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| 內容簡介： |
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卫星通信领域的优秀图书不计其数，但关注高通量通信卫星领域的著作却寥寥无几。本书旨在填补这一领域的空白，提供针对高通量通信卫星这一主题的解决方法，并从系统层面论述这一问题。
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| 目錄：
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第1章引言1
参考文献4
第2章通信任务需求5
2.1概述5
2.2服务区5
2.3频谱9
2.3.1用户频谱9
2.3.2网关频谱12
2.4容量15
2.5有效各向同性辐射功率和接收系统品质因数17
2.6信道化23
参考文献25
第3章特定通信任务需求27
3.1概述27
3.2航空服务27
3.2.1市场27
3.2.2服务区29
3.2.3终端32
3.3海事服务34
3.3.1市场34
3.3.2服务区36
3.3.3终端37
3.4政府服务38
3.5物联网41
参考文献45
第4章当前高通量卫星有效载荷架构的演变48
4.1概述48
4.2传统卫星有效载荷48
4.3当前高通量卫星有效载荷53
4.4系统考量/权衡57
4.4.1配色方案：频率与天线57
4.4.2波束大小与系统复杂性的关系61
参考文献67
第5章高通量卫星系统分析：前向链路68
5.1概述68
5.2天线68
5.3用户有效各向同性辐射功率模型72
5.4前向下行链路干扰模型78
5.5其他损失83
5.6自适应编码调制84
5.7前向链路预算87
参考文献90
第6章高通量卫星系统分析：反向链路91
6.1概述91
6.2天线91
6.3用户G/T模型93
6.4返回上行链路干扰模型96
6.5访问方案111
6.6反向链路预算115
参考文献119
第7章当前地球静止轨道高通量卫星系统121
7.1概述121
7.2欧洲卫星通信公司的高通量卫星系统121
7.2.1“KA卫星”122
7.2.2“欧洲卫星36C/快讯AMU1”卫星125
7.2.3“欧洲卫星65WA”卫星126
7.2.4“欧洲卫星172B”卫星129
7.2.5“Konnect”卫星130
7.2.6未来的高通量卫星133
7.3“卫讯”卫星133
7.4“木星”卫星137
7.5“全球快讯”卫星140
7.6“Sky Muster”卫星144
7.7“SES”高通量卫星145
7.8国际通信卫星组织“EpicNG”卫星150
参考文献154
第8章非对地静止系统161
8.1概述161
8.2轨道161
8.3高通量卫星链路预算164
8.4星座173
8.5现役的卫星星座177
参考文献184
第9章5G生态系统中的高通量卫星系统188
9.1概述188
9.21G、2G、3G、4G188
9.35G190
9.4高通量卫星能发挥的作用194
参考文献201
第10章不断发展的宽带卫星环境204
10.1概述204
10.2数字有效载荷204
10.2.1有源天线208
10.2.2有源元件211
10.2.3数字处理215
10.3通用元件217
10.4有效载荷射频功率效率218
10.5近地轨道与地球静止轨道对比220
参考文献227
作者简介229
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| 內容試閱：
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20世纪50年代末，人类成功发射了世界上第一颗人造卫星，卫星通信时代从此开启。第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”（Sputnik 1）于1957年成功发射升空，这颗卫星更像是一颗大气研究卫星。1958年，美国国家航空航天局成功发射了旨在绕月球飞行以传送红外图像的人造卫星“先锋1号”（Pioneer 1），但成效甚微。1958年发射的“斯科尔号”（Score）通常被认为是世界上首颗通信卫星。按照现今的标准看，“斯科尔号”卫星的构造十分简易，采用磁带录音机完成信号的存储与转发。
早在1945年，亚瑟·C. 克拉克（Arthur C. Clarke）爵士就在《无线世界》（Wireless World）中提出了地球静止轨道卫星这一概念，我儿时就读过这本杂志。“同步通信2号”（Syncom 2）卫星是第一颗地球同步通信卫星，但并非地球静止轨道卫星，因为其倾角约为33°。在“同步通信2号”卫星发射一年后，“同步通信3号”（Syncom 3）卫星也成功发射，成为世界上第一颗真正意义上的地球静止轨道通信卫星。1964 年日本东京奥运会的转播，采用的便是 “同步通信 2 号”卫星。
地球静止轨道商业通信卫星始于1965年。当时，国际通信卫星组织成功发射了“国际通信卫星1号”（Intelsat 1），又称“晨鸟号”（Early Bird）卫星。1982年，欧洲卫星通信公司开始与欧洲空间局开展相关合作，运营了后者研制的轨道试验卫星（OTS）。此后，各类卫星应用相继涌现，但更受卫星运营商及航天工业界瞩目的当属高通量卫星（HTS）。
无论是在家、办公室等固定场所，还是在陆地、海上或空中移动过程中，人们对通信连接的需求持续攀升。高通量卫星正是应对这一需求的解决方案，且该技术本身也在不断发展演进。
本书探讨了如何运用高通量宽带卫星通信系统提供各类服务，以及获得这些具体服务所面临的挑战。事实上，高通量宽带卫星通信系统面临的一大挑战便是应对不断变化的环境：运行环境、技术环境和商业环境。因此，本书对支配这些卫星通信系统的前向链路和反向链路，以及决定卫星通信系统性能的基本理论进行了概述。本书研究了目前正在运行的高通量宽带卫星通信系统，重点论述了这些卫星通信系统各自特点和发展趋势。高通量宽带卫星通信系统产生于地球静止轨道卫星时代。但如今，低地球轨道（LEO）卫星通信系统正在规划和部署当中，5G时代已然来临。随着这些替代解决方案的出现，挑战和机遇也随之而来，这为越来越不了解通信技术的客户提供了更多选择。在这些因素的推动下，卫星运营商需要重新思考各自的商业模式，卫星通信行业也需要重新设计产品。
未来的通信解决方案很可能不会只有一个，而是会出现一种不断优化的体系。在这种情况下，每个组成系统都要充分根据其性能确定最适合自身的应用。系统的应用范围在很大程度上会取决于技术本身，因此技术进步将永无止境。在这样一个多元化的环境中，创新能力决定着企业的生死存亡。
无论是地球同步轨道（GEO）卫星，还是低地球轨道卫星，核心资源始终是功率和质量。如能将这些资源转化为可持续的商业模式，就能占据更大的通信卫星市场份额，从而为用户提供更好的宽带通信服务。运行在低地球轨道的短寿命卫星，运行在低地球轨道的短寿命卫星，由于其较低的可靠性要求而具备一大优势，即能够更快应用使能技术。
另一方面，对于地球同步轨道卫星而言，数字有效载荷构想使其定制化程度降低、更具标准化特征。这一趋势也使地球同步轨道高通量卫星的生产成本更低、生产速度更快。随着业界实际案例的出现，这一构想似乎正在成为现实。目前有多种技术处于研究阶段，而使能技术必将催生全新的载荷架构。载荷架构必将持续发展。
2010年，“KA卫星（KASAT）”成功发射升空（尽管该项目的准备工作早在10年前就已开始），这激起了笔者对高通量通信卫星的兴趣。“KA卫星”是第一代Ka波段高通量通信卫星，而笔者作为一名系统架构师，必须快速学习这方面的知识，那段时期激动人心又充满挑战。笔者并非单枪匹马，笔者所就职的欧洲卫星通信公司的团队规模并不大，但工作相当繁重，收获颇丰。当时，笔者与正考虑建造卫星的业内人士进行了多次交流，这些讨论让笔者深受启发，而对商业进度的考量，则时常需要从技术探索的专注中回归现实，确保项目推进始终贴合实际需求。
其他一些高通量通信卫星也相继问世：欧洲卫星通信公司研制的“36C/AMU 1”“65WA”和“Konnect”通信卫星。随着商业案例、商业需求和运营需求不断增多，加之技术和整个行业不断发展，高通量宽带卫星通信系统的优化标准也在不断变化，笔者的学习经验也在不断丰富。
笔者对这一领域满怀热忱，因为这种应用技术能够实现人人互联。21世纪初，人们乘坐商用航班就意味着与外界失联；同样，船只一旦驶离视线所及的陆地，通信连接也会随之中断。现在，这种情况已不再发生，人们可以自主选择是否保持连通。同时，人们对于连通的需求似乎无处不在且永不满足。例如，不妨设想一下派往可能缺乏通信基础设施的偏远地区的士兵和人道主义工作者，则需要卫星系统能够向这些地区提供至关重要的连通功能。因此，系统工程师需要持续探索相关解决方案。
卫星通信领域的优秀图书不计其数，但关注高通量通信卫星领域的著作却寥寥无几。本书旨在填补这一领域的空白，提供针对高通量通信卫星这一主题的解决方法，并从系统层面论述这一问题。
本书所涵盖的每个领域，甚至本书未涉及的其他领域，都足以单独成书。笔者的愿望是与该领域的系统工程师、打算进入该领域的系统工程师、对该学科感兴趣的大学生，甚至是希望深入了解高通量通信卫星的咨询人员分享笔者对高通量通信卫星领域的观点。
本书除提供技术信息外，还尝试论述影响技术决策的各种商业和经营环境。笔者相信，如果能更全面地定义高通量宽带卫星通信系统，卫星通信解决方案将更具商业价值，因此也更具可持续性，从而有机会不断发展壮大并更好地服务客户。
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