中,低轨道卫星通信：第三讲 窄带中,低轨道卫星通信系统

本文介绍一些典型窄带中，低轨道卫星通信系统，诸如Ｉｒｉｄｉｕｍ、Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ、Ｏｄｙｓｓｅｙ、ＩＮＭＡＲＳＡＴ－Ｐ、Ｅｌｌｉｐｓｏ等的基本结构与特征参数。     

Globalstar卫星通信系统星座模拟和全球覆盖率的研究

Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ系统是美国ＬＱＳＳ公司于１９９１年６月向美国联邦通信委员会（ＦＣＣ）提出的低轨道（ＬＥＯ）卫星通信系统。使用开发工具Ｄｅｌｐｈｉ，通过编程的方法成功地模拟了Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ卫星通信系统的系统动态运行情况，并同时给出了系统运行的全球覆盖率。     

Globalstar低轨卫星通信系统技术分析与评述

本文概要地介绍了Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ低轨卫星通信系统，论述了其采用的码分多址技术，特别对其采用的独特的话音激活技术和分集技术做了详细分析，并与其它全球移动卫星通信系统进行了简单的比较，最后给出了对该系统的评价。     

移动卫星通信区域覆盖星座的优化设计

本文在卫星通信静止轨道和中、低轨道综合应用的基础上，研究了一个区域性，时段性覆盖星座优化设计方法，并针对我国领土得出：当采用１０３５５ｋｍ中圆轨道星座，在８颗卫星基础上即可基本达到“无缝”覆盖。文中还根据计算机模拟，就本文所得出的星座方案与Ｏｄｙｓｓｅｙ系统，ＩＮＭＡＲＳＡＴ－ＩＣＯ系统星座方案对我国区域覆盖进行了性能比较。     

Globalstar低轨道移动卫星通信系统

简述了低轨道移动卫星通信系统的发展过程，着重介绍了美国ＬＱＳＳ公司１９９１年向美国联邦通信委员会提出的一种低轨道移动卫星通信系统－Ｇｏｌｂａｌｓｔａｒ系统。     

低轨道卫星通信系统（中）

低轨道卫星通信系统（中）刘宗祥３ＧＩＯ６ａｌｓｔａｒ低轨道移动卫星通信系统Ｇｌｂｂａｌｓｔａｒ低轨道全球卫星移动通信系统是ＬｏｒａｌＱｕａｌｃｏｍｍ卫星业务公司（ＬｏｒａｌＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ公司和ＳａｎＤｉｅｇｏ－ｂａｓｅｄＱｕａｌｃｏｍｍ公司的...     

移动卫星通信的现状与发展

介绍了移动卫星通信系统的概念和分类，并着重讨论了几个主要的移动卫星通信系统，如ＭＳＡＴ、Ｏｒｂｃｏｍｍ、Ｉｒｉｄｉｕｍ、Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ、Ｏｄｙｓｓｅｙ、Ｔｅｌｅｄｅｓｉｃ、ＡＰＭＴ系统以及Ｉｎｍａｒｓａｔ的Ｉ－ＣＯ系统等，对移动卫星通信系统在我国的发展状况也作了简要的介绍。     

Glonass系统

Ｇｌｏｎａｓ系统邱洪云（重庆通信学院重庆６３００３５）Ｇｌｏｎａｓｓ即俄全球导航卫星系统，是原苏联从８０年代初开始建设，１９９５年投入使用的全球定位导航系统。Ｇｌｏｎａｓｓ系统采用中高轨道的２４颗卫星星座，有２１颗工作星和３颗备份星，均匀分布在３个圆...     

低轨道卫星在通信中的应用

本文介绍了利用低轨道卫星进行了企业通信和最新低轨道卫星移动通信系统Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ的组成、特点和技术方案。     

高通公司的新款Globalstar手机

高通公司推出新款Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ固定卫星电话产品系列 ,包括标准型ＧＳＰ 2 80 0手机和增强型ＧＳＰ 2 90 0手机。固定卫星电话采用高通公司的ＣＤＭＡ技术 ,可工作于Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ卫星通信系统。宣传这种电话的目的是为无法使用传统有线或基于地面无线通信方案的用户提供方便。Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ技术借助于本地有线和蜂窝业务供应商连接的 48颗卫星 ,在全世界开展通信服务。Ｇｌｏｂａｌｓｔａｒ公司已于今年 2月推出全商用服务高通公司的新款Globalstar手机     

基于分布式星群的双层星座设计

当前,陆地通信系统已无法满足日益复杂的信息需求,利用空间信息网络实现全球范围内的无缝覆盖和高效容量传输成为研究热点。现有卫星通信系统以单层星座为主,缺少高低轨卫星之间的协同。提出了一种基于分布式星群的双层星座设计,以基于分布式星群的低轨卫星作为网络架构的基础,采用星间链路实现低轨卫星之间的通信,通过高轨卫星实现中低纬度地区覆盖性能加强。仿真结果表明,所提方法在仅依靠在国内部署卫星地面站的前提下可实现全球多重覆盖。     

基于STK的双层卫星星座设计及仿真

轨道与星座的设计是整个卫星通信系统设计的基础,合理的轨道设计与星座配置方案可以显著提高系统的整体性能。结合GEO卫星处理能力强,LEO卫星星地时延小的特点,以提供全球实时接入为目标,提出了一种由LEO卫星提供全球覆盖的GEO/LEO双层卫星网络星座设计方案。运用卫星覆盖带分析方法,确定由48颗LEO卫星完成全球覆盖。通过在STK仿真环境下进行计算机仿真验证,得到所设计的卫星星座可完成全天时全球覆盖。     

从银河航天首发星在轨测试分析低轨宽带卫星通信的优势

LEO星座网络由许多卫星和地面设备组成。旨在为终端提供具有全球覆盖,高数据速率和灵活部署能力的系统服务。作为目前国内估值最高的商业航天企业之一,也是我国商业航天及卫星互联网领域第一只独角兽企业,银河航天于2020年1月16日发射了第一颗低轨宽带通信卫星,到目前为止,该星已经进行了近一年的一系列测试和验证。这些测试涵盖卫星跟踪能力,卫星通信信道特性和呼叫处理以及相关的性能和容量。同时,基于用户波束的覆盖范围,尝试了针对恶劣气候和地形灵活部署的一些尝试。基本上,通过现场验证场景可以看出,LEO具有广泛的服务覆盖范围和较低的延迟,并且具有较宽的带宽和良好的适应性,因此具有独特的优势。它正成为非地面网络(NTN)的新机遇。     

适合中国的卫星通信组网的星座方案

针对我国地域分布的实际情况及通信业务量各时段的差异,提出适合中国的卫星无线光通信系统星座方案,利用3颗中轨卫星和16颗低轨卫星组成的通信系统能够覆盖我国区域,满足通信要求。     

基于中国的卫星移动通信系统的星座设计方案研究

针对中国在不同的时间段,不同的地区的通信量不同,提出了一种适合于中国的移动通信卫星组网星座方案.利用16颗LEO和两颗椭圆轨道卫星来组建的卫星网络可以在满足中国通信要求的情况下,使卫星数目尽量减少.并用计算机进行了仿真验证.     

低轨卫星星座动态波束关闭算法

针对低轨多波束卫星星座网络中空间段卫星对地覆盖不均匀导致某些区域相对密集,造成严重的波束间干扰与不必要的波束资源开销等问题,提出了在满足覆盖等要求下的波束关闭算法。以多波束低轨星座网络为研究对象,分析并建立了低轨星座网络波束关闭的最优化问题,进而分析并论证了该问题的NP完全属性,给出了探索式求解方法。以共计3 168个波束的铱星星座网络为仿真场景,仿真分析了所提出的探索式波束关闭算法。仿真结果表明,所提算法仅需要1 913个波束即可实现对全球区域的连续覆盖,降低了39.61%的波束资源开销。     

MIMO场景下的低轨卫星选星算法

低轨(LEO)宽带星座卫星通信作为地面5G无线通信系统的重要补充,始终面临地面可视卫星数量大、传统选星算法计算复杂度高等难题。为实现高效的卫星分组选择算法,基于多输入多输出(MIMO)系统原理,以大尺度路径损耗模型为基础,结合递减卫星选择算法,从而以较低计算复杂度、更快收敛速度有效逼近最优容量性能。该算法在典型LEO星座系统构型下通过数值仿真得到了验证,为未来5G低轨卫星星座通信传输方案设计提供了一种参考思路。     

面向低轨通信星座的导航定位方法比对研究

当前基于低轨卫星的导航定位方法研究成为国内外热点,其中基于低轨通信卫星的导航定位技术更是当前研究的重点方向。然而低轨通信星座较低的时空基准精度给导航定位带来了较大的挑战,针对弱时空基准约束的低轨卫星导航定位体制设计还处在研究的初级阶段。本文针对低轨通信星座的导航定位服务需求,基于LEO通信卫星的伪码测距信号与多普勒测频信号,开展精度因子（Dilution of Precision,DOP）及定位精度均方根误差（Root Mean Square Error,RMSE）分析,并对两类测量体制下的低轨通信星座导航定位服务性能进行分析论证。理论分析与仿真结果表明,在设定低轨通信卫星10 m～30 m弱时空基准误差的约束下,多普勒测频体制具有更优的导航定位精度,其周期平滑后的三维RMSE值为1.28 m,相比伪码测距体制下的三维RMSE值优化了86.8%;二维RMSE值为0.99 m,相比于伪码测距体制提升了52.9%。本文提出了一种较为可靠的低轨通信星座多普勒定位方案,为未来低轨通信卫星用于导航定位服务提供了有益参考。     

一种考虑反向缝的全球低轨卫星通信系统的波束排布方法

针对全球低轨卫星通信系统的动态性引起的反向缝区域覆盖问题,采用辐射场到地球覆盖区的转换方法,仿真分析了单个卫星服务区为圆形、椭圆和矩形时的全球覆盖情况,并采用椭圆子波束排布对椭圆和矩形的卫星覆盖进行了分析。结果表明,在不增加波束个数的前提下,采用波导缝隙阵的长椭圆子波束,单个卫星矩形覆盖可以有效解决卫星反向缝区域无法完全覆盖的问题。通过对多星影响下的载干比统计方法进行分析,得出这种卫星波束排布方法满足卫星通信的要求,为低轨卫星的天线波束设计提供了理论参考。     

LEO satellite communication networks—a routing approach

In the modern world of telecommunications, the concept of wireless global coverage is of the utmost importance. However, real global coverage can only be achieved by satellite systems. Until recently, the satellites were in geostationary orbit and their high altitude could not allow real‐time communication such as cellular networks. The development of LEO satellite networks seems to overcome this limit. However, LEO satellite systems have specific characteristics that need to be taken into account. In the same manner, the TCP/IP standard was developed for terrestrial network. The need is then to come up with a solution that would permit the use of TCP/IP on LEO satellite networks without losing too many packets. The idea is to develop a routing algorithm that maximizes the RTT delays compared to the TCP timer granularity. For that matter, we use an FSA‐based link assignment that simulates the satellite constellation as a fixed network for a predetermined time interval. In this configuration, the problem becomes a static routing problem where an algorithm can find the best solution. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.