1.6 衛星移動通信系統相關技術的發展趨勢

從衛星移動通信的發展來看，衛星移動通信的技術革新不是孤立存在的，與市場的發展有著巨大的聯系[4]。

（1）技術進步帶動了市場發展

衛星移動通信系統、衛星和地面終端的技術進步之所以對市場產生根本性的影響，是因為技術進步可以催生新的業務，并且得到更加經濟實惠的新產品。目前，許多靜止軌道衛星移動通信使用了超過20 m口徑的天線，這大大增強了衛星的性能，降低了用戶終端的尺寸，使得用戶能夠享受到小型化的衛星移動終端（與地面移動終端大小差不多）。許多新興的衛星移動通信業務采用了與地面無線通信標準非常類似的標準，只需要對現有地面終端的芯片和天線做出稍許調整即可實現衛星移動通信。未來，衛星通信終端與地面通信終端的兼容性還將進一步提高，運營商只需對地面通信終端的生產線進行調整和修改就能生產衛星通信終端，這樣大大增加衛星通信業務進軍地面無線通信市場的競爭力。

衛星移動通信系統的技術進步見表1-5，先進的衛星技術大大提高了衛星移動通信系統的服務，具體表現見表1-6。

采用輔助地面組件技術的雙模手持終端，衛星移動通信系統能夠使用戶在衛星網絡和地面網絡間隨時切換，在有地面網絡覆蓋的地區使用地面網絡，在沒有地面網絡覆蓋的地區使用衛星網絡，大大降低用戶的使用成本，同時吸引地面移動運營商的關注。隨著技術的不斷成熟完善和規模化的生產與銷售，這種雙模終端的制造成本將會逐漸下降，直至降低到普通用戶能夠接受的價格。此外，在自然災害導致地面通信基礎設施毀壞和在沙漠、海洋等地面通信設施覆蓋不到的極限環境下，雙模終端能發揮巨大的作用。

基于互聯網協議（Internet Protocol,IP）的手持設備能夠提供下一代的應用和服務，如移動視頻、音頻和數據廣播功能。在這方面，衛星移動通信由于起步較晚，比地面移動通信更具有優勢。這是因為地面移動通信系統往往受限于現有的網絡和標準。目前的衛星移動通信業務大多只能提供話音、窄帶數據、基本的視頻業務，但衛星和地面站的技術進步能夠使衛星運營商提供高速數據接入業務和高質量視頻業務。

（2）市場需求促進了技術革新

市場需求的發展進一步促進了技術革新。隨著用戶數量的增加和寬帶業務的發展，衛星容量不足問題顯現出來，因此，新技術采用地面頻率復用和增加衛星的波束數量來解決相關問題，這就要求衛星具有干擾消除技術和靈活的路由策略，避免信號干擾。同時，移動通信衛星所采用的多達上百個點波束對衛星的功率和天線提出了很高的要求，如圖1-11所示。因此，近年來發射的移動通信衛星多采用大功率的衛星平臺和口徑在20 m左右的大天線。包括近些年流行的移動視頻廣播在內的帶寬密集型應用，以及運營商為各類用戶、各個地域的用戶提供的靈活服務，要求衛星具有靈活分配波束、功率和帶寬的能力，地基波束成形和星上數字波束成形技術很好地解決了這一問題，成為未來星上載荷發展方向之一。

伴隨著市場的發展和地面無線通信的技術進步，用戶對于衛星移動終端的移動能力和成本提出了更高的要求，并且更加青睞于與地面移動終端兼容的、能在衛星網絡和地面網絡之間相互切換的雙模衛星終端，這對衛星上使用的天線提出了很高的要求。