低軌道(LEO)衛星通信系統

低軌道(LEO)衛星通信系統

低軌道(LEO)衛星移動通信系統由衛星星座、關口地球站、系統控制中心、網路控制中心和用戶單元等組成。是在若干個軌道平面上布置多顆衛星,由通信鏈路將多個軌道平面上的衛星聯結起來。整個星座如同結構上連成一體的大型平台,在地球表面形成蜂窩狀服務小區,服務區內用戶至少被一顆衛星覆蓋,用戶可以隨時接入系統。

簡介

低軌道(LEO)衛星通信系統是由軌道高度在700~1500km的衛星群(星座)構成的移動通信系統。低軌道帶來的好處是:傳輸衰耗小,通信延時短,重量輕、功耗小。自上世紀90年代後期,美國先後發射了上百顆低軌移動通信衛星,組建了包括銥星全球星在內的星座通信系統,並在商業和軍事等領域廣泛套用。

系統組成

低軌道(LEO)衛星移動通信系統由衛星星座、關口地球站、系統控制中心、網路控制中心和用戶單元等組成。在若干個軌道平面上布置多顆衛星,由通信鏈路將多個軌道平面上的衛星聯結起來。整個星座如同結構上連成一體的大型平台,在地球表面形成蜂窩狀服務小區,服務區內用戶至少被一顆衛星覆蓋,用戶可以隨時接入系統。

優點

低軌道衛星通信網構造圖低軌道衛星通信網構造圖

利用低軌道(LEO)衛星實現手持機個人通信的優點在於:一方面衛星的軌道高度低,使得傳輸延時短。路徑損耗小,多個衛星組成的星座可以實現真正的全球覆蓋,頻率復用更有效;另一方面蜂窩通信、多址、點波束、頻率復用等技術也為低軌道衛星移動通信提供了技術保障。因此,LEO系統被認為是最新最有前途的衛星移動通信系統。

套用領域

低軌道(LEO)衛星通信系統的套用領域為業務量不大、不足以建立地面通信設施的人口稀少地區、開發中國家尚無電話的地區,沒移動通通信系統的中小城市,不宜採用目前技術的特殊套用領域。總之,作為現有的通信網的補充和延伸,低軌道衛星通信系統具有廣泛的套用前途。

現有在軌系統

銥系統

由66顆衛星組成的“銥星”系統,是人類第一個完整的低軌移動通信衛星系統由66顆衛星組成的“銥星”系統,是人類第一個完整的低軌移動通信衛星系統

銥衛星(Iridium)是由圍繞地球一共66個運作中的通信衛星組成。這個系統原先規劃77個通信衛星,所以用原子序為77的來命名。雖然最後只有66個衛星,但是因為原子序66的鏑在希臘文的意思是“難以獲取”,缺乏正面含義,因此保留原來銥衛星的名稱。銥衛星允許人們使用手持型電子儀器做全球性的語音及數據通訊。它的通訊服務只有因為政治原因在北韓和北斯里蘭卡被禁止。

我們經常可在夜空中看到銥衛星短暫的閃光,稱之為銥閃光。

全球星

全球星(Globalstar)系統是美國LQSS(LoralQualcommSatelliteService)公司於1991年6月向美國聯邦通信委員會(FCC)提出低軌道衛星移動通信系統。LQSS公司是由Loral宇航局和Qualcomm公司共同組建的一個股份公司。

全球星(Globalstar)系統與銥系統在結構設計和技術上均不同。全球星(Globalstar)系統屬於非迂迴型,不單獨組網,其作用只是保證全球範圍內任意用戶隨時可以通過該系統接入地面公共網聯合組網,其聯結接口設在關口站。當時全球星(Globalstar)系統已經制定了衛星發射計畫表,計畫在1997年底發射12~16顆衛星,並於1998年發射其他的衛星。

靈巧通信試驗衛星

2014年10月26日,由清華大學、信威集團聯合發布訊息稱,中國靈巧通信試驗衛星已完成全部在軌測試試驗,實現了中國首顆低軌移動通信衛星的重要突破。

該衛星重量約130公斤,運行在高度約為800公里的太陽同步軌道,通信覆蓋區直徑約2400公里;電磁頻譜監測區域直徑1000公里,實現了覆蓋區內衛星手持終端語音業務、數據業務和移動網際網路業務,主要指標優於國際上現有的低軌移動通信在軌衛星的最好水平。

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