卫星通信近期发展综述

著提高了基于卫星链路的TCP性能，使卫星宽带通信成为现实。

随着宽带卫星通信系统和空间组网技术的发展，互联网逐渐从地面网络扩展到空间网络，卫星通信逐步进入互联网应用时代。空间网络是以同步或中低轨道卫星等空间平台为载体，通过一体化互联网支持实时采集、传输和处理大数据，为用户提供更大范围和更高质量的互联网服务。

Google公司于2014年宣布将投资10亿美元发射180颗低轨小卫星，提供互联网业务；近期，OneWeb公司启动世界上最大的卫星互联网计划，将发射648颗卫星建立一个覆盖全球的低轨道卫星网络，后续还将发射2 400颗卫星，以提供宽带互联网接入服务。

目前正在应用的典型卫星宽带系统是国际海事卫星公司（Inmarsat）的Global Xpress全球移动卫星宽带系统。Global Xpress是世界第一个商用高速宽带卫星通信网络，运行在Ka频段，由三颗GEO卫星组成，每颗卫星提供89个Ka点波束。

从2013年12月发射第一颗卫星Inmarsat-5 F1到2015年8月成功发射第三颗卫星Inmarsat-5 F1以来，Global Xpress的三颗卫星提供全球超过99%覆盖区域的高速移动宽带通信业务。Global Xpress在容量、吞吐量、用户终端成本和通话费用方面有了显著的改善。系统使用Ka波段（2.5 GHz可用频谱资源），是Ku波段带宽的5倍，通过60 cm小终端支持下行高达50 Mb/s和上行5 Mb/s的高数据率[38]，前向链路采用了TDMA接入，回传链路采用了自适应调制和编码，以及采用了功率控制和分集技术等来弥补衰落造成的影响，提高了信道利用率。

通信技术和宽带网络发展水平虽然有显著的提升，但宽带通信的普及程度还相对比较薄弱。ITU在2015年9月份公布的研究报告显示，地球上仍有40亿人无法接入互联网，其中90%人口生活在发展中国家。

工信部发布的统计数据表明，截至2015年8月底，我国尚有约5万个未通宽带网络的行政村，农村宽带家庭普及率比城市地区低约40个百分点。构建卫星宽带通信网络有望改变这一局面。

由于卫星通信具有广泛的覆盖范围，较高的成本效率尤其是在低或中等的人口密度的区域和快速提供通信服务，可以预见，卫星通信系统将扩展高质量的电信网络，实现无处不在的宽带网络接入，在全球宽带通信服务中发挥重要的作用。

结束语

卫星通信技术近期发展的关键是高效的功率利用和带宽调制、传输链路的自适应编码调制、完善突发性业务接入技术、资源预留算法、星上处理、网络融合和低成本移动终端，从而确保卫星网络与地面蜂窝系统的无缝融合，提供稳定可靠的卫星宽带通信服务，同时有效地利用卫星轨道和频谱资源。

卫星通信在未来信息通信系统中的发挥着关键的作用，卫星通信的无缝覆盖和大容量的优势将产生巨大的经济价值和社会效益，其发展前景非常具有吸引力。

同时，卫星通信也面临着很大的挑战。例如，卫星轨道和频谱资源正越来越紧缺、卫星干扰越来越频繁、通信网络融合中高效切换技术和频谱分配策略需要进一步的完善、卫星宽带通信中的带宽管理和服务质量控制等。卫星通信网络也需要重新考虑如何增强交互性、动态性、情景感知以及网络融合效率等方面问题。