卫星通信网络技术的组成和卫星通信网络的格式分类

陈笑121

卫星通信的组成：https://www.commsat.cn/business/scheme.html

　　卫星通信网络可以提供全球覆盖，已成为地面网络的补充和全球网络不可或缺的重要组成部分。最早的卫星通信都是基于地球静止轨道(GEO)的。随着科学技术的发展，特别是卫星制造、移动通信、电子工程、卫星发射、互联网技术的发展，中地球轨道(MEO)和低地球轨道(LEO)卫星通信网络的格式分类开始迅猛发展。大规模低轨星座卫星通信的组成网络发展和应用迎来了新契机

　　(1)基础技术的发展。在这一阶段，单极化6/4GHz 波束提供全球波束覆盖，双极化波束整形基于16/14 GHz 可提供多点波束和转发器波束跳跃以及星上交换服务星间链路、光通信技术和30/20 GHz的应用使得高通量全球卫星网络成为现实。

　　(2)星上技术的发展。这一阶段经历了分频交换、分时交换、星上信号处理、星上数据包交换以及星上路由和星间链路的发展。其中，星间链路的发展也推动了低轨/中轨星座卫星网络的发展。

　　(3)网络服务和应用的发展。这一阶段从国际长途电话和卫星广播开始，然后经历国内长途电话和卫星服务、专用网络、航空地面移动服务、直接数字卫星广播、多媒体互联网宽带服务的发展，最终到现在的4G/5G 和未来的6G 网络的发展。

　　卫星通信网络的组成在以下几个方面仍面临巨大技术挑战：

　　(1)传播时延大。虽然无线电波和光波在真空中均能以3x108 m/s 的速度传播，但是较大的卫星通信距离使得传播时延远大于地面网络。

　　(2)带宽有限。能够用于卫星通信的频谱资源比较有限。同时卫星产生的波束远大于地面无线网络，使得频谱的利用率远不如地面无线网络。这将直接影响通信的容量。

　　(3)传输错误多。由于传输距离和链路信道会受到各种干扰，传输数据的误码率也大于地面网络。

　　(4)传输功率受限。卫星主要靠太阳能来供电，同时要和其他卫星及地面无线网络进行协调以避免产生干扰。因此，传输功率就会受到很大限制，数据的传输速率也会受到影响。

　　需要注意的是，在引入低轨卫星网络时，要做好卫星数量和覆盖范围方的权衡，对组成卫星通信网络进行动态管理可降低卫星网络传输成本，有利于满足网络服务质量(QoS)的要求。