通信卫星的分类

通信卫星的分类

如果你不是卫星通信行业的相关从业人员，当你听说“星链”、“Ka频段”、“点波束”、“高通量”这些词时，你可能会好奇过它们的真正含义？在现代社会，尤其是在海洋、山区、灾害现场等通信“盲区”，卫星通信已成为不可缺少的通信手段。

今天，我们用最通俗的表达方式，介绍通信卫星的分类，无论你是客户、学生、工程师，还是对科技感兴趣的朋友，相信读完这篇文章后，你将能够轻松理解通信卫星的基本分类逻辑。

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一、什么是卫星通信？

卫星通信，本质上是一种无线通信方式，它通过人造通信卫星作为中继站，将信息从一个地点发送到另一个地点。

主要适用的场景包括：

① 地面通信覆盖不到的地方：

比如：

• 森林、山区、草原无人区
• 海洋、远洋航线
• 战争、地震、水灾等导致地面基站瘫痪的紧急情况

这些地方，传统的手机基站、Wi-Fi、宽带网等都无能为力，此时卫星通信就成为唯一能用的通信手段。

② 视距通信被遮挡的情况：

比如你在山谷A，朋友在对面山谷B。如果你们之间有山阻挡视线，普通的对讲机也无法通信。这个时候，卫星作为“空中中继站”，就能让你和你的朋友之间建立通信连接。

总结：用到卫星通信的场合

• 地面通信无法覆盖；
• 视距被遮挡无法建立点对点通信。

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二、卫星通信的基本组成

卫星通信的基本模型非常直观：两个终端用户通过一颗通信卫星实现通信。

整个过程分为两步：

1. 第一跳：A用户将数据信号发送给卫星；
2. 第二跳：卫星将信号转发给B用户。

这就像是“中转站”，就像手机通信中的基站或Wi-Fi路由器一样，只不过这个“基站”飘在天上，而且覆盖范围可能达到几千公里。

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三、通信卫星的分类方式

为了更好地理解和选择通信系统，我们从六个核心维度对通信卫星进行分类。

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1. 按照通信数据流路径分类（“跳数”分类）

这是区分终端之间通信方式的核心依据。

（1）单跳通信（Single-Hop）

• 数据直接从A终端→卫星→B终端
• 适合两点之间远距离通信
• 延迟较大（通常300ms以上），但通信路径最直接

（2）两跳或多跳通信（Multi-Hop）

• 数据：A终端→卫星→地面站→卫星→B终端
• 适用于需要接入地面网络（如宽带、手机网）的情况
• 这种模式支持更多终端接入，但通信延迟也更大

（3）单跳接入地面网络

• 数据：终端→卫星→地面站→地面网络→目标终端
• 最常见于“高通量卫星”服务
• 像手机上网一样，按数据流量计费

💡 如何区分？

• 经过地面站 → 按流量收费（常见于高通量卫星）
• 直接卫星中转 → 按射频带宽 × 时间收费（常见于传统卫星）

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2. 按照工作频段分类

不同的通信卫星工作在不同的无线电频率范围，常见分类如下：

频段	典型频率	特点
C频段	3.7–4.2GHz（下行） 5.925–6.425GHz（上行）	传输稳定，衰减小，适合远程、海上通信
Ku频段	14–14.5GHz（上行） 12.25–12.75GHz（下行）	终端较小，适合地面通信、家庭宽带
Ka频段	29.46–30GHz（上行） 18.7–20.2GHz（下行）	频率更高，终端更小，易受雨衰影响

✅ 选频段建议：

• 对通信质量要求高：选C频段
• 需要便携设备：选Ku或Ka频段
• 室外部署，常有恶劣天气：避免使用Ka

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3. 按照轨道高度分类

卫星的运行轨道决定了通信距离、延迟、终端设计等多个方面。

（1）高轨卫星（GEO，Geostationary Earth Orbit）

• 高度：约35,786公里
• 覆盖范围广，一个卫星可覆盖几千公里
• 延迟大：约250ms（卫星来回）
• 优点：天线对准后基本稳定
• 应用：中星10、中星16、亚太6D、Inmarsat等

（2）中轨卫星（MEO，Medium Earth Orbit）

• 高度：约5,000–20,000公里
• 北极或赤道卫星多见
• 延迟适中：约60ms
• 通常用于导航与全球宽带融合

（3）低轨卫星（LEO，Low Earth Orbit）

• 高度：200–2,000公里
• 延迟极低，仅约10ms
• 代表：Starlink、OneWeb、鸿雁、银河航天等星座
• 缺点：需多颗卫星组网、终端需频繁切换卫星

💡 对比选择

• 需要实时性强、延迟低：首选低轨卫星
• 地面终端固定、稳定性优先：选择高轨卫星

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4. 按照通信容量分类

这是目前最常提到的术语之一：高通量卫星 vs 传统卫星

（1）传统卫星

• 通信容量较低（几十MHz～几Gbps）
• 适用于专网数据、应急通信
• 按带宽和时间计费

（2）高通量卫星（HTS, High Throughput Satellite）

• 通信容量极大（几十Gbps～100Gbps）
• 多点波束设计，单位波束可承载高速数据
• 支持按数据流量计费（就像用手机流量一样）

✅ 典型卫星对比：

• 中星10：传统通信卫星，总容量几Gbps
• 中星16：高通量，容量20Gbps，Ka频段
• 中星26：高通量，容量100Gbps，Ka频段
• 亚太6D：高通量，容量50Gbps，Ku频段

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5. 按照覆盖方式（波束形态）分类

卫星信号覆盖的形状，决定了用户的连接体验。

（1）大波束（Regional Beam）

• 覆盖一个区域（如一个国家或洲）
• 通信容量适中，适合传统卫星服务

（2）点波束（Spot Beam）

• 每个波束只覆盖几百公里范围
• 落地功率集中，数据速率高，终端小型化
• 适用于高通量卫星，如亚太6D有90个点波束，覆盖整个亚太地区

✅ 优势对比：

• 点波束：信号强，数据速率高
• 大波束：覆盖范围广，适合广域服务

⚠️ 缺点提醒：

• 使用点波束时，需注意波束切换问题

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6. 按照服务资费方式分类

这是运营商计价方式的区别：

收费方式	描述	适用场景
按频率带宽 × 时间收费	数据流在卫星上“独占频率带宽”	传统卫星通信、单跳模式
按数据流量收费	数据经过地面信关站进行统计	高通量卫星、点对点接入地面网

💡 简单理解：

• 经过地面站 → 按数据量收费（类似宽带）
• 在“天空”直接转 → 按使用带宽时间收费（类似租频道）

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四、典型通信卫星一览

卫星名称	通信方式	工作频段	轨道类型	是否高通量	波束类型	付费方式
中星10	单跳	C/Ku	GEO	❌ 传统	大波束	带宽×时间
中星12	单跳	C/Ku	GEO	❌ 传统	大波束	带宽×时间
中星16	两跳 + 地面接入	Ka	GEO	✅ 是	点波束	按流量
中星26	两跳 + 地面接入	Ka	GEO	✅ 是	点波束	按流量
亚太6D	两跳 + 地面接入	Ku	GEO	✅ 是	点波束	按流量

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附录：一图看懂通信卫星分类维度

分类维度	举例说明
数据流路径	单跳、两跳、接入地面
工作频段	C、Ku、Ka
轨道类型	高轨GEO、低轨LEO
通信容量	传统 vs 高通量
覆盖方式	大波束 vs 点波束
付费模式	按带宽时长 vs 按流量

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