你所不知道的“星间链路”

星间链路是指用于卫星之间通信的链路。也称为星际链路或交叉链路（Crosslink）。

通过星间链路可以实现卫星之间的信息传输和交换。

通过星间链路将多颗卫星互联在一起，形成一个以卫星作为交换节点的空间通信网络。

背景

卫星通信系统中，卫星有两种通信链路。一种是空间-地球链路，另一种是空间-空间链路。在空间-空间链路上，通过光通信可实现大容量数据传输。但对于空间-地球链路来说，由于无线电波要穿过大气层，加之雨衰因素，大容量通信不易实现。通过采用比Ka更高的波段可实现通过无线电波的大容量通信。

星间链路的引入，使得低轨卫星移动通信系统能够更少地依赖于地面网络，从而使低轨卫星移动通信系统能够更为灵活方便地进行路由选择和网络管理；同时也减少了地面信关的数目，从而可大大降低地面段的复杂度和投资。为满足卫星移动通信系统大业务量，星际链路势必采用较高的工作频段或采用激光星际链路。

建立星间链路的意义

在卫星通信系统中，通过建立星间链路，使得整个卫星通信系统有如下意义：

1.扩大了系统的覆盖范围；

2.减少传输时延，满足多媒体实时业务的QoS要求；

3.可以独立组网，卫星网不依赖于地面网提供通信业务，作为地面网的备份；

4.可以在一定程度上解决地面蜂窝网的漫游问题。

星间链路的组成

星间链路包括四个子系统：接收机、发射机、捕获跟踪子系统以及天线子系统。

1.接收机：完成对接收信号的放大、变频、检测、解调和译码等，提供星间链路与卫星下行链路之间的接口。

2.发射机：负责从卫星的上行链路中选择需要在星间链路上传输的信号，完成编码、调制、变频和放大。

3.捕获跟踪子系统：负责使星间链路两端的天线互相对准（捕获），并使指向误差控制在一定的误差范围以内（跟踪）

4.天线子系统：负责在星间链路收发电磁波信号。

星间链路的种类

1.同种轨道类型的星间链路

GEO/GEO，LEO/LEO，MEO/MEO，HEO/HEO之间链路；

2.不同轨道类型的星间链路

GEO/LEO，MEO/LEO，GEO/MEO，GEO/HEO之间链路

3.同轨道面星间和异轨道面星间链路

星间链路的传输介质

微波、毫米波和激光。

星间链路使用的频段如图所示。

星间链路需要解决的问题

星间链路的指向变化：指向变化可能导致背景噪声温度的动态变化，且变化幅度可能较大，需要研究星间链路天线

指向控制技术

天线指向捕获困难，指向误差会降低天线增益。

星间链路子网络信息交换的路由选择。

星间激光链路的PAT。