Page 22 - 船艇通信技术研究

第一章 船艇通信概述

各类用户对移动通信覆盖性的需求，为此它已成为卫星通信发展的主要潮流之
一。目前，移动通信卫星有高轨道（这里指地球静止轨道）和低轨道移动通信卫
星两种，它们都能满足移动用户的通信需求，但各有所长，并存发展，都在不断
更新换代，以提高性能和竞争力。

最早问世的移动通信卫星是静止轨道移动通信卫星，至今已发展了四代：第
一代采用全球波束，容量较小；第二代开始采用区域波束，并通过频率复用技术
增加容量；第三代能形成上百个点波束，载荷采用数字化，可实现用户间的直接
通信以及灵活分配卫星的功率、带宽和波束；第四代采用辅助地面组件等技术为

用户提供天地融合的卫星—地面移动通信系统及4G服务。目前在轨提供业务的
主要是第三、四代静止轨道移动通信卫星，其中第三代卫星的主要技术特征是采
用多波束形成技术、大型通信卫星平台技术、大型可展开天线技术、星上处理和
交换技术，其典型卫星是“国际移动卫星”-4、阿联酋的“瑟拉亚”卫星和印尼

的“格鲁达”卫星；第四代卫星的主要技术特征是采用地基波束成形技术、大型
可展开天线技术、辅助地面组件技术等，其典型卫星是美国“地网星”-1、“天
地通”-1和“中圆轨道”-G1卫星。
第三、四代静止轨道移动通信卫星之所以都采用大型可展开天线技术，是为

了增强卫星性能，缩小用户终端的尺寸，其中第四代卫星的天线更大。未来，卫
星通信终端与地面通信终端的兼容性还将进一步提高，从而能大大增加卫星通信
业务进军地面无线通信市场的竞争力。
第四代采用的辅助地面组件技术是一种用于卫星移动通信的辅助地面基站，

能够解决卫星信号在高楼林立的城市以及室内覆盖性不佳的问题。卫星和大量辅
助地面基站组合在一起可以很好实现大区域无缝覆盖，终端可以自动地在辅助地
面基站和卫星之间进行无缝切换，即在有地面网络覆盖的地区使用地面网络，在
没有地面网络覆盖的地区使用卫星网络，从而大大降低了用户的使用成本，也吸

引了地面移动运营商的关注。该技术在发生自然灾害或地面通信设施覆盖不到的
极限环境下，更能发挥巨大的作用。
2008年4月14日发射的美国“中圆轨道”-G1是首颗使用DVB-SH标准的移动
视频广播卫星，天线直径15.8m。它首次使用了地基波束成形技术，可以形成250

个发送及250个接收的S频段波束。其用户链路采用与地面移动3G系统相近的频
率，以有利于与地面系统的互联互通，也有效地提高了频谱的利用率。该卫星

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