衛(wèi)星通信系統(tǒng)知識(shí)介紹_第1頁
衛(wèi)星通信系統(tǒng)知識(shí)介紹_第2頁
衛(wèi)星通信系統(tǒng)知識(shí)介紹_第3頁
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文檔簡(jiǎn)介

關(guān)于衛(wèi)星通信系統(tǒng)知識(shí)介紹第一頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述-定義

衛(wèi)星通信定義:是微波通信的一種。它是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站,來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波而進(jìn)行的兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。由定義可知,衛(wèi)星通信系統(tǒng)由通信衛(wèi)星和地球站兩部分組成。通信衛(wèi)星實(shí)際上就是一個(gè)懸掛在空中的通信中繼站,把地球站發(fā)上來的電磁波放大后再返送回另一地球站。它居高臨下,視野開闊,只要在它的覆蓋照射區(qū)以內(nèi),不論距離遠(yuǎn)近都可以通信。地球站則是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面公眾網(wǎng)的接口,地面用戶通過地球站出入衛(wèi)星系統(tǒng)形成鏈路。

第二頁,共五十三頁,2022年,8月28日第三頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述-舉例說明

你在國(guó)內(nèi)要通過衛(wèi)星與大洋彼岸美國(guó)一個(gè)親戚打電話,先要通過長(zhǎng)途電話局,由它把用戶電話線路與衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的當(dāng)?shù)氐孛嬲具B通,地面站把電話信號(hào)發(fā)射到衛(wèi)星,衛(wèi)星接到這個(gè)信號(hào)后通過功率放大器,將信號(hào)放大再轉(zhuǎn)發(fā)到大西洋彼岸的地面站,地面站把電話信號(hào)取出來,送到受話人所在的城市長(zhǎng)途電話局,之后再轉(zhuǎn)接到你這個(gè)親戚的電話機(jī)上。第四頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述-主要優(yōu)點(diǎn)

1.通信距離遠(yuǎn)、覆蓋面積大:一顆靜止通信衛(wèi)星的天線波束,可以覆蓋地球表面積的42.4%。在這個(gè)覆蓋區(qū)域內(nèi),兩個(gè)相距18000公里的地面站可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信。在靜止軌道上等間隔(120度)配置三顆衛(wèi)星,就可建立起除地球兩極地區(qū)以外的全球通信。第五頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述-主要優(yōu)點(diǎn)

2.組網(wǎng)絡(luò)靈活,便于多重?cái)X取聯(lián)接在衛(wèi)星天線波束的覆蓋區(qū)內(nèi),衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)所屬的地面站可以同時(shí)和其它地面站建立各自的通信路線,形成一種多方向,多地點(diǎn)的通信。這種衛(wèi)星通信特有的性能,叫做多重?cái)X取聯(lián)接。另外,各種形式的地球站,可以不受地理?xiàng)l件的限制,無論是固定站還是移動(dòng)站,各種不同的業(yè)務(wù)種類,都可以組織在一個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)內(nèi),電路的建立十分靈活方便。第六頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述-主要優(yōu)點(diǎn)

3.通信品質(zhì)高、容量大衛(wèi)星通信工作在微波頻段,再加上各種頻率的重復(fù)利用,使得近代一顆通信衛(wèi)星可用頻帶寬度達(dá)幾千兆赫與之相應(yīng)的通信容量超過了33000條話路。在衛(wèi)星通信中,電波主要在接近真空的外層太空傳播。因而可以很大地減小大氣折射和地面反射的影響,傳播特性比地面微波接力線路明顯穩(wěn)定,所以通信品質(zhì)高。4.建設(shè)速度快。5.易于實(shí)現(xiàn)廣播和多址通信。6.同一信道可用于不同方向和不同區(qū)域。第七頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述-主要缺點(diǎn)衛(wèi)星通信中,信號(hào)經(jīng)同步通信衛(wèi)星一跳至對(duì)方地球站所實(shí)現(xiàn)的單向傳輸距離約72000KM,信號(hào)到達(dá)有延遲,大約270ms的時(shí)間。10GHZ以上頻帶受降雨雪的影響。天線受太陽噪聲的影響。第八頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信概述通信衛(wèi)星使用的頻段L-波段(1.6/1.5GHz):同步衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)使用頻段C-波段(4/6GHz)X-波段(8/10GHz)Ku-波段(12/14GHz)Ka波段(20/30GHz)第九頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類1.按衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方式分:同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)與非同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)。2.按通信覆蓋區(qū)分:國(guó)際衛(wèi)星通信系統(tǒng)、區(qū)域衛(wèi)星通信系統(tǒng)、國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。3.按使用者分:公用衛(wèi)星通信系統(tǒng)、專用衛(wèi)星通信系統(tǒng)。4.按通信業(yè)務(wù)分:固定地面站衛(wèi)星通信系統(tǒng)、移動(dòng)地面站衛(wèi)星通信系統(tǒng)、廣播業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。第十頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類5.按多址方式分:分頻多址(FDMA)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、分時(shí)多址(TDMA)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、空間分隔多址(SDMA)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、分碼多址(CDMA)衛(wèi)星通信系統(tǒng)、混合多址衛(wèi)星通信系統(tǒng)。6.按基頻信號(hào)分:模擬衛(wèi)星通信系統(tǒng)、數(shù)字衛(wèi)星通信系統(tǒng)。第十一頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)(GeosynchronousEarthOrbit):

利用在地球同步軌道上的衛(wèi)星作為接力站來轉(zhuǎn)發(fā)無線電波而進(jìn)行的兩個(gè)或多個(gè)地球站之間的通信。由于衛(wèi)星繞地球的運(yùn)行周期與地球自轉(zhuǎn)同步,而對(duì)地球應(yīng)相對(duì)靜止所以又可稱為靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)。靜止衛(wèi)星主要用作固定電話或電視傳送,以確保傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

第十二頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)同步軌道衛(wèi)星是指衛(wèi)星在離地球約36000km的太空,與地球自轉(zhuǎn)相同的方向運(yùn)行,運(yùn)行周期為一個(gè)恒星日,即與地球自轉(zhuǎn)一周的時(shí)間相同,等于24小時(shí)。衛(wèi)星在這個(gè)高度運(yùn)行的軌道叫做同步軌道。當(dāng)同步軌道的平面與地球赤道平面的夾角為零,也就是說衛(wèi)星沿赤道平面運(yùn)行時(shí),從地球上看衛(wèi)星仿佛靜止不動(dòng),這個(gè)軌道稱作靜止軌道或赤道軌道,靜止軌道上的衛(wèi)星稱靜止衛(wèi)星。第十三頁,共五十三頁,2022年,8月28日要保持衛(wèi)星與地球的運(yùn)行同步,就要綜合考慮地球自轉(zhuǎn)、地球公轉(zhuǎn)、衛(wèi)星飛行速度等多種因素,所以同步通信衛(wèi)星都“定點(diǎn)”在赤道上空,并有一系列的標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)。

第十四頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)

一個(gè)衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常是由太空分系統(tǒng)(通信衛(wèi)星)、地面站、追蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)和監(jiān)控管理分系統(tǒng)等四大部分組成。

第十五頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)

1、追蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)(測(cè)控系統(tǒng)):它的任務(wù)是對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行追蹤測(cè)量,控制其準(zhǔn)確進(jìn)入靜止軌道上的指定位置;待衛(wèi)星正常后,要定期對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行軌道修正和位置保持等控制。

2、監(jiān)控管理分系統(tǒng):它的功能是對(duì)定點(diǎn)的衛(wèi)星在業(yè)務(wù)營(yíng)運(yùn)前、后進(jìn)行通信性能的監(jiān)測(cè)和控制,例如對(duì)衛(wèi)星轉(zhuǎn)頻器(Transponder)功率、衛(wèi)星天線增益以及各地面站發(fā)射的功率、射頻頻率和頻寬等基本通信參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控,以保證正常通信。第十六頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-靜止軌道衛(wèi)星系統(tǒng)3、太空分系統(tǒng)(通信衛(wèi)星):通信衛(wèi)星內(nèi)的主體是通信裝置,其必要部分有衛(wèi)星本體上的遙測(cè)指令、控制系統(tǒng)和能源(包括太陽能電池和蓄電池)裝置等設(shè)備,通信衛(wèi)星主要是起無線電中繼站的作用,它是靠衛(wèi)星上通信裝置中的轉(zhuǎn)頻器(微波收、發(fā)信機(jī))和天線來完成的。每個(gè)轉(zhuǎn)頻器能同時(shí)接收和轉(zhuǎn)發(fā)多個(gè)地面站的信號(hào)。顯然,當(dāng)每個(gè)轉(zhuǎn)頻器所能提供的功率和頻寬一定時(shí),轉(zhuǎn)頻器越多,衛(wèi)星通信容量就越大。

4、地面站:地面站的主要作用有兩個(gè):一是向衛(wèi)星發(fā)射信號(hào);二是接收經(jīng)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)的,來自其它地面站的信號(hào)。第十七頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-頻分多址(FDMA)按不同配置的射頻來區(qū)別地球站地球站同幾個(gè)站通信就發(fā)幾個(gè)載波多址載波方式,即每個(gè)地球站僅發(fā)一個(gè)載波,而利用基帶中的頻分多路復(fù)用(FDM)或時(shí)分多路復(fù)用(TDM)進(jìn)行區(qū)別不同的地球站第十八頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-時(shí)分多址(TDMA)

時(shí)分多址方式即采用傳輸信號(hào)的不同的時(shí)間間隔來區(qū)分或代表不同的VSAT站的站址。也就是每個(gè)VSAT小站傳輸信號(hào)對(duì)具有不同收、發(fā)數(shù)字碼的時(shí)間間隔,以此區(qū)分不同小站。

第十九頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-碼分多址(CDMA)即采用傳輸信號(hào)的不同的碼元來區(qū)分或代表不同的VSAT站的站址多址方式的信道分配技術(shù)方法很多,在VSAT通信系統(tǒng)中,常采用的有預(yù)分配方式和按需分配方式第二十頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星通信分類-混合多址

美國(guó)投資建設(shè)的用66顆衛(wèi)星組成的“銥”星系統(tǒng)(IridiumSatelliteSystem)采用沿地球軌道高速運(yùn)動(dòng)的低軌道衛(wèi)星通信。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用TDMA/FDMA(時(shí)分多址/頻分多址)混合多址連接結(jié)構(gòu),系統(tǒng)由空中、地面和移動(dòng)3個(gè)部分組成,可提供尋呼、話音、數(shù)據(jù)、傳真、定位等業(yè)務(wù)。第二十一頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星地球站的組成-概述一般分為:天線、饋線設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、信道終端設(shè)備、天線跟蹤設(shè)備、電源第二十二頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星地球站的組成-各部分介紹

天線、饋線設(shè)備:

將發(fā)射機(jī)送來的射頻信號(hào)定向(對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星)輻射的電磁波,同時(shí)收集接收衛(wèi)星送來的電磁波送到衛(wèi)星接收機(jī)雙工器:一般衛(wèi)星天線是收發(fā)公用的,所以要進(jìn)行發(fā)射信號(hào)和接收信號(hào)的分離。第二十三頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星地球站的組成-各部分介紹發(fā)射設(shè)備:將中頻信號(hào)(70M)變成射頻信號(hào)例如:KU波段的信號(hào),并將功率放大到一定電平經(jīng)過天線系統(tǒng)發(fā)射出去。可以單載波工作和多載波工作對(duì)設(shè)備維護(hù)時(shí)要首先關(guān)掉電源第二十四頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星地球站的組成-各部分介紹接收設(shè)備:接收衛(wèi)星送來的衛(wèi)星信號(hào)送給解調(diào)器低噪聲放大器:對(duì)接收的微弱衛(wèi)星信號(hào)進(jìn)行信號(hào)放大和變頻的功能(L波段)第二十五頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星地球站的組成-各部分介紹信道終端設(shè)備:發(fā)射信道終端將用戶送來的消息進(jìn)行處理,變成適合衛(wèi)星體制要求的信號(hào)形式,接收信道終端設(shè)備與發(fā)端進(jìn)行相反的處理,還原出用戶的原始信號(hào)。天線跟蹤設(shè)備:因?yàn)殪o止衛(wèi)星并非絕對(duì)靜止,需要自動(dòng)或手動(dòng)跟蹤衛(wèi)星的位置,手動(dòng)需要人工定位,自動(dòng)需要相關(guān)的電子設(shè)備進(jìn)行定位。第二十六頁,共五十三頁,2022年,8月28日衛(wèi)星地球站的組成-信號(hào)工作流程圖示基帶信號(hào)基帶處理及調(diào)制器上變頻器合路器功率放大器雙工器天線低噪聲放大器分路器下變頻器解調(diào)及基帶處理基帶信號(hào)70M中頻信號(hào)L波段中頻信號(hào)KU波段中頻信號(hào)第二十七頁,共五十三頁,2022年,8月28日影響衛(wèi)星通信的常見因素日凌:每年春分和秋分前后幾天中,在星下點(diǎn)的中午一段時(shí)間里,太陽、地球和衛(wèi)星處在一條直線上,且衛(wèi)星在地球和太陽之間,在這種情況下,地球站天線指向衛(wèi)星的同時(shí),也指向太陽。由于太陽是一個(gè)強(qiáng)大的噪聲源,因此,地球站天線接收衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)的同時(shí),還不可避免地接收來自太陽的噪聲,使信號(hào)完全被噪聲淹沒而造成通信中斷。這種現(xiàn)象就叫日凌中斷。這種現(xiàn)象每年發(fā)生兩次,每次延續(xù)6天。每次幾分鐘,約占全年通信時(shí)間的0.02%。第二十八頁,共五十三頁,2022年,8月28日影響衛(wèi)星通信的常見因素

第二十九頁,共五十三頁,2022年,8月28日影響衛(wèi)星通信的常見因素星蝕:與發(fā)生日凌原因相似,每年春分和秋分前后各23天中,在星下點(diǎn)的午夜前后,太陽、地球和衛(wèi)星處在一條直線上,衛(wèi)星進(jìn)入地球的陰影區(qū),就會(huì)發(fā)生衛(wèi)星的日蝕,即發(fā)生星蝕。發(fā)生星蝕時(shí)會(huì)造成衛(wèi)星通信中斷。地星食,當(dāng)?shù)厍蛱幵谔柡托l(wèi)星之間,并成一條線的時(shí)候,由于地球陰影的原因,衛(wèi)星的太陽能電池不能正常供電。雨衰:雨、云、霧會(huì)吸收信號(hào)并使噪聲增加,在10GHZ以上頻帶表現(xiàn)尤為明顯。外部噪聲:天線前部有障礙物或天線前部有噪聲源,會(huì)增加噪聲,影響信號(hào)的接收。第三十頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-概述

北京華油天然氣有限責(zé)任公司(北京天然氣集輸公司)通信系統(tǒng)為Ku波段VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng),于1998年元月全網(wǎng)建成開通。該系統(tǒng)原租用亞衛(wèi)Ⅱ號(hào)衛(wèi)星第八轉(zhuǎn)發(fā)器3MHz帶寬頻帶,開放了數(shù)據(jù)、話音和圖象傳輸?shù)葮I(yè)務(wù)。根據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展需要,于1999年10月1日改租鑫諾1號(hào)第7A轉(zhuǎn)發(fā)器5.3MHz帶寬頻帶。第三十一頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-概述

該系統(tǒng)由一個(gè)主控站(HUB)和若干個(gè)無人值守遠(yuǎn)端站(VSAT)組成。主控站建在北京天然氣集輸公司調(diào)度控制中心大樓內(nèi)。遠(yuǎn)端站中大部分站為陜京天然氣管線的SCADA系統(tǒng)和生產(chǎn)運(yùn)行通信服務(wù)。每站配有1~2路數(shù)據(jù)接口和1~4路話音接口;另有1個(gè)遠(yuǎn)端站建在主控站機(jī)房?jī)?nèi)作培訓(xùn)站使用。第三十二頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-VSAT設(shè)備介紹

典型VSAT站主要包括三部分:天線、室外單元(ODU)、室內(nèi)單元(IDU)。室外單元由天線饋源、接收設(shè)備(低噪聲放大器和下變頻器)、發(fā)送設(shè)備(高功放和上變頻器)組成。ODU通過中頻連接電纜(IFL)連接到IDU。IDU包括基帶接收設(shè)備(中頻下變頻器和解調(diào)器)、基帶發(fā)射設(shè)備(中頻上變頻器和調(diào)制器)、用戶終端或電話的接口設(shè)備和對(duì)輸入輸出信號(hào)進(jìn)行監(jiān)控的處理器等。室內(nèi)單元包括TES、PES或HES單元等。第三十三頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-VSATVSAT是VerySmallApertureTerminal的英文縮寫,意思是甚小口徑衛(wèi)星通信終端,通常是指終端天線口徑在米左右的衛(wèi)星通信地球站。VSAT通信系統(tǒng)一般可以工作在二個(gè)頻段,分別是14(上行)/12(下行)GHz的Ku頻段和6(上行)/4(下行)GHz的C頻段。第三十四頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-TESTES:TelephonyEarthStation

由機(jī)箱、CU板、衰減器等部分組成。通過衰減器與室外單元連接,再通過天線與衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)通信。另一端通過CU板與程控交換機(jī)連接或直接連接話機(jī)完成通話鏈路的連通。TES室內(nèi)單元主要用于傳輸話音,還可以進(jìn)行傳真和數(shù)據(jù)傳輸。第三十五頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-PESPES:PersonalEarthStation

室內(nèi)單元用于傳輸數(shù)據(jù)。PES主要用于端站與調(diào)控中心之間的數(shù)據(jù)傳輸,端站控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)通過BM85與PES通訊。PES再通過衛(wèi)星傳輸至調(diào)控中心。PES與SCADA系統(tǒng)RTU的接口為RS-232C。另外,在PES出現(xiàn)故障數(shù)據(jù)通路中斷時(shí),可通過MODEM撥號(hào)方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。第三十六頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-HES

HES:HybridEarthStationHES是TES與PES設(shè)備集成在一起,共用一套室外設(shè)備來實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)和話音。

HES中的TES和PES相互制約,當(dāng)其中一個(gè)出現(xiàn)故障時(shí)另一部分無法正常工作,HES中的TES可以把故障PES卸下來之后恢復(fù)正常工作,而PES卻不能在沒有TES的情況下工作第三十七頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

小站和主站通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器構(gòu)成星狀網(wǎng),主站是VSAT網(wǎng)的中心結(jié)點(diǎn)。其主站的有效全向輻射功率(EIRP)高,接收品質(zhì)因數(shù)(G/T)大,故所有小站均可同主站互通。由于小站天線口徑小、發(fā)射EIRP低、接收G/T小,而此小站之間不能直接通信,必須經(jīng)主站轉(zhuǎn)發(fā)。數(shù)據(jù)VSAT網(wǎng)通常是分組交換網(wǎng),數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)采用分組傳輸方式,其工作過程是這樣的:任何進(jìn)入VSAT網(wǎng)的數(shù)據(jù)在發(fā)送之前先進(jìn)行格式化,即把較長(zhǎng)的數(shù)據(jù)報(bào)文分解成若干固定長(zhǎng)度的信息段,加上地址和控制信息后構(gòu)成一個(gè)分組,傳輸和交換時(shí)以一個(gè)分組作為整體來進(jìn)行,到達(dá)接收點(diǎn)后,再把各分組按原來的順序裝配起來,恢復(fù)成原來的報(bào)文。第三十八頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

數(shù)據(jù)VSAT網(wǎng)使用的衛(wèi)星信道可以分為外向(Outbound)信道和內(nèi)向(Inbound)信道。在數(shù)據(jù)VSAT網(wǎng)中,業(yè)務(wù)信道和控制信道是一致的,即業(yè)務(wù)子網(wǎng)和控制子網(wǎng)具有相同的星狀結(jié)構(gòu),通信體制為TDM/TDMA。主站通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向小站發(fā)數(shù)據(jù)的過程叫外向傳輸。外向信道一般采用TDM方式。從主站向各小站發(fā)送的數(shù)據(jù),由主計(jì)算機(jī)進(jìn)行分組化,組成TDM幀,通過衛(wèi)星以廣播方式發(fā)向網(wǎng)中所有小站。每個(gè)TDM幀中都有進(jìn)行同步所需的同步碼,幀中每個(gè)分組都包含有一個(gè)接收小站的地址。小站根據(jù)每個(gè)分組中攜帶的地址進(jìn)行接收。小站通過衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器向主站發(fā)數(shù)據(jù)的過程叫內(nèi)向傳輸。內(nèi)向信道一般采用TDMA。由小站向主站發(fā)送的數(shù)據(jù),由小站進(jìn)行格式化,組成信道幀(其中包括起始標(biāo)記、地址字段、控制字段、數(shù)據(jù)字段、CRC和終止標(biāo)記),通過衛(wèi)星按照采用的信道共享協(xié)議發(fā)向主站。第三十九頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-話音通信網(wǎng)

話音VSAT網(wǎng)控制子網(wǎng)的傳輸體制與數(shù)據(jù)網(wǎng)是一致的,而業(yè)務(wù)子網(wǎng)則是典型的網(wǎng)狀網(wǎng)結(jié)構(gòu)。要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)狀網(wǎng),SCPC(單路單載波)是一種簡(jiǎn)單可行的信道多址方式,SCPC信道分配則采用DAMA(按申請(qǐng)分配或稱為按需分配)方式。目前,投入實(shí)用的系統(tǒng)大部分是采用DAMA-SCPC方式的話音VSAT網(wǎng)。為了兼顧少數(shù)大業(yè)務(wù)量站間業(yè)務(wù),可以配置部分點(diǎn)對(duì)點(diǎn)預(yù)分配(固定分配)的信道。這種網(wǎng)狀網(wǎng)的業(yè)務(wù)信道除了用于話音業(yè)務(wù)之外,也可以用于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),分配方式和交換方式與話音業(yè)務(wù)類似。第四十頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)現(xiàn)狀-話音通信網(wǎng)

話音VSAT網(wǎng)的信道分配方式通常是按需分配與預(yù)分配結(jié)合。按需分配的呼叫過程有三個(gè)基本階段:

(1)呼叫建立主叫方通過控制信道向網(wǎng)控中心發(fā)出呼叫申請(qǐng)信息,網(wǎng)控中心在確認(rèn)衛(wèi)星信道和被叫方設(shè)備有空閑的條件下,向主叫方和被叫方分配衛(wèi)星信道,主叫方和被叫方進(jìn)行導(dǎo)通測(cè)試,建立線路。在這個(gè)階段,網(wǎng)控系統(tǒng)的主要任務(wù)是在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)建立線路,并使插入的附加呼損盡可能小。(2)通話線路建立后,兩方即可進(jìn)行通話或數(shù)據(jù)傳輸。(3)拆線通話結(jié)束后,由通話的主叫方或通話雙方(取決于系統(tǒng)設(shè)計(jì))向網(wǎng)控中心發(fā)出通話結(jié)束信息,網(wǎng)控中心發(fā)回確認(rèn)并回收資源(包括衛(wèi)星信道和用戶信道設(shè)備)。在這個(gè)階段,網(wǎng)控中心的主要任務(wù)是及時(shí)、準(zhǔn)確地回收空間資源和地面資源。第四十一頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-星狀結(jié)構(gòu)

模式:小站A—衛(wèi)星—主站—衛(wèi)星—小站B

星狀結(jié)構(gòu)的小站間是通過主站進(jìn)行的。由于信號(hào)是兩次上星下星,因此時(shí)延比較大,不適合于話音傳輸。這種結(jié)構(gòu)比較適合于數(shù)據(jù)傳輸。

第四十二頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

模式:小站A—衛(wèi)星—小站B

較適合于點(diǎn)到點(diǎn)之間進(jìn)行實(shí)時(shí)性通信的應(yīng)用環(huán)境,比如建立單位內(nèi)的VSAT專用電話網(wǎng)等(在進(jìn)行信道分配、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控管理等時(shí)一般仍要用星形結(jié)構(gòu))。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以直接經(jīng)過衛(wèi)星進(jìn)行小站與小站間的通信,它的時(shí)延比較小,經(jīng)較適合話音信號(hào)的傳輸。第四十三頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-混合結(jié)構(gòu)(星狀+網(wǎng)狀)

最適合于點(diǎn)到點(diǎn)或點(diǎn)到多點(diǎn)之間進(jìn)行綜合業(yè)務(wù)傳輸?shù)膽?yīng)用環(huán)境。此種結(jié)構(gòu)的VSAT網(wǎng)在進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)間傳輸或?qū)崟r(shí)性業(yè)務(wù)傳輸時(shí)采用網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),而進(jìn)行點(diǎn)到多點(diǎn)間傳輸或數(shù)據(jù)傳輸時(shí)采用星狀結(jié)構(gòu);在星狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)時(shí)可采用不同的多址方式。此種結(jié)構(gòu)的VSAT網(wǎng)綜合了前兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),允許兩種差別較大的VSAT站(即小用戶用小站,大用戶用大站)在同一個(gè)網(wǎng)內(nèi)較好地共存,能進(jìn)行綜合業(yè)務(wù)傳輸,能擇優(yōu)選擇最合適的多址方式,估計(jì)會(huì)有較大的發(fā)展。第四十四頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-地面站品質(zhì)因數(shù)

一般來說,工作頻段一定,當(dāng)折算到地面站饋線輸入端的總等效噪聲溫度一定時(shí),天線口徑越大,地面站接收靈敏度就越高,通常用地面站品質(zhì)因數(shù)G/T來描述,它是地面站最重要功能規(guī)范之一。G/T值的分貝計(jì)算式為:

[G/T]=10lgG-10lgT(公式1-2)

式中,G為接收天線增益;T為地面站饋線輸入端處的等效噪聲溫度。當(dāng)?shù)孛嬲咎炀€向衛(wèi)星發(fā)射的功率一定時(shí),若天線增益越高,則發(fā)射機(jī)需輸出的功率越小。當(dāng)衛(wèi)星覆蓋圖中在某地區(qū)的G/T值越高,即代表衛(wèi)星對(duì)于這一地區(qū)的上行信號(hào)有較好的接收性能。

第四十五頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-地面站有效全向輻射功率

有效全向輻射功率(EIRP)表征衛(wèi)星地球站和衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的發(fā)射能力。

EIRP=PT.GT,稱為地面站有效全向輻射功率;頻頻寬度寬,應(yīng)與天線分系統(tǒng)相同,載頻的精度高,載波頻率的相對(duì)精確度應(yīng)優(yōu)于6×10-6;放大器的線性度好;增益穩(wěn)定,對(duì)發(fā)射的有效全向輻射功率要保持在規(guī)定值的±0.5dB以內(nèi)。第四十六頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-傳播方程式

由于電磁波可以看作從一個(gè)起點(diǎn)發(fā)出后在自由空間內(nèi)傳播,傳播距離越遠(yuǎn),能量分布散開得越廣,因而能量密度越小,或者說電場(chǎng)強(qiáng)越弱。所以可以寫出接收點(diǎn)的信號(hào)功率為:

PR=PT.GT.GR/LP(公式1.3)

式中:

PT——發(fā)射功率;

GT——發(fā)射天線增益;

GR——接收天線增益;

LP=[4πd/λ]——為自由空間的傳播損耗;

d——傳播距離;

λ——工作波長(zhǎng)。第四十七頁,共五十三頁,2022年,8月28日名詞解釋-

TDM/TDMA體制

外向信道采用TDM方式,內(nèi)向信道采用TDMA方式。這種系統(tǒng)信道利用率最高,容量大,靈活性好,擴(kuò)容方便??晒ぷ髟贑或Ku波段。換頻由主站通過控制主站和VSAT的頻率合成器來實(shí)現(xiàn),因此比較方便,受干擾影響小。當(dāng)內(nèi)向采用多個(gè)載波時(shí),便產(chǎn)生了多載波TDMA,即一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器的頻帶容納多個(gè)不同的載波,各載波以窄帶TDMA方式工作。網(wǎng)中各站發(fā)射或接收所用的頻率和時(shí)隙均可調(diào)整。由于采用了TDMA、FDMA和TDM的組合,系統(tǒng)靈活性增加,顯著提高了系統(tǒng)容量。此體制特別適合于網(wǎng)絡(luò)容量大、由許多稀路由地球站組成、每站含有幾路話且業(yè)務(wù)類型多變、需要?jiǎng)討B(tài)和靈活連接的情況。采用這種方式的網(wǎng)絡(luò)效率最高,但技術(shù)較復(fù)雜。第四十八頁,共五十三頁,2022年,8月28日我公司VSAT衛(wèi)星網(wǎng)設(shè)備的維護(hù)1.定期檢查對(duì)星指示是否變化(方位、俯仰指示線),確保天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星;2.定期檢查衛(wèi)星參數(shù),確保信噪比處于最佳值;3.在衛(wèi)星工作不正常時(shí),應(yīng)及時(shí)與主站聯(lián)系做commission,調(diào)整好衛(wèi)星功率;如果采用多種方法仍不能排除故障

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