全球商用宽带卫星通信发展综述课件.ppt

1、全球商用宽带卫星通信发展综述全球商用宽带卫星通信发展综述闵士权闵士权2011.10.19目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析宽带卫星通信发展引言宽带卫星通信发展引言 宽带卫星通信也称多媒体卫星通信，指的是异地地球站之间宽带卫星通信也称多媒体卫星通信，指的是异地地球站之间通

2、过卫星进行声音、数据和图像等信号的处理与传送。它可通过卫星进行声音、数据和图像等信号的处理与传送。它可以提供包括通信、数字电视、数字广播、广域网互联、远程以提供包括通信、数字电视、数字广播、广域网互联、远程教学、远程医疗、电视会议、视频点播等多媒体业务。教学、远程医疗、电视会议、视频点播等多媒体业务。1994年休斯网络系统公司在世界上首先开发出能与个人计算年休斯网络系统公司在世界上首先开发出能与个人计算机互联的机互联的DirecPC接收系统，使接收系统，使PC机用户可利用电视直播卫机用户可利用电视直播卫星的小口径接收天线从卫星上高速下载因特网上的大容量信星的小口径接收天线从卫星上高速下载因特网

3、上的大容量信息，在拥挤不堪的地面因特网线路之外另辟了一条高速的空息，在拥挤不堪的地面因特网线路之外另辟了一条高速的空中下载通道。它是卫星通信在因特网上应用的开始，也是宽中下载通道。它是卫星通信在因特网上应用的开始，也是宽带卫星通信发展的开端。带卫星通信发展的开端。十余年来，经过业内人士研究、开发、应用，宽带卫星通信十余年来，经过业内人士研究、开发、应用，宽带卫星通信系统已发展到第四代。系统已发展到第四代。注：宽带尚无严格定义，在注：宽带尚无严格定义，在ITU会议上美国曾提出把会议上美国曾提出把200Kbps以上的传输带宽定义为宽带以上的传输带宽定义为宽带 四代宽带卫星通信系统四代宽带卫星通信系

4、统 第一代为C/Ku频段透明转发器赋形波束单向通信系统，主站通过单向卫星线路向用户站下载宽带业务。用户站通过地面线路作回传信道（即外交互式传输）。或仅为单收站接收广播信号。第二代为C/Ku频段透明转发器赋形波束收发的双向通信系统，用户站与主站之间通过双向卫星线路进行宽带业务传输（即内交互式传输）。第三代为Ku/Ka 频段透明转发器蜂窝状多点波束收发的双向通信系统。第四代为Ku/Ka 频段处理转发器蜂窝状多点波束收发的双向通信系统。注：本文讨论的宽带卫星通信系统主要是固定卫星业务（FSS）的宽带卫星通信系统。四代宽带卫星通信系统特性比较四代宽带卫星通信系统特性比较 系统代号系统代号第一代第一代第

5、二代第二代第三代第三代第四代第四代用户卫星间链路用户卫星间链路单向下行单向下行双向上下行双向上下行双向上下行双向上下行双向上下行双向上下行用户卫星线路频段用户卫星线路频段C/KuC/KuKu/KaKu/Ka卫星天线波束卫星天线波束赋型单波束赋型单波束赋型单波束赋型单波束蜂窝状多波束蜂窝状多波束蜂窝状多波束蜂窝状多波束卫星天线波束交换卫星天线波束交换无无无无星上星上线路交换线路交换(或地面交换或地面交换)星上星上分组交换分组交换卫星转发器卫星转发器透明透明透明透明透明透明处理处理星上线路交换透明转发星上线路交换透明转发星上分组交换处理转发星上分组交换处理转发地面交换地面交换 星上交换与地面交换比

6、较星上交换与地面交换比较用户站用户站用户站用户站关口站关口站通信延迟时间通信延迟时间通信延迟时间通信延迟时间下行频带下行频带下行频带下行频带上行频带上行频带上行频带上行频带其它其它用户用户可用可用用户站用户站用户站用户站星上交换优点：星上交换优点：通信延迟时间小通信延迟时间小占用卫星带宽次数少占用卫星带宽次数少地面交换地面交换 星上交换星上交换 交换交换器器 目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6

7、.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析第一、二代宽带卫星通信系统 星上转发器和天线是传统的星上转发器和天线是传统的C、Ku频段透频段透明转发器、赋型波束天线。明转发器、赋型波束天线。全球静止轨道现有全球静止轨道现有300多颗商用通信、广播多颗商用通信、广播卫星中极大多数卫星都是这种类型的卫星。卫星中极大多数卫星都是这种类型的卫星。一、二两代卫星通信系统是目前宽带卫星一、二两代卫星通信系统是目前宽带卫星通信普遍使用的传输形式。通信普遍使用的传输形式。被使用的这种卫星被称为传统卫星。被使用的这种卫星被称为传统卫

8、星。传统卫星有效载荷方框图和波束覆盖图传统卫星有效载荷方框图和波束覆盖图Anik-F2卫星卫星Ku频段透明转发器、赋型波束天线方框图频段透明转发器、赋型波束天线方框图 Anik-F2卫星卫星Ku频段赋型波束天线覆盖图频段赋型波束天线覆盖图 单向传输单向传输宽带宽带VSATVSAT系统系统美国休斯网络系统公司单向传输产品：美国休斯网络系统公司单向传输产品：DirecPC系统系统美国美国VitaCOM公司单向传输产品：公司单向传输产品：VIPSTAR系统系统用户站发送：用户站电话线互连网网络运行中心用户站发送：用户站电话线互连网网络运行中心用户站接收：网络运行中心卫星用户站用户站接收：网络运行中心

9、卫星用户站 双向传输双向传输宽带宽带VSATVSAT系统系统 双向传输宽带双向传输宽带VSAT系统是当前系统是当前VSAT通信的发展主流。通信的发展主流。近年来各公司相继推出了多种体制和多种组网方式的宽带近年来各公司相继推出了多种体制和多种组网方式的宽带VSAT系统。系统。双向传输双向传输宽带宽带VSATVSAT系统产品示例系统产品示例厂商厂商产品产品组网组网体制体制传输速率传输速率Viasat(卫讯卫讯)LinkStarS2星状星状前向：兼容前向：兼容DVB-S22.5/10/20/45/94/126Mbps反向：兼容反向：兼容DVB-RCS267/535/1071/2142/4285kbp

10、sLinkWayS2网状网状全网状全网状MF-TDMA156ksps5Msps可接收可接收DVB-S2信号信号2.5 Msps30MspsHughes(休斯休斯)HN星状星状前向：兼容前向：兼容DVB-S2145Msps(每符号可调每符号可调)反向：符合反向：符合IpoS标准标准128 kbps1.6 MbpsHX星状星状前向：兼容前向：兼容DVB-S2145Msps(每符号可调每符号可调)反向：符合反向：符合IpoS标准标准128 kbps3.2 Mbps双向传输双向传输宽带宽带VSATVSAT系统产品示例系统产品示例(续续1)1)IdirectSeries15000混合混合前向：前向：TD

11、M(专有专有),兼容兼容DVB-S2最高最高20Mb/s反向：反向：D-TDMA(专有专有)64 kbps4.2 MbpsComtechEF Data(康泰易达康泰易达)Vipersat点点-点点dSCPC前向：最高前向：最高155Mbps反向：最高反向：最高9.98MbpsComstream(康讯康讯)IPSat点点-点点SCPC前向：最高前向：最高72Mbps反向：最高反向：最高2MbpsGiLat(吉来特吉来特)Skyedge II星状星状前向：兼容前向：兼容DVB-S2256 ksps45Msps反向：兼容反向：兼容DVB-RCS最高最高4Mbps双向传输双向传输宽带宽带VSATVSA

12、T系统产品示例系统产品示例(续续2)2)ND(诺达诺达)SkyWAN网状网状MF-TDMA100kbps10MbpsSkyARCS星状星状前向：兼容前向：兼容DVB-S2230Msps(8PSK)反向：兼容反向：兼容DVB-RCS最高最高3MspsAdvantecSatelliteNetworksSatnet混合混合前向：前向：DVB-S2最高最高80Mbps反向：反向：DVB-RCS最高最高6Mbps兼容兼容SCPC点对点方式点对点方式Newtec(纽钻纽钻)Sat3play星状星状前向：前向：DVB-S2145Msps反向：反向：SATMODE(专有专有)128/256ksps目录目录1.

13、概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统 系统采用系统采用Ku/Ka业务频段，业务频段，Ka频段可提供比频段可提供比Ku频段更大的频段更大的可用带宽可用带宽 Ka频段雨耗大，地球站可采用功率补偿和自适应系统应对措频段雨耗大，地球站可采用功率补偿

14、和自适应系统应对措施降低系统容量或维持业务不中断施降低系统容量或维持业务不中断 星上采用透明转发器星上采用透明转发器 星上采用多波束蜂窝状覆盖天线，并采用功率动态分配器支星上采用多波束蜂窝状覆盖天线，并采用功率动态分配器支持业务繁忙的点波束得到较多功率持业务繁忙的点波束得到较多功率 不同波束间用户通过星上线路交换器或地面关口站间线路不同波束间用户通过星上线路交换器或地面关口站间线路（当星上不设线路交换器时）进行交换实施通信（当星上不设线路交换器时）进行交换实施通信 采用多波束蜂窝状覆盖天线可显著提高卫星的采用多波束蜂窝状覆盖天线可显著提高卫星的G/T、EIRP和和系统容量系统容量 典型的卫星通

15、信系统有典型的卫星通信系统有Anik-F2、IPSTAR、Wildblue和和 Ka-SAT等卫星组成的系统等卫星组成的系统 有效载荷有效载荷透明转发器多点波束天线透明转发器多点波束天线Anik-F2卫星Ka频段透明转发器(前向和反向链路)、多点波束天线方框图 Anik-F2卫星Ka频段透明转发器(前向和反向链路)、多点波束天线覆盖图 KA-SATKA-SAT卫星地球站配置示例卫星地球站配置示例 8个关口站通过因特网干线互联个关口站通过因特网干线互联 卫星用户终端卫星关口站因特网地面用户终端卫星用户终端卫星关口站因特网地面用户终端KaKa频段降雨自适应系统频段降雨自适应系统星上星上多点波束发射

16、多点波束发射功率分配器示意图功率分配器示意图星上功率分配器对各点波束进行动态功率分配，星上功率分配器对各点波束进行动态功率分配，以支持业务繁忙的点波束得到较多的功率以支持业务繁忙的点波束得到较多的功率第三代宽带卫星通信系统特性示例第三代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称卫星名称Anik-F2IPSTARWildblue-1Ka-SAT运营商运营商Telesat CanadaShin SatWild BlueEUTELSAT发射时间发射时间2004.072005.082006.122010.12轨道位置轨道位置111.1W119.5E111.1W9E转发器类型转发器类型透明透明透明透明透明透明透明

17、透明服务区域服务区域加拿大、美国加拿大、美国亚太地区亚太地区美国美国欧洲欧洲关口站关口站/用户站频段用户站频段Ka/KaKa/KuKa/KaKa/Ka关口站关口站/用户站点波束数用户站点波束数6/4518/846/358/82用户站天线口径用户站天线口径0.66m0.841.8m0.66m0.68m用户站发送速率用户站发送速率0.5Mbps0.5122 Mbps0.256 Mbps1Mbps用户站接收速率用户站接收速率2 Mbps14 Mbps1.5 Mbps7Mbps系统容量系统容量34 Gbps40 Gbps70 Gbps备注备注表中表中Anik-F2未包含未包含C/Ku频段有效载荷及频段

18、有效载荷及2台台Ka频段处埋转发器频段处埋转发器表中表中IPSTAR未包含赋形波束通信和广播透明转发器未包含赋形波束通信和广播透明转发器目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 系统采用系统采用Ku/Ka业务频段业务频段 星上采用处

19、理转发器星上采用处理转发器 采用星上交换多波束蜂窝状覆盖天线采用星上交换多波束蜂窝状覆盖天线 采用星上交换处理转发可显著地提高系统的传输效率和性采用星上交换处理转发可显著地提高系统的传输效率和性能并实现用户站间一跳通信，从而节省卫星资源、显著地能并实现用户站间一跳通信，从而节省卫星资源、显著地减小用户终端间时延。减小用户终端间时延。典型的卫星通信系统有典型的卫星通信系统有Hotbird-6、AmerHis、Spaceway-3、WINDS、Intelsat-14等卫星相关有效臷荷及等卫星相关有效臷荷及其地面系统组成的系统其地面系统组成的系统 星上交换星上交换处理转发器多点波束天线处理转发器多点

20、波束天线 Spaceway-3卫星卫星星上交换处理转发器和多点波束天线方框图星上交换处理转发器和多点波束天线方框图Spaceway-3卫星多点波束覆盖图卫星多点波束覆盖图第四代宽带卫星通信系统特性示例第四代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称卫星名称Hotbird-6AmerHisSpaceway-3WINDSIntelsat-14运营商运营商EUTELSATHispasatHughesNet.JAXA/NICTIntelsat发射时间发射时间2002.082004.082007.082008.022009.11 轨道位置轨道位置13E61W95W143E45W转发器类型转发器类型DVB处理器处理

21、器DVB处理器处理器ATM处理器处理器ATM处理器处理器IP处理器处理器服务区域服务区域欧洲欧洲欧洲、巴西、欧洲、巴西、南美、北美南美、北美北美大陆、北美大陆、夏威夷、阿夏威夷、阿拉斯加等拉斯加等日本日本/亚太亚太地区地区C:西半球西半球;Ku:美美,欧欧,非非 上行上行/下行频段下行频段Ka/KaKu/KuKa/KaKa/KaC/C，Ku/Ku上行上行/下行波束下行波束数数4/14/4112/78419/19C：1/1Ku：2/2 第四代宽带卫星通信系统特性示例（续）第四代宽带卫星通信系统特性示例（续）卫星名称卫星名称Hotbird-6AmerHisSpaceway-3WINDSIntels

22、at-14用户站天线口径用户站天线口径0.68m1.8/2.4m0.74/0.98/1.2/1.8 m0.45/1.5mC:待查待查Ku:1.5/1.8m用户站发送速率用户站发送速率0.36Mbps1.8m：0.512/1.03Mbps2.4m：2.073/4.147 Mbps0.74m：0.512 Mbps0.98/1.2/1.8m：2Mbps0.45m：1.5/6Mbps1.5m：1.5/6/24/51/155MbpsC:3.5 Mbps PIR128512 Kbps CIRKu:3.5 Mbps,5 Mbps PIR.512 Kbps CIR用户站接收速率用户站接收速率4 Mbps27

23、Mbps30 Mbps155Mbps系统容量系统容量10 Gbps备注备注表中末包含表中末包含28台台Ku频段频段透明转发器、透明转发器、天线及相应天线及相应用户终端用户终端表中未包含表中未包含19台台C频段与频段与28台台Ku频段透明频段透明转器、天线及转器、天线及相应用户终端相应用户终端表中未包含覆盖表中未包含覆盖北美大陆广播转北美大陆广播转发器、天线及相发器、天线及相应用户终端应用户终端表中未包含表中未包含Ka频段透明频段透明转发器、天线转发器、天线及相应用户终及相应用户终端端表中未包含表中未包含C和和Ku频段透明频段透明转发器、天线转发器、天线及相应用户终及相应用户终端端注：注：PIR

24、(Peak Information Rate)：最高信息率；：最高信息率；CIR(Committed Information Rate)：承诺信息：承诺信息率率 目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析全球计划发射全球计划发射KaKa频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星众所周知，

25、要发展超大容量宽带卫星，与传统众所周知，要发展超大容量宽带卫星，与传统C、Ku频段相比，较理频段相比，较理想的频段是想的频段是Ka频段。早期频段。早期Ka频段转发器使用较多的是搭臷在频段转发器使用较多的是搭臷在C、Ku频段卫星上或与它们共用卫星平台。频段卫星上或与它们共用卫星平台。全球第全球第1颗商用全颗商用全Ka频段（不含频段（不含C、Ku频段转发器）卫星是频段转发器）卫星是2006年底年底发射成功的发射成功的Wildblue-1卫星，自此后有卫星，自此后有Spaceway-3、WINDS 和和Ka-SAT卫星。这些卫星的应用是卫星。这些卫星的应用是Ka频段宽带通信业务发展的重要标志。频段宽

26、带通信业务发展的重要标志。据不完全统计，全球近几年计划发射的全据不完全统计，全球近几年计划发射的全Ka频段宽带通信卫星如下频段宽带通信卫星如下页列表所示。表中除页列表所示。表中除O3b网络公司拟发射的网络公司拟发射的16颗中轨道卫星外，其余颗中轨道卫星外，其余都是静止轨道卫星。都是静止轨道卫星。全球计划发射的全球计划发射的KaKa频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星 卫星名称卫星名称运营商运营商发射时间发射时间频段频段波束波束转发器转发器卫星容量卫星容量ViaSat-1ViaSat2011Ka多点波束多点波束透明透明l00GbpsHylas-2Avanti2012Ka多点波束多点波束透明透明Jup

27、iterHughes Net2012Ka多点波束多点波束透明透明l00GbpsInmarsat-5 F1/F2/F3Inmarsat2013/2014Ka多点波束多点波束透明透明O3bO3b2012Ka多点波束多点波束透明透明84Gbps(8颗颗)特点：都是透明转发器特点：都是透明转发器 20152015年年KaKa频段宽带通信卫星将覆盖全球频段宽带通信卫星将覆盖全球!目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带

28、通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况 现有中国卫星通信集团公司和亚洲卫星公司两家，现有中国卫星通信集团公司和亚洲卫星公司两家，拥有拥有1515颗（前者颗（前者1111颗、后者颗、后者4 4颗）静止轨道通信、颗）静止轨道通信、广播卫星。这些卫星有效载荷都是传统的广播卫星。这些卫星有效载荷都是传统的C C、KuKu频频段透明转发器、赋型波束天线。它们正在为覆盖段透明转发器、赋型波束天线。它们正在为覆盖区内中国用户提供前述的第一、二两代宽带卫星区内中国用

29、户提供前述的第一、二两代宽带卫星通信服务。通信服务。我国有近我国有近200200个公网和专网的卫星通信单位，这些个公网和专网的卫星通信单位，这些单位已经使用或准备使用（淘汰或改造旧设备）单位已经使用或准备使用（淘汰或改造旧设备）宽带卫星通信设备。特别是自宽带卫星通信设备。特别是自20082008年汶川特大地年汶川特大地震以来，卫星宽带多媒体通信系统建设快速，所震以来，卫星宽带多媒体通信系统建设快速，所用用VSATVSAT设备主要来自前表中的各厂商。设备主要来自前表中的各厂商。IPSTARIPSTAR宽带卫星在中国的通信服务宽带卫星在中国的通信服务 中卫普信宽带通信有限公司在我国经营着属第三代宽

30、带卫中卫普信宽带通信有限公司在我国经营着属第三代宽带卫星通信系统的星通信系统的IPSTAR宽带卫星通信业务。宽带卫星通信业务。在北京、上海、广州设有关口站。该公司依托在北京、上海、广州设有关口站。该公司依托IPSTAR卫卫星宽带系统，为行业和大众用户提供卫星宽带通信及广播星宽带系统，为行业和大众用户提供卫星宽带通信及广播应用服务，主要包括：互联网接入、企业专网、应急通信、应用服务，主要包括：互联网接入、企业专网、应急通信、新闻采集、数据回传及视频监控、内容分发、远程教育、新闻采集、数据回传及视频监控、内容分发、远程教育、视频会议、灾害备份等业务。视频会议、灾害备份等业务。我国宽带卫星通信系统研

31、发工作我国宽带卫星通信系统研发工作“十一五十一五”期间中国空间技术研究院等单位对第三、期间中国空间技术研究院等单位对第三、四代宽带卫星通信系统做了大量研究，完成了星四代宽带卫星通信系统做了大量研究，完成了星臷处理交换机和星臷臷处理交换机和星臷Ka频段多波束天线关键设备频段多波束天线关键设备的研制，并搭建了宽带多媒体卫星系统的半物理的研制，并搭建了宽带多媒体卫星系统的半物理演示验证系统。演示验证系统。在宽带在宽带VSAT系统研制方面，国内航天恒星科技系统研制方面，国内航天恒星科技公司等单位已开发出了符合公司等单位已开发出了符合DVB-RCS标准采用标准采用TDM/MF-TDMA新体制的星状新体制

32、的星状VSAT卫星通信系卫星通信系统；在此技术基础上，还推出了无主站的统；在此技术基础上，还推出了无主站的MF-TDMA网状网等系统。网状网等系统。目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析全球商用宽带卫星通信发展结论由于传统由于传统CKu频段赋形波束透明转发器卫星有效载荷结构

33、简单、通频段赋形波束透明转发器卫星有效载荷结构简单、通用性强，因此，这种类型卫星将会继续应用和发展，并用性强，因此，这种类型卫星将会继续应用和发展，并在相当长时期仍在相当长时期仍为宽带通信业务的主要卫星资源为宽带通信业务的主要卫星资源。由于由于Ka频段可用带宽大，蜂窝状多点波束天线可显著提高容量，又由频段可用带宽大，蜂窝状多点波束天线可显著提高容量，又由于采用了结构简单有利于提高容量的透明转发器，它比于采用了结构简单有利于提高容量的透明转发器，它比Ka频段蜂窝状频段蜂窝状多点波束天线处理转发器卫星的容量可做得更大，性价比最好。市场需多点波束天线处理转发器卫星的容量可做得更大，性价比最好。市场需

34、求是宽带卫星通信发展的动力，性价比高低是决定市场竞争力强弱的主求是宽带卫星通信发展的动力，性价比高低是决定市场竞争力强弱的主要因素。要因素。采用这种类型的通信卫星将会增多，是宽带通信卫星的发展方采用这种类型的通信卫星将会增多，是宽带通信卫星的发展方向向。为了提高整个宽带卫星通信网络的效率和灵活性，适应复杂的通信流量为了提高整个宽带卫星通信网络的效率和灵活性，适应复杂的通信流量变化，有效地利用信道资源，改善通信线路性能，在某些宽带卫星上已变化，有效地利用信道资源，改善通信线路性能，在某些宽带卫星上已部分地或全部地使用了处理转发器，并获得了较好效果，但由于结构复部分地或全部地使用了处理转发器，并获

35、得了较好效果，但由于结构复杂、容量受限，杂、容量受限，这类卫星将适度发展这类卫星将适度发展。三种宽带通信卫星特性比较三种宽带通信卫星特性比较 类型类型 123有效载荷特征有效载荷特征赋形波束透明转发器赋形波束透明转发器多点波束透明转发器多点波束透明转发器多点波束处理转发器多点波束处理转发器有效载荷频段有效载荷频段C/KuKu/KaKu/Ka有效载荷复杂性有效载荷复杂性小小中中大大相同卫星平台载荷通信容量相同卫星平台载荷通信容量小小大大中中对地球站通用性对地球站通用性大大中中小小通信传输性能通信传输性能较低较低较低较低较高较高用户站间通信时延用户站间通信时延星状网双跳时延大星状网双跳时延大网状网

36、单跳时延小网状网单跳时延小星状网地面交换双跳时延大星状网地面交换双跳时延大网状网星上交换单跳时延小网状网星上交换单跳时延小网状网单跳时延小网状网单跳时延小转发器带宽资源占用转发器带宽资源占用双跳用二次双跳用二次单跳用一次单跳用一次双跳用二次双跳用二次单跳用一次单跳用一次单跳用一次单跳用一次对应卫星通信系统对应卫星通信系统第一、二代第一、二代第三代第三代第四代第四代发展前途发展前途发展主流发展主流发展方向发展方向适度发展适度发展目录目录1.概述概述2.前二代宽带卫星通信系统前二代宽带卫星通信系统 3.第三代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统4.第四代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统 5

37、.全球计划发射的全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星频段宽带通信卫星6.我国宽带卫星通信发展概况我国宽带卫星通信发展概况7.结论结论8.附录：超大容量宽带卫星容量分析附录：超大容量宽带卫星容量分析超大容量宽带卫星容量分析超大容量宽带卫星容量分析 卫星通信系统取得超大容量主要因素：卫星通信系统取得超大容量主要因素：卫星多点波束、大带宽、高卫星多点波束、大带宽、高EIRP、高、高G/T。卫星通信系统采用先进通信体制卫星通信系统采用先进通信体制:采用在给定采用在给定Eb/No下获得尽可能高的频谱下获得尽可能高的频谱效率（效率（bps/Hz）的通信体制。）的通信体制。示例：示例：IPSTAR卫星（卫星（

38、40Gbps）、）、Ka-SAT卫星（卫星（70Gbps）、）、ViaSat-1卫星卫星（100Gbps）。）。IPSTARIPSTAR卫星卫星点波束点波束通信容量估算通信容量估算序号序号波束号波束号射频带宽射频带宽(MHz)数字容量数字容量(Mbps)EIRPG/T前向前向反向反向前向前向反向反向(dBW)(dB/K)130117111620317652.6815.9230217111619017652.1815.4330317111624418453.4816.8430442122863043455.1417.3530517111619022153.1816.563061711162032

39、2154.0817.3730717111624422154.0817.4830817111620322153.6817.3930917111620324553.1817.31031017111619024552.6818.11131117111620322153.9817.81231217111620324554.0818.31331317111620324553.6817.61431417111620324553.0817.41531517111620324553.4817.8整星容量计算以整星容量计算以1.2m天线和晴天工作为条件天线和晴天工作为条件EIRP和和G/T均为波束峰值，且均为波

40、束峰值，且EIRP值以每值以每60MHz带宽计算带宽计算IPSTARIPSTAR卫星卫星点波束点波束通信容量估算通信容量估算(续续)序号序号波束号波束号射频带宽射频带宽(MHz)数字容量数字容量(Mbps)EIRPG/T前向前向反向反向前向前向反向反向(dbW)(dB/K)1631617111619024552.9818.71731717111620324554.4818.31831817111624424553.9818.21931917111624424555.5418.02032042122867148155.6418.72132117111624424554.1818.32232317111627124555.5417.6234061208214316552.6816.1合计合计438228585725566123个点波束平均值个点波束平均值191124249246整星整星84个点波束容量个点波束容量16004104382090920675整星整星84个点波束容量个点波束容量2644241584结论：每波束取平均值算，整星84个点波束容量可得前向与后向各约20Gbps,总共约40Gbps，与其宣称为40Gbps一致。ViaSat-1ViaSat-1卫星通信系统优势卫星通信系统优势谢谢 谢！谢！