卫星通信导论上课课件-第6章卫星移动通信系统

卫星通信导论上课课件-第6章卫星移动通信系统目录引言卫星移动通信系统的基本原理卫星移动通信系统的关键技术卫星移动通信系统的网络架构目录卫星移动通信系统的性能评估卫星移动通信系统的未来发展引言010102卫星移动通信系统是指利用人造地球卫星作为中继站，实现地球上用户之间以及用户与卫星之间的无线通信的系统。卫星移动通信系统主要由卫星、地面终端设备、地面网络设施等组成，可以实现全球覆盖、大容量通信、高速数据传输等功能。卫星移动通信系统的定义卫星移动通信系统的历史与发展早期的卫星移动通信系统主要采用大容量静止轨道卫星，随着技术的发展，中低轨道卫星和小卫星也成为重要的组成部分。目前，全球主要的卫星移动通信系统包括Inmarsat、Globalstar、Iridium等，这些系统在应急通信、航空通信、海上通信等领域发挥着重要作用。卫星移动通信系统广泛应用于应急通信、航空通信、海上通信、军事通信等领域，可以提供可靠的无线通信服务，满足用户在各种复杂环境下的通信需求。此外，随着技术的发展，卫星移动通信系统也逐渐应用于物联网、智能交通等领域，为智慧城市的建设提供了有力支持。卫星移动通信系统的应用场景卫星移动通信系统的基本原理0201卫星作为中继站，负责接收和转发地面终端的信号。02地面终端包括移动终端和固定终端，负责发送和接收信号。03控制中心负责整个系统的运行和管理。卫星移动通信系统的组成01信号传输02信号调制解调地面终端将信号发送给卫星，卫星接收信号后进行放大和变频，再转发给地面终端。地面终端使用调制解调技术将信号调制到载波上，卫星对信号进行解调后再转发。卫星移动通信系统的信号传输原理010203卫星移动通信系统的信道容量受到卫星覆盖范围、频谱资源、信号传输速率等因素的限制。信道容量信道中存在多种干扰，如多径干扰、噪声干扰等，这些干扰会影响信号传输质量。信道干扰由于地球曲率、大气折射等因素的影响，信号在传输过程中会发生衰减，影响接收质量。信道衰落卫星移动通信系统的信道特性卫星移动通信系统的关键技术03

多址接入技术频分多址（FDMA）将频带分割成多个子频带，每个子频带供一个移动终端使用。时分多址（TDMA）将时间轴划分成多个时隙，每个时隙供一个移动终端使用。码分多址（CDMA）利用不同的扩频码对信号进行扩频，使每个移动终端使用不同的码进行通信。0102线性编码通过增加冗余信息来提高信号的抗干扰能力。调制是将基带信号转换为通带信号，解调是将通带信号还原为基带信号。线性编码调制解调技术信道编码与调制技术通过多个路径接收信号，然后合并这些信号以获得更好的接收效果。分集补偿信道特性对信号造成的影响，以减小误码率。均衡分集与均衡技术频域滤波通过滤波器滤除干扰信号。扩频技术利用扩频码对信号进行扩频，使信号能量分散到很宽的频带上，从而提高信号的抗干扰能力。卫星移动通信系统的干扰抑制技术卫星移动通信系统的网络架构04作为通信中继站，负责接收和转发地面终端的信号。卫星地面终端控制中心包括移动终端和固定终端，负责发送和接收信号。负责整个系统的运行和管理，包括网络监控、资源调度等。030201卫星移动通信系统的网络组成以一颗卫星为中心，其他卫星作为其转发器，形成星状网络。星状拓扑各卫星之间相互转发信号，形成网状网络。网状拓扑结合星状和网状拓扑的特点，形成更为复杂的网络结构。混合拓扑卫星移动通信系统的网络拓扑结构负责信号的调制、解调等物理过程，确保信号的正确传输。物理层协议负责数据的打包、传输和错误控制，保证数据传输的可靠性。数据链路层协议负责路由选择、流量控制等网络层功能，实现数据的正确传输。网络层协议负责各种业务应用，如电话、数据传输、多媒体等。应用层协议卫星移动通信系统的网络协议体系卫星移动通信系统的性能评估05覆盖范围卫星移动通信系统的覆盖范围取决于卫星的轨道高度、发射功率以及地球表面的地形等因素。一般来说，低轨道卫星具有较小的覆盖范围，而高轨道卫星则具有较大的覆盖范围。容量卫星移动通信系统的容量是指系统在同一时间内能够处理的最大呼叫或数据传输数量。容量的限制因素包括卫星的发射功率、频谱带宽以及地面终端的数量等。卫星移动通信系统的覆盖范围与容量数据传输速率数据传输速率是指系统在单位时间内传输的数据量。传输速率的限制因素包括可用带宽、调制解调器的性能以及信噪比等。信号质量信号质量主要取决于信噪比（SNR）和误码率（BER）。高质量的信号意味着更高的数据传输速率和更低的传输延迟。传输延迟传输延迟是指信号从发送端传输到接收端所需的时间。对于实时应用（如语音通话或视频会议），传输延迟是一个关键的性能指标。卫星移动通信系统的传输性能指标呼叫建立成功率是指呼叫建立成功的次数与总呼叫次数之比。这个指标反映了系统的可用性和可靠性。呼叫建立成功率掉话率是指通话过程中掉线的次数与总通话次数之比。掉话率越低，说明系统的稳定性越好。掉话率数据传输速率波动是指数据传输速率在不同时间或不同位置的变化程度。波动越小，说明系统的性能越稳定。数据传输速率波动卫星移动通信系统的服务质量评估卫星移动通信系统的未来发展06随着无线通信技术的发展，卫星移动通信系统正逐步向更高频段拓展，以实现更高的数据传输速率和更低的延迟。高频段技术毫米波频段具有带宽大、传输速率高、抗干扰能力强等优点，是未来卫星移动通信系统的重要发展方向。毫米波技术为了更高效地利用频谱资源，卫星移动通信系统将采用频谱共享技术，实现不同系统、不同网络之间的频谱共用和动态分配。频谱共享技术卫星移动通信系统的高频段技术发展卫星移动通信系统将与地面移动通信系统实现深度融合，形成一张无缝覆盖的网络，为用户提供更加便捷、高效的服务。网络融合卫星与地面网络将协同工作，实现优势互补，提高整体网络性能和覆盖范围。协同发展未来卫星移动通信系统的终端将支持多种通信模式，包括卫星通信、地面移动通信等，以满足用户在不同场景下的通信需求。多模终端卫星移动通信系统的网络融合与协同发展智能化网络网络将具备自组织、自优化能力，能够根据用户需求和网络状态动态调整网络参数，提高网络效率和可靠性