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卫星通信网在《计算机网络与通信》中

时间:2023-11-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:1.卫星通信网的基本组成卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电波,在两个或者多个地球站之间进行的通信。地球站具有收、发信功能,用户通过它们接入卫星线路,进行通信。而卫星通信的地面站至空间转发器这一区间并不需要投资,因此线路使用费用与通信距离无关。

卫星通信网在《计算机网络与通信》中

1.卫星通信网的基本组成

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电波,在两个或者多个地球站之间进行的通信。根据通信卫星与地面之间的位置关系,可以分为静止通信卫星(或同步通信卫星)和移动通信卫星。静止通信卫星是轨道赤道平面上的卫星。他的高度是35 780 km,采用3 个相差120°的静止通信卫星就可以覆盖地球的绝大部分地区(两极盲区除外)。

卫星通信实质是微波中继技术和空间技术的结合。一个卫星通信系统是由空间分系统、地球站群、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统4 大部分组成

1)空间分系统

空间分系统即通信卫星,通信卫星内的主体是通信装置,另外还有星体的遥测指令、控制系统和能源装置等。通信卫星的作用是进行无线电信号中继,最主要的设备是转发器(即微波收、发信机)和天线。一个卫星通信装置可以包括一个或者多个转发器。它把来自一个地球站的信号经接收、变频和放大后转发给另一个地球站,这样就实现了信号在地球站之间的传输。

2)地球站群

地球站群一般包括中心站和若干个普通地球站。中心站除具有普通地球站的通信功能外,还负责通信系统中的业务调度与管理,对普通地球站进行监测控制,以及业务转接等。地球站具有收、发信功能,用户通过它们接入卫星线路,进行通信。地球站有大有小,业务形式也多种多样。一般来说,地球站的天线口径越大,发射和接收能力越强,功能也越强。

3)跟踪遥测及指令分系统

跟踪遥测及指令分系统也称为测控站,他的任务是对卫星跟踪测量,控制卫星准确进入静止轨道上的指定位置;待卫星正常运行后,定期对卫星进行轨道修正和位置保持。

4)监控管理分系统

监控管理分系统也称为监控中心,它的任务是对定点卫星在业务开通前、后的通信性能(如卫星转发器功率卫星天线增益以及各地球站发射功率)进行监测和控制,并对射频频率和带宽、地球天线方向图等基本通信参数进行监控,以保证正常通信。

2.卫星通信的特点(www.xing528.com)

与其他通信技术相比,卫星通信技术有着与众不同的特点。

(1)覆盖区域大。通信距离远。一颗同步卫星可以覆盖地球表面1/3 的区域。因而利用三颗同步卫星可实现全球通信。他是远距离越洋通信和电视转播的主要手段。

(2)具有多址连接能力。在通信卫星所覆盖的区域内,四面八方所有地面站都能利用这一卫星进行相互间的通信。卫星通信的这种能同时实现多方向、多地面站之间的相互联系的特性被称为多址连接。

(3)频带宽,通信容量大。卫星通信采用微波频段,传输容量主要是由终端站决定的,即取决于卫星转发器的带宽和发射功率,而一颗卫星可以设置多个转发器,因此通信容量很大。

(4)通信质量好,可靠性高。卫星通信的电波主要在自由(宇宙)空间传播,电波传播十分稳定,而且通常只经过卫星一次转播,其噪声影响较小,通信质量好,可靠性达99.8%以上。

(5)通信机动灵活。卫星通信系统的建立不受地理条件的限制,地面站可以建立在边远山区、海岛、汽车、飞机和舰艇上。

(6)通信成本与通信距离无关。地面微波中继或光纤通信系统,其建设投资和维护使用费用都随距离而增加。而卫星通信的地面站至空间转发器这一区间并不需要投资,因此线路使用费用与通信距离无关。

(7)其他特点。一是由于通信卫星的一次投资费用较高,在运行中难以进行检修,故要求通信卫星具备高可靠性和较长的使用寿命;二是卫星上资源有限,卫星的发射功率只能达到几十到几百瓦,因此要求地面站有大功率发射机,低噪声接收机,和高增益天线;三是由于卫星通信传输距离很长,信号传输的时延较大,在通过卫星打电话时,有大约540 ms 的延时,通信双方会感到很不习惯。

卫星通信作为一种重要的通信方式,曾因陆地光缆通信发展受到较大的冲击,但是到20世纪90年代中后期,由于卫星通信技术的迅速发展,再加上卫星通信本身具有通信容量较大、广播式传送、接入方式灵活及应用的业务种类多等特点,使得它在因特网、宽带多媒体通信、卫星电视广播等方面得到了广泛应用。

前面介绍的各种通信网是网络数据传输的重要组成部分,局域网的公共数据传输同样也是基于这些通信网。

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