第8章 宽带卫星通信系统
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宽带卫星通信技术【日本宽带多媒体卫星通信系统“WINDS”技术详解】系统概述及用途21世纪初,日本政府制定了名为“e-Japan Strategy”信息化发展战略,“WINDS”项目是“e-Japan Strategy”中的一部分,旨在解决基于卫星高速数据传输中的关键技术,该系统是由日本宇航局(Japan Aerospace Exploration Agency JAXA)和国家信息及通信技术研究所(National Institute of Information and Communication NICT)共同开发。
该卫星是世界上第一颗实现星上ATM交换的宽带卫星,第一次实现了卫星吉比特通信,第一次采用了收发Ka频段的相控阵天线,独具特色的综合采用了弯管式、再生式、混合式三种工作模式,各项技术都堪称卫星通信技术的里程碑。
在该通信系统中,普通用户通过口径为45cm的小型天线便可达到上行1.5/6Mbps、下行155Mbps的传输速率,企业用户通过口径5m的天线,可实现高达1.2Gbps的点对点传输,可广泛应用干线网、接入网、组播等多种网络模式。
空间段的组成及关键技术1. 卫星星体“WINDS”系统使用“KIZUNA”卫星,该卫星星体为三轴稳定的洛克希德-马丁标准星体如图1。
表1显示了该通信系统中“KIZUNA”卫星星体的主要指标。
2. 通信有效载荷“WINDS”系统的有效载荷由星上再生式交换子系统(ABS)、中频交换子系统、两种天线系统(APAA和MBA)以及多端口放大器(MPA)等组成如图2。
其中,“WINDS”系统的星上再生式交换子系统由NICT 负责研发,可与地面ATM交换系统兼容。
星上再生式交换子系统(ABS)可高速高效地在多个波束之间建立连接,有效地统计复用无线链路资源。
该系统由三部分组成:数字信号处理解调器(DDEM)、模拟信号处理调制器(MOD)以及ATM 基带交换系统(ATMS)“WINDS”系统为星上再生式交换子系统(ABS)配备3个数字信号处理解调器(DDEM)、3个模拟信号处理调制器(MOD)以及2个ATM基带交换系统单元如图3所示。
宽带多媒体卫星通信系统组网技术(上)冯少栋;张更新;李广侠【摘要】宽带多媒体卫星通信系统的组网方式与系统的应用模式、网络拓扑及转发器类型密切相关.本文将其组网方式分为双向通信组网和单向通信组网,双向组网侧重描述星状网和网状网的实现和特点,单向组网侧重对广播及组播的应用形式进行介绍.【期刊名称】《卫星与网络》【年(卷),期】2010(000)006【总页数】5页(P46-50)【关键词】宽带多媒体;卫星通信;组网【作者】冯少栋;张更新;李广侠【作者单位】解放军理工大学通信工程学院卫星重点实验室;解放军理工大学通信工程学院卫星重点实验室;解放军理工大学通信工程学院卫星重点实验室【正文语种】中文图1 宽带通信网络结构图2 宽带多媒体卫星通信系统典型应用场景1 组网方式概述宽带多媒体卫星通信系统是全球宽带通信网的一部分,完整的宽带通信网络由终端用户、核心网、接入网及分发网四部分构成(如图1所示)。
其中核心网由高速交换节点(交换机或路由器)组成,负责大容量的高速连接和交换;接入网位于网络边缘,与用户终端系统进行交互,为用户提供接入服务;分发网介于核心网与接入网之间,用于连接接入网和核心网,并以广播或组播方式将Internet内容推送至边缘的ISP缓存服务器。
由于系统具有带宽资源丰富、广域覆盖和组网灵活等特点,因此在核心网、分发网和接入网中都有用武之地。
从图2中可以看出,利用该系统点到点的高速传输能力,可为ISP提供干线节点的洲际连接;利用系统点到多点的组播广播能力,可实现Internet内容向边缘缓存服务器的高速推送;利用系统多点到点的共享接入能力,可使众多边远地区的用户利用卫星解决“最后一公里”的接入问题。
表1—表3给出了宽带多媒体卫星通信系统在不同网域中的具体应用模式。
表 3接入网应用卫星通信系统的基本组网方式有网状网、星状网、组播网、广播网四种,其中在网状网系统中,用户终端之间通过卫星可以直接通信(如图3所示),而在星状网系统中,用户终端之间无法互通,需通过中心站进行中转(如图4所示)。
我国宽带通信卫星系统发展建议吕强;冯瑄;曹桂兴【期刊名称】《国际太空》【年(卷),期】2011(000)006【总页数】7页(P1-7)【作者】吕强;冯瑄;曹桂兴【作者单位】中国空间技术研究院;中国空间技术研究院;中国空间技术研究院【正文语种】中文吕强冯瑄曹桂兴(中国空间技术研究院)□□卫星通信技术投入商业运营后,经过30多年的发展,已经由洲际通信、区域通信、集团或专用通信进入了全球移动卫星通信和宽带卫星通信的新阶段。
很显然,卫星通信技术的发展与全球经济发展同步,为全球经济的发展和信息化作出了重要贡献。
特别是随着未来全球信息高速公路因特网的飞速发展和普及,以及交互式多媒体业务的迅速增加,全球宽带卫星通信必然成为21世纪卫星通信发展的热点。
1 宽带通信卫星网络的特点宽带通信卫星网络是指通过卫星进行话音、数据、图像和视频等进行处理和传输的系统,它可以提供包括通信、数字电视、数字广播、广域网互联、远程教学、远程医疗、电视会议、视频点播等多媒体业务,真正实现电话网、计算机网和有线电视网的三网融合。
它在技术优势、实现方式、关键技术和应用方向等方面具有以下特点。
技术优势随着全球范围内的因特网接入、交互式多媒体业务、电视会议和其他带宽密集型应用等迅速增长,要求通信技术有更加灵活和成本低廉的宽带解决方案,而宽带卫星通信系统是解决这一问题的有效途径,这是因为宽带通信卫星本身具有的以下技术优势:●覆盖面大。
1颗地球静止轨道(GEO)卫星的波束覆盖范围可达数千千米。
●具有可部署性。
宽带卫星通信系统既可以和地面系统相结合,又能绕开复杂的地面网建立独立的卫星网络。
独立卫星网络的特点还包括可快速部署、卫星通信终端可即插即用、迅速实现全球通信。
●拥有大容量、高功率和高频段,其容量可与陆地光纤相媲美。
另外,由于地面终端已小型化,价格被大多数用户所接受,所以能增加卫星在通信市场中的竞争力。
●新传输技术的开发和应用。
可充分发掘卫星传输不对称性所带来的优势,使带宽按需动态分配,从而满足广播、多点传送和多媒体通信需求。