在各地球站之間，利用一定的多址聯接方式，由通信衛星進行信號轉發的鏈路和網路通信（圖1）。衛星通信系統主要由通信衛星、地球站和與此二者聯繫的測控跟蹤系統等組成。現代實用通信衛星主要使用地球靜止衛星（亦稱地球同步衛星），它的理論軌道是和地球自轉同步的軌道。衛星定位於赤道上空35786公裡高處，衛星運行週期為一個恒星日，即23小時56分04秒，從地面看去，它恰似停在空中靜止不動。三顆地球靜止衛星組成系統，就可實現全球大部分地區的通信（圖2）。與地面通信相比，衛星星通信具有更好的廣播性，可以在衛星天線波束覆蓋的大面積范圍內，根據需要建立通信網，不受地形地貌的限制，具有多地址功能。
衛星通信是電子技術與航天技術相結合的結果。關於地球靜止衛星的設想，早在40年代就有人提出。1963年地球靜止衛星發射成功，從此衛星通信得到迅速發展。1984年中國也成功地發射瞭地球靜止試驗通信衛星。衛星通信是一種傳輸質量好、接續靈活和價廉的通信。它能在大面積范圍內提供電話、電報、電視、數據、傳真等通信服務；既適於固定通信，又適於移動通信；既是國際通信的主要手段，又是許多國傢國內通信的主要手段，它已成為近代通信的重要支柱之一。從國際通信衛星組織所屬各代通信衛星（INTELSAT，簡稱IS）的發展（見表），可看出衛星通信功能不斷增強，容量不斷擴大，成本不斷降低。
國際通信衛星發展概況
通信衛星 它由下列各分系統組成：①轉發器分系統及其附屬天線分系統，接收來自地球站的電波、將其放大變頻後再向地球站發射；②遙測指令分系統，測量衛星內部各種設備的性能；③控制分系統，控制衛星姿態和軌道參數等；④電源分系統（包括太陽電池），供給以上各種設備所需的電能。
地球站 它由下列各分系統組成：①天線饋源和跟蹤系統，保證地球站天線始終指向處於慢漂狀態的衛星；②發射系統（具有大功率放大器和上變頻器），把已調信號放大到一定電平以保證地球站具有一定的全向有效輻射功率；③接收系統(具有低噪聲放大器和下變頻器)，保證接收信號達到一定的信噪比並放大到解調需要的電平；④調制解調和多址聯接系統，不僅把傳輸的基帶信號變為與接收機和發射機接口的中頻信號，並且保證各地球站按一定的多址聯接方式通過衛星建立通信網。地球站還具有與地面通信系統如電纜、微波接力、光纖等通信系統連接的接口裝置等。有的地球站(一般為主站)還具有一定數量的並與通信衛星相適應的測控設備，以便對衛星軌道、姿態等外部參數和衛星內部各種設備工作狀態進行控制和測量，對衛星轉發器電性能進行在軌測量；對通過衛星轉發器的各種業務進行管理。地球站站址選擇須充分考慮與地面各系統的互相幹擾，特別是要避免與微波接力通信系統等相互間的電氣幹擾。
指標選擇 衛星通信的上行鏈路(地球站到衛星)或下行鏈路（衛星至地球站）的信噪比均可表示為
式中C/N是載波接收功率與噪聲功率之比；P
是地球站或衛星的全向有效輻射功率，即發射功率與發射天線增益的乘積；
L是上行或下行鏈路的自由空間傳播損耗；
G/
T是衛星或地球站的品質因數，即接收天線增益
G與接收系統噪聲溫度
T之比；
B是鏈路噪聲帶寬；
k是玻耳茲曼常數。此外，在系統設計中還須考慮衛星轉發器交調幹擾和其他幹擾的作用。衛星轉發器功率有限，下行鏈路性能起著決定性的作用。
衛星通信根據不同用途采用不同頻段。最早使用1～10吉赫無線電窗頻段，包括1.6/1.5吉赫、6/4吉赫、8/7吉赫，後來擴展到14/11吉赫和30/20吉赫附近的頻段。在移動通信中還采用225～400兆赫頻段。
衛星的全向有效輻射功率不僅取決於衛星轉發器行波管輸出功率，還與衛星天線波束和天線增益密切相關。為瞭實現全球通信，衛星天線可以采用照射角為17.34°的覆球波束。這樣，三顆衛星可以覆蓋除南北極很小一部分地區以外的全球，適合全球通信。對於地區和國內衛星通信業務，隻要求波束覆蓋規定的地區，可以采用成形波束，以獲得較高的衛星天線增益和衛星全向有效輻射功率。對於通信業務特別繁忙的地區，還可以采用區域波束或點波束以獲得更好的效果。互相隔離的波束可以共用同一頻率；在同一波束內，可用同一頻率但采用互相正交的不同極化方式傳輸不同的信息。這種技術稱為頻率再用，已得到廣泛應用。
調制方式與多址聯接 衛星通信多采用模擬信號調制的頻分多址聯接方式(FDMA)，其缺點是交調幹擾妨礙衛星轉發器功率的有效利用。數字式（如PCM或ΔM）或模擬式（如FM）的每路一載波方式(SCPC)雖然仍屬於頻分多址聯接，但由於在話音間歇時停發載波，通過衛星轉發器的載波數降至40％左右，使交調幹擾得到緩和。話路可作固定分配或在用戶間按需分配。固定分配的設備簡單，按需分配可獲得更高的效率。每路一載波脈碼調制按需分配多址(SPADE)系統是一種把 PCM-SCPC和分散控制的按需分配結合起來的系統。在時分多址聯接方式(TDMA)中，各地球站經時間壓縮後的高速數字突發信號，在指定時隙傳給衛星轉發器。這樣，在任何時候，都隻有一個載波經過衛星轉發器，能比較徹底地克服交調幹擾，增加衛星全向有效輻射功率，擴大系統容量。如果僅在有話音時才把數字語言插入時隙中，則可進一步增加系統容量。更為先進的是衛星切換-時分多址方式(SS-TDMA)。衛星通信能向用戶直接提供高速寬帶信道而不受一般窄帶用戶電路的限制，因而可以實現綜合業務數字衛星通信網 (ISDSN)。采用擴頻方式實現碼分多址聯接(CDMA)雖然系統容量小，但其信號淹沒在噪聲中，具有隱蔽效果，適合於特殊用戶。衛星數據傳輸還可以采用分組交換和隨機發送等方式。
衛星通信用的靜止軌道和頻譜是有限的資源，應有計劃地分配衛星軌道位置，合理選取信道分配方式以提高信道利用率，努力開辟新頻段並實現頻譜的多重利用，使軌道和頻譜資源得到合理和充分利用。衛星通信具有通播性，對於機要通信應采取嚴格的技術保密措施。
參考書目
川橋猛編著，許厚莊等譯，楊公謹審校：《衛星通信》，人民郵電出版社，北京，1984。（川橋猛:《衛星通信》，コロナ社，東京，1976。）