卫星通信培训.ppt

1、卫星通信系统简介,2020/10/21,新员工培训教材之四,2,卫星的应用种类,通信卫星 气象卫星 遥感卫星 空间探测卫星 导航定位卫星 军用卫星 各种科学实验卫星,2020/10/21,新员工培训教材之四,3,卫星通信的定义,卫星通信是利用卫星作为中继站转发或反射无线电波，以此来实现两个或多个地球站之间通信的一种通信方式。 如果各地球站均属于某一卫星通信系统，就可以利用卫星对信号的转发实现相互之间的通信。,2020/10/21,新员工培训教材之四,4,2020/10/21,新员工培训教材之四,5,卫星通信空间段,卫星通信系统的空间分系统（即空间段）就是通信卫星 在一个卫星通信系统中可以由一颗

2、或多颗卫星组成的星座构成这个系统的空间段。,2020/10/21,新员工培训教材之四,6,卫星通信的发展（一）,1945年五月英国人阿瑟克拉克提出关于静止卫星的设想； 1954-1964 卫星通信试验，1957年10月4日苏联发射了第一颗人造卫星，1963年7月美国发射了第一颗地球同步卫星，他们都进行了卫星通信试验；,2020/10/21,新员工培训教材之四,7,卫星通信的发展（二）,1965年国际通信卫星组织的IS-1发射，卫星通信进入实用阶段； 我国于1970年4月24日，成功地发射了自行研制的东方红一号卫星，1984年4月发射了我国第一颗同步通信卫星东方红二号，1997年5月12日月发射

3、了我国第一颗三轴稳定的同步通信卫星东方红三号，该星目前正在运行。,2020/10/21,新员工培训教材之四,8,卫星通信的发展（三）,我国自1972年开始运行卫星通信业务。 目前全球共有地球同步静止轨道通信卫星约230颗，其中我国拥有10颗（包括亚洲卫星公司和亚太卫星公司）。,2020/10/21,新员工培训教材之四,9,卫星通信的特点,覆盖区域大，通信距离远，通信成本与通信距离无关； 以广播方式工作，便于实现多址联接，组网方式灵活； 通信容量较大，能应用的业务种类多。,2020/10/21,新员工培训教材之四,10,通信卫星的轨道（一）,卫星运行的轨迹和趋势称为卫星运行轨道； 卫星运行轨道处

4、于地球赤道平面内，运行方向与地球自转方向一致，绕地球一圈的时间与地球自转一周的时间相同（24小时）的卫星称为同步静止轨道卫星（此时卫星距地面高度为35785.6公里）。,2020/10/21,新员工培训教材之四,11,通信卫星的轨道（二）,2020/10/21,新员工培训教材之四,12,通信卫星的轨道（三）,MEO,2020/10/21,新员工培训教材之四,13,卫星通信通常使用的无线电频段,C频段（3.4-6.65GHz) Ku频段(10.95-18GHz) Ka频段(18-40GHz) L频段(1.12-2.6GHz) 其他频段(UHF,S,X,Q,V),2020/10/21,新员工培训教

5、材之四,14,通信卫星的外观(1),2020/10/21,新员工培训教材之四,15,通信卫星的外观(2),2020/10/21,新员工培训教材之四,16,有效载荷 天线分系统,发送和接收通信及测控信号 形成波束覆盖图,通信卫星的构成（一）,2020/10/21,新员工培训教材之四,17,通信卫星的构成（二）,有效载荷 通信分系统,也就是一般所说的转发器，其作用为把地面发给卫星的信号（上行信号）经过变频等处理并放大后再转发向地面（下行信号）。,2020/10/21,新员工培训教材之四,18,通信卫星的构成（三）,卫星平台结构,2020/10/21,新员工培训教材之四,19,通信卫星的构成（三）,

6、卫星平台 控制推进分系统,2020/10/21,新员工培训教材之四,20,卫星平台 跟踪遥测指令分系统,通信卫星的构成（四）,2020/10/21,新员工培训教材之四,21,通信卫星的构成（五）,卫星平台 电源分系统,2020/10/21,新员工培训教材之四,22,通信卫星的构成（六）,卫星平台 温度控制分系统,天线分系统 （接收指令，发送遥测信号）,2020/10/21,新员工培训教材之四,23,通信卫星的姿态稳定方式,自旋稳定卫星,三轴稳定卫星,2020/10/21,新员工培训教材之四,24,卫星通信的应用简介,卫星固定业务（FSS） 卫星移动业务（MSS） 卫星广播业务（BSS）,202

7、0/10/21,新员工培训教材之四,25,卫星通信的应用简介,中国的卫星通信经过近三十年的发展，从无到有，已经初具规模。但是发展速度仍比较缓慢。注册的卫星运营公司已有中国通信广播卫星公司、中国东方通信卫星有限责任公司、鑫诺卫星通信有限公司、亚洲卫星通信有限公司、亚太卫星控股有限公司五家（在大陆注册三家），共拥有9颗卫星, 342个转发器单元（C波段236个、Ku波段106个，均已折合至每转发器36MHz带宽）。其业务已覆盖到亚洲大部分地区和欧洲部分地区。,2020/10/21,新员工培训教材之四,26,卫星通信的应用简介,由中国电信经营的国内公众卫星通信网的干线已有37个大型C波段地球站，运行

8、着3万5千条双向电路（占国内长途电路的56），另有4个试验地球站和约30台移动卫星通信车载站工作在Ku波段。国际通信方面中国电信运营15座国际通信卫星地球站，开通了约1万3千条双向电路（占国际长途电路的26%）。中国通信广播卫星公司等具有国际点对点业务许可的单位开通了150200条国际双向VSAT电路。公众通信约使用50个转发器 。 目前，公众通信约仅使用7个转发器 。,2020/10/21,新员工培训教材之四,27,卫星通信的应用简介,至2003年底国内VSAT经营者有40家。双向VSAT站7000多个，单向VSAT站近17000个。目前，经营性和专用性VSAT卫星通信网约达120个左右。专

9、网通信约使用14个转发器，经营性VSAT通信用了约12个转发器 。,2020/10/21,新员工培训教材之四,28,卫星通信的应用简介,我国已有中央电视台的12套节目，中央人民广播电台和国际台的32路声音广播节目，以及31个省、自治区、直辖市的广播电视节目均通过通信卫星向全国传送。目前我国广播电视节目共使用了11颗通信卫星（亚太1A、亚洲2号、亚洲3S、鑫诺1号、亚太2R、泛美3R号、泛美8号、泛美9号、泛美3R号、泛美10号、银河3R和热鸟3号）的32个转发器。我国已建成的广播电视卫星地球站共31座，地面卫星收转台站52万多座。与1985年上卫星时相比，我国广播电视人口覆盖率已由68.3%和

10、68.4%上升为2001年底的92.9%和94.1%.,2020/10/21,新员工培训教材之四,29,空间段资源（一）,中星六号卫星 125E，于1997年5月发射，有24个C波段转发器，设计寿命8年（2004年3月寿命终止），中国制造； 中卫一号卫星 87.5E，于1998年5月发射，有24个Ku波段转发器、24个C波段转发器，设计寿命15年，美国制造。 中星九号卫星（电视直播卫星） 92.2E，预计于2006年底发射，有22个Ku波段转发器，设计寿命15年，法国制造。,2020/10/21,新员工培训教材之四,30,空间段资源（二）,APSTAR-R卫星 76.5E，11B、12B 72

11、MHz标准C波段转发器和4A54MHz标准Ku波段转发器； 代理经营的其他卫星操作者的转发器资源。,2020/10/21,新员工培训教材之四,31,中国卫星通信集团公司的卫星通信业务,现有业务： 转发器出租及代理 卫星移动通信业务（全球星系统） 公众VSAT通信平台 卫星INTERNET接入 卫星数据及多媒体信息广播 卫星音频广播 电视节目传输,2020/10/21,新员工培训教材之四,32,空间段业务 灵活多样的转发器长期出租业务 响应快捷的转发器临时出租业务（5分钟） 24小时空间业务监测服务（第三季度将实现全自动监测） 24小时用户技术支持服务 提供整体解决方案及服务,2020/10/2

12、1,新员工培训教材之四,33,VSAT业务 点对点，点对多点单、双向数据通信和广播业务 网状网话音和数据通信业务 寻呼联网与覆盖业务 报刊印版、声讯、证券 信息传输业务 VSAT工程服务,2020/10/21,新员工培训教材之四,34,点对点国际专线业务 L波段广播卫星信道出租及多媒体信息广播业务 利用卫星的INTERNET信息高速下载、数据广播、接入业务 卫星宽带数据业务 DVB广播业务,2020/10/21,新员工培训教材之四,35,卫星通信系统的基本组成,测控管理系统,2020/10/21,新员工培训教材之四,36,卫星移动通信系统简介（一）,关口站,移动终端,2020/10/21,新员

13、工培训教材之四,37,卫星移动通信系统简介（二）,公众电话网,蜂窝通信 运营商,数据网,专网,空间段,地面段,用户段,用户段,数字空中接口,新员工培训教材之四,2020/10/21,新员工培训教材之四,38,卫星移动通信系统简介（三）,主要设备： 手机 外接天线 手机插槽 通话手柄 送话麦克风 香烟点火充电器 耳机,2020/10/21,新员工培训教材之四,39,卫星移动通信系统简介（四）,固定终端,三模手机 AMPS/CDMA/Globalstar,双模手机 GSM/Globalstar,2020/10/21,新员工培训教材之四,40,卫星电视单收站简介,卫星电视接收机（机顶盒）,高频头,2

14、020/10/21,新员工培训教材之四,41,卫星数字多媒体接收机简介,数字多媒体接收机,2020/10/21,新员工培训教材之四,42,卫星通信地球站简介,译码设备,解调设备,编码设备,调制设备,射频 接收设备,射频 发射设备,空调 电源等,仪表 地面通信系统,网络管理 系统,天线及 跟踪伺服,用户终端,接口设备,2020/10/21,新员工培训教材之四,43,卫星通信地球站简介,天线及 跟踪伺服,天线：收发双工、单收 大型天线：带跟踪伺服系统 天线越大价格越高：几十几十万美圆 工作频率越高：价格越高，但相应尺寸越小 有的还带有除冰系统,2020/10/21,新员工培训教材之四,44,卫星通

15、信地球站简介,射频 接收设备,射频 发射设备,高功率放大器：几十瓦几千瓦 中功率放大器：零点几瓦几十瓦 上频器：把信号从中频变到射频,低噪声放大器：LNA 低噪声放大变频器：LNB 线路放大器：LA 下变频器：把信号从射频变到中频,2020/10/21,新员工培训教材之四,45,卫星通信地球站简介,射频 接收设备,射频 发射设备,高功率放大器：几十瓦几千瓦 中功率放大器：零点几瓦几十瓦 上频器：把信号从中频变到射频,低噪声放大器：LNA 低噪声放大变频器：LNB 线路放大器：LA 下变频器：把信号从射频变到中频,一体化 室外单元,2020/10/21,新员工培训教材之四,46,卫星通信地球站简

16、介,解调设备,调制设备,把信号按规定的方式调制到载波上，形成中频信号以便传输发送,按规定的方式把信号从已调中频载波里解调出来，以便解码接收,2020/10/21,新员工培训教材之四,47,卫星通信地球站简介,解调设备,调制设备,把信号按规定的方式调制到载波上，形成中频信号以便传输发送,按规定的方式把信号从已调中频载波里解调出来，以便解码接收,通常合成为一台设备： 调制解调器即（MODEM）,2020/10/21,新员工培训教材之四,48,卫星通信地球站简介,译码设备,编码设备,把信号按一定的格式进行编码、压缩或扩展等处理以提高抗干扰能力和传输效率送去调制,把解调后的信号按一定的格式进行译（解）

17、码，以还原出原来的信号,2020/10/21,新员工培训教材之四,49,卫星通信地球站简介,译码设备,解调设备,编码设备,调制设备,接口设备,接口设备用于连接用户终端和地球站 图示部分在VSAT中经常以室内单元的形式合成一体,2020/10/21,新员工培训教材之四,50,卫星通信地球站简介,空调 电源等,仪表 地面通信系统,网络管理 系统,网络管理系统：管理整个卫星通信网络、地球站设备等 常用仪表：频谱仪、频率计、功率计、网络分析仪、规程 分析仪、信号发生器、通用及矢量示波器等 地面通信系统：用于站内及地面引接电路、专线电路等 空调、电源系统：用作工作条件保障,2020/10/21,新员工培

18、训教材之四,51,卫星通信地球站简介,用户终端,用户终端：如电话机、传真机、电脑、监视器、 多媒体终端等,2020/10/21,新员工培训教材之四,52,VSAT通信,VSAT是英文Very Small Aperture Terminal的缩写，其意为甚小天线口径终端，也就是使用小口径天线的用户地球站（天线口径小于2.5米） 一个典型的VSAT系统，是由众多的VSAT、一个(或少数几个)大的主站组成。以通信卫星为中继，VSAT可与主站或其它VSAT对通，提供各种电信业务 VSAT是80年代中期美国开发的一种卫星通信设备，它建造成本很低且容易在作业现场或其用地面线路难以到达的场合进行安装,2020/10/21,新员工培训教材之四,53,VSAT系统分类,按通信能力分： 1、单向VSAT 2、双向VSAT 按网络结构分： 1、星状网 2、网状网 3、混合网,2020/10/21,新员工培训教材之四,54,卫星通信业务监测系统,对在卫星上运行的业务及其相应信号进行监测，对加入网络的地球站进行验证测试； 提供用户技术支持; 保障星上通信秩序。,2020/10/21,新员工培训教材之四,55,卫星通信业务监测系统（二）,开关矩阵,测试仪表组,计算机自动监测系统,2020/10/21,新员工培训教材之四,56,通信卫星的测控管理系统,通信卫星的测控管理系统通常由卫星控制中心和一个或多个