移動通信系統(tǒng)的分類(三)
自本世紀60年代以來,人類已經(jīng)將數(shù)以百計的通信廣播衛(wèi)星送入高軌道(GEO),在實現(xiàn)國際遠距離通信和電視傳輸方面,這些衛(wèi)星一直擔當主角。但是,高軌道(GEO)衛(wèi)星也存在一些問題:
(1) 自由空間中,信號強度反比于傳輸距離的平方。高軌道(GEO)衛(wèi)星距地球過遠,需要有較大口徑的通信天線。
(2) 信號經(jīng)過遠距離傳輸會帶來較大的時延。在電話通話中,這種時延會使人感到明顯的不適應(yīng)。在數(shù)據(jù)通信中,時延限制了反應(yīng)速度,對于2001年臺式超級計算機來說,半秒種的時延意味著數(shù)億字節(jié)的信息滯留在緩沖器中。
(3) 軌道資源緊張。高軌道(GEO)衛(wèi)星只有一條,相鄰衛(wèi)星的間隔又不可以過小,因為地球站天線分辨衛(wèi)星的能力受限于天線口徑的大小。在Ka頻段(17~30GHz)為了能夠分出2°間隔的衛(wèi)星,地面站天線口徑的合理尺寸應(yīng)不小于66cm。按這樣計算,高軌道(GEO)衛(wèi)星只能提供180顆同軌道位置。這其中還包括了許多實用價值較差,處于大洋上空的位置。
中、低軌道衛(wèi)星(MEO,LEO)用于個人全球通信有很多優(yōu)點。低軌道衛(wèi)星(LEO)軌道高度僅是高軌道(GEO)衛(wèi)星的二十分之一至八十分之一,所以其路徑損耗通常比高軌道(GEO)衛(wèi)星低很多,所發(fā)射的功率是高軌道(GEO)衛(wèi)星的二百分之一至二千分之一,傳播時延僅為高軌道(GEO)衛(wèi)星的七十五分之一,這對實現(xiàn)終端手持化和達到話音通信所需要的時延要求是很必要的。但是由于運轉(zhuǎn)周期和軌道傾角關(guān)系,中軌道(MEO)和低軌道衛(wèi)星(LEO)通信衛(wèi)星相對于地球上的觀察者不再是靜止的,為了保證在地球上任一點均可以實現(xiàn)24小時不間斷的通信,必須精心配置多條軌道及一大群具有強大處理能力的通信衛(wèi)星,這樣一個龐大而又復(fù)雜的空間系統(tǒng)要實現(xiàn)穩(wěn)定可靠的運轉(zhuǎn),涉及到技術(shù)上和經(jīng)濟上的一系列問題。當今,計算機、微電子技術(shù)和小型衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,使解決建立大型中軌道(MEO)和低軌道衛(wèi)星(LEO)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的難題成為可能,從而開辟了“空基”通信的新時代。
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