三、卫星通信的业务类型
ITU (International Telecommunication Union)定义三种 业务类型： 固定卫星业务FSS (Fixed satellite service) 移动卫星业务MSS (Mobile satellite service) 广播卫星业务BSS (Broadcasting satellite service)
• Timothy Pratt, Charles Bostian and Jeremy Allnutt. Satellite Communications. New York: John Wily and Sons, Inc., 2003 （电子工业出版社）
• 张乃通等，《卫星移动通信系统》(第2版）， 北京：电子工业出版社，2000
课程成绩计算
• 平时成绩：30％（半期考试和作业各占15％） • 期末考试：70％
卫星通信
通信：在两个或多个位置实现信息的传输、接 收和处理。 有线通信：光纤、电缆、明线 无线通信：短波/超短波通信、微波中 继通信、地面移动通信、卫 星通信 卫星通信是个人通信网的组成部分，是
地面通信网的补充。
卫星通信的概念
四、频率分配
卫星通信的频率窗口：大气对不同频率电波传播的吸收损 耗差异很大，形成星－地传输的频率窗口。吸收损耗在22 和60GHz有峰值。 卫星通信频段：目前常用频段有L，S，C，X，Ku，Ka。
L频段：1～2GHZ，一般记为1.6/1.5G(上行/ 下行) ，用于MSS，GEO卫星测控。 S频段：2～4GHz，用于MSS，GEO卫星测控。 C频段：4～7GHz，用于FSS和MSS的馈电链路。 Ku频段：12～18GHz，用于FSS，BSS。 Ka频段：20～40GHz, 用于FSS，MSS。 此外，VHF、UHF用于低轨小卫星通信。 VHF频段：0.1~0.3GHz，用于移动、导航业务 UHF频段：0.3~1.0GHz，用于移动、导航业务 更高频段 Q频段：36.0~46.0GHz， V频段：46.0~56.0GHz
大气吸收附加损耗与频率的关系
五、卫星通信的特点
服务范围宽：一颗GEO卫星覆盖全球表面的 42 % ；中低轨星座系统可实现全球覆盖。 可用频段宽：从150MHz～30GHz(Ka波段) 。目前 已开始开发 Q、V 波段(40～50GHz) 。 网络路由简捷：旁路复杂的地面“网络云” 。跨 国公司专网。 网络建设速度快、成本低：除建站外，无需地面 施工。运行维护费用低。 系统均匀服务，易引入新业务：统一的业务提供 商，利于系统为各地区提供均匀的服务。
• 卫星覆盖区域广，可以较经济地为 地面蜂窝网覆盖范围以外的用户--“唯星用户”提供移动通信业务
• Erich Lutz, Markus Werner and Axel Jahn. Satellite Systems for Personal and Broad Communications. Berlin: Springer-Verlag, 2000
第一章 卫星通信系统概述
一、卫星轨道 二、卫星通信系统的组成 三、卫星通信的业务类型 四、频率分配 五、卫星通信的特点 六、卫星通信的发展历史 七、通信卫星的分类 八、卫星通信的研究动态 九、卫星通信的应用
卫星轨道摄动
地球形状不规则 大气阻力 太阳和月球引力 (1) 地球非球形引起的摄动，表现为：
卫星的轨道面绕地轴缓慢转动 近地点位置变化
（2）大气阻力的影响
卫星轨道的远地点降低，长轴缩短，即运行周期缩短 偏心率减小，轨道愈变愈圆
二、卫星通信系统的组成
空间段 主要是卫星本身。星体包括两大子系统：星载 设备和卫星母体。 地面段 典型的地面段即地球站，包括地面卫星控制中 心（SCC, Satellite control center）及其跟踪、 遥测和指令站（TT&C, Tracking, telemetry and command station）。 用户段：各种用户终端
卫星通信在中国的特殊地位
• 幅员辽阔 • 人口众多 • 地区发展不平衡 • 中国有60％左右的地区是地面网盲区，如
海洋、高山、沙漠和草原等，通信的困难 甚至成为人们生存的障碍
• 由于卫星通信相对于地面通信网的综合 造价成本高，终端贵，因此，卫星通信 的市场定位应该是地面通信网的延伸和 补充，主要服务于地面通信网不能覆盖 的区域及有特殊通信需求的人群
一、卫星轨道
假设地球是质量均匀分布的圆球体，忽略太阳、 月球和其它行星的引力作用，卫星运动服从开 普勒三大定律。 开普勒定律 开普勒第一定律：卫星以地心为一个焦点做椭 圆运动。其轨道平面的极坐标为：
r P
1 e cos
e
1
b a
2
P a(1 e2 )
图1 椭圆轨道的示意图
开普勒第二定律：卫星与地心的连线在相同时 间内扫过的面积相等。
卫星通信是指利用通信卫星转发器实现地 球站（或手持终端）之间、或者地球站与
• 朱立东等，《卫星通信导论》（第3版），北 京：电子工业出版社，2009年11月第1次印刷 （卫星通信课程教材）
• Dennis Roddy. Satellite Communications. The McGraw-Hill Companies, inc., 2002 （清华大学 出版社）
V u(2 1) ra
(km/s)
V为卫星在轨道上的瞬时速度。其中a为椭圆轨道的半
长轴，r为卫星到地心的距离。u为开普勒常数，u值为
398601.58*109m3/s2
开普勒第三定律：卫星运转周期的平方与轨道 半长轴的3次方成正比。
Ts 2
a3 u
u为开普勒常数，u值为398601.58 109m3/s2。
课程概况
课程简介
课程名称：卫星通信
课程学时：32
周学时：4
课程性质：专业选修
课程目的 本课程是为通信工程、计算机通信、无线电技术等专业 高年级学生开设的一门专业课，其目的是使学生掌握卫 星通信系统的组成、原理和技术的基础知识。 课程特点 讲述卫星通信的基础知识，侧重于基本概念和原理，而 对于复杂的数学推导，则从略。