第37卷第5期2009年5
月V o.l37N o.5 M ay2009
V i persat卫星通信系统在电力应急抢修
移动指挥系统中的应用
关宏,杨健,王媚
(上海市电力公司市区供电公司,上海200080)
摘要:VSAT通信系统以其设备简单、建设速度快、建站及通信费用低、组网灵活、多址接入、数据传输速率高、系统稳定可靠、综合通信能力强等特点获得迅速发展。移动指挥系统是功能综合的信息化平台,具有数据传输量大、实时性要求高、事件响应快速等特点,为此通信系统构建是关键。阐述了利用现有的卫星通信技术和V ipe rsat卫星通信系统来实现上海电力应急抢修移动指挥系统的解决方案,分析了使用V i persat卫星通信系统的优势和它的功能及性能,以及该系统的组成和应急通信应用情况。
关键词:V i persat卫星通信系统;TPC;网状网;多址接入;高阶调制;带宽动态分配
基金项目:上海市电力公司重点科技项目(515100751D)
作者简介:关宏(1969-),男,总工程师,高级工程师,从事电力企业技术管理工作。
中图分类号:TN915文献标志码:A文章编号:1001-9529(2009)05-0763-04
Application of V i p ersat satellit e comm unication syst e m t o m obile e m ergency response
co mm and syste m s for pow er grids
GUAN H ong,YANG J ian,WANG M ei
(U rban Powe r Supp l y Com pany,S M EPC,Shanghai200080,China)
Abstrac t:Due to its advantag es of s i m p l e equip m ent needed,qu ick constructi on,lo w cost i n stati on construction and communicati on,flex i b l e net w ork i ng,m ulti p l e access,speedy data trans m i ssi on,stab l e and reli able syste m,and strong comm un i cation capability,the V S AT co mmunicati on syste m i s developi ng rapi d l y.Fo r a mob ile comm and sys-te m cha racte rized by l a rge vo l u m e of data trans m i ssi on,h i gh dem and of rea-l ti m e perfor m ance and quick e m ergency response,constructi on o f its comm un i cation system is o f g reat i m portance.T he so l u ti on of apply i ng cu rrent sate llite communicati on techno l ogy and the V i persat sate llite communicati on syste m to t he m obil e eme rgency response co m-m and syste m s for Shangha i Pow er G ri d w as ill u m i nated,as w e ll as t he sy stem.s arch itect ure and appli ca tions.
K ey words:V i persat satellite co mmunicati on syste m;TPC;m esh net wo rk;m ultiple access;high-o rder mod ifi cation; dyna m ic band w i dth a ll o ca ti on
近年来灾害事故和突发事件频发,尤其是美国9.11事件和中国2008年的冰雪灾害及汶川大地震等,使得城市公共基础设施建设单位及相关部门对建立快速、有效的应急指挥调度系统需求更加迫切,要求系统必须具备快速高效、组网灵活、安全可靠、功能强大等特点,即在任何时间和任何地点,一旦发生应急突发事件,能通过该应急通信系统,为现场应急处置提供数据、话音和图像等综合信息服务,以满足快速响应、正确处置、及时恢复的要求。
V i p ersat卫星通信系统是基于客户端/服务器网络管理架构,网络中枢通过星型或网状拓扑结构与远程节点进行通信。服务器在一个所有客户端可访问的中心位置管理数据,因此可在单个位置升级并能分发到整个客户端。V i p ersat卫星通信系统VM S支持集中管理、数据控制和分发、警报和事件。此外还支持多客户端和网络管理用户应用以及同步访问所有系统特性。主要功能如下:集中型网络和容量管理;动态SCPC载波分配和按需实际带宽;容量自动控制功能;根据请求采用单跳的星型和全网状性能。
V i p ersat卫星通信系统最大优势在于用户端组网方式灵活,可根据用户的应用,实现星状网、树状网和网状网以及混合网等多种形式;通过
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/单跳0实现点对点数据传输,确保其应急指挥系统实时性;其载波动态分配功能有效提高了用户带宽资源使用效率。
1 上海电力的通信需求
根据上海电力对应急抢修移动指挥系统的规划和通信需求,上海市电力公司拟通过卫星通信
建设成拥有5个固定站和5个移动站规模的应急联动指挥系统,形成不受时间、地点限制的应急抢修移动通信指挥能力。整个卫星通信网络系统实现的功能有:实时远程视频会议传输、局域网数据传输、多媒体数据交换、远程维护、异地指挥调度等业务应用。上海电力应急抢修移动指挥系统示意图如图1
所示。
图1 上海电力应急抢修移动指挥系统示意图
鉴于上海电力要求实现全网状网通信功能,以确保实时、高质量的通信实现,在卫星通信网络系统选择上选用星状网和网状网可实行互相倒换的V I PERSAT -VSAT 通信系统,并构建指挥站和其他站的实时通信,以保证市区、市东、市南、超高压带电单位可根据抢修需要,直接进入区域性应急抢修移动指挥通信,同时又能保证在需要的情况下,市电力公司总部通过总部指挥系统或指挥车与各个固定站、车载移动站直接联系。上海电力应急抢修通信系统要求在多种网络应用基础上实现先进的基于I T U-T H.323的视频会议、可选择优质图像H.264编码方式、多媒体数据交互功能的系统和融合语音数据的通信系统,因此各端站建成后的业务模式均是/三重打包0的综合通信网络系统,其含有远程视频会议、数据传输与共享、语音通信各分系统,它们并行工作、协同处理,实现语音、数据、视频的一体化传输。通过该系统,可实现点对点、一点对多点、多点对多点的实时远程视频会议、现场抢修、远程维护、远程指挥、
异地协同工作、I P 数据处理与共享等应急通信功能,满足上海电力在不同地域、不同区域的各级机构之间形成高效快速响应的多级综合异地应急抢修移动指挥调度体系的应急通信业务需求。
2 上海电力应急抢修移动指挥系统的平
台组成
V I PERSAT-VSAT 卫星通信系统是为了满足大型集团企业、应急联动单位、跨区域连锁行业、远程医疗机构等,对间断性、突发性、紧急性、大容量事件处置,并基于星状网与网状网相结合的网络结构的双向卫星应急通信需求而提出的解决方案,能较好地满足上海电力应急抢修通信系统的要求。2.1 上海电力应急抢修移动指挥系统的网络结构图2显示整个上海电力卫星应急抢修移动指挥系统主要由主控站与远端站两部分组成,由主站为上海电力应急抢修移动指挥系统提供传输信道、业务调度、网络管理、网络控制等通信服务,5组远端站由上海电力的5个VSAT 固定站与5个VSAT 移动站构成,这些远端站可按上海电力应急抢修移动指挥要求随时随地进行条块分组,形成由固定站、移动站组成的全网状网结构的分级指挥调度体系。它们的通信链路建立情况如下:
(1)五组远端站共10个VSAT 小站可构成完全的网状网结构,它们之间的双向通信链路可任意组合选择、随时随地建立。
(2)在通常情况下,每个组中的固定站可和该组中的移动站建立双向通信链路,进而满足移动站与电力内部网络的通信需求。
(3)如某个移动站由于与其对应的固定站发生故障时,可通过全网状网与其他任意一个正常的固定站建立双向通信链路,进而能够通过电力内部网络实现原有的通信需求。
2.2 上海电力应急抢修移动指挥系统的各组成部分及功能要求
2.2.1 V i p ersat 主控站的设备组成
由图3可知V i p ersat 主控站的设备组成主要有4部分。
(1)主控站射频系统 6m Ku 波段天线与大功率冗余备份配置的射频发射系统。
(2)中频与基带系统 冗余备份的C o m tech 卫星调制/解调器,包括Co m tech CDM-570/570L 、Co m tech CDD-564/564L 等。
关 宏,等 V i persat 卫星通信系统在电力应急抢修移动指挥系统中的应用
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图2 上海电力应急抢修移动指挥系统网络结构示意图
(3)网管系统(VM S ) 电路调度软件(VCS)、Dell Po w er Edge Ser ver 等构成的网络运行
管理与监控系统平台。
(4)主控站机房通信配套设施 各种地面网络的接入设施提供了多样化的天地一体化网络系统构成;冗余备份的市电供电系统、油机备用供电设施及大型机房UPS 确保了主控站通信网络系
统所需电力的稳定供给。
图3 V ipers at 主控站的设备组成框图
2.2.2 V i p ersat 固定站的设备组成
由图4可知V i p ersat 固定站的设备主要由7部分组成。
(1)1.8m KU 频段天线具有抗台风能力,安装时要做好防雷接地。
(2)4W KU 频段功放B UC 能满足业务速率的发射需要。
(3)低噪声放大器LNB 。
(4)V i p ersat 调制解调器CDM-570L MODE M
和I P 解调器CDD564L /CDD562L 。
(5)数据交换设备包括I P 交换机与用于电力内网安全隔离的防火墙设备。
(6)终端设备包括视频会议终端、会议电视显示终端、电脑、数据处理终端等。(7)附件包括电缆、分路器和合路器、衰耗器、连接头等。
图4 V ipersat 固定站的设备组成框图
2.2.3 V i p ersat 移动站的设备组成
由图5可知V i p ersat 移动站的设备组成主要
有7部分。
(1)1.2m KU 频段天线:具有抗台风能力,安装时要做好防雷接地。为了满足车载机动通信要求,天线伺服系统应具备自动寻星功能。
(2)4W KU 频段功放B UC :能满足业务速率的发射需要。
(3)低噪声放大器L NB 。
(4)V i p ersat 调制解调器CDM-570L MODE M 和I P 解调器CDD564L /CDD562L 。
(5)车载终端与数据交换设备包括I P 交换机、视频会议终端、会议电视显示终端、电脑、数据处理终端、勤务数字电话机、数字传真机、数字终端复用器、数字交换机、无线传输设备等。(6)附件包括电缆、分路器和合路器、衰耗器、连接头等。
(7)移动站车辆与车载供电系统包括移动站车载配套设施,车载供电系统能确保通信供电使
用及解决野外通信。
图5 V ipersat 移动站的设备组成框图
2.3 上海电力应急抢修移动指挥系统的性能特点
(1)网络结构灵活多变 星状网、树状网、
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网状网等混合组网灵活便捷,传输效率高,最大限度地满足电力应用的个性化与多样化需求。
(2)通信体制先进 采用高阶调制、TPC 、I P 压缩与共享带宽池等技术的通信体制,能有效地节省应用带宽和实现设备小型化的要求,降低电力使用成本,更好地满足电力机动应急通信应用。
(3)业务功能强大 采用基于I P 的应用设计、动态分配业务带宽及电力端站快速捕获入网技术,使业务应用可按电力需求实时变化、灵活调整、快速实现,易于实现静中通和动中通应用。
(4)业务使用安全可靠 基于专网结构的专用主控站操作,能实现功能强大的集中式网络运行管理与业务调度控制。采用多模式QOS 、3x DES 加密、电力端站操作简便、冗余备份等各种通信保障手段,使业务应用的安全防护性大大增强,确保电力的应急通信业务使用稳定可靠。
3 上海电力应急抢修移动指挥系统的应用
上海电力应急抢修移动指挥系统的业务应用
方案主要是用来满足上海电力在不同地域、不同区域的各级机构之间高效率的分级异地应急抢修移动指挥调度活动。其主要应急通信应用模式如下。
(1)远程视频会议的应用 包括几个区域分会场和上海市电力公司中心会场视频会议的应用,通过该应用完成现场勘查和情况报告、远程督导和故障诊断等。
(2)异地指挥调度 通过该系统实现视频、音频、报表及数据的远程传输和显示,以实现电力
应急抢修异地现场调度与指挥的功能。
(3)异地协同工作 通过进入系统提供的共享区域,实现远程、异地的抢修与维护协同工作。如总部和各下属单位以及下属单位之间进行异地的报表、数据会审。
(4)I P 数据处理和共享 电力工技人员运用电脑通过该系统与上海市电力公司局域网互连,共享上海电力数据库资源。
(5)勤务电话 考虑到大面积停电造成移动通信基站停止工作从而导致现场工作人员无法用手机打电话,故在卫星端站间建立勤务电话。
通过上述各种应用模式,上海电力能根据不同的应用环境利用V ipersat 卫星应急通信系统形成区域性、交叉性、分级性、联动性的多级综合应急抢修移动指挥调度体系。
4 结语
基于V ipersat 卫星通信系统的上海电力应急抢修移动指挥系统集成了当今卫星通信、应急通信、无线网络、计算机信息和视频传输等各方面的先进技术,并融入了各种关于应急通信应用模式等方面的新理念和新构想,为上海电力迅速建立满足自身需求的应急抢修移动指挥调度系统作出了有益的尝试,并已经在电力营销、奥运会电力通信保障等重大活动中崭露头角。随着今后卫星通信系统的发展和各种应急通信应用手段的突破,基于V ipersat 卫星通信系统的应急移动指挥调度系统将会逐步成为其他需要应急通信保障网络的各行各业所效仿的对象之一,在类似上海电力这样的政企中得到深入而广泛的应用。
收稿日期:2009-03-16本文编辑:郑文彬
电力简讯
线路降损增效近2亿元
福建省电力公司加强线损精益化管理
近年来,福建省电力公司系统不断加强线损精益化管理,线路降损成效显著。2007至2008年,该省10k V 及以下线损率下降1.32%,减少电量损失3.9亿k W #h ,增加效益1.95亿元。
从2006年开始,该公司实施安装、普查关口计量装置,以保证电能计量装置准确可靠运行;开展/同步隶属关系0普查,通过/线与变0、/变与户0隶属关系核查,统计出线路和台变的真实线损率;调整抄表方式,从源头上消除时间差导致的线损波动,保证线损统计的准确性;同时针对高损台区开展专项降损整治工作。
2009年,该公司将结合/S G 186工程0,进一步优化线损管理模块,增加线损异常台区的处理和考核流程,以提高线损管理水平和工作效率。
(本刊讯)
中国第一个卫星移动通信系统：天通一号详细透析 导读：多年以来，卫星通信以其覆盖范围广、组网灵活、不受地理环境限制等优势，在野外勘探、边境巡逻、抗争救灾等活动中发挥了巨大作用。但是，由于小型终端数量不足、设备种类多、无法互连互通等原因，依然未能满足救援队伍快速机动的通讯需求。因此，天通一号卫星移动系统开始应运而生。那么，天通一号卫星移动系统从诞生到发射，是如何一步一步走来的？ 一、什么是卫星移动系统 移动通信卫星就是可以为移动和便携式终端提供通信的卫星。优势是可以为车辆、飞机、船舶和个人等移动用户提供语音、数据等通信服务，并可以实现用户终端的小型化、手机化。相对于地面移动通信系统，地面移动通信系统由于受到地面基站覆盖区域的限制，一般在边远山区、沙漠戈戈壁、森林、边境等地区不能实现通信的全覆盖。而移动通信卫星系统就不存在这样的限制，可以自上而下实现区域的全覆盖，不受地形等因素的影响。 有人统计全国地面移动通信覆盖率不足国土陆地面积的10%，即使是像北京这样的大型城市，地面移动通信覆盖率也不足20%，像中国南海这样广阔的区域地面移动通信就更难以实现全覆盖。而我工作在的频段信号传输损耗小，雨衰小，可以实现地面终端设备的小型化，便于携带，同时保证通信质量。 二、天通一号开通运行背景 2008年汶川大地震发生后，震区地面通信网络全面瘫痪，当时中国没有自己的移动通信卫星系统，只能租用国外的卫星电话抗震救灾。 而国际上的移动卫星系统已经形成了多个覆盖全球或区域性的移动通信系统，包括铱星系统（Iridium）、欧星系统（Thuraya）和国际移动通信卫星系统（Inmarsat，international
第50卷 第6期2017年6月 通信技术 Communications Technology Vol.50 No.6 Jun.2017 ·1093· doi:10.3969/j.issn.1002-0802.2017.06.001 卫星移动通信系统发展及应用* 肖龙龙1，梁晓娟2，李 信1 （1.中国人民解放军装备学院 航天指挥系，北京 怀柔 101406；2.中国移动通信集团青海有限公司，青海 西宁 810008） 摘 要：卫星移动通信系统兼具卫星通信和移动通信的特点，使其优于其他通信手段，保证了实时、灵活、高效的通信质量,被广泛应用于各种通信领域。分析卫星移动通信的特点，根据移动通信卫星的轨道类型，分别介绍静止轨道卫星移动通信系统、中轨道卫星移动通信系统、低轨道卫星移动通信系统的发展现状，并详细阐述卫星移动通信在民用领域和军事领域的应用情况，最后总结归纳卫星移动通信的未来发展趋势。 关键词：卫星通信；通信领域；移动通信；轨道 中图分类号：TN927+.23 文献标志码：A 文章编号：1002-0802(2017)-06-1093-08 Development and Application of Satellite Mobile Communication System XIAO Long-long1, LIANG Xiao-juan2, LI Xin1 (1.Department of Space Command, PLA Academy of Equipment, Beijing 101416, China; 2.Qinghai Co. Ltd., China Mobile Communications Corporation, Xining Qinghai 810008, China) Abstract: Satellite mobile communication system has the characteristics of both satellite communication and mobile communication, and this makes it superior to other means of communication and be widely used in various fields of communication. The characteristics of satellite mobile communication are analyzed firstly, then according to the type of mobile communication satellite orbit, the development status of GEO satellite mobile communication systems, MEO satellite mobile communication systems and LEO satellite mobile communication systems is described. Secondly, the applications of satellite mobile communication in civil and military fields are discussed, and finally the future development trend of satellite mobile communication is summarized. Key words: satellite communication; communication field; mobile communication; orbit 0 引 言 卫星移动通信在通信业务领域占据了重要地位。相对于地面移动通信系统，它具有覆盖范围广、通信费用与距离无关、不受地理条件限制等优点，能够实现对海洋、山区和高原等地区近乎无缝的覆盖，可满足各类用户对移动通信覆盖性的需求。卫星移动通信依靠卫星通信的特点，在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端，从而实现载体在移动中的不间断通信。移动载体既可以是飞行器和地面移动装备，也可以是海上移动载体和移动单兵，大大扩展了移动卫星通信的使用范围和环境适应性，使其在民用和军事领域都得到了广泛应用[1]。本文从卫星移动通信的特点出发，介绍国内外主要卫星移动通信系统的发展现状，分析卫星移动通信在军民领域的应用情况，并展望其未来的发展趋势。 * 收稿日期：2017-02-22；修回日期：2017-05-20 Received date:2017-02-22;Revised date:2017-05-20
卫星移动通信系统 设计方案 指导老师：刘祖军 小组成员： 01114016 屈晓芳 01114024 郝静 01114025 刘小彤 01114027 赵琨 01114040 李琦
一、卫星通信的起源和发展 1945年，英国科幻大师 Arthur. C. Clarke 在英国《无线电世界》杂志第10期上发表了一篇具有历史意义的无线通信科学设想论文，题为《地球外的中继》，这篇论文详细地论证了卫星通信的可行性。按照他的这一设想，研究人员开始利用人造地球卫星实现通信的探索。1957年，前苏联发射了一颗名为Sputnik Ⅰ的小型卫星，这标志着卫星通信的开始。 近几年来，卫星移动通信系统的研制和开发取得了很大的进展。美、加、日和欧洲国家都已或计划建立卫星移动通信系统。卫星移动通信系统可以构成陆、海、空的立体化移动通信网，沟通国际上乃至全球范围的世界漫游系统。卫星移动通信系统充分展现了卫星通信的优势和特点，它不仅可以向人口密集的城市和交通沿线，也能向人口稀少的地区提供移动通信服务，尤其是对正在运动中的汽车、火车、轮船、飞机、个人提供通信服务更具有特殊的意义。 二、卫星移动通信系统的组成 卫星移动通信以VSAT和地面蜂窝移动通信为基础，结合空间卫星多波束技术、星载处理技术、计算机和微电子技术的综合运用，是更高级的智能化新型通信网，能将通信终端延伸到世界的每个角落，实现世界漫游，从而使电信网发生质的变化。 按卫星运行轨道来分，卫星移动通信系统基本上可以分为同步轨
道（GEO）、中轨道（MEO）和低轨道（LEO）系统。GEO系统技术成熟，成本低。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。 本文中所设计的卫星移动通信系统主要覆盖东南亚地区，地面终端为手持机，为GEO 同步轨道卫星，卫星天线有140个点波束，EIRP：73dBW，G/T：15.3dB/K，支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道，频段为L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。 该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。 图1.系统组成图
论电力应急通信中卫星通信技术的应用 摘要：卫星通信具有对外部环境依赖性小、覆盖面广、可移动性好、部署快、 操作简易等优点，在应急通信保障中涵盖了通信、指挥调度、数据和视频采集、 信息发布、过程监督等各个环节。在特殊情况下，卫星通信有可能成为应急通信 的唯一技术手段，在消除通信孤岛方面起到了重要的作用。本文简单阐述了卫星 应急通信建设的必要性，同时对卫星应急通信系统的特点及应用进行了分析。 关键词：电力应急通信；卫星通信技术；应用 1卫星应急通信建设的必要性 在巨大的自然灾害影响下，灾区的电力系统往往处于瘫痪状态，无法进行通 信数据和图像的传输业务，给处于灾区中心的人造成无法与外界联系的恐慌心理，这成为电力企业需要研究并解决的问题。将卫星通信技术运用到电力通信应急中，有效发挥它的优良特性，比如不受环境、时间、地点限制，开通简单，组网方式 灵活方便，传输距离远，能同时连接多处网址，也能解決通信数据和图像业务的 双向传输需求，当灾害发生时，能第一时间开通，向人们传递灾区的外界人们测 不到的信息，并保持信息的准确性和实效性，使外界人们能及时根据灾情，作出 相应的救济措施，为解救灾区人们赢得第一时间。 常见的卫星通信系统有四种，其一，卫星地面站，是指挥救灾的中心部，覆 盖范围比较广，在覆盖范围内可以对灾区进行指挥和通信。其中的一个限制就是 不能移动。其二，应急通信车，可以作为车载指挥车，听其名字，就可知其可以 移动，机动能力强，无限集群、数字图传系统、超短波电台、短波都可以在车内 集成，覆盖范围内的通信能力也可以通过卫星链路实现。但是因为它是可以移动的，不可避免的受到路面平整度的限制。其三，机动便携站，具有应急通信车的 作用，打破路面限制，直接到达灾区，通过卫星链路进行灾情实况转播，但是它 有体积和重量方面的限制。其四，卫星电话，作为终端设备，是信息指令互通的 工具。灾情发生时，电力应急通信可以及时启用卫星通信技术，使几种通信系统 能结合彼此的优势、弥补自身的限制，共同作用，能为灾区救助提供第一服务。 2分析VSAT卫星通信传输技术的特点 2.1 TDM/AlohaTDMA 此种体制属于纯星状卫星通信，系统中心站应用一个出向广播的TDM载波，各个远端站均可接受，而且可从中选择发送信息，形成了处境信道；主站如境方 向的云端站应用Aloha机制，以竞争方式发送TDMA载波，一旦信道建立，可利 用碰撞维持通信，主要特点如下：该体制由多个远端经过竞争、碰撞后形成，不 能应用到通信时间较长、通信效率低下或实时性要求较高的场所。一般远端站数 量超过30个时，可应用此种传输机制的传统卫星通信系统。目前随着科学技术 的发展，人们已经对传统Aloha卫星通信系统进行了改变，提高了其宽带利用率，但延时情况依旧没有得到改善。Aloha有多种类型，显著差异是信道利用率、应 用场所及平均传输时延不同。该体制下，各个端站均占用带宽，主要目的是承载 入境通信时隙，要求降低通信服用下来。 同时远端接入网络或登入网络的时间较长，受业务量与网络规模影响，容易 降低通信质量。因此机制主要应用于传输突发分组数据、短消息等小规模或低速 网络。该体制下的卫星通信要求使用单一星形网络，要求建立庞大的中心站与广 播信道，保证所有小站均可接收广播。此种体制进行卫星通信时主要存在占用带 宽大、成本高等问题。
卫星应急通信解决方案 2007-3-16 13:56:54 阅读531次 为了预防和减少自然灾害、事故灾难、公共卫生和社会安全事件及其造成的损失，保障国家安全、保障人民群众生命财产安全、维护社会稳定，提高应急处置的指挥效率，公安、军队、市政、电力、地震、气象、电信、疾病控制、防火等诸多领域急需建设应急通信系统，将突发现场的视频、音频和其他数据送至指挥中心，为其获取灾情信息，进行现场指挥提供“通信畅通、现场及时、数据完备、指挥到位”的技术保障。由于通信线路的限制，通常采用卫星通信作为应急通信的主用线路，卫星通信灵活多样，机动性好，但系统建设和运营成本较高，因此系统平时应可用于一般的民用通信租赁，为商业用户提供高速率的话音、图像和数据传输，以降低运营成本；在遇突发事件时，可根据实际情况配置成满足实际需要的应急通信网，迅速转变为应急战备状态，保证各种通信指挥系统的畅通无阻。 应急通信网络应具备以下特点： １、平战结合，注重实用性 网络建设要考虑平时应用，尽量简化中心站和远端站的配置，提高利用率，在日常的工作中，整个系统资源可以用来处理民用通信：如电视会议、数据输出、视频传输等工作；当进入应急工作状态，指挥中心和整个系统资源将全部用来应付紧急公共安全事件，能做到在最短的时间内，实现最佳的资源调配和指挥，达到“一点感知，处处可知；闻警而动，处处协同；有备而战，临危不乱”的状态。 ２、以实际需求为导向的应用系统建设 着眼于应急联动实际使用现状，以满足各业务部门的应用需求为前提，尽量利用和整合现有系统资源，避免重复投资，不搞“高、大、全”式的形象工程。注重网管建设，合理调配转发器资源。通过引进规范、先进的项目管理方法来保证系统的成功实施，建立科学的运行保障体系保证系统的正常运行，把硬件建设放在以需求驱动的基础上。 ３、支持高速率数据通信 在以往的卫星通信应用中，单链路用户数据速率达３Ｍ－２０Ｍｂｐｓ的高速率通信需求不是十分普遍，随着视频应用的日益普及，通信和互联网的各类应用速率不断提高，基于卫星通信的单链路宽带数据通信需求正越来越多。因此系统应能够支持多种类和大流量业务，可提供不低于５Ｍｂｐｓ速率的数据通信，并具备支持大型网络的能力，适应网络覆盖全国、辐射省市、地区的日益扩大的规模要求。 ４、系统安全可靠，易操作，简化接口类型和协议，避免繁复的设备组合在多媒体数据交互的过程中，尽可能选择统一、标准的接口和协议，力求
卫星移动通信系统设计一、主要技术指标 1）主要覆盖东南亚地区（92°E~140°E ,10°S~23°26’N），地面终端为手持机。 2）地球同步轨道，卫星轨道的高度为36000km。 3）波束：卫星天线有140 个点波束，EIRP：73dBW，G/T： 15.3dB/K。 4）支持数据速率9.6kbps, 至少能提供10,000路双向信道。 5）频段：L波段，上行1626－1660MHz，下行1525－1559MHz。 二、总体技术方案 1.系统组成 卫星通信系统主要由卫星星载转发器、地球站接收和发送设备组成。系统组成如图（1）所示，从图中可以看出这些设备是如何构成系统，以提供端到端的链路的（用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端）。 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波进行调制；已调的中频信号经上变频器将频率搬移到所需的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。卫星转发器除了对所接收的上行信号提供足够的增益外，还进行必要的处理（频率变换、译码、编码等）。卫星发射天线将信号经下行链路送至接收地球站。地球站首先将接收的微弱信号送人低噪声放大模块和下
变频器。低噪声放大模块的前端是具有低噪声温度的放大器，以保证接收信号的质量。下变频器、解调和解码与发送端的编码、调制和上变频对应。 图（1）星载和地球站设备 2.系统的传输技术体制 （1）信号调制方式（2-PSK ） 二相相移键控(BPSK)是相移键控中最简单的一种形式，相移大小为 180°，又可称为2-PSK 。简单来说，就是二进制信号的0和1，分别用载波相位0和π或π/2和?π/2 来表示。表达式为 S BPSK t =[ a k g t ?kT b k ]cos ?(ω0t) 式中a k 为二进制数字，a k 为+1的概率为P ，a k 为-1的概率为（1-P ） 采用BPSK 调制方式时，发送端以某个相位作为基准，因而在接
卫星通信系统建设招标文件 技 术 规 范 书 2013年4月
目录 1概述 (1) 1.1总体需求 (1) 1.2技术要求 (1) 1.3设计原则 (2) 2系统组成 (4) 3卫星通信设计 (5) 3.1卫星通信体制选择 (5) 3.2卫星链路计算 (5) 4X移动卫星通信站系统设计方案 (6) 4.1X移动卫星通信站功能 (7) 4.2卫星通信子系统 (7) 4.2.1x天线伺服控制系统 (7) 4.2.1.1x天线组成 (8) 4.2.1.2x天线系统设计要求 (8) 4.2.1.3x天线系统功能要求 (9) 4.2.1.4x天线系统技术指标 (9) 4.2.2卫星功放 (11) 4.2.3卫星调制解调器 (12) 4.2.3.1卫星调制解调器（网管） (12) 4.2.3.2卫星调制解调器（业务） (13) 4.2.4频谱仪 (14) 4.2.4.1便携式频谱仪 (14) 4.2.4.2机架式频谱仪 (15) 4.3视音频处理子系统 (17) 4.3.1图像采集 (18) 4.3.1.1单兵无线图像传输设备 (18) 4.3.1.2便携式摄像机 (20) 4.3.1.3装载平台室外云台摄像机 (21) 4.3.1.4装载平台室内云台摄像机 (23) 4.3.1.5装载平台两侧及后部摄像机 (24) 4.3.2图像处理与显示 (25) 4.3.2.1视频编解码器 (25) 4.3.2.2高清视频矩阵 (26) 4.3.2.3高标清转换器 (27) 4.3.2.4四联监视器技术要求： (28) 4.3.2.59寸头枕监视器技术要求： (29) 4.3.3音频系统 (30) 4.3.3.1数字调音台 (30) 4.3.3.2无线话筒 (30) 4.3.4VOIP语音网关 (33)
摘要 作为一种国家关键的基础通信设施，以及全球移动通信的有机组成部分，卫星移动通信系统在国家安全、紧急救援、互联网、远程教学、卫星电视广播以及个人移动通信等方面得到了广泛的应用。新一代宽带卫星通信系统可以提供个人电信业务、多信道广播、互联网的远程传送，是全球无缝个人通信、互联网空中高速通道的必要手段。近年来卫星通信新技术不断发展，特别是低轨道卫星移动通信系统受到了人们的广泛关注，其研究与应用已成为各国的战略发展重点。无线资源管理是低轨卫星移动通信系统研究中的一项重要内容，这主要是由于卫星系统的资源是非常昂贵的，因此如何合理而有效地管理并利用卫星系统的资源已成为关键。 通过对低轨道卫星无线通信信道的基本特点的研究，文章具体从无线信道的缺点进行分析，并进行了matlab仿真模拟，得出信号经过多径信道的幅频特性，多径信道对不同频率信号的衰减情况不同，即具有频率选择性，以及信号经过多径信道的衰减情况，以及码元间隔对传输信号的影响，信号的码元间隔必须远大于信号的时延差，才能尽量的减小码间干扰。 关键词：低轨卫星通信，信道，信道特性
Abstract As a national key infrastructure communication, as well as an organic part of the global mobile communications, Star mobile communication system in national security,emergency rescue, Internet, satellite TV broadcasting, remote teaching and personal mobile communication has been widely used in such aspects. A new generation of broadband satellite communication system can provide personal telecommunication business, multicasting, remote transmission, the Internet is a global seamless personal communications, high-speed Internet air passage means necessary. Satellite communication technology development in recent years, especially in low orbit satellite mobile communication system has received the widespread attention, its research and application has become a national strategic priorities. Wireless resource management is the study of Leo satellite mobile communication system is an important content, this is mainly due to the satellite system resources is very expensive, therefore how to reasonable and effective management and use of the resources of satellite system has become a key. Through the low orbit satellite studies the basic characteristics of wireless channel, the article specifically from wireless channel faults is analyzed, and the matlab simulation, it is concluded that the signal after a multipath channel amplitude frequency characteristics, multipath channel attenuation is different on different frequency signal, which has the frequency selectivity, as well as the attenuation of the signal through the multipath channel, and the influence of element spacing to transmission signal, the signal of the symbol interval must be greater than the signal delay is poor, can try to reduce intersymbol interference. KEY WORDS: LEO satellite， Channel，Channel characteristics
卫星移动通信系统体系设计及应用模型 伴随通信系统“天地一体化”技术体系的推广，移动通信正朝着无缝覆盖的趋势发展，卫星移动通信覆盖面广的特点使其成为地面移动通信的必要补充。目前国外的卫星移动通信系统有北美移动卫星(MSAT)系统，亚洲蜂窝卫星(ACeS)系统，瑟拉亚卫星(Thuraya)系统以及提供全球覆盖的国际海事卫星(Inmasrsat)系统等。Inmasrsat由国际海事组织经营，使用该系统的国家已超过160个，用户达29万多个，其第4代系统BGA N是第1个通过手持终端向全球同时提供话音和宽带数据的移动通信系统，也是第1个提供数据速率证的移动卫星通信系统。因此这里提出卫星移动通信系统设计及其应用模型。 1 卫星移动通信系统传输模型 在卫星通信中，电波在空间传输时要受到很多因素的影响，如大气吸收、对流层闪烁、雨、雪等都会导致不同程度的衰减，其中降雨对信号的衰减最为严重，因此卫星链路的雨衰特性是影响卫星通信系统传输质量与可靠性的主要因素。在进行卫星通信系统设计时要采取必要措施来应对各种信号衰减，针对信道特点来设计传输模型。 卫星信号在卫星与地面网间的传输模型如图1所示。 图中，S-Um接口为移动终端与地面信关站使用卫星信道通过卫星中继进行信号的传输：Abis接口为地面信关站与信关站收发信机的接口；A接口为地面移动网交换中心与信关站的接口。 2 卫星移动通信系统通信体制 2．1 帧结构 移动卫星通信系统采用TDMA多址方式，在物理层信号以TDMA帧的形式进行传输，考虑到与地面GSM 网手持终端的兼容性，帧格式分为巨帧(hyper frame)，超帧(superfr AME)，复帧(mul TI frame)，帧(frame)，时隙(timeslot)。
无人机在应急卫星通信系统中的应用 发表时间：2018-08-21T14:23:15.733Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：曾润 [导读] 摘要：本文主要讲了无人机通讯基本的工作原理，它是没有人驾驶飞机的简称，其“UA V”是无人机的英文缩写，他的主要工作原理是通过自卑的程序以及无线遥控设备程序控制装置操作没有人驾驶的飞机，无人机伤是没有驾驶舱的，他里面安装了自动程序控制还有自动驾驶仪装置等。而近年来全世界具有破坏性的自然灾害发生的频次越来越高，因此应急通信也逐渐的被人们所认知，无人机就作为一种无人应急卫星通信的新技术方案，他可以在应急 （广东电网有限责任公司佛山供电局广东佛山 528000） 摘要：本文主要讲了无人机通讯基本的工作原理，它是没有人驾驶飞机的简称，其“UAV”是无人机的英文缩写，他的主要工作原理是通过自卑的程序以及无线遥控设备程序控制装置操作没有人驾驶的飞机，无人机伤是没有驾驶舱的，他里面安装了自动程序控制还有自动驾驶仪装置等。而近年来全世界具有破坏性的自然灾害发生的频次越来越高，因此应急通信也逐渐的被人们所认知，无人机就作为一种无人应急卫星通信的新技术方案，他可以在应急现场采集到视频等数据，以便于应急活动的全面有效的展开，提高了应急指挥的技术水平以及应急有效性。 关键词：无人机；应急；卫星通信 1.前言 应急通信系统是采用卫星的通信系统，他是由应急通信的车载站、中心地面站以及应急通信便携站等一起构成的。无人机有以下几点优点，它有较轻的重量，较小的体积很方便携带，同时使用成本以及制造成本相对较低。操作起来很容易控制，而且操作很灵活。这是无人机具有的优质特点。无人机在应急现场采集的图片以及视频信息都是通过人工操控以及自动导航的方式做到的。操控无人机的人员要根据立体式的图形，还有多个角度的图像和视频直观地检测到应急现场输变电设备的情况。要提供现场应急的相关处理措施就要靠着相关的指挥人员对现场图片以及视频信息的采集掌握情况。 无人机虽然有很多优点，但是目前还是有很多限制条件。例如：目前的应急卫星通信系统在应急现场收集现场音频，图像及视频主要还是通过相关技术人员的手持操作，这样对操作人员的考验就很大，对于相关技术人员的劳动强度也很大。除此之外，由于应急现场的现场条件大多是什么山丘，乱石，河流等，这些场地条件的线坠很大，因此就成为了相关技术操作人员的收集信息的障碍条件。 2.无人机简要介绍 现在无人机在国内外都有着飞速的技术发展，无人机是没有人驾驶飞机的简称，其“UAV”是无人机的英文缩写，他的主要工作原理是通过自卑的程序以及无线遥控设备程序控制装置操作没有人驾驶的飞机，无人机伤是没有驾驶舱的，他里面安装了自动程序控制还有自动驾驶仪装置等。无人机有许多系统类别，有着广泛的用途以及鲜明的特质，因此它在质量、航飞时间、大小尺寸、航飞行程、航飞高度、航飞速度等多方面都存着着很大的差异。按照飞行平台的构型分类来看，常见的无人机类型主要分为两种，一种是有固定机翼的无人机，还要一种是多旋翼的无人机。无人机还有以下几点优势，它的成本较低，机动性能灵活，以及零伤亡的优势。现在无人机以及应用到很多领域，如：地质勘测，军事勘测，应急救援以及边海防巡逻等等领域。 下面对两种无人机类型做简单介绍。其中一种是固定翼无人机的飞行速度相对较快，载荷较大，续航的时间也较长，可以实现远距离的是是高清传图功能，但是它有一个弊端就是无法再高出悬停。另一种多旋翼无人机它操作相对简易，行动相对灵活，悬停的稳定性较高以及能够对阵风能力进行抵御，而且抵御能力较强，可以将采集到的图像和视频信息传递给指挥人员及时进行分析制定有效解决措施。 3.案例介绍：无人机在抗震救灾应急通信中的应用 3.1地震灾害 近年来，世界各地破坏性的自然灾害的发生频次逐步增加，洪水，地震等自然灾害具有地质基础设施破坏严重，波及的范围广泛等特点，发生灾害后常常会出现当地通信中断的现象，这样就造成了灾区和外界的信息联络困难，因此也极大地影响了外界对现场灾区的实时状况，这样就会干扰救灾方案的制定也会影响救灾方案的有效性。2008年四川汶川大地震以及2013年四川芦山地震都对当时再去的通讯系统造成了很大的影响。因此要有效地展开抗震救灾就要建立起通用性能强，响应速度快，稳定性可靠的应急通信系统。这样能大大的提高震后的应急通信有效性，在抗震救灾中能起到十分重要的作用。 3.2无人机应急移动通信的系统方案 航空中继是一种特殊的通信方式，它可以兼顾卫星通信以及地面通信的优点。在地震这种自然灾害中航空中继不受地面等设施的使用限制，使用起来方便灵活而且更安全，同时比卫星通信的成本相对又低。而且航空中继比一般其他的地面通信设备的覆盖范围要大得多得多，当然它虽然比不过卫星的覆盖能力强，但是它在震后区域通信中的使用要求完全可以满足。航空中继可以使用无人机或有人机作为中继平台。无人机相比于有人机来说，由于没有人员驾驶，所以有人机它在安全性能方面要比有人机更加优质。长时间航行时无人机可以在空中飞行时间可以达到数十多个小时，并且可以连续地提供相关服务。无人机可以承载不同的载荷，这就要根据它自身的载重能力来决定了。利用无人机装载简易移动通信基站可以在地震灾区的应急通信中，减轻通信压力。与此同时，无人机测控站能够作为一个移动的通信基站，使无人机移动通信站可以通过其连接地面移动通信骨干网。图1 是无人机应急通信系统的基本工作场景。当无人机测控站在地面移动通信网络的覆盖范围以外的时候，无人机测控站通过卫星连路和地面移动通信网进行数据的交换，如图2 所示。
应急通信中卫星通信的作用（3篇）第一篇：应急通信中卫星通信的应用 摘要： 本文介绍了卫星通信车的基本原理及功能，讨论了卫星通信车在突发事件应急报道中的应用，最后阐述了卫星通信车未来的发展方向及趋势。 关键词： 卫星通信；应急报道；卫星通信车 1引言
当自然灾害、工业事故、公共卫生和社会安全等突发事件发生时，日常网络环境往往受到损坏或限制，不具备新闻报道所需的基本通信 条件。此时，卫星通信车的独特优势逐渐显现，有效提升应急报道响 应能力，在新闻事件现场快速搭建指挥报道平台，实现音视频直播、 互联网接入、现场指挥调度、应急保障等功能，是目前各大新闻媒体 机构为应对突发事件应急报道配备的重要通信技术手段之一。 2卫星通信车的基本原理 卫星通信车是指安装了卫星通信天线及相对应设备，能够传输音频、视频及数据等多媒体业务的车载式卫星远端站。本文重点研究小 型卫星通信车，该种车辆一般选用性能优越、具有较强通过性和良好 适应性的越野车，并集成天线、卫星射频终端、音视频、指挥调度、 双向数据传输、供配电等子系统，基本原理框图如图1所示。根据通 信车配备的天线系统不同，常见小型卫星通信车分为“静中通”和 “动中通”。其中，“静中通”要求在静止状态下进行卫星通信，根 据需要在指定地点建立与卫星主站或其他卫星站点之间的通信连接， 为用户提供稳定可靠的通信服务。“动中通”能够在运动状态下对准 静止轨道卫星，能够实现行进式应急报道，突破了车辆等移动载体在 运动中进行多媒体通信的难关。“动中通”与“静中通”相比较，更 加机动灵活，移动中自动跟踪卫星，可实现点对点、点对多点的移动 通信；并具有自动捕获能力，驶出盲区后迅速恢复通信，无需进行人 工天线对星操作等优势，但“动中通”天线等效口径偏小，在使用过 程中传输功率受限，在某些环境下传输性能可能会受到一定水准的影响。因此，在时效性和移动性要求较高的环境下可选择使用“动中通”卫星车实现移动通信；对传输质量要求较高及报道环境相对固定的环
浅谈卫星移动通信 【摘要】卫星移动通信由卫星通信技术和地面移动通信技术结合产生的新的通信方式，有着非常重要的战略意义和发展前景。但由于技术和市场原因，卫星移动通信的市场较小，未来的发展仍有不确定性。从目前的卫星移动通信市场发展情况看，静止轨道卫星移动通信发展是最好的。未来卫星移动通信的发展趋势是与地面通信网络组成无缝隙覆盖全球的个人通信系统，真正进入个人通信时代。同时，卫星移动宽带、终端综合化、星上处理等都是卫星移动业务技术发展的必然趋势。我国卫星移动通信技术落后于国际先进水平，非常有必要发展具有自主知识产权卫星移动通信系统。 【关键词】卫星移动通信优势发展动态发展趋势我国的发展现状建议 一、引言 谈起移动通信，我们都不会感到陌生。想家时，拨通父母的电话便能感受家人的温暖；闲暇时，登上QQ便能和朋友一起聊聊自己的故事；还可以经常上网冲冲浪，感受世界的千姿百态，拓宽我们的眼界。移动通信将我们与世界紧紧相连，并给我们的生活带来了深刻的影响。但是，单纯依靠现有的地面移动通信系统，还远远不能满足我们的需求。我们可不想父母温暖的叮咛因信号差而终止，也不想仅因手机没有信号而置身“孤岛”。我们期盼着，无论何时、也无论何地我们都能与我们挂念的人实现通信。这在21世纪将不再是个遥不可及的梦想，迅猛发展的卫星移动通信将引领我们走进个人通信时代。 二、卫星移动通信的优势 卫星移动通信是由卫星通信技术和地面移动通信技术结合产生的新的通信方式，具有覆盖范围广、系统容量大、通信距离远、组网灵活、通信费用基本与距离无关、不受地形限制等特点，有着非常重要的战略意义和发展前景。依稀还记得2008年的汶川大地震瞬间使得灾区对外通信完全中断，卫星是灾区惟一第一时间即可仰仗的通信设备。汶川大地震以悲剧性的方式证明了卫星通信的重要性。使用
卫星通信系统设计 一、设计要求 1.覆盖东南亚地区（地面终端为手持机）； 2.波束：卫星天线有140个点波束，EIRP：73dbw, G/T :15.3db/k； 3.支持数据速率9.6kbps，至少提供10000路双向信道； 4.频段：L波段，上行1626--1660MHZ; 下行1525--1559MHZ。 二、总体设计方案 1.系统组成 卫星通信系统由卫星星载转发器、地球站接收、地球站发送设备组成。本设计系统卫星定位与赤道上空123oE，加里曼丹（即婆罗洲）上空。距地面3.6KM，属地球同步卫星。 系统组成如图1所示 发送端输入的信息经过处理和编码后，进入调制器对载波（中频）进行调制；以调的中频信号经过上变频器将频率搬移至所需求的上行射频频率，最后经过高功率放大器放大后，馈送到发送天线发往卫星。卫星转发器对所接受的上行信号提供足够的增益，还将上行频率变换为下行频率，之后卫星发射天线将信号经下行链路送至接受地球站。地球站将接受的微弱信号送入低噪声模块和下变频器。低噪声模块前端是具有低噪声温度的放大器，保证接收信号的质量。下变频、解调器和解码与发送端的编码、调制和上变频相对应。
2.系统传输技术体制 ○1，调制方式 本系统采用π／4-QPSK调制机制 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)正交相移键控，是一种数字调制方式。在数字信号的调制方式中QPSK四相移键控是目前最常用的一种卫星数字信号调制方式,它具有较高的频谱利用率、较强的抗干扰性、在电路上实现也较为简单。但是，当QPSK进行脉冲成形（信号发送前的滤波，减小信号间干扰，将信号通过设定滤波器实现）时，将会失去恒包络性质，偶尔发生的弧度为π的相移（当码组0011或0110时，产生180°的载波相位跳变），会导致信号的包络在瞬时通过零点。任何一种在过零点的硬限幅或非线性放大，都将由于信号在低电压时的失真而在传输过程中带来已被滤除的旁瓣。为了防止旁瓣再
应急卫星通信系统方案建议书 北京东方信息技术有限公司 2011年10月18日
1系统组成 系统拓扑结构图 应急卫星通信系统由一座卫星地面站、三辆动中通应急卫星通信车及两辆静中通应急卫星通信车组成。 卫星地面站系统是整个应急通信网络的核心，为应急通信车提供卫星通信接入平台，可对通信车发送的视频、话音及数据进行管理和调度。应急通信车作为应急现场的综合通信平台，可通过SCPC卫星链路与卫星地面站进行视频、话音及数据通信。
1.1 卫星地面站 卫星地面站拓扑结构图 卫星地面站是应急通信保障的信息枢纽，可直接与应急通信车建立SCPC卫星链路并能够与地面网络互联，主要设备包括：卫星通信系统（Ku 4.5米卫星天线、100 BUC、LNB、卫星MODEM等）、视频会议系统（内置MCU）、以太网交换机、VOIP语音设备等。 固定通信站可以同时与应急通信车及地面网络互联互通，能够将应急通信车采集的事故现场信息实时地传输到指挥中心及参与指挥救援的相关部门，并可为应急通信车提供数据网接入。
动中通应急卫星通信车拓扑结构图 系统配备了三辆动中通应急卫星通信车。 在移动通信车车顶安装动中通卫星天线系统及室外视频采集设备，在移动通信车内配备应急通信机柜，将其它应急通信所需的通信设备集成在应急通信机柜上。 移动通信车配备的基本通信设备包括：动中通卫星天线系统（含40W功放、LNB、天线控制器等）、卫星MODEM、无线单兵视频传输系统、以太网交换机、车载室内/外摄像机、VOIP语音网关、车载电话、会议电视终端及车载供电设备（取力发电机、UPS等）。 应急通信车通过动中通天线系统与卫星地面站建立SCPC通信链路，实现与指挥中心之间的话音、数据和视频传输。
卫星移动通信在军事方面的应用 [定义] 卫星移动通信是指车辆、舰船、飞机及单兵在运动中利用卫星作为中继器进行的通信。 卫星移动通信系统由通信卫星、测控站、网管和众多的移动站组成。通信卫星可利用具有大型天线的大型同步轨道卫星，也可利用众多中、低轨道运行的小型卫星。测控站用于对卫星的定点位置或运行轨道测量跟踪和进行控制管理。网管站是本系统和其它电信网络连接的枢纽。网络管理中心协调各站的正常工作，以保证本卫星通信网正常运转。系统中可以有不同类型的移动站。 卫星移动通信的工作频段选择是一个十分重要的问题，必须考虑其电波应能穿过电离层，传播损耗和其它附加损耗应尽可能小，同时具有较宽的可用频段以及技术可行性。在卫星移动通信系统中，移动站一般使用低增益宽波束，它接收到的来波有直射波、地面反射波和散射波。这三种来波合成，会使移动站接受信号电平发生相当大的随机起伏，产生所谓的"多经衰落"，多经衰落严重时可使通信中断。 卫星移动通信系统有不同的分类方法。按卫星波束覆盖区域，可分为区域性卫星移动通信系统和全球卫星移动通信系统；按服务对象，可分为陆地卫星移动通信系统、航海卫星移动通信系统和航空卫星移动通信系统；按所用通信卫星的类型来分，可分为静止轨道（GEO）卫星移动通信系统和中/低高度轨道（MEO、LEO）卫星移动通信系统，而目前中/低高度轨道在卫星移动通信系统中发展最为显著。 无论GEO、MEO或LEO卫星移动通信的发展体现了本世纪末卫星通信的两个特点：一是面向移动电话服务，亦即窄带话音／数据服务的低轨(LEO)卫星应用；二是面向高速率信息高速公路的宽带数据服务，亦即Ka和Ku频段的低轨(LEO)卫星应用。但应注意到，在发展区域性移动电话和数据业务时，仍然不能忽视静止卫星(GEO)的成熟技术和有利条件，GEO卫星系统仍将平行地发展。 [相关技术]卫星通信；卫星移动通信；卫星通信技术 [技术难点] 无论是静止轨道卫星移动通信系统，还是中/低轨道卫星移动通信系统总的技术难点是：设备小型化、卫星智能化、网络综合化、信道带化、频率高频化轨道多样化等；就空间段而言，解决好处理转发器、自适应天线、星际链路、GEO轨道发展卫星群、非GEO轨道小卫星、轨道综合；就地面段而言应解决好自适应天
卫星通信系统 设计方案 班级：011241 学号：01 姓名：
一、背景及研究目标 1.1卫星通信 卫星通信简单地说就是地球上(包括地面和低层大气中)的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信"卫星通信系统由卫星和地球站两部分组成。卫星通信的特点是:通信范围大,只要在卫星发射的电波所覆盖的范围内,从任何两点之间都可进行通信,不易受陆地灾害的影响(可靠性高);只要设置地球站电路即可开通(开通电路迅速),同时可在多处接收,能经济地实现广播!多址通信(多址特点);电路设置非常灵活,可随时分散过于集中的话务量,同一信道可用于不同方向或不同区间(多址联接)。 卫星在空中起中继站的作用,即把地球站发上来的电磁波放大后再反送回另一地球站"地球站则是卫星系统形成的链路"由于静止卫星在赤道上空3.6万千米,它绕地球一周时间恰好与地球自转一周(23小时56分4秒)一致,从地面看上去如同静止不动一样"三颗相距120度的卫星就能覆盖整个赤道圆周"故卫星通信易于实现越洋和洲际通信"。 通信卫星的最大特点就是可以为移动用户之间提供通信服务,具有覆盖区域更广，不受地理障碍约束和用户运动限制等优势,从移动通信卫星的轨道看,目前移动通信卫星的轨道主要有三种: GEO卫星位于地球赤道上空高度为35 786 km的轨道上,其角速度与地球表面旋转的角速度相同,因此相对地面静止,单颗GEO卫星覆盖范围较广约占地球总面积的1/3),最大可覆盖纬度±70°以内的区域[1]。在三种卫星中,GEO卫星距离地球最远,导致其与地面终端之间的通信延时最大,约为250 ms,链路损耗也较大。对于GEO轨道，利用三颗卫星可构成覆盖除地球南、北极区的卫星移动通信系统。 MEO卫星通常位于距离地面高度为10 000 km～20 000 km之间的圆形轨道上,其与地面终端之间的通信延时约为120 ms,链路损耗也相对较小。 LEO星座系统中的LEO卫星通常位于距离地面高度为500 km～2 000 km之间的圆形轨道上,其与地面终端之间的通信延时最短,约为25 ms,链路损耗也最小。 1.2目标 本文中所设计的卫星移动通信系统覆盖目标区域为中国大陆和沿海地区,为便于讨论,将目标区域抽象成圆心在东经105°、北纬30°、地心角为26°的一个圆内,其范围基本包括了中国大陆、领海以及部分周边地区。 通信卫星为GEO 同步轨道卫星，采用QPSK调制方式,上行链路为卫星交换的FDMA 每载波单路信号的FDMA（SDMA-SCPC-FDMA）,下行链路为卫星交换的TDMA每载波单路信号的FDMA（SDMA-FDMA-MCPC-TDMA）。.LTE 随机接入策略为ALOHA协议。信道分配为按需分配（DA）方式。传输协议为IP协议。 该系统设计思路为：用户终端→信息编码→调制器→上变频器→功率放大器→卫星接收、下变频→解调、路由→上变频、发射→接收机与解调器→用户终端。