宽带多媒体卫星通信系统通信体制张更新
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卫星通信,就是利用通信卫星作为中继站来转发无线电波,实现两个或多个地球站之间的通信。
卫星通信是现代通信技术与航天技术相结合并由计算机实现其控制的先进通信方式卫星通信具有覆盖面积(区域)大,通信传输距离远,通信频带宽、容量大,通信线路稳定、质量好,建设成网快、机动灵活,可以广播方式工作、便于实现多址联接,通信成本与通信距离无关等诸多优点。
通信卫星是指接收和转发中继信号,用来作为通信中介的人造地球卫星。
按通信方式来分则可分为有源和无源两种。
由于无源通信卫星只是反射电波,需要大功率的发射机,大尺寸的接收天线和高灵敏的放大接收设备,对发送和接收设备的技术要求较高,费用昂贵,因而难以实用;有源通信卫星则在卫星上装备了电源和接收、放大、发送设备,使地面接收设备简化,易于实现。
目前运行的均为有源卫星。
通信卫星多采用低轨、大椭圆或地球同步轨道。
目前,通信卫星绝大部分采用地球同步轨道,在地球赤道上空约36000km外围绕地球的圆形轨道运行,绕地球转一圈的时间是24小时,刚好与地球自转同步,这样相对于地球上的某一区域就像是静止不动的一样,又叫同步卫星,也叫静止卫星,其运行轨道叫同步或静止轨道。
我们常常提到的VSAT卫星和我国相继发射的几颗通信卫星都属于同步轨道卫星。
近年来为大多数读者耳熟能详的几个全球移动卫星通信系统,国际移动通信卫星(ICO)、铱(Iridium)和全球星(Globalstar)系统都属于中轨道(MEO,5000km~15000km)、低轨道(LEO,500km~1500km)卫星通信系统。
通信卫星按工作区域可分为国际通信卫星、国内通信卫星和区域通信卫星。
按应用领域则又可分为广播电视卫星、跟踪卫星、数据中继转发卫星、国防通信卫星、航空卫星、航海卫星、战术通信卫星、舰队通信卫星和军用数据转发卫星。
频率的划分:作为无线电通信的一种,频率的划分非常重要。
卫星通信工作频段的选择和划分,直接影响卫星通信系统的通信容量、质量、可靠性、设备复杂程度和成本,也影响到与其它通信系统的协调。
建国以来中国通信技术的发展变化通过载体传播信息的历史由来已久;古代有邮政驿站,近代出现了电报19世纪40年代和电话1876年,后来又通过电波和光波等传递文字、数据和活动图像如电视信号等;近年来国际互联网因特网发展迅速,上网人数和通信量都有大幅度提高;中国通信事业的发展是与通信技术的发展紧密联系在一起的;建国初期,我国通信事业与通信技术都极为落后,自动电话很少,主要集中在上海、北京、天津、东北等地区,中国通信业面临着一穷二白的发展起点,同时又受到西方的经济、技术封锁,通信事业发展困难重重;如今经过60年的发展,我国通信发生了显着的变化;新中国成立后,通信业与各行各业一样都有了长足的发展,并且紧跟国际步伐;----------前言一、中国通信网络及交换技术的发展建国来中国通信网络及交换技术,都极为落后的,建国后通过购入前苏联和东欧国家的一些装备,初步建立起一个低水平的全国通信网;再小到大,自力更生的发展;再有改革开放初期80年代初的引进、消化、吸收和再创新;继而发展到现在不少领域内已和发达国家达到同步水平;经历了五个重要阶段:1949年之前,以电话经营主权为主,并开始电话网的初步建设;1949年到1958年,以步进制市话交换机和共电式人工长途交换机为主,全面建设国家电话网,并开始关键交换设备的自主研制、生产和应用;1958年到1982年,以纵横制交换机的科技攻关为龙头,掌握了自动交换机的自主研制技术,构建了网络和交换子学科体系;1982年到1998年,在改革开放国策推动下,程控交换技术、智能网技术和宽带交换技术得到快速发展;1998年之后,以电信改革为契机,在某些方面如交换机已经占据了主要地位,中国通信网络快速优化发展;到今天即将进行电信网、广播电视网、计算机网等三个网络的融合;即“三网融合“,可使信息产业发展拥有更多的资源、更大的发展空间,有利于信息资源整合,为信息共享打造良好的信息平台;目前我国正在通信技术各个领域努力缩小与国际先进水平的差距,以支持通信事业和通信装置的发展与壮大;二、中国有线通信技术的发展建国来我国有线通信技术经历架空明线传输,电缆载波传输,光纤数字传输,光网络智能化分组化等几次技术革命;建国初期,我国通信网的传输几乎全部是架空明线,少数城市有自动电话,设备是老式旋转制和步进制,多数城市是人工交换,长途电话全部人工,网络容量很小,组网极为简单;新中国成立后,通过新建一些架空明线和整治旧有线路,研究开发出了明线交叉制式;除购入苏联步进制自动交换机外,还引进了生产设备,并开始自行生产47式步进制交换机装备各大城市; 1958年,我国开始自行研制开发通信装备;60年代初期制出合格的12路载波;600路载波终端到60年代初也做出了样机,后来又经过改进达到960路容量,并建立了600/960路微波系统网,主要用于传送电视,通达绝大多数省会城市; 同轴电缆传输系统1969年立项时我国跳过真空管系统,直接做成晶体管系统,实现了一大飞跃;经过实验室的反复试验和探索,京-沪-杭1800路中同轴电缆载波通信干线工程1976年竣工,70年代末全线投入运行;系统经过修改以后,又建成了京-汉-广干线;90年代中期;同轴电缆1800路系统的研制成功,使我国通信技术和装备向前跨越了一大步; 改革开放之初,我国电话普及率只有%,如何逐步实现自动化需要做出整体上的考虑;数字化问题是相当于模拟信号设备而言的,80年代前期开始大量采用数字设备,同时也因地制宜地采用了一批模拟设备;90年代初期,在传输和交换方面数字装备均已占了99%以上,实现了数字化;中国有线通信的发展与世界的差距在缩小,正在由通信大国向通信强国发展;三、中国光通信技术的发展光纤通信设备和传输系统的研究与发展主要包括:PDH光纤通信系统的发展、SDH光纤通信系统的发展、DWDM光纤通信系统的发展、光进铜退及FTTH的发展;60年代末成立的武汉邮电研究院专门从事光通信系统的研究;从1976年国家决定发展光纤通信技术到2005年我国建成连接上海至杭州的当时世界上最大容量的实用光纤通信线路,光纤通信从无到有,赵梓森——中国光纤之父,在1979年拉制出了我国第一根具有实用价值的光纤,同时也是他和他的同事们设计并安装了我国第一条实用化的光纤通信工程;经过30年的发展,我国的光纤通信也达到的夸张容量;1984年9月,赵梓森领导的项目完成,我国最长的一条13公里的480路市话光缆通信系统在武汉三镇投入使用1983年10月通过国家鉴定,提前完成了国家规划要求;从此中国的光纤通信进入实用阶段;到20世纪80年代中期,数字光纤通信的速率已达到144Mb/s,可传送1980路电话,超过同轴电缆载波;于是,光纤通信作为主流通信方式被大量采用,在传输干线上全面取代电缆;2005年,超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通,这是当时世界上容量最大的实用线路;现在光纤通信成为传输技术主体已经成为事实;四、中国无线及移动通信技术的发展中国无线及移动通信技术的快速发展时期是建国后至改革开放前的自力更生创业阶段,短波通信、微波通信和卫星通信等在国家和主管部门的支持下,技术水平得到了大幅度提高,并广泛应用于国家社会主义事业的建设中;微波通信系统的发展经历了模拟微波系统的发展、中小数字微波通信系统的发展、大容量数字微波通信系统的发展;卫星通信技术的发展主要包括卫星通信技术研制的发展,卫星通信技术应用的发展;在技术研制发展阶段,经历了研制技术的开端、“东方红”系列卫星的研制与发展、卫星地面设备的研制与发展、卫星通信体制的发展、卫星通信频率与轨道资源的管理与分配;卫星技术的应用发展,经历了卫星通信应用的开端、卫星通信地面站的建设、卫星通信空间段的建设、卫星通信业务的运营;20世纪80年代,中国无线及移动通信技术得到了全面发展和应用, 第一代是模拟网大哥大是TACS模拟蜂窝移动电话系统是1987年在广东省建成并投入商用;此后中国移动通信技术经历了第二代是GSM数字网,第代是GPRS,以及联通的CDMA网;并在此过程中建立了中国移动通信集团公司和中国联通新时空移动通信有限公司;2008年3G牌照下发,开始了我国的第三代移动通信,就是现在建设的:电信CDMA2000、移动TD-SCDMA、联通WCDMA;移动通信的空前发展大大改变了人们的生活方式和质量;1999年6月29日,中国原邮电部电信科学技术研究院现大唐电信科技股份有限公司向ITU国际电信联盟提出了3G通信的TD-SCDMA时分同步码分多址标准;该标准将智能天线、同步CDMA 和软件无线电SDR等技术融于其中,TD-SCDMA是ITU批准的三个3G标准中的中国制定的一个3G标准;如今第三代移动通信自主标准TD-SCDMA 的成功研发使中国走在了世界无线通信技术发展的前列;并且作为TD-SCDMA的长期演TD-LTE即TD-SCDMA Long Term Evolution的研发正在进行,并正在上海世博园测试;目前我国移动通信网的增长速度名列世界第一位,移动用户总数跃居世界第一位;五、中国数据及互联网通信技术的发展新中国成立之前通信技术发展缓慢,引进的国外电报机主要为军事服务;1949年新中国的成立促进了我国数据通信技术的研究,并逐渐从以军事应用为主转向为以公众服务为主;整体来看,我国数据通信技术的发展过程与国际发展历程基本类似,也经历了电报、传真、数据网和互联网四个大的业务发展阶段,并从引进、消化吸收发展到自主创新,逐步赶上了世界发展的步伐;第一阶段:网络探索时期1987年~1994年,1988年,中国科学院高能物理研究所采用协议使该单位的成为西欧中心DECnet的延伸,实现了计算机国际远程连网以及与欧洲和北美地区的电子邮件通信;1992年清华大学校园网TUNET建成并投入使用,是中国第一个采用TCP/IP 体系结构的校园网;1993年中国科学院高能物理研究所接入美国斯坦福线性加速器中心SLAC的64K专线正式开通;这条专线仍是中国部分连入Internet的第一根专线;第二阶段:蓄势待发阶段1993年-1996年从1990年到1995年,中国科技网CSTNet”、金桥网、中国公用计算机互联网CHINANET、中国教育和科研计算机网CERNET,四大Internet主干网的相继建设,开启了铺设中国信息高速公路的历程;第三阶段:内容应运而起1996年-2000年中国互联网进入了一个空前活跃的时期,应用和政府管理齐头并进;打造产业链,刚刚进入新世纪中国移动相继推出“全球通WAP无线应用协议”服务,“移动梦网计划”, GPRS业务等;中国电信启动的“互联星空”计划,标志着ISP 和ICP开始联合打造宽带互联网产业;在网上教育,网上银行,电子商务,第四媒体,网络游戏等方面应用初露锋芒;第四阶段:繁荣与未来2000年~至今中国互联网进入普及和应用的快速增长期;2000年4月13日,新浪网宣布首次公开发行股票,第一只真正来自中国大陆的网络股登上纳斯达克; 三大门户网站的相继上市,掀起了对中国互联网的第一轮投资热潮;. 中国本土IT企业迅速发展,除三大门户网站搜狐、新浪、网易外,百度、腾讯、阿里巴巴等一系列网络信息服务及运营商异军崛起;通讯设备制造商,华为、中兴、海信、UT斯达康等更是迅速发展壮大参与国际竞争;应用多元化阶段到来,我国互联网逐步走向繁荣;六,总述:总之,建国以来从通信学科技术的发展来看,作为信息科学基础的通信技术在过去几十年里经历了一系列重大的变化,主要体现在以数字化、智能化、移动化和分组化为特征的技术演进历程;我国通信技术的快速发展是新中国60年科学技术水平,经济和社会不断取得进步的缩影;当前,由于社会转型和技术进步的步伐加快,我国通信技术正在以前所未有的速度向着多维度多层面的方向发展,展现了以融合化、宽带化、泛在化和绿色化为主要特征的新的发展历程;。
信息化网络架构与技术信息网络作为未来推动各行各业数字化、移动化、网络化、智能化发展的普适性基础设施,将以极强的渗透性和带动性,极大地加快全球社会的转型与创新发展。
针对信息网络,本文首先介绍了其概念、发展历程以及发展趋势,然后对网络架构、传输技术、链路预算、网络技术、管理控制技术、空间节点技术、信关站技术以及工程保障等方面的内容进行了深入的介绍。
关键词:信息化;网络架构;技术As a universal infrastructure that promotes the digital, mobile, networked and intelligent development of all walks of life in the future, the information network will greatly accelerate the transformation and innovative development of the global society with strong penetration and driving force. For information network, this book first introduces its concept, development history and development trend, and then discusses network architecture, transmission technology, link budget, network technology, management and control technology, space node technology, gateway station technology, and engineering support. The content is described in depth.Key words: informatization; network architecture; technology一、前言天地一体化信息网络贯穿海洋远边疆、太空高边疆、网络新边疆。
· 211 · 2023年3月10日第40卷第5期运营维护技术DOI:10.19399/j.cnki.tpt.2023.05.067卫星通信系统中的干扰因素及解决措施赵向乾(河北远东通信系统工程有限公司,河北 石家庄 050200)摘要:我国经济正处于快速发展的重要时期,各领域对于卫星通信质量提出了更高的要求,因此将卫星通信系统作为研究对象,叙述其基础分类,分析其应用优势,对常见的干扰类型做简要概述,并从相关干扰因素出发,提出较为具体的解决措施,旨在为更多卫星通信相关单位提供参考,提升卫星通信质量,助推我国各个领域的可持续发展。
关键词:卫星通信系统;通信干扰;解决措施Interference in Satellite Communication System and SolutionsZHAO Xiangqian(Hebei Far East Communication System Engineering Co., Ltd., Shijiazhuang 050200, China)Abstract: China ’s economy is in an important period of rapid development, and various fields have put forward higher standards for communication quality, which requires in-depth research. This paper takes satellite communication system as the research object, briefly describes its basic classification, analyzes its application advantages, and briefly summarizes common types of concentrated interference. Finally, starting from the analysis of ground environment, natural environment, equipment failure, space and other interference factors, it provides specific measures to solve the interference factors of satellite communication system, aiming to provide more units related to satellite communication with thinking direction and improve the quality of satellite communication, promote sustainable development in all fields of China.Keywords: satellite communication system; interference of communication; solution1 卫星通信系统基础分类卫星通信系统在进行具体划分的过程中,根据其运行特性可以分为近地轨道(Low Earth Orbit ,LEO )卫星通信系统、中地球轨道(Middle Earth Orbit ,MEO )卫星通信系统以及地球同步轨道(Geosynchronous Eearth Orbit ,GEO )卫星通信系统。