早在1945年10月,英國(guó)空軍雷達(dá)軍官阿瑟·克拉克在《無(wú)線電世界》雜志上發(fā)表了《地球外的中繼站》一文,最先對(duì)利用靜止衛(wèi)星進(jìn)行通信提出了科學(xué)設(shè)想。1961年,J. F. Kennedy提出了利用衛(wèi)星開(kāi)展商用通信業(yè)務(wù)的概念。1962年在最初的通信衛(wèi)星條例基礎(chǔ)上,建立了美國(guó)通信衛(wèi)星公司(Communications Satellite Corporation,COMSAT)。1964年3月COMSAT與休斯航空公司簽訂合同建造兩顆自旋穩(wěn)定衛(wèi)星。在1964年成立的國(guó)際通信衛(wèi)星組織(International Telecommunications Satellite Consortium,INTELSAT)中,COMSAT占有50%以上的股份。1965年春,第一顆商用衛(wèi)星“晨鳥(niǎo)”進(jìn)入靜止軌道,成為第一代“國(guó)際通信衛(wèi)星”,簡(jiǎn)稱(chēng)IS-I。目前已經(jīng)歷八代。
從衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)體制方面來(lái)看,經(jīng)歷了從初期的模擬(調(diào)頻)通信到數(shù)字通信的過(guò)程;支持的業(yè)務(wù)也從初期的窄帶語(yǔ)音、電視轉(zhuǎn)播,到目前的“直接到戶”DTH(Direct To Home,用于電視、數(shù)據(jù)廣播接收)、直接個(gè)人系統(tǒng)Direct PC(提供Internet業(yè)務(wù))、移動(dòng)通信業(yè)務(wù)(如由66顆低軌衛(wèi)星的“Iridium”(銥)系統(tǒng)支持的手持機(jī))和寬帶綜合業(yè)務(wù);頻段方面已從最初的C波段發(fā)展到Ku、Ka波段。
除INTELSAT,國(guó)際海事衛(wèi)星通信組織(INMARSAT:INternational MARitime SATellite Organization。已更名為國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星通信組織INMARSAT:International Maritime Satellite Organization),美國(guó)的泛美衛(wèi)星(PanAmSat )等全球通信系統(tǒng)外,還有如歐洲、北美(美國(guó)、加拿大)、南美(巴西)、中國(guó)、印度尼西亞、澳洲、中東和日本等許多地區(qū)或國(guó)家擁有的區(qū)域性衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
從衛(wèi)星通信的業(yè)務(wù)類(lèi)型來(lái)看,初期的衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要支持點(diǎn)到點(diǎn)的語(yǔ)音業(yè)務(wù)和電視節(jié)目的轉(zhuǎn)播,而且語(yǔ)音和電視信源都是模擬信號(hào),采用調(diào)頻方式傳輸。目前,語(yǔ)音通信和部分電視廣播信號(hào)已采用數(shù)字傳輸技術(shù),同時(shí)能支持寬帶綜合業(yè)務(wù)和Internet業(yè)務(wù)。
從衛(wèi)星通信的應(yīng)用范圍來(lái)看,一些新的應(yīng)用領(lǐng)域和系統(tǒng)已經(jīng)形成,比如:
1)固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(FSS:Fixed Service Satellite)。主要用以提供地面網(wǎng)絡(luò)(PSTN等)的中繼連接,包括話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)等。如同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)。
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2)移動(dòng)業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(MSS:Mobile Service Satellite)。提供用戶終端的可全球移動(dòng)性。除較早期的Inmarsat外,支持手持機(jī)的低軌衛(wèi)星系統(tǒng)“銥”(66顆衛(wèi)星)和“全球星”(48顆衛(wèi)星)最具代表性,還有中軌衛(wèi)星系統(tǒng)ICO等。
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3)廣播業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(BSS:Broadcasting Service Satellite)。包括電視節(jié)目分配系統(tǒng),電視直接到家(DTH)系統(tǒng)、數(shù)字視頻廣播(DVB)系統(tǒng)、數(shù)字語(yǔ)音廣播(DAB)系統(tǒng)和數(shù)字多媒體廣播系統(tǒng)(DMB)等。
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4)VSAT系統(tǒng)。該系統(tǒng)終端成本低,天線小(
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近20年來(lái),世界各國(guó)都十分重視發(fā)展衛(wèi)星通信,尤其是軍事衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,在1991年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,以美國(guó)為首的多國(guó)部隊(duì),動(dòng)用了70多顆衛(wèi)星。而到了2003年的海灣戰(zhàn)爭(zhēng)中,美國(guó)使用157顆衛(wèi)星。其中,通信衛(wèi)星106顆(偵察衛(wèi)星20顆,導(dǎo)彈預(yù)警衛(wèi)星5顆,導(dǎo)航定位衛(wèi)星26顆)。另外,在移動(dòng)通信、廣播電視、國(guó)際通信、國(guó)防通信等諸多領(lǐng)域內(nèi),衛(wèi)星通信都得到了迅速發(fā)展。
我國(guó)發(fā)展衛(wèi)星通信始于20世紀(jì)70年代。1984年4月成功地發(fā)射了第一顆實(shí)驗(yàn)同步通信衛(wèi)星STW-1,可以傳送彩色電視節(jié)目和電話。1986年2月,第一顆實(shí)用通信衛(wèi)星發(fā)射成功,到1990年,我國(guó)先后成功地發(fā)射了5顆國(guó)產(chǎn)同步通信衛(wèi)星和亞洲一號(hào)通信衛(wèi)星。
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