卫星通信知识点总结（不包含计算题） 1.卫星运动的特点(计算中也会遇到)： 满足开普勒三大定律  行星（卫星）绕太阳（地球）飞行的轨道是一个椭圆，且太阳（地球）位于椭圆的一 个焦点上。 行星（卫星）绕太阳（地球）飞行时，其两者之间连现在相同时间内扫过的面积相同。 行星（卫星）轨道周期的平方正比于椭圆轨道半长轴的立方。 T=2π 3 （其中：a 为半长轴，b 为半短轴，μ为开普勒常数）   2.卫星的轨道种类与特点：  从轨道高度分类：     GEO/GSO 为静止轨道或同步轨道 特点：优点：对地位置固定，恒定传输延时，广域覆盖区域 缺点： 传输延时和衰减大，仰角随纬度的增高而降低，不能覆盖极地地区， 轨位资源缺乏，发射费用高 LEO 为第地球轨道 特点: 优点： 地传输延时和衰减，灵活的系统设计，发射费用低。 缺点： 对地快速相对移动，大多普勒频移，单行覆盖面积小，延时抖动大 管理发杂性高 MEO 为中地球轨道 特点：性能上是第一类与第二类的折中 HEO 为高椭圆轨道 特点：优点：高纬度仰角大，单星覆盖范围大，相对运动速度慢 缺点：传输延时和衰减大，大多普勒频移  从轨道形式分类：  圆轨道  椭圆轨道  从轨道周期性分类：  回归轨道：卫星一个恒星日内飞行整数圈  准回归轨道：卫星在 n 个恒星日内飞行整数圈  从轨道倾角分类：  赤道轨道：0°倾角  极轨道： 90°倾角  倾斜轨道：0°~90° 顺行 90°~180° 逆行 3.卫星定位需要那些要素确定其位置，轨道六要素：  右旋升交点赤经ΩRAAN：有春分点延迟到运行至卫星升交点（卫星在其轨道上自南向北穿越赤 道点）的角度  轨道倾角 i：卫星轨道面与赤道面夹角  近地点幅角ω：子轨道升交点，在卫星运行轨道平面内，沿卫星运动方向度量至近地点的角度  偏心率 e：圆 e=0  轨道半长轴 a  真近点角Ө：自近地点沿飞行器运动方向，运动之飞行器某时刻所在位置的角度，是时变的 

（注：其中前三点说明轨道平面在空中指向，4 和 5 说明轨道形状，6 说明飞行器在轨道位置） 4.卫星天线及转发器类型（必考）：  卫星天线种类： 基于天线的几何形状，地球站可以使用具有轴对称结构与非轴对称结构的天线，其 中为轴对称结构的天线又称为正焦天线，而非轴对称结构的天线又称为偏馈天线。  轴对称结构天线,按照馈源装置不同分为：喇叭抛物面天线，卡塞格伦天线，极轴天线  非轴对称结构天线：简单偏置反射系统，二次偏置反射器  转发器种类：透明转发器与星上处理转发器  透明转发器：组成为宽带接收机，输入复接器，信道高功率放大器，输出复接器。 其只对信号进行低噪声放大、变频、功率放大，不作任何处理，只是简单地完成转 发任务，对任何信号都是透明的通路。  星上处理转发器：除对信号进行放大和频率变换，还加入了解调，基带信号处理， 和交换机重新调制的功能，可进行信号处理减少错误后转发地面站。 5.多址接入的概念与分类：  多址接入的概念：在无线电传播信道中，多个不同地址的用户间建立通信链路的方法。  多址接入的种类分为：    TDMA:MF-TDMA （多频多载波 TDMA） FDMA CDMA:TH-CDMA （跳时）\ FH-CDMA（跳频） \ DS-CDMA（利用 PN 码扩频的直接序列） 6.移动卫星信道特性与种类：  移动卫星信道特性：传输损耗,折射、闪烁，阴影效应、多径效应、多普勒频。  移动卫星信道种类：按传播环境的不同分为三类：陆地移动链路、航空链路、海事链路 （注：解决方法是利用建模方法构造相应模型进行分析） 7.TDMA 系统的同步方法：  卫星接收时的突发同步：通过突发帧头中的前导符来往完成，例如：对载波同步前导符 是一串全‘0’或全‘1’的比特流，对比特同步，前导符则是‘0’‘1’交替的形式。  包同步：通过将接受比特序列与独特子序列进行比较，可检测包开始，设置门限检测即可。  TDMA 发射端时隙同步：保证中断的突发传输在到达卫星接收端时能够对应分配的时隙， 利用开环或闭环同步的方法实现。其中开开环同步通过终端和卫星位置来确定，闭环同 步是不断发射测量与校正信号（在独立的随进接入信道中传递信息）。 8.卫星星座的分类：  极/近极轨道星座：每个轨道面有相同的青椒和相同数量的威信，所有卫星具有相同的 轨道高度。轨道倾角为 90°，在南北极形成交点，高纬度地区密集，低纬度地区稀疏。 顺行轨道与逆行轨道平面间隔不同。  倾斜圆轨道星座：卫星高度和倾角相同的圆轨道，轨道面生交点在平面内均匀分布，卫 星在每个轨道面均匀分布，分为 Delat 星座和 rose 星座。  共地面轨迹星座：具有相同的地面轨迹运动，在特定服务区相对密集。  赤道轨道星座：在赤道运动  混合轨道星座：各种星座形式的混合 9.卫星网络特点及其对 TCP 网络的影响：  TCP 在卫星网络中的问题：  长延时：由于慢启动时间与 RTT 往返程延时有关，而对卫星网络来讲传输延时的是 将很长。  大带宽延时积：一个 TCP 链路中最大有效带宽与链接往返时间 RTT 之积称为带宽延 

时积。其决定 TCP 发送端即受到返回确认信息之前所能发送的最大数据量。RTT 大， BDP 大，需要发送与接受的单个传输窗口中处理量就大，则需要端口强大的处理能力。  高误码率：对视报文段导致重传，增加网络消耗，是传输速度降低，反向链路丢包导致重传 这一切均使得拥塞机制将严重限制窗口大小。  网络的不对称性:但反向链路只具有有限的带宽时，确认包的集聚和丢失时的确认 信号流具有突发使得发送数据流也变得产生突发，降低拥塞窗口速度，也是的快速 回复率降低。  改进措施：  端到端解决：  TCP 增强： 增大初始窗口（IIW）：慢启动开始是初始化窗口的大小增加 3 到 4 个报文段，缩短慢启动过程。 选择性确认（SACK）：接收端选择性的指示那些报文段是没有收 到的，减少不必要的重传。 慢启动后的延迟确认（DAASS）：再慢启动后才是用延迟确认， 这样在 TCP 连接稳定后减少确认树木以节约网络资源。 显式拥塞通告（ECN）：在网络开始拥塞时，显式通告机制将 IP 包头中 1bitECN 域设置为 1 来通知终端节点，终端节点 减小传输速率避免拥塞和报文段丢失。  TCP Vegas：不易丢包作为拥塞指示而是使用传输速率来实现拥塞控制。在每 个往返时间内，发送端基于传输窗口和测量的往返时间来计算传输速率。计算 出的速率与预期速率相比较，其基本思想是如果网络没有拥塞，测量速率应与 期望速率相接近。  TCP Peach：需保温断时有发送端产生的低优先级的报文段，是最近传输的数 据报文段的复制。发送端使用虚报文段来探查有效网络资源，如果 TCP 连接 路径上的某个路由器发生拥塞，他会受想丢弃携带虚报文段的 IP 分组。因此， 虚报文段的传输并不会是数据报文段的传输吞吐率下降。