全球商用宽带卫星通信发展综述课件

全球商用宽带卫星通信发展综述闵士权2011.10.19全球商用宽带卫星通信发展综述闵士权1目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述2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机互联的DirecPC接收系统，使PC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，宽带卫星通信系统已发展到第四代。

注：宽带尚无严格定义，在ITU会议上美国曾提出把200Kbps以上的传输带宽定义为宽带

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3四代宽带卫星通信系统

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第一代为C/Ku频段透明转发器赋形波束4四代宽带卫星通信系统特性比较

系统代号第一代第二代第三代第四代用户－卫星间链路单向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C/KuC/KuKu/KaKu/Ka卫星天线波束赋型单波束赋型单波束蜂窝状多波束蜂窝状多波束卫星天线波束交换无无星上线路交换(或地面交换)星上分组交换卫星转发器透明透明透明处理星上线路交换透明转发星上分组交换处理转发四代宽带卫星通信系统特性比较系统代号第一代第二代第三代第四5地面交换

星上交换与地面交换比较用户站用户站关口站通信延迟时间通信延迟时间下行频带下行频带上行频带上行频带其它用户可用用户站用户站星上交换优点：通信延迟时间小占用卫星带宽次数少地面交换

星上交换

交换器

地面交换星上交换与地面交换比较用户站用户站关口站通信延迟时6目录概述前二代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述7第一、二代宽带卫星通信系统星上转发器和天线是传统的C、Ku频段透明转发器、赋型波束天线。全球静止轨道现有300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。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。被使用的这种卫星被称为传统卫星。

第一、二代宽带卫星通信系统星上转发器和天线是传统的C、Ku频8传统卫星有效载荷方框图和波束覆盖图Anik-F2卫星Ku频段透明转发器、赋型波束天线方框图

Anik-F2卫星Ku频段赋型波束天线覆盖图传统卫星有效载荷方框图和波束覆盖图Anik-F2卫星Ku频段9单向传输宽带VSAT系统美国休斯网络系统公司单向传输产品：DirecPC系统美国VitaCOM公司单向传输产品：VIPSTAR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接收：网络运行中心卫星用户站单向传输宽带VSAT系统美国休斯网络系统公司单向传输产品：D10双向传输宽带VSAT系统双向传输宽带VSAT系统是当前VSAT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VSAT系统。双向传输宽带VSAT系统双向传输宽带VSAT系统是当前VSA11双向传输宽带VSAT系统产品示例厂商产品组网体制传输速率Viasat(卫讯)LinkStarS2星状前向：兼容DVB-S22.5/10/20/45/94/126Mbps反向：兼容DVB-RCS267/535/1071/2142/4285kbpsLinkWayS2网状全网状MF-TDMA156ksps～5Msps可接收DVB-S2信号2.5Msps～30MspsHughes(休斯)HN星状前向：兼容DVB-S21～45Msps(每符号可调)反向：符合IpoS标准128kbps～1.6MbpsHX星状前向：兼容DVB-S21～45Msps(每符号可调)反向：符合IpoS标准128kbps～3.2Mbps双向传输宽带VSAT系统产品示例厂商产品组网体制传输速率Vi12双向传输宽带VSAT系统产品示例(续1)IdirectSeries15000混合前向：TDM(专有),兼容DVB-S2最高20Mb/s反向：D-TDMA(专有)64kbps～4.2MbpsComtechEFData(康泰易达)Vipersat点-点dSCPC前向：最高155Mbps反向：最高9.98MbpsComstream(康讯)IPSat点-点SCPC前向：最高72Mbps反向：最高2MbpsGiLat(吉来特)SkyedgeII星状前向：兼容DVB-S2256ksps～45Msps反向：兼容DVB-RCS最高4Mbps双向传输宽带VSAT系统产品示例(续1)IdirectSer13双向传输宽带VSAT系统产品示例(续2)ND(诺达)SkyWAN网状MF-TDMA100kbps～10MbpsSkyARCS星状前向：兼容DVB-S22～30Msps(8PSK)反向：兼容DVB-RCS最高3MspsAdvantecSatelliteNetworksSatnet混合前向：DVB-S2最高80Mbps反向：DVB-RCS最高6Mbps兼容SCPC点对点方式Newtec(纽钻)Sat3play星状前向：DVB-S21～45Msps反向：SATMODE(专有)128/256ksps双向传输宽带VSAT系统产品示例(续2)NDSkyWAN网状14目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述15第三代宽带卫星通信系统

系统采用Ku/Ka业务频段，Ka频段可提供比Ku频段更大的可用带宽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）进行交换实施通信采用多波束蜂窝状覆盖天线可显著提高卫星的G/T、EIRP和系统容量典型的卫星通信系统有Anik-F2、IPSTAR、Wildblue和Ka-SAT等卫星组成的系统

第三代宽带卫星通信系统系统采用Ku/Ka业务频段，Ka频16有效载荷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有效载荷透明转发器多点波束天线Anik-F2卫星Ka频段透明17KA-SAT卫星地球站配置示例8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KA-SAT卫星地球站配置示例8个关口站通过因特网干线互联18Ka频段降雨自适应系统Ka频段降雨自适应系统19星上多点波束发射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，以支持业务繁忙的点波束得到较多的功率星上多点波束发射功率分配器示意图星上功率分配器对各点波束进行20第三代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Anik-F2IPSTARWildblue-1Ka-SAT运营商TelesatCanadaShinSatWildBlueEUTELSAT发射时间2004.072005.082006.122010.12轨道位置111.1°W119.5°E111.1°W9°E转发器类型透明透明透明透明服务区域加拿大、美国亚太地区美国欧洲关口站/用户站频段Ka/KaKa/KuKa/KaKa/Ka关口站/用户站点波束数6/4518/846/358/82用户站天线口径0.66m0.84~1.8m0.66m0.68m用户站发送速率0.5Mbps0.512~2Mbps0.256Mbps1Mbps用户站接收速率2Mbps1~4Mbps1.5Mbps7Mbps系统容量3~4Gbps40Gbps70Gbps备注表中Anik-F2未包含C/Ku频段有效载荷及2台Ka频段处埋转发器表中IPSTAR未包含赋形波束通信和广播透明转发器第三代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Anik-F2IPST21目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述22第四代宽带卫星通信系统

系统采用Ku/Ka业务频段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、显著地减小用户终端间时延。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其地面系统组成的系统

第四代宽带卫星通信系统系统采用Ku/Ka业务频段23星上交换处理转发器多点波束天线

Spaceway-3卫星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星上交换处理转发器多点波束天线Spaceway-3卫星S24第四代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Hotbird-6AmerHisSpaceway-3WINDSIntelsat-14运营商EUTELSATHispasatHughesNet.JAXA/NICTIntelsat发射时间2002.082004.082007.082008.022009.11轨道位置13°E61°W95°W143°E45°W转发器类型DVB处理器DVB处理器ATM处理器ATM处理器IP处理器服务区域欧洲欧洲、巴西、南美、北美北美大陆、夏威夷、阿拉斯加等日本/亚太地区C:西半球;Ku:美,欧,非上行/下行频段Ka/KaKu/KuKa/KaKa/KaC/C，Ku/Ku上行/下行波束数4/14/4112/78419/19C：1/1Ku：2/2第四代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Hotbird-6Am25第四代宽带卫星通信系统特性示例（续）卫星名称Hotbird-6AmerHisSpaceway-3WINDSIntelsat-14用户站天线口径0.68m1.8/2.4m0.74/0.98/1.2/1.8m0.45/1.5mC:待查Ku:1.5/1.8m用户站发送速率0.36Mbps1.8m：0.512/1.03Mbps2.4m：2.073/4.147Mbps0.74m：0.512Mbps0.98/1.2/1.8m：2Mbps0.45m：1.5/6Mbps1.5m：1.5/6/24/51/155MbpsC:3.5MbpsPIR128~512KbpsCIRKu:3.5Mbps,5MbpsPIR.512KbpsCIR用户站接收速率4Mbps27Mbps30Mbps155Mbps系统容量10Gbps备注表中末包含28台Ku频段透明转发器、天线及相应用户终端表中未包含19台C频段与28台Ku频段透明转器、天线及相应用户终端表中未包含覆盖北美大陆广播转发器、天线及相应用户终端表中未包含Ka频段透明转发器、天线及相应用户终端表中未包含C和Ku频段透明转发器、天线及相应用户终端注：PIR(PeakInformationRate)：最高信息率；CIR(CommittedInformationRate)：承诺信息率

第四代宽带卫星通信系统特性示例（续）卫星名称Hotbird-26目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述27全球计划发射Ka频段宽带通信卫星众所周知，要发展超大容量宽带卫星，与传统C、Ku频段相比，较理想的频段是Ka频段。早期Ka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。全球第1颗商用全Ka频段（不含C、Ku频段转发器）卫星是2006年底发射成功的Wildblue-1卫星，自此后有Spaceway-3、WINDS和Ka-SAT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。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页列表所示。表中除O3b网络公司拟发射的16颗中轨道卫星外，其余都是静止轨道卫星。全球计划发射Ka频段宽带通信卫星众所周知，要发展超大容量宽带28全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星

卫星名称运营商发射时间频段波束转发器卫星容量ViaSat-1ViaSat2011Ka多点波束透明l00GbpsHylas-2Avanti2012Ka多点波束透明JupiterHughesNet2012Ka多点波束透明l00GbpsInmarsat-5F1/F2/F3Inmarsat2013/2014Ka多点波束透明O3bO3b2012Ka多点波束透明84Gbps(8颗)特点：都是透明转发器

2015年Ka频段宽带通信卫星将覆盖全球!!!

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星卫星名称运营商发射时间频29目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述30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，拥有15颗（前者11颗、后者4颗）静止轨道通信、广播卫星。这些卫星有效载荷都是传统的C、Ku频段透明转发器、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、二两代宽带卫星通信服务。我国有近200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）宽带卫星通信设备。特别是自2008年汶川特大地震以来，卫星宽带多媒体通信系统建设快速，所用VSAT设备主要来自前表中的各厂商。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31IPSTAR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带卫星通信系统的IPSTAR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IPSTAR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、视频会议、灾害备份等业务。IPSTAR宽带卫星在中国的通信服务中卫普信宽带通信有限公司32我国宽带卫星通信系统研发工作“十一五”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，完成了星臷处理交换机和星臷Ka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演示验证系统。在宽带VSAT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DVB-RCS标准采用TDM/MF-TDMA新体制的星状VSAT卫星通信系统；在此技术基础上，还推出了无主站的MF-TDMA网状网等系统。

我国宽带卫星通信系统研发工作“十一五”期间中国空间技术研究院33目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述34全球商用宽带卫星通信发展结论由于传统C／Ku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，并在相当长时期仍为宽带通信业务的主要卫星资源。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。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。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，但由于结构复杂、容量受限，这类卫星将适度发展。全球商用宽带卫星通信发展结论由于传统C／Ku频段赋形波束透明35三种宽带通信卫星特性比较

类型

123有效载荷特征赋形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有效载荷频段C/KuKu/KaKu/Ka有效载荷复杂性小中大相同卫星平台载荷通信容量小大中对地球站通用性大中小通信传输性能较低较低较高用户站间通信时延星状网双跳时延大网状网单跳时延小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单跳时延小转发器带宽资源占用双跳用二次单跳用一次双跳用二次单跳用一次单跳用一次对应卫星通信系统第一、二代第三代第四代发展前途发展主流发展方向适度发展三种宽带通信卫星特性比较类型

123有效载荷特征赋形波束透36目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述37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：卫星多点波束、大带宽、高EIRP、高G/T。卫星通信系统采用先进通信体制:采用在给定Eb/No下获得尽可能高的频谱效率（bps/Hz）的通信体制。示例：IPSTAR卫星（40Gbps）、Ka-SAT卫星（70Gbps）、ViaSat-1卫星（100Gbps）。

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：38IPSTAR卫星点波束通信容量估算序号波束号射频带宽(MHz)数字容量(Mbps)EIRPG/T前向反向前向反向(dBW)(dB/K)130117111620317652.6815.9230217111619017652.1815.4330317111624418453.4816.8430442122863043455.1417.3530517111619022153.1816.5630617111620322154.0817.3730717111624422154.0817.4830817111620322153.6817.3930917111620324553.1817.31031017111619024552.6818.11131117111620322153.9817.81231217111620324554.0818.31331317111620324553.6817.61431417111620324553.0817.41531517111620324553.4817.8整星容量计算以1.2m天线和晴天工作为条件EIRP和G/T均为波束峰值，且EIRP值以每60MHz带宽计算IPSTAR卫星点波束通信容量估算序号波束号射频带宽(MHz39IPSTAR卫星点波束通信容量估算

(续)序号波束号射频带宽(MHz)数字容量(Mbps)EIRPG/T前向反向前向反向(dbW)(dB/K)1631617111619024552.9818.71731717111620324554.4818.31831817111624424553.9818.21931917111624424555.5418.02032042122867148155.6418.72132117111624424554.1818.32232317111627124555.5417.6234061208214316552.6816.1合计4382285857255661－－23个点波束平均值191124249246－－整星84个点波束容量16004104382090920675－－整星84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。

IPSTAR卫星点波束通信容量估算(续)序号波束号射频带宽40ViaSat-1卫星通信系统优势ViaSat-1卫星通信系统优势41谢谢！谢谢！42全球商用宽带卫星通信发展综述闵士权2011.10.19全球商用宽带卫星通信发展综述闵士权43目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述44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机互联的DirecPC接收系统，使PC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，宽带卫星通信系统已发展到第四代。

注：宽带尚无严格定义，在ITU会议上美国曾提出把200Kbps以上的传输带宽定义为宽带

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45四代宽带卫星通信系统

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第一代为C/Ku频段透明转发器赋形波束46四代宽带卫星通信系统特性比较

系统代号第一代第二代第三代第四代用户－卫星间链路单向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C/KuC/KuKu/KaKu/Ka卫星天线波束赋型单波束赋型单波束蜂窝状多波束蜂窝状多波束卫星天线波束交换无无星上线路交换(或地面交换)星上分组交换卫星转发器透明透明透明处理星上线路交换透明转发星上分组交换处理转发四代宽带卫星通信系统特性比较系统代号第一代第二代第三代第四47地面交换

星上交换与地面交换比较用户站用户站关口站通信延迟时间通信延迟时间下行频带下行频带上行频带上行频带其它用户可用用户站用户站星上交换优点：通信延迟时间小占用卫星带宽次数少地面交换

星上交换

交换器

地面交换星上交换与地面交换比较用户站用户站关口站通信延迟时48目录概述前二代宽带卫星通信系统第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述49第一、二代宽带卫星通信系统星上转发器和天线是传统的C、Ku频段透明转发器、赋型波束天线。全球静止轨道现有300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。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。被使用的这种卫星被称为传统卫星。

第一、二代宽带卫星通信系统星上转发器和天线是传统的C、Ku频50传统卫星有效载荷方框图和波束覆盖图Anik-F2卫星Ku频段透明转发器、赋型波束天线方框图

Anik-F2卫星Ku频段赋型波束天线覆盖图传统卫星有效载荷方框图和波束覆盖图Anik-F2卫星Ku频段51单向传输宽带VSAT系统美国休斯网络系统公司单向传输产品：DirecPC系统美国VitaCOM公司单向传输产品：VIPSTAR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接收：网络运行中心卫星用户站单向传输宽带VSAT系统美国休斯网络系统公司单向传输产品：D52双向传输宽带VSAT系统双向传输宽带VSAT系统是当前VSAT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VSAT系统。双向传输宽带VSAT系统双向传输宽带VSAT系统是当前VSA53双向传输宽带VSAT系统产品示例厂商产品组网体制传输速率Viasat(卫讯)LinkStarS2星状前向：兼容DVB-S22.5/10/20/45/94/126Mbps反向：兼容DVB-RCS267/535/1071/2142/4285kbpsLinkWayS2网状全网状MF-TDMA156ksps～5Msps可接收DVB-S2信号2.5Msps～30MspsHughes(休斯)HN星状前向：兼容DVB-S21～45Msps(每符号可调)反向：符合IpoS标准128kbps～1.6MbpsHX星状前向：兼容DVB-S21～45Msps(每符号可调)反向：符合IpoS标准128kbps～3.2Mbps双向传输宽带VSAT系统产品示例厂商产品组网体制传输速率Vi54双向传输宽带VSAT系统产品示例(续1)IdirectSeries15000混合前向：TDM(专有),兼容DVB-S2最高20Mb/s反向：D-TDMA(专有)64kbps～4.2MbpsComtechEFData(康泰易达)Vipersat点-点dSCPC前向：最高155Mbps反向：最高9.98MbpsComstream(康讯)IPSat点-点SCPC前向：最高72Mbps反向：最高2MbpsGiLat(吉来特)SkyedgeII星状前向：兼容DVB-S2256ksps～45Msps反向：兼容DVB-RCS最高4Mbps双向传输宽带VSAT系统产品示例(续1)IdirectSer55双向传输宽带VSAT系统产品示例(续2)ND(诺达)SkyWAN网状MF-TDMA100kbps～10MbpsSkyARCS星状前向：兼容DVB-S22～30Msps(8PSK)反向：兼容DVB-RCS最高3MspsAdvantecSatelliteNetworksSatnet混合前向：DVB-S2最高80Mbps反向：DVB-RCS最高6Mbps兼容SCPC点对点方式Newtec(纽钻)Sat3play星状前向：DVB-S21～45Msps反向：SATMODE(专有)128/256ksps双向传输宽带VSAT系统产品示例(续2)NDSkyWAN网状56目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述57第三代宽带卫星通信系统

系统采用Ku/Ka业务频段，Ka频段可提供比Ku频段更大的可用带宽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）进行交换实施通信采用多波束蜂窝状覆盖天线可显著提高卫星的G/T、EIRP和系统容量典型的卫星通信系统有Anik-F2、IPSTAR、Wildblue和Ka-SAT等卫星组成的系统

第三代宽带卫星通信系统系统采用Ku/Ka业务频段，Ka频58有效载荷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有效载荷透明转发器多点波束天线Anik-F2卫星Ka频段透明59KA-SAT卫星地球站配置示例8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KA-SAT卫星地球站配置示例8个关口站通过因特网干线互联60Ka频段降雨自适应系统Ka频段降雨自适应系统61星上多点波束发射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，以支持业务繁忙的点波束得到较多的功率星上多点波束发射功率分配器示意图星上功率分配器对各点波束进行62第三代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Anik-F2IPSTARWildblue-1Ka-SAT运营商TelesatCanadaShinSatWildBlueEUTELSAT发射时间2004.072005.082006.122010.12轨道位置111.1°W119.5°E111.1°W9°E转发器类型透明透明透明透明服务区域加拿大、美国亚太地区美国欧洲关口站/用户站频段Ka/KaKa/KuKa/KaKa/Ka关口站/用户站点波束数6/4518/846/358/82用户站天线口径0.66m0.84~1.8m0.66m0.68m用户站发送速率0.5Mbps0.512~2Mbps0.256Mbps1Mbps用户站接收速率2Mbps1~4Mbps1.5Mbps7Mbps系统容量3~4Gbps40Gbps70Gbps备注表中Anik-F2未包含C/Ku频段有效载荷及2台Ka频段处埋转发器表中IPSTAR未包含赋形波束通信和广播透明转发器第三代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Anik-F2IPST63目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述64第四代宽带卫星通信系统

系统采用Ku/Ka业务频段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、显著地减小用户终端间时延。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其地面系统组成的系统

第四代宽带卫星通信系统系统采用Ku/Ka业务频段65星上交换处理转发器多点波束天线

Spaceway-3卫星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星上交换处理转发器多点波束天线Spaceway-3卫星S66第四代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Hotbird-6AmerHisSpaceway-3WINDSIntelsat-14运营商EUTELSATHispasatHughesNet.JAXA/NICTIntelsat发射时间2002.082004.082007.082008.022009.11轨道位置13°E61°W95°W143°E45°W转发器类型DVB处理器DVB处理器ATM处理器ATM处理器IP处理器服务区域欧洲欧洲、巴西、南美、北美北美大陆、夏威夷、阿拉斯加等日本/亚太地区C:西半球;Ku:美,欧,非上行/下行频段Ka/KaKu/KuKa/KaKa/KaC/C，Ku/Ku上行/下行波束数4/14/4112/78419/19C：1/1Ku：2/2第四代宽带卫星通信系统特性示例卫星名称Hotbird-6Am67第四代宽带卫星通信系统特性示例（续）卫星名称Hotbird-6AmerHisSpaceway-3WINDSIntelsat-14用户站天线口径0.68m1.8/2.4m0.74/0.98/1.2/1.8m0.45/1.5mC:待查Ku:1.5/1.8m用户站发送速率0.36Mbps1.8m：0.512/1.03Mbps2.4m：2.073/4.147Mbps0.74m：0.512Mbps0.98/1.2/1.8m：2Mbps0.45m：1.5/6Mbps1.5m：1.5/6/24/51/155MbpsC:3.5MbpsPIR128~512KbpsCIRKu:3.5Mbps,5MbpsPIR.512KbpsCIR用户站接收速率4Mbps27Mbps30Mbps155Mbps系统容量10Gbps备注表中末包含28台Ku频段透明转发器、天线及相应用户终端表中未包含19台C频段与28台Ku频段透明转器、天线及相应用户终端表中未包含覆盖北美大陆广播转发器、天线及相应用户终端表中未包含Ka频段透明转发器、天线及相应用户终端表中未包含C和Ku频段透明转发器、天线及相应用户终端注：PIR(PeakInformationRate)：最高信息率；CIR(CommittedInformationRate)：承诺信息率

第四代宽带卫星通信系统特性示例（续）卫星名称Hotbird-68目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述69全球计划发射Ka频段宽带通信卫星众所周知，要发展超大容量宽带卫星，与传统C、Ku频段相比，较理想的频段是Ka频段。早期Ka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。全球第1颗商用全Ka频段（不含C、Ku频段转发器）卫星是2006年底发射成功的Wildblue-1卫星，自此后有Spaceway-3、WINDS和Ka-SAT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。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页列表所示。表中除O3b网络公司拟发射的16颗中轨道卫星外，其余都是静止轨道卫星。全球计划发射Ka频段宽带通信卫星众所周知，要发展超大容量宽带70全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星

卫星名称运营商发射时间频段波束转发器卫星容量ViaSat-1ViaSat2011Ka多点波束透明l00GbpsHylas-2Avanti2012Ka多点波束透明JupiterHughesNet2012Ka多点波束透明l00GbpsInmarsat-5F1/F2/F3Inmarsat2013/2014Ka多点波束透明O3bO3b2012Ka多点波束透明84Gbps(8颗)特点：都是透明转发器

2015年Ka频段宽带通信卫星将覆盖全球!!!

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星卫星名称运营商发射时间频71目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述72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，拥有15颗（前者11颗、后者4颗）静止轨道通信、广播卫星。这些卫星有效载荷都是传统的C、Ku频段透明转发器、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、二两代宽带卫星通信服务。我国有近200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）宽带卫星通信设备。特别是自2008年汶川特大地震以来，卫星宽带多媒体通信系统建设快速，所用VSAT设备主要来自前表中的各厂商。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73IPSTAR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带卫星通信系统的IPSTAR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IPSTAR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、视频会议、灾害备份等业务。IPSTAR宽带卫星在中国的通信服务中卫普信宽带通信有限公司74我国宽带卫星通信系统研发工作“十一五”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，完成了星臷处理交换机和星臷Ka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演示验证系统。在宽带VSAT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DVB-RCS标准采用TDM/MF-TDMA新体制的星状VSAT卫星通信系统；在此技术基础上，还推出了无主站的MF-TDMA网状网等系统。

我国宽带卫星通信系统研发工作“十一五”期间中国空间技术研究院75目录概述前二代宽带卫星通信系统

第三代宽带卫星通信系统第四代宽带卫星通信系统

全球计划发射的Ka频段宽带通信卫星我国宽带卫星通信发展概况结论附录：超大容量宽带卫星容量分析目录概述76全球商用宽带卫星通信发展结论由于传统C／Ku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，并在相当长时期仍为宽带通信业务的主要卫星资源。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。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。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，但由于结构复杂、容量受限，这类卫星将适度发展。全球商用宽带卫星通信发展结论由