1.6 卫星移动通信系统相关技术的发展趋势

从卫星移动通信的发展来看，卫星移动通信的技术革新不是孤立存在的，与市场的发展有着巨大的联系[4]。

（1）技术进步带动了市场发展

卫星移动通信系统、卫星和地面终端的技术进步之所以对市场产生根本性的影响，是因为技术进步可以催生新的业务，并且得到更加经济实惠的新产品。目前，许多静止轨道卫星移动通信使用了超过20 m口径的天线，这大大增强了卫星的性能，降低了用户终端的尺寸，使得用户能够享受到小型化的卫星移动终端（与地面移动终端大小差不多）。许多新兴的卫星移动通信业务采用了与地面无线通信标准非常类似的标准，只需要对现有地面终端的芯片和天线做出稍许调整即可实现卫星移动通信。未来，卫星通信终端与地面通信终端的兼容性还将进一步提高，运营商只需对地面通信终端的生产线进行调整和修改就能生产卫星通信终端，这样大大增加卫星通信业务进军地面无线通信市场的竞争力。

卫星移动通信系统的技术进步见表1-5，先进的卫星技术大大提高了卫星移动通信系统的服务，具体表现见表1-6。

表1-5 卫星移动通信系统的技术进步

表1-6 先进的卫星技术对卫星移动通信系统服务的影响

采用辅助地面组件技术的双模手持终端，卫星移动通信系统能够使用户在卫星网络和地面网络间随时切换，在有地面网络覆盖的地区使用地面网络，在没有地面网络覆盖的地区使用卫星网络，大大降低用户的使用成本，同时吸引地面移动运营商的关注。随着技术的不断成熟完善和规模化的生产与销售，这种双模终端的制造成本将会逐渐下降，直至降低到普通用户能够接受的价格。此外，在自然灾害导致地面通信基础设施毁坏和在沙漠、海洋等地面通信设施覆盖不到的极限环境下，双模终端能发挥巨大的作用。

基于互联网协议（Internet Protocol,IP）的手持设备能够提供下一代的应用和服务，如移动视频、音频和数据广播功能。在这方面，卫星移动通信由于起步较晚，比地面移动通信更具有优势。这是因为地面移动通信系统往往受限于现有的网络和标准。目前的卫星移动通信业务大多只能提供话音、窄带数据、基本的视频业务，但卫星和地面站的技术进步能够使卫星运营商提供高速数据接入业务和高质量视频业务。

（2）市场需求促进了技术革新

市场需求的发展进一步促进了技术革新。随着用户数量的增加和宽带业务的发展，卫星容量不足问题显现出来，因此，新技术采用地面频率复用和增加卫星的波束数量来解决相关问题，这就要求卫星具有干扰消除技术和灵活的路由策略，避免信号干扰。同时，移动通信卫星所采用的多达上百个点波束对卫星的功率和天线提出了很高的要求，如图1-11所示。因此，近年来发射的移动通信卫星多采用大功率的卫星平台和口径在20 m左右的大天线。包括近些年流行的移动视频广播在内的带宽密集型应用，以及运营商为各类用户、各个地域的用户提供的灵活服务，要求卫星具有灵活分配波束、功率和带宽的能力，地基波束成形和星上数字波束成形技术很好地解决了这一问题，成为未来星上载荷发展方向之一。

图1-11 市场需求促进了卫星技术的进步

伴随着市场的发展和地面无线通信的技术进步，用户对于卫星移动终端的移动能力和成本提出了更高的要求，并且更加青睐于与地面移动终端兼容的、能在卫星网络和地面网络之间相互切换的双模卫星终端，这对卫星上使用的天线提出了很高的要求。