内容第一部分中低轨道卫星通信的现状第一部分“铱”系统-典型的中低轨卫星通信系统“铱”系统-典型的中低轨卫星通信系统铱星网络结构图铱星网络结构图工作频率波段: 业务链路:L波段1616-1626.5MHz 星际链路:Ka波段23.18-23.38GHz地面段链路:上行:Ka波段;19.4-19.6GHz下行:Ka波段;29.1-29.3GHz业务种类：话音、传真、寻呼、数据空间段：星数：66＋6 轨道数：6个 轨道高度：780公里 运行周期：100分钟28秒 点波束数量：48个/卫星铱星概述工作频率波段: 空间段：星数：66＋6铱星概述▲1987年由摩托罗拉公司提出▲1997年5月5日铱系统公司首次将5颗铱卫星发射上天▲到1998年5月17日共发射了67颗卫星，完成了由66颗卫星组成的卫星星座▲1998年11月1日正式开始提供话音业务，11月16日开始提供寻呼业务▲2000年3月27日铱系统正式结束业务▲现由新铱星公司接管，为美国国防部提供话音和数据通信业务，2002年还补发了5颗铱星。铱系统的简历▲1987年由摩托罗拉公司提出铱系统的简历IridiumSatelliteLLCOverviewSystemacquiredDec2000Committed,multinationalinvestorgroupfromSaudiArabia,Brazil,Australia,andUSACommercialservicere-introducedMarch2001withmaintainablecoststructureStrategicrelationshipwithBoeingforsatelliteconstellationoperationsandmaintenance2014constellationlifespanSignificantlyreducedpriceandsimplifiedpricingplanVerticalmarketdistributionstrategyforvoiceanddataservicesTheU.S.Governmentisananchorcustomer.ActivelypenetratingglobalmarketIridiumSatelliteLLCOverviewEntireNetworkinSpace66satellitesoperatein6polarorbitalplanes780kmabovetheearthEachsatellitefootprintapproximately5000kmindiameterAllsatellitefootprintsoverlapEachsatellitehas48spotbeamsEachspotbeamfootprintapproximately450kmindiameterAllspotbeamsoverlapSwitchinthesky–onboardprocessingandswitchingforefficiency,flexibility,andqualityInter-satellitelinkenablestheentirenetworkinthesky–coverseveryinchontheearthandimmunefromterrestrialdisaster13inorbitalsparesatellitesTheonlyoperatorcapableofprovidingtrulyglobalvoiceanddataserviceEntireNetworkinSpace66sateSatelliteConstellationUbiquitousCoverage

theonlysystemwithtrueglobalavailabilitySeamlessOperationstheonlysystemwithcontinuousvisibilityofmultiplesatellitesforhighreliabilityConstellationCapacityprocessandcontrol>72,000simultaneousphonecallssupport>2MactivecustomersMaturedImplementationcompletelyde-buggedsystem

FinancialStabilityDebtfreeandbreak-eveninoperationsSatelliteConstellationUbiquitSatelliteTechnologyComparisonTraditionalSatelliteSystems-Inmarsat,Thuraya,Aces,Globalstar,etc.ArchitectureBentpipeCoverageRegionalCallersandearthstationsmustbeundersamesatelliteIridium-EntireTelecommunicationsNetworkinSpaceArchitectureOnboardprocessingandswitchingCrosslinkbetweensatellitesCoverageTrulyGlobalCallerscanbeanywhereintheworldSatelliteTechnologyComparisoAdvancedIridiumSystemArchitectureOnboardproessing/switchingandInter-satellitelinkstoprovidePole-to-Polecoverage-GatewaynotrequiredwithinsatellitefootprintAdvancedIridiumSystemArchitIridiumCallTopology&PerformanceAccessRequest,VoiceTraffic,SignalingIRIDIUMConstellationTempeorBeijingGatewayAustraliaOriginatingMobileUserVoiceTraffic,SignalingSignalingSouthChinaSeaDestinationMobileUserVoiceandDataServicesTempeGWmeasuredperformance:8,590weeklytestcalls99.2%Callsuccessrate0.6%CalldroprateShortBurstDataServicesTempeGWmeasuredperformance99.64%FirstattemptmessagesuccessrateIridiumCallTopology&PerforIridiumTrafficDistributionIridiumTrafficDistributionPersonalDataConnectivityMModemRARateAdapterMobileSwitchingCenterMInternetServiceProviderMPSTNInternetIridiumGatewayDial-UpConnectivityDirectInternetConnectivityMobileSwitchingCenterInternetIridiumGatewayRADirectInternetServerRAFasterconnectiontime10secondsascomparedto40secondsfordial-upPPPTransparentcompressionforimprovedthroughputSmartConnect–seamlessconnect/disconnectReduceson-airchargesMaximizesISUbatterylifeReconnectsautomaticallyifconnectiondroppedNotail-endchargesincurredatGatewayPersonalDataConnectivityMModEnterpriseDataServicesRUDICS-RouterbasedUnstructuredDigitalInterworkingConnectivitySolutionKeyBenefits:GatewayrovidesvirtualmodemportsthatcanberoutedviaterrestrialdataconnectionsSignificantlyreducedconnectiontimesandincreasedthroughputusingindustrystandard(PPP)compression(see10Kbpsperchannel)Abilitytogangchannelstogetherforhighbandwidthapplications(3channelsnominalthroughputequivalenttoSWIFT64LeasedLineORVPNORInternetIridiumGatewayD900RUDICSServerRemoteApplicationApplicationHostServerEndUserAccessEnterpriseDataServicesRUDICSIridiumGatewayD900SBMNetworkEquipmentInternetUserApplicationShortBurstDataAn“ultra-efficient”waytotransmitrelativelysmallamountsofdataacrosstheIridiumNetwork70bytesinaboutasecondafterchannelacquisition(typicaltotaltimeof5secondsfora110CharacterMessage)Mobile-originated,two-wayexchangeswithflexiblerangeofshortmessages(approximately2,000bytes)IdealforAssetTracking,Monitor,andControlApplicationsTelemetryandtelecommondPositionreportingWeatherrequestsDatacollectionSafetyalertSOSetc.IridiumGatewayD900SBMNetworkWirelessPhoneorDataDeviceIridiumHandsetwithWirelessBaseStationIridiumGatewayRemoteWirelessLocalLoopInternetPSTNRUDICSSBMServerWirelessPhoneIridiumHandsetAsymmetricBroadBandData

BroadcastSatellite(GEO)Iridium(LEO)IridiumGateway/ISPSerialNICSatelliteISPAuthenticationCenter&ContentServerBroadbandSatellite

TransmissionFacilityBroadbandSatelliteSubscriberAsymmetricBroadBandDataBro前期失败的原因：◆定位不准，无法与地面蜂窝系统竟争；◆技术复杂，研制周期过长；◆通信价格过高；◆资本运作失败。复活的原因：◆真正的全球通信；◆小终端低时延的移动通信；◆高效的运营方式。铱系统失败和成功的启示前期失败的原因：铱系统失败和成功的启示工作频率波段: 业务链路:L波段1616-1626.5MHz 馈线链路:上行:C波段/6875-7055MHz下行:C波段/5091-5250MHz业务种类：话音，传真、数据、定位空间段：星数：48＋8 轨道数：8个 轨道高度：1414公里 运行周期：114分钟 点波束数量：16个/卫星全球星(Globalstar)概述工作频率波段: 空间段：星数：48＋8全球星(Globals全球星系统网络结构全球星系统网络结构

全球星系统特点尊重各国、各地区通信主权：所有呼叫，包括国际呼叫，都将经关口站接入业务提供商现有地面公网和移动网络—扩大各地区业务提供商的运营范围和业务收入—通信管理当局可以按需要实行通信管理和控制全球星系统特点尊重各国、各地区通全球星多径分集技术全球星多径分集技术ORBCOMM系统（1）

空间段：36颗卫星（获得许可的是48颗）共6个轨道平面A，B，C，D，F，G。A，B，C轨道面：45°倾角，每个轨道面8颗卫星，高度为825km；均匀分布（45°）；D轨道面：8颗卫星，0°（赤道平面）高度为825km；F，G轨道面是极地轨道（70°，108°）每轨道面2颗卫星，150kg，高度780km；ORBCOMM系统（1）

空间段：ORBCOMM系统（2）

地面段：用户终端，信关站，控制中心；因为无星间链路，所有用户之间的通信均需通过信关站。工作频段:

卫星至用户：12条下行链路（每个卫星分配一条），4.8kbps;137~138MHz(下行)；用户至卫星：每个卫星动态分配6条；148~150MHz(上行)；2.4kbps;多址方式：FDMA；业务范围：远端监测、定位跟踪、短数据通信；1998年底投入商用，目前已在80多个国家获得运营权；主要用于交通、环保、地质、油气管道监测等ORBCOMM系统（2）

地面段：用户终端，信关站，控制中心ORBCOMM系统（3）ORBCOMM系统（3）第二部分中低轨道卫星通信的特点和频率第二部分LEO(LowEquatorOrbit)低轨道卫星：Hmax＜5000kmMEO(MiddleEquatorOrbit)

中轨道卫星：5000km＜Hmax＜20000kmHEO(HighEquatorOrbit)

高轨道卫星：Hmax＞20000km卫星通信之卫星轨道（1）LEO(LowEquatorOrbit)卫星通信之卫星卫星通信之卫星轨道（2）卫星通信之卫星轨道（2）GEOGSO(Geostationary对地静止卫星)：相对于地球表面任一点，卫星位置保持固定不变。其轨道称为对地静止轨道，它是赤道平面上唯一的一条圆形同步轨道。对地静止轨道是目前卫星通信使用主要轨道，对卫星通信具重要意义。non-GSO(对地非静止卫星)：相对地球表面任一点，卫星位置不断地变化。卫星通信之卫星轨道（3）GEOGSO(Geostationary对地静止卫星)：卫同步卫星轨道或对地静止轨道同步卫星轨道或对地静止轨道主要优点：◆地球站天线易于保持对准卫星◆通信连续，不必频繁更换卫星◆对地面的视区面积和通信覆盖区面积大◆工作稳定，通信质量高主要缺点：◆发射和在轨监控的技术复杂；◆传输时延较大◆卫星数量有限。同步卫星轨道之特点主要优点：同步卫星轨道之特点主要特点：◆轨道高度较低，信号的传播路径比较短，传播损耗和迟延也就很小；◆多颗卫星可以进行频率复用，也能缓解对地静止轨道上卫星过分拥挤的情况；◆一次发射多颗卫星降低了发射成本；◆卫星制造成本低，卫星系统的可靠性和生存能力较高；◆容易实现全球个人通信，特别对于高纬度地区。中低轨道卫星轨道之特点主要特点：中低轨道卫星轨道之特点系统名称轨道高度工作频段业务类型总卫星数Iridium780kmL窄带移动66Globalstar1410kmL/S窄带移动48ICO10355kmS窄带移动12Teledesic1350kmKa宽带固定288中低轨道卫星通信之典型系统系统名称轨道高度工作频段业务类型总卫星数Iridium780大LEO：Iridium\Globalstar\ICO

提供全球实时个人通信业务的LEO和MEO卫星移动通信系统宽带LEO：Teledesic\M-star\Skybridge

利用LEO提供宽带业务的系统小LEO：

Orbcomm\LEOone

利用LEO提供非实时业务的系统低轨道卫星通信系统分类大LEO：Iridium\Globalstar\ICO低轨道纳米型卫星(Nanosat)：重量在10kg左右微型卫星(Microsat)：重量在10~100kg超小型卫星(Minisat)：重量在100~500kg；小卫星(Smallsat)：重量在500~1000kg

小卫星分类(1)纳米型卫星(Nanosat)：重量在10kg左右小卫星分类重量轻，体积小，研制周期短，成本低，功能密度大，发射灵活。具体指标例如：有效载荷提高到70%；研制周期1~2年，研制经费大幅度降低；重复使用模块达80%等等微小卫星定义重量轻，体积小，研制周期短，成本低，功能密度大，发射灵活。微中低轨道卫星通信系统的组成

●空间段:卫星星座系统●用户段：各类用户●地面段：卫星测控中心，网络管理中心，信关站，中低轨道卫星通信系统的组成

●空间段:卫星星座系中低轨卫星通信系统组成网管中心测控站网关低轨卫星星座系统通信网GSM交换中心公共电话网业务提供控制中心移动蜂窝网专用网有线电话干线网因特网邮电管理部门机载站手持终端车载站舰载站信关站空间段用户段地面段现有地面网络中低轨卫星通信系统组成网管中心测控站网关低轨卫星星座系统通信中低轨卫星轨道

凡尔伦带(VanAllen):由地球磁场从太阳风中俘获并禁锢的高能电子与质子组成，高能粒子辐射性强、穿透力强，对人造成卫星的电子设备损害极大。1958年1月探险者1号首次在1000km高度由VanAllen发现；后经探险者2，3号证实。中低轨卫星轨道

凡尔伦带(VanAllen):凡尔伦带(VanAllen)的分布