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卫星通信

卫星通信
卫星通信

,卫星通信

卫星通信是以卫星作为中介的一种通信方式,是在地面微波中继通信和空间电子技术的基础上发展起来的,具有通信距离远、覆盖范围广、不受地面条件的约束、建站成本与通信距离无关、灵活机动、能多址连接且通信容量较大等优点,在全球许多领域应用效果很好,尤其在军事上具有重要的应用价值。

我国卫星通信现状

(1)固定业务

1972年,我国开始建设第一个卫星通信地球站,1984年成功地发射了第一颗试验通信卫星,1985年先后建设了北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州等5个公用网地球站,正式传送中央电视台节目。此后又建成了北京、上海、广州国际出口站,开通了约2.5万条国际卫星直达线路;建设了以北京为中心,以拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州、西安、成都、青岛等为各区域中心的多个地球站,国内线路达10000条以上。专用网建设发展非常迅速,人民银行、新华社、交通、石油天然气、经贸、铁道、电力、水利、民航、中核总公司、国家地震局、气象局、云南烟草、深圳股票公司以及国防、公安等已建立了20多个卫星通信网,卫星通信地球站(特别是甚小孔径终端VSAT已

达万座。

我国还有INTERNET服务提供商(ISP)提供的网络和其他较小的卫星通信网络。另外,用户达万个的“金桥”工程卫星通信网也正在积极建设中。

(2)卫星电视广播业务

1984年,“东方红”卫星发射成功,开创了我国利用卫星传送广播电视节目的新纪元。

目前,中央电视台4套、教育台、新疆、西藏、云南、贵州、四川、浙江、山东、湖南、河

南、广东、广西、河北等十几个省级台的电视节目和40多种语言广播节目已上卫星传送,

已有卫星电视地面收转站十万个,电视专收站(TVRO) 约30万个。部分系统采用了比较先进

的数字压缩技术。

实践证明,卫星电视广播具有服务区域大、传播远、质量高、投资省、见效快和经济

效益高等一系列优点,是提高我国(特别是边远山区)电视广播节目覆盖率最有效、最先

进的技术手段。我国的卫星通信和电视广播网已初具规模,在国民经济、国防和教育等领

域发挥着越来越重要的作用。

(3)卫星移动通信业务

卫星移动通信主要解决陆地、海上和空中各类目标相互之间及与地面公用网的通信

任务。我国作为国际海事卫星组织(INMARSAT)成员国,北京建有岸站,可为太平

洋、印度洋和亚太地区提供通信服务。另外,我国实现并逐步开展机载卫星移动通信服务。

石油、地质、新闻、水利、外交、海关、体育、抢险救灾、银行、安全、军事和国防等部

门均配备了相应业务终端。现我

国已进入INMARSAT的M站和C站,有近5000部机载、船载和

陆地终端。

(7)在Internet、卫星宽带多媒体业务、卫星IP传输业务、卫星ATM 和地面蜂窝业务发展的推动下,卫星通信将获得更大发展。尤其是光开关、光交换、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射运载工具和新的轨道技术等各种新技术、新工艺的实现,将使卫星通信产生革命性的变化。卫星通信作为全球信息化网络设施的重要组成部分,

将对我国和世界经济、社会、军事的发展产生重大的促进作用。

二、政策与建议

我国广播电视卫星直播系统建成后要成功地进行商业化运作,其最重要的四条是:节目要丰富和多样化;个体用户可直接收看;用户接收质量好;接收设备和接收费用低。以上四条中,前二条与政府的政策有关,是影响卫星直播系统能否早日建成和成功地进行商业化运作的关键。为了推动直播卫星广播业务的发展,可在现有节目播出和接收管理体制的基础上,补充制定适合直播卫星广播业务发展的专项政策。

卫星通信系统所使用的频率

卫星通信系统中频段的选择直接影响到它的通信容量、质量、可靠性、设备的复杂性和成本的高低。

(一)卫星通信系统选择频率的依据

一般来说,卫星通信工作频段的选择应考虑以下因素:

1.电波应能穿过电离层,传播损耗和外部附加噪声应尽可能小。

2.应具有较宽的可用频段,尽可能增大通信容量。

3.合理地使用无线电频谱,防止宇宙中其他通信业务与之产生影响。

4.电子技术与器件的进展情况以及现有通信技术设备的利用与相互

配合。

卫星通信在国防现代化建设、社会经济发展以及我国参与全球经济一体化活动等方面都占有重要地位。我国只有紧紧抓住这一有利时机,真正把发展卫星通信事业摆在重要地位,及时跟踪、赶超国外卫星通信的先进技术,才能使我国在新一轮的国际竞争中占据有利地位。

随着Internet、地面移动网快速发展,卫星通信将会迎来一个更大的发展,我国将以自主的、大容量通信卫星为主体,建立起完善、长期稳定运行的卫星通信系统。同时,我国将积极对外开放,广泛进行国际合作,利用国际的先进卫星通信技术来发展我国的卫星通信。

我国卫星通信技术的发展应注意开发新频段,提高现有频段频谱的利用率,公用干线通信网应进一步向宽带化方向发展,利用IP、ATM建立卫星宽带综合业务数字通信网——国家信息高速公路。

对于专用卫星通信网应进一步向小型化、智能化、经济化方向发展。发展移动卫星通信系统的信关站技术和其他各类高增益、高跟踪精度的轻

型移动天线、伺服、跟踪技术。发展网络管理、控制及网络动态分配处理技术,发展网同步技术,发展适应卫星信道特点的卫星IP、卫星ATM与异构网互联的路由器技术。通信卫星向大功率、大容量、长寿命、高可靠大卫星平台发展,向星上交换、星上处理、星上抗干扰技术发展,中低轨道移动通信卫星向现代“小卫星”技术发展。

通信会导致其工作效率低下需采取一些措施予以到全球无缝覆盖以我国为例在偏远地区地面

解决比如在协议上进行改进或对链路进行分段网络的广泛覆盖仍然遥遥无期在沿海岛屿众多的

文献[7]对此给予了详细描述并给出了许多实验结地方建设地面网络非常困难在发达地区的某些

偏远地方同样没有地面蜂窝网的覆盖野外勘探

4) 服务质量QoS 飞机远洋运输船只远离城市的旅游探险者以

保证用户得到所需要的QoS 是宽带卫星通信

及紧急搜索救援人员等都需要一种不受地域天

业务成功的关键包括以下几个方面气限制的移动通信手段西部地区疆域广阔但多

时延把分组从发送方传输到接收方所需的为荒漠和戈壁人烟稀少卫星移动通信将显示出

时间独具的优势尤其是发生重大毁灭性自然灾害的地

时延抖动端端传输时延的变化程度区地面网络多数会遭到破坏而卫星移动通信可

吞吐量 2 个端点之间能够维持的最大数据传能是惟一幸存的通信手段所以卫星移动通信是

输速率一种大有可为的通信方式具有广阔的应用前景

丢包率未成功传输分组数与总传输分组数的需要指出的是卫星移动通信系统是作为地面

比例蜂窝系统的补充而存在的主要用于满足低业务密

可靠性网络可用度的百分比主要决定如降度的应用环境卫星波束如同能覆盖许多个不同类

雨和大气这样的环境参数型蜂窝小区的伞可用来覆盖相邻地面蜂窝网

文献[5]对卫星IP 网中的QoS 问题进行了详细之间的

缝隙地面蜂窝网不能覆盖的区域为暂时

研究过载的小区提供补充通信业务等

5) 降雨损耗

3.2 国内外发展概况

目前宽带卫星通信系统主要采用Ka Ku 频至今我国尚无自建的民用卫星移动通信系统国

段以获得较宽的可用带宽和较小的地面站天线口际上目前可以使用的卫星移动通信系统主要包括

径但这些频带的电波传播特性受降雨衰耗的影响1) 对地静止轨道GSO 卫星移动通信系统

较大根据实验和实际应用的结果采用上行链路提供全球覆盖的卫星移动通信系统有国际海

功率控制UPC 和自适应编码调制可以基本解决事卫星Inmarsat 系统提供区域覆盖的卫星移

这个问题比如NASA 的ACTS 卫星采用了RS 码动通信系统有北美移动卫星MSAT 系统亚洲

和卷积码级联晴朗天气情况下其误比特率可达蜂窝卫星ACeS 系统瑟拉亚卫星Thuraya

12

到10 有雨衰的情况下至少99 的时间可以系统提供国内覆盖的卫星移动通信系统有日本卫

11

达到10 星N-STAR 系统和澳大利亚卫星Optus 系统

等其中波束覆盖我国的系统有Inmarsat 和ACeS

3 卫星移动通信系统的发展现状及关键

国际海事卫星Inmarsat 系统是由国际海事

组织经营的全球卫星移动通信系统自1982 年开

3.1 卫星移动通信的基本概念始经营以来全球使用该系统的国家已超过160 个

卫星移动通信是指利用通信卫星作中继站实用户从初期的900 多个海上用户已发展到今天包括

现移动用户之间或移动用户与固定用户之间相互陆地和航空在内的29 万多个用户为了满足不断

通信的一种通信方式它是传统的卫星固定通信与增长业务的需要已开始发射第四代海事卫星第

地面移动通信交叉结合的产物从表现形式来看四代卫星为1 个全球波束19 个宽波束和228 个点

它既是一个提供移动业务的卫星通信系统又是一波束提供用户终端的卫星等效全向辐射功率强度

个采用卫星作中继站的移动通信系统所利用的卫为67dBW 点波束其IP 业务最高速率可达

星既可以是GSO 卫星也可以是NGSO 卫星如432kbit/s 可应用于互联网移动多媒体电视会

中等高度地球轨道MEO 低高度地球轨道LEO 议等多种业务

和高椭圆轨道HEO

卫星等2) 非静止轨道NGSO 卫星移动通信系统

虽然世界上地面通信网络已趋于完善但受地提出的方案很多真正发射组网进行运营的只

理条件和经济因素的限制地面蜂窝系统不可能达有3 个铱Iridium 全球星Globalstar 和轨

万方数据

道通信(Orbcomm)系统另一方面天线增益对系统所能达到的通信性能起

铱系统是由美国Motorola 公司提出的世界上着至关重要的作用目前国内已有多波束天线的

第一个低轨道全球卫星移动通信系统其基本目标设计能力对星用T/R 组件也有研制经验与国外

是向携带有手持式移动电话的铱用户提供全球个先进水平的差距主要在于星载工艺问题如何降低

人通信能力铱系统卫星星座由66 颗低轨道卫星功耗和重量是研究的重点

组成轨道高度780km 铱卫星采用星上处理和交2) 星上处理和交换技术

换技术多波束天线星际链路等新技术提供话具有星际链路星上处理和交换能力是对现代

音数据传真和寻呼等业务用户终端有单模手卫星移动通信系统的基本要求对于星际链路核

机双模手机和寻呼机耗资59 亿美元开发的铱心是解决天线的捕获跟踪和瞄准问题对于星上

系统于1998 年11 月开始商业运营1999 年8 月处理目前国内已有星上解调解扩和解跳的较成

13 日申请破产保护2000 年12 月新铱星公司成立熟技术主要问题在于可靠性重量和功耗等虽

用2100 万美元购买了投资近50 亿美元的铱星公然国内已经完成了具有小规模星上处理与交换功

司2001 年 3 月重新开始提供全球通信服务目前能的样机研制但受星载器件水平的限制在星上

有超过12 万用户并且以每月新增 2 000~3 000 个实现具有综合业务交换功能和动态拓扑条件下移

用户的速度在增长在2003 年上半年实现收支平动路由功能的交换机仍是一项需要重点攻关的关

衡在1997 年 5 月到2002 年 6 月期间共发射了95 键技术

颗卫星其中11 颗失效 4 颗陨落66 颗工作3) 移动性管理技术

移动性管理是移动通信系统必须要解决的问

题它包括位置管理和切换管理两方面虽然地面

3.3 卫星移动通信的特点

及其关键技术已有成熟的移动性管理技术但在NGSO 卫星移动

与卫星固定通信相比卫星移动通信具有如下通信系统中作为交换节点的通信卫星相对地面作

技术特点高速移动导致网络拓扑是变化的即使用户不移

1) 卫星功率有限与移动站低天线增益之间的动切换也是频繁发生的并且用户终端卫星和

矛盾十分突出信关站之间没有固定的连接关系因此对于星上

2) 电波传播情况复杂系统是在非高斯信道中处理和交换能力系统容量等都很有限的卫星移动

工作的由于移动站采用弱方向性的低增益天线并通信系统必须采用适当的移动性管理策略以便

在移动状态中进行通信多径效应和多普勒频移是在尽量降低移动性管理开销星载交换机处理负担

不可避免的和路由更新开销的条件下保证用户信息能够经过

3) 众多的用户共享有限的卫星频率与功率星际链路选路到目的地并且在通信过程中实现卫

资源星之间正确无误地切换

4) 移动台要求高度的机动性故小型化及支持4) 终端小型化

用户漫游是基本要求终端的体积重量主要由天线射频模块和电

为此除了需要解决如下的一些关键技术外池等决定从通信技术来说实现天线和射频模块

如卫星向覆盖区提供高的有效全向辐射功率采用的小型化是解决终端小型化的关键技术适应各类

必要的抗衰落技术如分集技术网络的运行管移动台结构要求的天线高稳定度的频率源考虑

理与控制星地一体化的优化设计还需着重解决到系统通常传输低速率信号载波间隔小多普勒

下列关键技术频移的影响等此要求尤为突出高效率的功率

1) 星载多波束天线技术放大器等都是需要进一步研究的

采用多波束天线是解决大覆盖范围和高天线在小型化天线中增益与覆盖性能的问题十分

增益之间矛盾的惟一手段如铱系统采用48 波束突出如既要求高增益又要兼顾高低仰角处增

天线全球星系统采用16 波束天线多波束天线益的均匀性是有矛盾的实现天线小型化

的基本

是影响我国卫星移动通信发展的核心关键技术一

途径是研制新颖的天线结构如螺旋天线微带

方面其重量功耗直接影响卫星平台的设计指标贴片的平面天线天线分集等和采用新材料如

万方数据

在目前的通信卫星中,已采用许多代表当今世界通信卫星的先进技术,如氙粒子发动机、高能太阳电池和蓄电池、大天线和多点波束(如:THURYU、ASES、TORSS、GALILEO等卫星天线)、卫星星上处理器(如:窄带信道化器、数字波束成形网络和BUTLER矩阵放大器)以及射频功率动态按需分配等技术,这些技术的发展,对通信卫星和卫星通信的发展产生了深刻的影响。

当前卫星通信使用的频段

卫星通信系统常用的频率范围为150MHz~300GHz。然而,在不同频段,大气对电波传播的影响是不同的。

卫星通讯频段可分为:6/4GHz(C波段)、8/7GHz(X波段)、14/11GHz (Ku波段)、14/12GHz(Ku波段)、30/20GHz(Ka波段)

Ku波段的缺点是在暴雨、浓云、密雾等恶劣天气情况下,接收系统的C/T值下降很大,在Ku波段卫星通信网中的地球站必须避免低仰

角。

Ka波段(30/20GHz)也已开始使用,该频段的可用宽带可增大到3500Hz,但降雨的影响相当严重。

卫星移动通信是指利用通信卫星作中继站实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间相互通信的一种通信方式。它是传统的卫星固定通信与地面移动通信交叉结合的产物。从表现形式来看,它既是一个提供移动业务的卫星通信系统,又是一个采用卫星作中继站的移动通信系统,所利用的卫星既可以是GSO卫星,也可以是NGSO卫星,如中等高度地球轨道(MEO)、低高度地球轨道(LEO)和高椭圆轨道(HEO)卫星等。

虽然世界上地面通信网络已趋于完善,但受地理条件和经济因素的限制,地面蜂窝系统不可能达到全球无缝覆盖。以我国为例,在偏远地区,地面网络的广泛覆盖仍然遥遥无期;在沿海岛屿众多的地方,建设地面网络非常困难;在发达地区的某些偏远地方同样没有地面蜂窝网的覆盖;野外勘探,飞机,远洋运输船只,远离城市的旅游探险者,以及紧急搜索、救援人员等都需要一种不受地域、天气限制的移动通信手段;西部地区疆域广阔,但多为荒漠和戈壁,人烟稀少,卫星移动通信将显示出独具的优势;尤其是发生重大毁灭性自然灾害的地区,地面网络多数会遭到破坏,而卫星移动通信可能是惟一幸存的通信手段。所以,卫星移动通信是一种大有可为的通信方式,具有广阔的应

用前景。

需要指出的是,卫星移动通信系统是作为地面蜂窝系统的补充而存在的,主要用

于满足低业务密度的应用环境。卫星波束如同能覆盖许多个不同类型蜂窝小区的“伞”,可用来覆盖相邻地面蜂窝网之间的缝隙、地面蜂窝网不能覆盖的区域、为暂时过载的小区提供补充通信业务等。

在目前的通信卫星中,已采用许多代表当今世界通信卫星的先进技术,如氙粒子发动机、高能太阳电池和蓄电池、大天线和多点波束(如:THURYU、ASES、TORSS、GALILEO等卫星天线)、卫星星上处理器(如:窄带信道化器、数字波束成形网络和BUTLER矩阵放大器)以及射频功率动态按需分配等技术,这些技术的发展,对通信卫星和卫星通信的发展产生了深刻的影响。

卫星通信的发展前景

随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高,卫星通信应用范围愈来愈广泛,服务水平愈来愈提高。在当今地面通信飞速发展的情况下,卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险,甚至遭受重大挫折,但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。因此,从全局和长远来看,未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。

地面电信网通常由交换网、传输网和接入网组成,现代卫星通信技术都可实现上述功能。技术上卫星通信系统已能做到不依赖地面电信网独立成网,直接向公众提供各种通信服务。这对有通信需求但无地面通信设施或建立地面通信设施不经济的地区有重要意义。这些地区是发展卫星通信业务的主要市场。

随着卫星固定通信业务和卫星直接广播业务用户终端进一步小型化和可移动性,与卫星移动通信业务用户终端的区别将减小;同样,随着卫星直接广播业务由单向电视和声音广播向双向多媒体通信业务发展,卫星直接广播业务与卫星固定通信业务的区别也将减小;此外,这三种业务都在往宽带多媒体通信业务发展。这三种业务同一性增加、互异性减小的趋势,体现了这三种业务正在往融合方向发展,这种发展将更妤地适应人们进行各种活动的需要

各种卫星通信网与多种地面业务传输网将进一步互连互通,成为地面业务传输网不可缺少的补充和延伸,并与地面通信网一起联合组成全球无缝隙覆盖的海陆空立体通信网。

地面电信网、计算机网和有线电视网将继续往三网融合方向发展。自然,作为地面三网补充和延伸的卫星通信网也参与了融合。其步骤是

不同性能和用途的卫星通信网先分别接入各种地面通信网发挥它们的作用,然后随着地面三网融合很自然地成为四网融合。

宽带多媒体卫星通信将会有重大发展,将成为地面信息高速公路的一个重要组成部分。它将为正在到来的信息化社会提供各种服务。

卫星移动通信

业务将会由小到大逐渐发展起来,将成为个人通信业务一个不可缺少的组成部分。在第二代地面移动通信业务基础上发展起来的第三代移动通信业务将包含卫星移动通信业务。第三代移动通信业务的开通和进一步发展将使人们进入真正的个人通信时代。

卫星通信在国防现代化建设、社会经济发展以及我国参与全球经济一体化活动等方面都占有重要地位。我国只有紧紧抓住这一有利时机,真正把发展卫星通信事业摆在重要地位,及时跟踪、赶超国外卫星通信的先进技术,才能使我国在新一轮的国际竞争中占据有利地位。

随着Internet、地面移动网快速发展,卫星通信将会迎来一个更大的发展,我国将以自主的、大容量通信卫星为主体,建立起完善、长期稳定运行的卫星通信系统。同时,我国将积极对外开放,广泛进行国际合作,利用国际的先进卫星通信技术来发展我国的卫星通信。

我国卫星通信技术的发展应注意开发新频段,提高现有频段频谱的利

用率,公用干线通信网应进一步向宽带化方向发展,利用IP、ATM建立卫星宽带综合业务数字通信网——国家信息高速公路。

对于专用卫星通信网应进一步向小型化、智能化、经济化方向发展。发展移动卫星通信系统的信关站技术和其他各类高增益、高跟踪精度的轻型移动天线、伺服、跟踪技术。发展网络管理、控制及网络动态分配处理技术,发展网同步技术,发展适应卫星信道特点的卫星IP、卫星ATM与异构网互联的路由器技术。通信卫星向大功率、大容量、长寿命、高可靠大卫星平台发展,向星上交换、星上处理、星上抗干扰技术发展,中低轨道移动通信卫星向现代“小卫星”技术发展。

在Internet、卫星宽带多媒体业务、卫星IP传输业务、卫星ATM和地面蜂窝业务发展的推动下,卫星通信将获得更大发展。尤其是光开关、光交换、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射运载工具和新的轨道技术等各种新技术、新工艺的实现,将使卫星通信产生革命性的变化。卫星通信作为全球信息化网络设施的重要组成部分,将对我国和世界经济、社会、军事的发展产生重大的促进作用。

我国卫星通信的未来发展

我国卫星通信事业已取得了长足发展,但仍不能满足经济发展的需要,我国卫星通信

的前景广阔,任务也十分艰巨。

2.1 大容置、多频段卫星

卫星通信中的常见问题

问题: 5、降雨损耗及链路可用度 6、饱和通量密度 7、转发器的增益 8、连路计算 9、系统容量估算 5、降雨损耗及链路可用度: ①降雨对链路的影响:降雨会导致电磁波的散射并且会吸收无线电波的能量;降雨的衰减量随着频率的升高而增加,因此Ku波段的降雨衰减要比C波段严重;水平极化的降雨衰减要比垂直极化的降雨衰减要大;雨衰会产生噪声,衰减和噪声对卫星链路性能的影响在上、下行链路的雨衰余量中考虑。 降雨对天线罩的影响:对半球形的天线罩,降雨会产生一个厚度不均匀的水层,水层将导致吸收损耗和反射损耗(1mm厚的水层所产生的损耗是14dB)。 降雨会导致信号的去极化:雨滴通过大气层时略带椭圆形,主轴方向对电场分量的影响不同于次轴方向对电场分量的影响,其结果就是使电波变成了椭圆极化波;对圆极化波的影响大于线性极化波,为了弥补降雨引起的去极化,需要安装去极化装备。 ②链路可用度: 定义:在一年中% p的时间内,链路的误比特率不超过一个给定的门限值 p的概率,称为链路可用度。因此链路可用度表示含义是:一 b

年中经过该链路传输的误比特率性能优于门限b p 的时间百分比。为了使链路可用度达到要求,定义一个门限载噪比C/N []th 和余量[M],余量[M]包括雨衰余量、系统余量以及设备余量等,因此设计系统应该达到的载噪比为:[][M](dB)[]C C N N th =+。 6、饱和通量密度: 卫星转发器的行波管放大器(TWTA )存在输出功率饱和现象,由此定义:使TWTA 达到饱和时接收天线所要求的通量密度为饱和通量密度,用s ψ表示。卫星转发器的饱和通量密度也称为卫星转发器的灵敏度。 如果用[]EIRP S 表示能使卫星接收天线达到饱和通量密度所要求的地球站的有效全向辐射功率,则有: 2 4[][][]10lg( )s s s LOSS EIRP π ψλ =-+ 显然,2 4[][][]10lg( )s s s LOSS EIRP π ψλ =+-,这样,如果知道卫星接收系统 的设计参数s ψ以及系统的工作频率、各种传输损耗,就可以计算单一载波时地球站的[]EIRP S 。 7、转发器的增益: 卫星转发器的三个主要参数为[]G T 、S ψ与EIRP 。[]G T 和S ψ(饱和通量密度)反映卫星接收系统在其服务区内的性能,它们与卫星接收天线的增益分布线性相关。EIRP 反映转发器的下行功率,它与卫星发送天线的增益分布线性相关。

卫星通信基站选址

卫星通信基站选址及勘察 一、简介 (一)项目建设基本流程 (二)无线设计基本流程 一般来说,一个完整得项目应该包括:项目启动、选址、勘察、设计、出版归档、会审等五个阶段(过程),如果会审得结果需要进行修正设计,则还包含设计修正阶段(过程) (三)规划、可研报告编制流程 (四)选址及勘察工作内容

1、选址 工程阶段:可研、规划阶段;初步设计(两阶段设计);施工图设计(一阶段设计)。 工作内容:根据网络规划方案或现有网络布局情况,对新增或搬迁站点得建设位置进行选定。 选址就是网络建设从规划走向实施得第一步,实际网络就是否基本符合规划设想,选址得恰当至关重要 选址就是网络建设得奠基石,优质得网络建立在科学得选址上2、勘察 工程阶段:初步设计或施工图设计 工作内容:在移动站点建设现场收集设计工作得必备数据,就是着手进行设计得前提.勘察得输出主要有:勘察资料(勘察表、勘察草图、照片等)、勘察数据。这些资料、数据就是后续设计阶段得重要基础,必须保证其正确性与完整性。 二、流程及方法 (一)选址流程及方法 1、工作流程

2、选址方法 1)选址前准备 ●计划 时间、地点、人、工作量、车、钱 ●沟通 领导、甲方、相关人员、司机 ●资料 电子地图(纸质地图)、规划方案(建设原则、建设思路、布点图)、通信录 当地基本情况(话务、覆盖、城市规划) ●工具 包、勘察夹、勘察表、勘察纸、四色笔、

相机、手提电脑、指北针、测距仪、GPS、望远镜、皮尺、卷尺……… 测试软件、测试设备、车载电源? 2)选址 ●了解环境 明确周围基站位置 核实规划目标 ●确定目标 基本要求:位置、高度、机房、天面、承重、业主、电、传输; 安全性要求:洪涝区、高压电站、加油站、滑坡山体、航空管制区、易燃易爆区、粉尘区…… 业主要求、市政规划情况; 备选点 ●记录资料 周围环境:描述、拍照(30/12)、建筑物外观(物业用) 基本信息:位置(GPS,地址)、高度、机房条件、天面条件、承重、业主联系方式、特殊要求 填表(选址记录表) 3)选址后工作 ●当天 整理选址数据:照片、记录表、选址明细表、布点图 汇总讨论,确定明天选址目标 ●回单位前

卫星通信地球站

卫星通信地球站 科技名词定义 中文名称:卫星通信地球站 英文名称:satellite communication earth station;earth station of satellite communications 其他名称:卫星通信地面站 定义1:设置在地球表面,对通信卫星发射信号的设备。 应用学科:航空科技(一级学科);航空电子与机载计算机系统(二级学科) 定义2:在地球的陆上、水上、空中设置的能通过通信卫星传输信息的微波站。 应用学科:通信科技(一级学科);卫星通信(二级学科) 以上内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片 卫星通信地球站,satellite communications earth station,卫星通信系统中设置在地球上(包括大气层中)的通信终端站。用户通过卫星通信地球站接入卫星通信线,进行相互间的通信。主要业务为电话、电报、传真、电传、电视和数据传输。20世纪60年代中期,为使卫星通信进入实用阶段,主要使用地球同步轨道通信卫星。卫星通信使用微波频段。由于卫星距地球3万多千米,电波路径损失很大,地球站需要采用大口径天线、大功率发射机和高灵敏度低噪声的接收系统。 目录 类型

卫星通信地球站 卫星通信地球站按使用方式分为固定站、可搬运站和移动站(船载、车载、飞机载);按通信性能分为标准站和非标准站。在标准站中又分为A、B、C、D 4种类型。A、B、D3种站的天线口径分别为29~32米、11米和4.5~5米,用于6吉赫(上行)和4吉赫(下行)通信频段的系统;C型站天线口径为16~20米,用于14吉赫(上行)和11吉赫(下行)通信频段的系统。典型的卫星通信地球站的基本组成包括:天线系统、高功率发射系统、低噪声接收系统、信道终端系统、电源系统、监控系统。为实现用户间通信,还需有地面接口系统、信息传输系统和信息交换中心。随着对卫星通信需求的日益增长和通信卫星技术的迅速发展,卫星通信地球站的种类日益增多,数量巨大。近年来世界各国竞相发展便于移动、便于安装的小型卫星通信地球站,发展了一种非常小口径通信终端(VSAT)地球站,具有广阔的应用前景。 工作过程 卫星通信地球站的工作过程与微波接力通信终端站类似。发信时,每站的用户信号(电话、电报、图像、数据等)经基带处理、调制、上变频、功率放大,变换成适于卫星信道传输的形式,由天线对准卫星发送,卫星则将 卫星通信地球站 收到的信号经转发器变频、放大及其他处理后发回地面。各地球站天线接收到卫星转来的全部信号,经过与发射相应的反变换和处理,从中选出属于本站的信号分送给有关用户。为克服电波远程传播的巨大损耗、时延和噪声干扰的影响并有效地利用卫星

中国卫星系列介绍及应用

中国卫星系列介绍及应用 中国自一九七0年四月二十四日成功研制并发射第一颗人造卫星“东方红一号”至今,已在民用领域初步形成了遥感、通信广播、气象、科学探测与技术实验、地球资源和导航定位等六大卫星系列。 中国卫星研制工作开始于二十世纪五十年代末期,是在基础工业比较薄弱、科技水平相对落后、国家财力有限的条件下发展起来的,目前,各系列卫星已广泛应用于经济、科技、文化和国防等各个方面,取得了显著的社会效益与经济效益。 1.民用领域卫星系列 (1)“东方红”通信广播卫星系列。此系列包括三种不同类型的静止轨道通信卫星,即“东方红二号”、“东方红二号甲”试验通信卫星和“东方红三号”通信广播卫星。中国这一系列至今共发射了十颗卫星,为通信、广播、水利、交通、教育等部门提供了各种服务。其中东方红一号是新中国历史上第一颗人造卫星,具有里程碑式的意义。1970年4月24日,中国成功的发射了自己的第一颗人造卫星,卫星轨道的近地点高度是436KM,远地点高度为2384km,轨道平面与地球赤道的平面夹角为68.5°,绕地球一圈需要114min。卫星质量为173kg,用20.009MHz的频率播放“东方红”乐曲。“东方红一号”卫星升空后,星上各种仪器实际工作的时间远远超过了设计要求,“东方红”乐音装置和短波发射机连续工作了28天,取得了大量工程遥测参数,为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵的依据和经验。“东方红一号”的发射成功,为中国航天技术的发展打下了极为坚实的根基,带动了中国航天工业的兴起,使中国的航天技术与世界航天技术前沿保持同步,标志着中国进入了航天时代。 到2000年为止,中国共发射了三代通信卫星。第一代通信卫星是1984年发射的2颗通信卫星和1986年2月1日发射的东方红二号实用型通信广播卫星。第二代通信卫星是1988年3月7日、1988年12月22日、1990年2月4日和1991年11月28日发射的载有4台C波段转发器的东方红二号甲通信卫星。第三代通信卫星是1997年5月12日发射的东方红三号地球静止轨道通信卫星。 现今,中国实验性的发射了“鑫诺”及“亚太”系列通信卫星,成为下一代中国通信卫星主力军。 (2)“风云”气象卫星系列。该系列包括“风云一号”太阳同步轨道气象卫星和“风云二号”地球静止轨道气象卫星两类,太阳同步轨道气象卫星又称极轨气象卫星。“风云一号”、“风云二号”此前已分别发射了三颗和两颗卫星,在中国天气预报和气象研究方面发挥了重要作用。风云一号和风云二号分别进行过4次和3次发射,在中国天气预报和气象研究方面发挥了重要作用。 1988年9月7日,中国第一颗气象卫星风云一号由长征四号火箭发射升空。 中国在1997年6月10日发射第一颗地球静止轨道气象卫星风云二号甲,并于1997年12月1日正式交付用户使用。2000年6月25日又发射了风云二号乙。2004年10月19日又发射了一颗风云二号气象卫星。 (3)“实践”科学探测与技术试验卫星系列。这一系列形成时间较长,包括六颗卫星,分别是:一九七一年三月发射的“实践一号”;一九八一年九月用一枚运载火箭同时发射的“实践二号”、“实践二号甲”、“实践二号乙”;一九九四年二月发射的“实践四号”;一九九九年五月发射的“实践五号”。

卫星通信天线简介

常用卫星通信天线简介 天线是卫星通信系统的重要组成部分,是地球站射频信号的输入和输出通道,天线系统性能的优劣影响整个通信系统的性能。地球站与卫星之间的距离遥远,为保证信号的有效传输,大多数地球站采用反射面型天线。反射面型天线的特点是方向性好,增益高,便于电波的远距离传输。 反射面的分类方法很多,按反射面的数量可分为双反射面天线和单反射面天线;按馈电方式分为正馈天线和偏馈天线;按频段可分为单频段天线和多频段天线;按反射面的形状分为平板天线和抛物面天线等。下文对一些常用的天线 作简单介绍。 1.抛物面天线 抛物面天线是一种单反射面型天线,利用轴对称的旋转抛物面作为主反射面,将馈源置于抛物面的焦点F上,馈源通常采用喇叭天线或喇叭天线阵列,如图1所示。发射时信号从馈源向抛物面辐射,经抛物面反射后向空中辐射。由于馈源位于抛物面的焦点上,电波经抛物面反射后,沿抛物面法向平行辐射。接收时,经反射面反射后,电波汇聚到馈源,馈源可接收到最大信号能量。 图1 抛物面天线 抛物面天线的优点是结构简单,较双反射面天线便于装配。缺点是天线噪声温度较高;由于采用前馈,会对信号造成一定的遮挡;使用大功率功放时,功放重量带来的结构不稳定性必须被考虑。 2.卡塞格伦天线

卡塞格伦天线是一种双反射面天线,它由两个发射面和一个馈源组成,如图2所示。主反射面是一个旋转抛物面,副反射面为旋转双曲面,馈源置于旋转双曲面的实焦点F1上,抛物面的焦点与旋转双曲面的焦点重合,即都位于F2点。从从馈源辐射出来的电磁波被副反射面反射向主反射面,在主反射面上再次被反射。由于主反射面的焦点与副反射面的焦点重合,经主副反射面的两次反射后,电波平行于抛物面法向方向定向辐射。对经典的卡塞格伦天线来说,副反射面的存在遮挡了一部分能量,使得天线的效率降低,能量分布不均匀,必须进行修正。修正型卡塞格伦天线通过天线面修正后,天线效率可提高到0.7—0.75,而且能量分布均匀。目前,大多数地球站采用的都是修正型卡塞格伦天线。 卡塞格伦天线的优点是天线的效率高,噪声温度低,馈源和低噪声放大器可以安装在天线后方的射频箱里,这样可以减小馈线损耗带来的不利影响。缺点是副反射面极其支干会造成一定的遮挡。 图2 卡塞格伦天线 3.格里高利天线 格里高利天线也是一种双反射面天线,也由主反射面、副反射面及馈源组成,如图3所示。与卡塞格伦天线不同的是,它的副反射面是一个椭球面。馈源置于椭球面的一个焦点F1上,椭球面的另一个焦点F2与主反射面的焦点重

中国卫星通信现状和展望

中国卫星通信现状和展望 闵士权 一、卫星通信基本情况 我国卫星通信21世纪初发展基本情况如下: (1)卫星固定通信:空间段建设大发展;相应的卫星公用通信网、卫星专用通信网和卫星广播电视传输网得到较好的发展。 (2)卫星移动通信:静止轨道的便携式用户终端的全球卫星移动通信系统运营良好;中低轨道的手持式用户终端的各种全球卫星移动通信系统运营不佳。 (3)卫星直接广播:国外卫星声音直播系统正在进入中国市场;国内卫星电视直播系统已纳入国家重点建设项目,前期建设准备工作已开始。 (4)卫星宽带通信:积极发展卫星宽带通信业务;密切跟踪新型卫星宽带通信系统动态。 二、卫星固定通信情况 1. 空间段 中国独资或中外合资经营卫星的公司有5家:中国通信广播卫星公司、亚 洲通信卫星有限公司、亚太通信卫星有限公司、鑫诺卫星通信有限公司和中国 东方通信卫星有限责任公司。5家公司现有9颗静止通信卫星在轨运行提供业务,这些卫星是中星-6(东三)、亚洲-1、亚洲-2、亚洲-3S、亚太-1、 亚太-1A、亚太-2R、中卫-1和鑫诺-1。以上卫星共有346个转发器单元, 其中C频段213个,Ku频段133个。它们共覆盖了中国本土及其周边国家以及亚、太、非等部分地区。此外还有待发射的中星-8卫星,其转发器单元C频 段38个,Ku频段22个。以上卫星主要为中国国内用户服务,也为覆盖区内其 它国家和地区的用户服务。 为了开展国际业务需要,有关单位还租用了国外多颗通信卫星的转发器。 这些卫星有国际通信卫星和泛美卫星,还有银河-3R和热鸟-3通信卫星。 2.地面段 (1)公用通信国内业务:主要由中国电信、联通、网通和吉通诸公司经营。其中中国电信为最早和最大经营者。中国电信公网共用中星-6和中卫-1卫星

便携式卫星通信站设计与实现

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6d8065760.html, 便携式卫星通信站设计与实现 作者:高伟陈志汪梦 来源:《中国新通信》2013年第22期 【摘要】本文论述了一种新型便携式卫星通信站,对便携站的主要功能、基本原理、实 现方法做了详细的分析和介绍。通过对卫星天线单元、终端单元和结构设计等方面的阐述可知,我司设计、生产的便携式卫星通信站具有安装简单,对星快速,性能稳定的优点,可以在较短时间内为用户提供一个高品质的卫星通信网络,具有非常广阔的应用前景。 【关键词】便携式卫星通信站卫星天线终端单元卫星通信网络 一、引言 随着应急通信指挥系统的应用领域逐渐扩大,便携式卫星通信站已成为应急通信的一种重要通信组成部分。便携式卫星通信站通过与地球同步轨道卫星组网形成卫星通信网络,可以实现话音、数据、音视频和广域网接入功能的多媒体通信业务,实现如电话、传真、电传、电报、图像、可视电话、话带数据、计算机数据、复用数据、电话会议等功能,广泛应用于交通运输、抢险救灾、新闻采访、科考探险、公安、军事等应急和特殊通信领域。 二、技术方案 2.1 系统组成及功能 便携式卫星通信站主要由便携式卫星天线单元(含天线、伺服、BUC、LNB)和终端单元(含卫星调制解调器、交换机、视频会议终端、VOIP、矩阵、显示器、3G图传、单兵图传接收机等)组成。整套系统可由2人完成操作使用,总质量不大于60Kg。便携式卫星通信站基于VSAT卫星通信网,通过便携天线,可与后方指挥中心建立基于IP的透明链路。主要特点是简单、方便,易于运输,适应应急性指挥通信的要求,能够在较短时间内迅速搭建一个卫星通信平台,并建立起与主站的通信连接。便携式卫星通信站原理框图如图1所示,该系统具备卫星通信、视频会议、VOIP语音通话等功能。在执行任务时,通过单兵式微波图像传输系统将野外现场的声音、图像等相关资料实时传输到便携站,再通过VSAT卫星系统和专业视频会议系统将其传送到国家、省、市级指挥中心,为领导总揽全局,果断决策,正确指挥提供直接的现场信息。本文设计的便携式卫星站具备“一键式”对星功能,同时采用双跟踪寻星模式,寻星时间小于3分钟,跟踪精度小于0.2度。为满足不同场合不同业务量的需求,天线单元可选用等效口径1m或1.2m天线面,功放选用20W~40W功率功放,组合配置,用于提供传输不低于2Mbps的通信业务。 2.2 便携式卫星天线单元

卫星通信

浅述卫星通信系统 当今世界已经进入了信息时代,信息技术改变着人们的生活和工作方式,作为信息传输基础的通信技术,越来越与人们的日常生活密切相关。21世纪通信的发展与多媒体、互联网络、个人通信等高科技产物融合在一起,成为信息产业中发展最为迅速,进步最快的行业。面对如此迅猛的发展,我们必须以新观念、新思路、新模式和新设计方法去适应未来信息化社会。 卫星通信指的是在两个以上的地球站之间利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电波进行的通信,之前提到的地球站是设置在地球上(包括地面、水面和低层大气中)的无线电通信站。它将通信技术、计算机技术与航空航天技术相结合的一项重要成果,并且作为一种远距离通信方式从上世纪五十年代应用至今。 目前,卫星通信广泛应用于国际通信、国内通信、国防、移动通信和广播电视等诸多领域。较其他传统的通信方式而言,卫星通信具有极大优势,特别是在边远山区、人烟稀少地区、沙漠地区、江河湖泊地区以及海岛等通信不发达的地区,卫星通信具有其他通信手段不可替代的作用。鉴于卫星通信具有的上述优势,使得它自诞生之日起便迅速发展成为现如今通信领域中最为重要的一种通信方式。 一、卫星通信系统的起源于发展 1667年,著名物理学家牛顿在开普勒三定律的基础上,总结出了万有引力定律。万有引力定律的内容是:任何两个物体之间都存在着引力,其大小与两物体的质量乘积成正比,而与两物体之间的距离平方成反比。卫星和地球也服从万有引力定律,这就使得牛顿发现的万有引力定律成为卫星诞生的理论基础。 1945年10月,就在第二次世界大战刚刚结束不久,当时的英国空军雷达军官阿瑟〃克拉克(Arthur C.Clark)在《无线电世界》杂志上发表了关于“地球外的中继站”(Extra-Terrestrial Relays)学术性文章。在

移动卫星通信站系统设计方案

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)

卫星通信地球站设备1概述

卫星通信地球站设备 一、地球站的分类及组成 1.1地球站的各类 1.1.1卫星通信地球站 可以按安装方式、传输信号特征、天线口径尺寸、设备规模及用途来分类: 1、按安装方式: ●固定站 ●可搬运站 ●移动站 2、按传输信号特征: ●模拟站 ●数字站 3、按业务性质: ●遥测、遥控、跟踪站 ●通信业务站 4、按用途分: ●民用通信站:公用站 专用站 ●军用通信站:战略通信站 战术通信站

●卫星广播业务 ●气象卫星 ●航空、航海、导航 ●科学实验 另外还可以按工作频段、通信卫星类型、多址方式、天线口径等分类。 目前国际上,通常地球站天线口径尺寸及G/T值的大小将地球站分为A、B、C、D、E、F、G、Z等各种类型见下表1: 表1:各类地球站的天线尺寸及性能指标 ●其中A、B、C型站称为标准站,用于国际通信;

E和F又分为E-1、E-2、E-3和F-1、F-2、F-3等类型,主要用于国内通信。 其中E-2、E-3和F-2、F-3又称为中型站。E-1、F-1称为小型站。 1.1.2VSAT地球站的分类 1、按安装方式――固定、可搬、车载、机载、船载、背负式、手提式等 站。 2、按网络结构――星状、网状、星状网状混合结构。 3、按收发方式――单收站、单发站、双向站。 4、按业务性质――固定业务和移动业务。 5、按支持的主要业务类型分――话音VSAT站、数据VSAT站、综合VSAT 站。 其它的还有按工作频段分(L波段、C波段、Ku波段等)、多址方式(FDMA、TDMA、CDMA、SDMA等)。 1.2地球站的组成 一般的卫星通信地球站,尽管对于不同的通信体制,地球站的组成不尽相同。但其基本组成一般包括: 天线分系统、发射分系统、接收分系统、信道终端设备、遥测跟踪、监控分系统、伺服跟踪分系统和电源分系统。 1.2.1VSAT地球站设备组成 VSAT卫星通信网由卫星转发器、主站(中心站)和远端小站三部分

【完整版】2020-2025年中国低轨卫星通信行业高端市场开拓策略研究报告

(二零一二年十二月) 2020-2025年中国低轨卫星通信行业高端市场开拓策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业高端市场开拓策略概述 (5) 第一节研究报告简介 (5) 第二节研究原则与方法 (5) 一、研究原则 (5) 二、研究方法 (6) 第三节研究高端市场开拓策略的重要性及意义 (8) 一、重要性 (8) 二、研究意义 (8) 第二章市场调研:2019-2020年中国低轨卫星通信行业市场深度调研 (9) 第一节卫星通信系统简介 (9) 一、卫星通信系统的基本概念 (9) 二、低轨卫星通信系统的特点与优势 (13) 三、低轨卫星通信系统的商业价值和战略意义 (16) 第二节卫星通信市场发展现状与趋势 (18) 一、轨卫星通信产业发展环境 (18) 二、卫星通信市场发展现状与趋势 (19) 第三节国内中外低轨卫星通信系统发展现状 (22) 一、国外中低轨卫星通信系统发展 (24) (一)第一代低轨卫星通信系统 (24) (二)国外典型中低轨宽带星座建设计划 (27) 二、国内主要中低轨卫星通信系统 (29) (一)航天科技集团“鸿雁”星座 (30) (二)航天科工集团“虹云”工程 (31) (三)中国电科集团天地一体化信息网络 (32) (四)银河航天“银河Galaxy”5G 星座 (32) (五)国电高科天启物联网星座 (33) 第四节2019-2020年低轨通信卫星产业正在兴起 (33) 一、卫星按用途分类,通信类占比最大 (33) 二、我国新发卫星通信类占比快速提升 (35) 三、美国在轨卫星远多于其他国家 (36) 四、卫星按轨道分类——低轨正在兴起 (37) 五、低轨卫星系统具有成本低效率高的优点 (39) 六、新发卫星中低轨占比逐渐提升 (39) 七、2020年预计我国低轨卫星市场空间达4000亿元 (40) 第五节美国优先布局,中国也已起步 (42) 一、美国低轨卫星系统:已规划上万颗卫星 (42) 二、相比美国,中国低轨卫星产业起步晚、规模小 (47) 三、我国起步晚于美国,竞争已全面展开 (51) 第六节卫星星座产业链分析 (52) 一、低轨卫星通信产业链 (52) 二、当前地面设备和服务价值占比最大 (53)

卫星通信第1章

名词解释: 1 卫星通信:是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,在两个或多个地 球站之间进行的通信。 2 宇宙通信:以宇宙飞行体或通信转发体为对象的无线电通信称为宇宙通信。 3 摄动:对静止卫星来说,由于地球结构的不均匀和太阳,月亮的引力的影响等,将使卫星轨道参数随时变化,不断偏离出开卜勒法则确定的理想轨道,产生一定的漂移这种现象称为摄动. 填空: 1 宇宙通信包括三种形式:(1)(地球站)与(宇宙站)之间的通信,(2)(宇宙站)与(宇宙站)之间的通信,(3)通过宇宙站的(转发或反射)进行地球站之间的通信。 2 卫星通信系统通常由(通信卫星),(地球站)(跟踪遥测及指令系统)和(监控管理系统)等四大部分组成。 3 通信卫星主要由(天线分系统),(通信分系统),(遥测指令系统),(控制分系统)和(电源分系统)等五部分组成。 简答: 1卫星通信与其它通信手段相比,具有哪些明显的特点? 答:(1)通信距离远,且费用与通信距离无关; (2)覆盖面积大,可进行多址通信; (3)通信频带宽,传输容量大; (4)机动灵活; (5)通信线路稳定可靠,传输质量高。 2 简述卫星通信的基本工作原理。 答:首先,经市内通信线路送来的电话信号,在一个地球站的终端设备内进行多路复用,成为多路电话的基 带信号,在调制器中对中频载波进行调制,然后经上变频器变换为微波频率f 1 的射频信号,再经功率放大器、 双工器和天线发向卫星。这一信号经过大气层和宇宙空间,信号强度将受到很大的衰减,并引入一定的噪声, 最后到达卫星。在卫星转发器中,首先将微波频率f 1 的上行信号经低噪声接收机进行放大,并变换为微波频 率较低的下行频率f 2 的信号,再经功率放大,由天线发向收端地球站。 由卫星转发器发向地球站的载波频率f 2 的信号,同样要经过大气层和宇宙空间,也要受到很大的衰减,最后到达收端地球站。由于卫星发射功率较小,天线增益较低,所以收端地球站必须用增益很高的天线和噪声非常低的接收机才能进行正常接收。收端地球站收到的信号经双工器和接收机首先将 载波频率f 2 的信号变换为中频信号并进行放大,然后经解调器进行解调,恢复为基带信号。最后利用多路复用设备进行分路,并经市内通信线路,送到用户终端。 这样就完成了单项的通信过程。 双向的通信过程与单项的通信过程完全类似。不同的只是反方向的上行 频率用另一频率f 3,而且f 3 ≠f 1 , 下行频率用f 4 , 而且f 4 ≠f 2 ,这样以免上、 下行信号相互干扰。

车载卫星通信设备及操作简介

车载卫星通信设备及操作简介 3.1 卫星通信系统开通前应该注意的事项: 3.1.1 环境勘察 1)选择停放场所 ★选择较为平坦、坚实的空地作为停车场地。确保对卫星信号收发、微波信号收发不形成遮挡。 ★车辆上方应无遮挡物,以免阻碍天线桅杆正常升起。 ★应尽量避开高大的障碍物(陡坡、高大建筑、高大树木等),确保对卫星通信、微波通信、无线网桥通信的信号收发不形成遮挡。 ★如果采用市电则车辆停放地距最近的有效市电电源应在60M以内,且能打地桩以接地或能接入其他的接地系统。 ★车辆停放地还要考虑整车噪声对居民或环境的影响。 2)选择市电电源 ★车载系统原则上应尽量考虑采用目的现场的有效市电电源。 ★在车载系统到达现场前,应与提供电源的单位或供电部门做好协商。 3)确定传输方式 ★同相关单位协商拟采用的传输方式,传输方式应遵循方便接入的原则结合停放场所条件综合考虑。若距机房较近,可采用光纤直接连接的方式;否则可采用微波或者无线网桥传输方式;特殊情况可采用卫星传输方式。 ★采用微波或者无线网桥传输方式时,要预先选定好对端微波架设的位置,以最近的机房和视距传输来综合考虑。原则上在车载系统达到目的现场 前,应架设好对端微波天线,以尽量缩短系统开通的时间。 ★采用卫星传输方式时,应根据使用的卫星经度考虑对应方位无遮挡,且 避免使车头朝向卫星方位停放,以方便卫星天线接收。 ★车载卫星系统通过自动对星需要获取的信息:(1)GPS、(2)电子罗盘、(3)AGC(信标机电压)。

3.1.2 数据准备 确定BTS的相关数据 ★根据网络规划,确定车载BTS相关数据,如频点、邻区切换等,必要时,到目的现场测试移动网络的数据,了解频率干扰情况、话务量分配、切换等情况。同时与传输室确认应急车传输的接入基站,并在基站端对通传输电路,同BSC 核对每套应急传输电路所对应小区的关系、核对小区定义的设备数量、设备类型和软件版本等信息,确保BSC的数据定义与应急车安装的硬件完全对应; ★根据现场的网络状况,确定基站天线的覆盖范围和方向。 ★根据网络规划,确定车载BTS系统接入PLMN网的BTS的相关数据。 3.1.3 带卫星的小C车规范开通流程 1、停车、拉手刹 2、打地桩、接工作地、保护地 3、放支撑脚、启动联合供电 4、挂CDMA天线、升天线桅杆、接馈线 5、对星、核对工作频率、极化、标定功率、载波上星 6、开基站、数据下载 7、开通测试、网络优化 3.2 卫星系统概述 3.2.1卫星系统业务需求简介 卫星传输作为小型应急通信车三种传输方式(微波传输、光纤传输、卫星传输)之一的传输手段解决从车载BTS到各省BSC的Abis接口的传输,实现1x 语音数据及EVDO数据业务的传输。 3.2.2卫星系统组成 根据系统设备配置和改装要求,小型应急通信车包括移动通信系统(不同厂商BTS和BSC设备)、传输系统(SDH、PDH、50M无线以太网桥、车载卫星)及天馈线系统(卫星天线、微波天线基站天线、桅杆等),其中卫星子系统主要由以下几种设备组成: 车载卫星天线、GPS天线、天线控制系统、信标接收机、MODEM、LNB、固态高功放。

未来5年中国卫星互联网产业的预测分析

未来5年中国卫星互联网产业的预测分析 1.1卫星互联网的特点 根据中投产业研究院发布的《2021-2025年中国卫星互联网产业深度调研及投资前景预测报告》,卫星互联网是基于卫星通信的互联网,通过发射一定数量的卫星形成规模组网,从而辐射全球,构建具备实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络,具有广覆盖、低延时、宽带化、低成本等特点。 广覆盖:实现全球宽带无缝通信,作为地面网络的补充和延伸,实现有线电话网和地面移动通信网均无法实现的广域无缝隙覆盖,有效解决通信基础设施匮乏地区互联网接入问题。 低延时:实现延时与地面网络相当,卫星网络布置于近地轨道,数据信号在卫星与地面终端往返传输延时被大大降低,达到几十毫秒级别的较低延时。 宽带化:高通量卫星技术日渐成熟,高频段、多点波束和频率复用等技术的使用显著提升了通信能力,降低了单位宽带成本,能满足高信息速率业务的需求,极大的拓展了应用场景。 低成本:建设成本低于地面通信设施,与地面5G基站和海底光纤光缆等通信基础设施相比,具有显著成本优势。现代小卫星研发制造成本低,软件定义技术又可以进一步延长在轨卫星使用寿命。 1.2中国卫星通信市场规模 根据中投产业研究院发布的《2021-2025年中国卫星互联网产业深度调研及投资前景预测报告》,随着我国商业航天市场的逐步开放,卫星国家队和许多民营企业纷纷布局卫星互联网星座产业,将带动通信小卫星研制、火箭发射、卫星通信系统终端设备与软件应用市场爆发式发展。2018年,我国卫星通信市场规模达到607亿元。2019年中国卫星通信市场规模为682亿元,同比增长12.4%,2020年我国卫星通信市场规模将达723亿元。

基于卫星通信网络的视频传输方案V1.1

基于卫星通信网络的视频传输系统 方案设计 撰写:张健 修改: 版本号:V2012.1.0 2012年 9 月 4 日

一、方案需求分析 随着目前互联网的不断发展,人们对讯息的掌握也越来越频繁,特别是随着视频在各种领域的不断开拓,人们对视频资讯的需求也越来越高。 但在一些特殊环境下,不具备互联网的覆盖,视频传输成了一个很大的问题。特别是对移动船只,可能出现在地球上任意海域的某个地方,平时在海上航行或停靠码头上下货物,需要进行一些视频监控,怎么样才能将船上的视频监控资讯回传给指挥中心,并进行观看是本方案需要解决的问题。 按照航天的视频回传模式,需要租借卫星频道进行数据传输,这样成本非常高。我们根据实际情况,考虑到回传的视频监控录像不一定要实时监看且不是全天候的监控,基于此情况可进行线下传输,结合我所目前成熟的无线通信网络传输系统,提出了一种基于卫星通信网络的视频传输方案。 二、系统功能 ●视频监控录像压缩存储 ●移动IP格式数据打包 ●全球任一地点点对点数据传输 ●数据线下传输 ●视频资讯点播 基于卫星通信网络的视频传输方案,主要完成对视频流的无线传输以及播放功能。系统对前端摄像头采集到的视频监控录像进行编码压缩,将压缩后的视频监控录像通过卫星通信终端进行点对点的跨地域传输,指挥中心对监控录像进行存储,待录像全部接收完后存储在本地并提供给中心进行点播。

三、方案的基本结构 图1 基于卫星通信网络的视频传输方案示意图该系统主要由如下几部分组成: ●视频压缩存储分系统; ●点对点移动数据传输分系统; ●接收存储点播分系统。

视频压缩存储分系统 图2 系统的结构示意图 视频压缩存储分系统:主要完成对摄像头视频监控录像的采集,压缩并在本地进行存储,以供传输分系统进行传输; 点对点移动数据传输分系统:主要将视频数据从一个地点传输到另一个地点; 接收存储点播分系统:主要完成对传输分系统接收到的数据进行解析并进行保存,建立索引,并提供点播功能。 四、系统参数 考虑到卫星通信的带宽及服务商的流量使用费,本系统的主要参数如下: ●监控点最大数量:50个; ●监控视频分辨率:D1; ●单路视频码率:20Kbps; ●视频压缩格式:H.264格式(High Profile); ●点对点网络运营商:卫星通信运营商; ●本地视频存储空间:1T; ●每日最大录像时间:24小时; ●卫星通信最大带宽:492Kbps。

卫星通信地基础知识

卫星通信概述 1.卫星通信的基本概念与特点 定义:卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站,转发或反射无线电波,在两个或多个地球站之间进行的通信。卫星通信又是宇宙无线电通信形式之一,而宇宙 (1)宇宙站与地球站之间的通信;(直接通信) (2(直接通信) (3)通过宇宙站转发或反射而进行的地球站间的通信。(间接通信) 第三种通信方式通常称为卫星通信,当卫星为静止卫星时称为静止卫星通信。 大多数通信卫星是地球同步卫星(静止卫星:轨道在一定高度时卫星与地球相对静止)。静止卫星是指卫星的运行轨道在赤道平面内。轨道离地面高度约为 35800km(为简单起见,经常称36000km)。 静止卫星通信的特点 (1 a 通信距离远,且费用与通信距离无关(只要在卫星波束范围内两站之间的传 输与距离无关) b 覆盖面积大(三颗卫星即可覆盖所有地方),可进行多址通信(一发多收) c 通信频带宽(带宽为500M d 信号传输质量高,通信线路稳定可靠 e 建立通信电路灵活、机动性好(只要卫星覆盖到,均可建立地面站进行通信) f 可自发自收进行监测 (2 a 静止卫星的发射与控制技术比较复杂(所以国内做卫星发射的很少)。 b 地球的两极地区为通信盲区(轨道与赤道平行,切线方向下来无法到达两 c 存在星蚀(卫星在地球和太阳之间)和日凌(地球在太阳和卫星之间)中断 ——(现今可通过处理缩短这种现象)

d 有较大的信号传输时延(发射和接受时间)和回波干扰。 2. 卫星通信系统的组成 (1 通常卫星通信系统是由地球站、通信卫星(前两个为主要组成,负责卫星收发)、跟踪遥测及指令系统和监控管理系统(后两个提供辅助功能,监测卫星、姿态调整等)4大部分组成的,如图所示。 (2 两个地球站通过通信卫星进行通信的卫星通信线路的组成如图所示,是由发端地球站,上、下行无线传输路径和收端地球站组成的。

国内卫星通信业务的发展概况与思考

国内卫星通信业务的进展与考虑 一、卫星通信业务及要紧运营商 目前,国内经营卫星移动通信业务的电信运营商要紧有中国卫星集团公司的子公司中宇卫星移动通信有限责任公司和交通部中国交通通信中心的下属公司北京船舶通信导航公司。近年来,国内要紧经营或正在试验的卫星移动通信业务包括:海事卫星(Inmarsat)、铱星(Iridium)、全球星(Globalstar)和亚洲蜂窝卫星(AceS)等卫星移动通信业务。 近年来开展卫星国际专线业务的电信运营公司要紧有中国卫星集团公司的子公司中国广播卫星通信公司等单位。由于历史的缘故,有的基础电信运营商也在依照电信业务开展的实际需要经营着此类电信业务,如中国电信上海卫星通信公司和南方卫星通信公司等。 目前,卫星转发器出租、出售业务要紧的国内经营者有:中国卫星集团公司下属子公司中国东方通信卫星有限责任公司和

中国航天科技集团公司的子公司鑫诺卫星通信有限公司。 国内VSAT通信业务是一种按照增值电信业务治理的基础电信业务。因此,从事此类电信业务的运营企业在数量上就比前几种卫星通信业务要多一些。2005年度持有此类电信业务经营许可证的企业有39家,其中开通业务的约有33-35家。2004年的统计数据显示,从事此类电信业务的民营企业数量已达到总数的50%以上,其总部和主站要紧设立在北京、上海、广州、深圳、南京、成都和昆明等都市。 二、国内卫星通信业务进展概况 由于地面通信技术的飞速进展,光纤网络和移动网络资源的日益丰富,成本降低,资费下降,近几年来,国内卫星通信业务的进展面临着来自地面通信业务强有力的竞争和挑战。 1.卫星转发器出租出售业务 目前我国民用通信卫星资源十分有限,国内商用通信卫星转发器资源,不管在规模、性能、容量上与境外商用通信卫星相比都有较大的差距。

卫星通信知识点

卫星通信 卫星通信:是指利用人造地球卫星作为终极辗转发或发射无线电信号,在两个或多个地球站之间进行的通信。(特点:它覆盖面积大、不受地理条件的限制、通信频带宽、容量大、机动灵活,因而在国际和国内通信领域中,成为不可缺少的通信手段) 卫星通信系统:由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统、监控管理分系统四大功能部分组成。(①跟踪遥测及指令系统对卫星进行跟踪测量控制其准确进入静止轨道上的指定位置,并对在轨卫星的轨道位置及姿态进行监视和校正。②监控管理分系统对在轨卫星的通信性能及参数进行业务开通前的监测和业务开通后的例行监测和控制,以便保证通信卫星的正常运行和工作。③空间分系统指通信卫星) 卫星转发器:装在卫星上的收、发系统称为转发器,作用是接受由各地面站发来的信号,经变换频率和放大后,再发给各收端站。它主要是由天线、接收设备、发射设备和双工器组成。(主要的功能收到地面发来的信号(上行信号)后,进行低噪声发大,然后混频,混频后的信号再进行功率放大,然后发射回地面(下行信号)。上行信号和下行信号的频率是不同的,这是为了避免在卫星天线中产生同频率信号干扰) 卫星通信频率选择中考虑的损耗(电波传播的特点) 工作频段的选择主要考虑电离层的反射、吸收;对流层的吸收、散射损耗等因数与频率的关系。常用波段:L波段(1.6/1.5GHz)C波段(6.0/4.0GHz )Ku波段(14.0/12.0GHz 14.0/11.0GHz)Ka波段30/20GHz)一般工作频率选择在1-10GHz,最理想为4-6GHz。 考虑的传播损耗:1.自由空间的传播损耗。2.大气损耗(对流层的影响和电离层的影响) 3.移动卫星通信电波的衰落现象(多径传播和多径衰落) 4.多普勒频移(由于通信双方相对位置在移动时,由多普勒效应引起的附加频移) 同步卫星:如果卫星的轨道是圆形且在赤道轨道上,卫星离地面约35860km时,其飞行的方向与地球自转的方向相同,则从地面上任何一点看去,卫星都是相对静止的,这种对地静止的同步卫星简称为静止卫星。(利用静止卫星作为中继站的通信系统,称为静止卫星通信系统。) 信道:目前常用的多址方式有FDMA/TDMA/CDMA/SDMA在信道分配技术中,信道的含义,在FDMA中是指各地球站占用的频段;在TDMA中指各地球站占用的时隙;在CDMA中是指各地球站使用的码型。 信道利用率问题 编码方式选择的原则:①保证话音质量-数码率越高越好②有较高的信道利用率-数码率越低越好 两类编码技术:①波形编码(将时域信号直接编为数字代码如PCM、ADPCM等。)②参量编码(抽取频域特征参量或其它参量进行数字编码的方式,如线性预测声编码器 LPC 等。一般常用 ADPCM 方式) 卫星通信中的差错控制与扰码 差错控制 (1)前向纠错(FEC)码是一种无反馈的差错控制方式,依靠在编码过程中选用适当的纠错码,在接收端进行识别纠错。特点:不需要重发,适合于传输时延大的白噪声信道。 前向纠错码(FEC)分为分组码和卷积码两大类。①分组码主要采用:循环冗长校验(CRC)码和循环(BCH)码②卷积码主要采用:代数译码和概率译码两种方法。 (2)重传技术 是一种反馈差错控制方式,采用双向信道,当接收端收到信号被判有误时,反NAK信号要求重发,直到信号被确认,反馈ACK(acknowledge)信号时,再发送下一组信号。 特点:由于卫星信道时延太长(单边时延为0.27秒),重传方式适合于非实时的数据信息传输。重传技术(ARQ)分三种类型(停止与等待ARQ/连续ARQ/有选择的ARQ) 信道的分配方式:①预分配方式(PA)②按需分配方式(DAMA)③随机分配方式(RA) 多径传播和多径衰落:①高频电波在传播过程中,往往经过了反射、散射、绕射等途径,最后以合成波的形式到达接收天线,这种传输方式称为多径传播。 ②在多径传播的过程中,由于传播途径变化引起的衰落现象称为多径衰落。 信道的预分配方式(PA):每个地球站预先分配一个专用的上行和下行载波频率,其他地球站要接收某一地球站信号时,必须具备接收该站频率的条件。 优点:技术成熟、工作可靠等,适合用于站少而容量大的场合。 缺点:转发器同时放大多个载波,存在互调干扰。①采用最多的方式:模拟制—频分多路复用—调频—频分多址—预分配(FDM/FM/FDMA/PA)②当前发展最快的一种方式为:数字制—时分多路复用—数字调相—频分多址—预分配(TDM/PSK/FDMA/PA) 卫星通信体制:是指卫星通信系统的工作方式(即采用的信号传输方式,信号处理方式和信号交换方式等)指以下两方面内容:①卫星通信采用的信号传输方式-多路复用方式②信号处理和交换方式(调制方式/编码方式/多址连接方式) 卫星通信采用的多路复用和调制方式 广泛采用的多路复用方式为频分多路(FDM)和时分多路(TDM)两种。 调制方式:由于不同的数字调制方式具有不同的功率利用率和频带利用率,综合两方面考虑,现在主要采用二相移相键控和四相移相键控调制方式。随着转发器线性技术的发展,也有采用正交调幅QAM方式,以提高频率利用率。 互调干扰:由于放大器存在非线性,在放大过程中不可避免地要产生谐波,而FDMA方式卫星转发器要同时

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