陆地移动通信迅速发展的促进
公共陆地移动通信的使用最早可追溯到20世纪20年 代，但其蓬勃发展是从80年代初期蜂窝通信网的建设开始 的，90年代初期数字蜂窝移动通信系统的建成更为公共陆 地移动通信的发展注入了更大的活力。自20世纪80年代中 期以来，全球的移动通信用户数以50%-60%的速率逐年增 长。但不管怎样，地球上仍有许多地方是公共陆地移动通 信系统覆盖不到的，空中和海上的活动区域是重要的组成 部分。即使是陆地上，人烟稀少的地方也很难用陆地移动 通信手段覆盖，或者说很难降低成本。这是卫星移动通信 发展迅速的主要推动力。同时，全球各地已存在多种不同 的陆地通信系统，但兼容性不够，致使用户之间难以互联 互通，刺激了移动卫星通信系统的发展。
站置于静止轨道，每隔1200 设置一个静止卫星，可
实现全球通信，如图所示。
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
B 地球 A
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
2.卫星移动通信
移动卫星通信一般指利用卫星中继实现车辆、 舰船、飞机及个人在运动中的通信，或移动用户与 固定用户间的相互通信，尤其是在海上、空中和地 形复杂而人口稀疏的地区中实现移动通信，具有独 特的优越性。除了可实现远距离及在多个国家之间 漫游服务外，还可有效改善飞机、舰船、公共交通 、长途运输等的控制和引导。以及意外事故的救援 行动，很早就引起人们的重视。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
2.移动卫星信道特性
对于移动卫星通信，其工作频段的下限由适合移动小 站上小口径天线能达到的天线增益所确定，一般频率的下 限为200MHZ，频率上限受雨表、大气吸收等因素的影响。 从技术观点看，对于移动卫星通信的最佳工作频率范围 800MHZ~3GHZ。但是世界无线电行政大会WARC（World Administrative Radio Conference）分配给移动卫星通信业 务的带宽远窄于固定卫星通信业务，同时由于移动应用致 使频率复用困难，其频谱利用率不高。信道特性由此使带 宽受限，功率因卫星星体原因和移动设备天线增益原因而 不能随意增大，故而功率也受限。
1976年国际海事卫星组织在太平洋、大西洋、印度洋 上空发射了三颗对地静止卫星，称为Inmarsat-A卫星，供三 大洋上航行的船只使用。这是第一个海上移动通信系统，也 是第一个商用的移动卫星通信系统。最初仅有话音业务，后 来又增加了数据业务，满足了大部分的海事通信要求。
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
第八章 卫星移动通信
个人通信的提出带来了新的刺激 所谓个人通信，是指任何人在任何时间和任何地点都
可以通过通信网用任何信息媒体及时地与任何人进行通信 。显然，实现个人通信的一个基本条件是要有一个在全球 范围内无缝的通信网络，卫星通信则是实现的重要手段之 一。因此，人们在探讨未来的个人通信系统时，无一例外 地都考虑了全球个人卫星通信系统（S-PCS）。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
3.信号传输及组网
由于移动卫星通信的用户分布区域广，且又是移动的 ，故系统定时困难，若采用较大的保护时隙，会引起系统 效率下降，所以一般不采用TDMA制式。常采用的是每载波 单路方式（SCPC）。
第八章 卫星移动通信
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述 卫星移动通信系统的组成 卫星移动通信系统的特点 卫星移动通信系统的分类 卫星移动通信系统的传输技术 卫星移动通信系统的发展趋势
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
1.卫星通信
开普勒于16世纪发现了行星运动规律（即开普勒三定律 ），但当时并不知道行星为什么要按此规律运行。后来牛顿 发现了万有引力，才对三定律作出总结和解释。为此奠定了 人造卫星依靠பைடு நூலகம்性绕地球运行的理论基础。
地移面动主站站的信主息要。执行功能：
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第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
3.信号传输及组网
为了适应移动卫星通信信道的特性，必须采用相应的 编码、调制措施，并利用灵活的组网形式，使移动卫星通 信业务获得较高的质量。
由于带宽受限，须采用低比特(4.8Kbps~16Kbps）的话 音编码方式；对于功率受限的制约，采用前向纠错编码可 达到节约功率的目的。信道因多径效应等多种因素使接收 信号电平变化大，造成链路信噪比降低而且波动，为此需 在信号传输中插入周期性的固定的同步头，用于保持稳定 的同步状态，确保接收信号解调正确。
阴影衰落对移动卫星通信同样存在。一般地面对于 信号的反射系数取决于地面凹凸度和潮湿度，而树木对移 动信号的衰减较大，如UHF频段的信号通过单种树木的最 大信号衰落为10~20dB，与通过树叶的路径长度成正比， 每米树叶的平均衰落为1dB。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
2.移动卫星信道特性
与地面移动通信类似，移动卫星通信信道的特性也可 用直达波和多径反射波来表示。移动体运动过程中将导致 信号的频率发生变化，多径反射的包络和相位均会产生快 速变化。如车辆、飞机等快速运动与静止通信卫星间的相 互运动；在1.6GHZ的L波段，车速为38m/s时可产生203HZ 的频移；飞机速度为335m/s时，频移为1.8KHZ。对于直达 波和反射波描述，通常用瑞利信道和莱斯信道模型。如果 接收信号中没有直达波，则通常用分集/均衡技术来接收； 若存在直达波，则可利用反射波信号精确估计的方法以便 加以抑制和消除。
从电信市场而言，1997年全球移动通信业的总收入 为20亿美元，而到2005年总收入达到了200亿美元。所有 这些外在因素，加上卫星通信本身具有的独特优点、良好 的使用经历和技术基础，使得移动卫星通信取得了迅速的 发展，并继续呈现出高速发展的态势和良好的发展前景。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的组成
第八章 卫星移动通信
市场的驱动
随着经济的全球化，每时每刻经济活动都不会停止。 在一个普通的公司内，25%的工作人员有多达20%的时间 在其办公室外工作；另外，全球仅有约5%的陆地面积能被 地面蜂窝移动通信系统覆盖，且多个蜂窝系统之间可能还 互不兼容；另外，即使是蜂窝移动通信系统覆盖的区域还 可能存在着覆盖缝隙。这些都为移动卫星通信系统的发展 提供了机遇，或者说提供了潜在的使用对象。
移动卫星通信系统的组成如下图所 示，主要由卫星转发器、地面主站、地面 基站、地面网络协调站和众多的远程移动 站等组成。
第八章 卫星移动通信
K频段
K频段
L频段
用户呼叫 L频段
K频段
K频段 用户呼叫 K频段
L频段
移动用户
关口站
手持机
系统控制中心
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卫星移动通信系统的组成
卫星转发器亦称中继站，转发地面、空中、海上固定站和
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
2.移动卫星信道特性
在移动卫星通信中，卫星转发器和移动终端的功率放 大器均为非线性器件，所以卫星通信信道本质上是非线性 的。克服非线性的调制方式集中于恒包络调制的研究。
由于卫星工作于电离层上，信号传输过程中经由电离 层时极易受电离层闪烁和法拉第效应的影响，尤其是L和 UHF频段，信号相位、振幅、到达角和极化状态均会发生 不规则的变化。
第八章 卫星移动通信
卫星通信概述
应用移动卫星通信较早、较成功的是国际海事卫星 INMARSAT系统。海上移动通信很长时间使用短波，后来 陆上移动通信使用VHF频段的大区制和蜂窝通信系统。但是 这些技术仅能用于支持近海船只通信，无法应用到远洋船只 中。卫星通信出现后，人们很想用于移动通信，但是早期的 卫星通信需要大口径的地球站和天线对卫星精确跟踪，只有 大的船只才适合安装。因此可以说，移动卫星通信从海事通 信开始。
3.卫星移动通信的发展动力
移动卫星通信的基础是卫星通信，其最初应 用是海事移动通信，解决了过去海上短波通信信号 传输不稳定，抗干扰能力差的问题，自1976年便 获得了广泛的应用。除了海上移动通信推动因素以 外，陆地移动通信、个人通信以及市场全球化等因 素也大大促进了移动卫星通信的发展。
第八章 卫星移动通信
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
1.卫星
除星体大小和环境因素外，卫星轨道是另外一个因
素，直接影响通信的覆盖性能和通信质量。轨道越高，则 对地面覆盖区域越大，实现全球通信所需的卫星数就越少 。如静止轨道高度为3万多公里，覆盖约1/3的地球面积， 轨道高度为800公里时，仅能覆盖地球表面的1.5%。当然 ，轨道高度增大带来的传输信号损耗也大。为了保证用户 终端在低功率条件下实现与卫星的链接，轨道选择是关键 ，理想情况为500~1500公里之间。卫星轨道太低则受大气 阻力影响大，会消耗更多的燃料，卫星寿命将受影响。
第八章 卫星移动通信
卫星移动通信系统的特点
1.卫星
卫星在宇宙环境中运行，其星体设计必须考虑 空间环境的特性。宇宙空间是一个无线的热吸收体 ，其中的热源有三种：太阳直接辐射、地面反射太 阳的辐射和地球的红外辐射。在卫星外壳面向太阳 光的部分和背向太阳光的部分之间会产生200度以 上的温度差，热源控制是星体设计必须考虑的因素 之一。另外，宇宙环境有大量的辐射线，对卫星上 设备的元器件影响很大，抗辐射设计也是必须考虑 的因素。
19世纪中叶人造卫星还仅仅是一种科学幻想。在二十世 纪初由俄国的齐奥尔科夫斯基全面阐述宇宙飞行理论，并在 1903年证明了把飞行器送到大气层外，使它象月球一样永远 绕着地球运行是可能的。