近地轨道卫星移动通信：优势、挑战与关键技术

"7铱星及卫星移动通信系统(修改2).pptx" 本文将深入探讨卫星移动通信系统，特别是以铱星计划为代表的低轨道卫星通信系统，以及相关的关键技术。卫星移动通信系统允许用户在全球范围内进行无线通信，无论他们身处何处。其中，“移动”一词特指终端的移动，而非卫星的移动。 卫星移动通信系统的发展经历了从静止轨道到低轨道的转变，后者如铱星系统，因其独特的优点而备受关注。近地轨道（LEO）卫星通信的优势包括：较低的链路传播损耗，使得手持设备更容易接收到信号；较小的传输延迟，适用于实时通信；能覆盖高纬度地区；利用多普勒频移实现定位；并且通过星座设计实现多重覆盖，增强了系统的可靠性和可用性。 然而，LEO卫星通信也面临一些挑战。由于单颗卫星无法持续覆盖同一区域，需要多颗卫星构成星座以实现连续通信，这就增加了切换的复杂性。同时，用户需要跟踪快速移动的卫星，可能需要全向天线。此外，大的多普勒频移需要补偿，而卫星在轨道中会有太阳阴影期，对电池容量有更高要求。 卫星移动通信的特点和问题主要包括功率限制、低天线增益、复杂的电波传播环境、有限资源的共享以及高度机动性的网络管理需求。解决这些问题的关键技术包括：抗衰落通信技术，如调制解调、分集和均衡、纠错编码以及功率控制；网络管理与控制，涵盖多址接入、切换、路由和交换；天线和射频技术，如多波束天线和大口径天线；以及星座设计、星际链路技术和星上处理转发器技术。 星际链路分为面内和面间两种。面内星际链路由于卫星相对静止，天线指向固定，不需跟踪。面间星际链路则因为卫星间的相对运动，需要动态调整天线指向，增加了设计的复杂性。 卫星移动通信系统，尤其是像铱星这样的低轨道系统，是全球连通性和应急通信的重要组成部分。它们克服了一系列技术和工程难题，为地面用户提供了一种不受地理位置限制的通信方式。随着技术的不断发展，未来的卫星通信系统将会更加高效、可靠，并且能够更好地满足多样化和日益增长的通信需求。