当前位置:文档之家› VSAT卫星通信技术在电力系统的应用

VSAT卫星通信技术在电力系统的应用

VSAT卫星通信技术在电力系统的应用
VSAT卫星通信技术在电力系统的应用

VSAT 卫星通信技术在电力系统的应用

摆 莉

(甘肃省电力设计院,甘肃兰州730020)

摘 要:简要介绍VSAT 卫星通信系统的特点、组网方式,在分析电力系统信息传输需求的基础上,在电力系统通信网络中,提出通过建立VSAT 系统,可以解决一些边远地区的变电所及发供电单位在采用地面通信方式无法解决信息传输的问题。针对各种不同的信息传输需求,提出了不同的VSAT 网络组网建设方案及建议。

关键词:VSAT 卫星通信;电力系统;应用;组网方案;建议

中图分类号:T N 927+.2

文献标识码:C 文章编号:1005-7641(2000)06-0049-04

收稿日期:2000-09-25

作者简介:摆莉,女,1966年生,工程师,长期从事电力系统

通信网络规划及设计工作。

0 引言

80年代,随着微波技术、计算机技术及数字处理技术的发展,适应通信发展的要求,卫星通信技术出现了重大突破,出现了一种新型的超小口径天线卫星通信系统技术-VSAT (Very -small Aperture T erminal)技术。VSAT 终端是指天线口径小于2.5m,由中心站应用管理软件高度监视和控制的小型地球站。VSAT 确定了卫星通信向设备小型化、多功能、智能化发展的方向。

近年来,随着通信技术及计算机技术及VSAT 卫星多址技术的发展、话音压缩、数据压缩、话中插数、协议仿真、快速分组交换、帧中继传输等一系列先进技术在卫星通信中的应用,不仅系统的性能价格比、可靠性、实时性不断提高,传输的信息种类及速率也有了较大增加;系统的卫星转发器占用频带宽度不断降低,减少了转发器租费;同时卫星经营公司关于卫星转发器频带的每单位租费也在逐年下调。这些都为卫星通信方式在电力系统的广泛应用奠定了基础。

在发达国家的电力调度自动化通信网络中,卫星通信早已得到了广泛的应用。目前,我国电力系统VSAT 卫星通信技术的应用还处于起步阶段,全国只有几十个VSAT 卫星地面站。

关于其在电力系统的应用前景及组网技术方

面,结合工程实际,业内也都在进行这方面的探讨。本文就VSAT 卫星通信系统在电力系统的应用及其VSAT 系统组网方案进行一些探讨,对组建VSAT 通信网络的一些建议,以与业内同仁交流,共同提高。

1 VSAT 卫星通信系统的特点及组网方式

国际上普遍认为VSAT 和PC 机的兴起是80年代信息技术变革的主要标志。VSAT 卫星通信系统是基于传输中低速率数据而开发的系统,十几年来这项技术已发展成可以传输高速数据及话音、图像、LAN 等ISDN 业务,技术发展十分成熟并且还在不断的发展,在各行业得到了广泛的应用,在世界各地及我国均组建了大量的VSAT 专网,同时VSAT 技术也与公众网络、移动系统等相结合,组成功能齐全、灵活方便、经济合理的综合性网络。

VSAT 系统从结构上分为星状网、网状网及星状网和网状网组成的混合状网络。星状VSAT 系统是一种适用于双向通信的、各终端用户间的相互通信由VSAT 系统主站控制管理的系统。网状网不需要主站,每个小站之间可以任意建立通信链路。混合网中根据传输的业务不同要求,部分采用星状网,部分采用网状网。工程实际中按照通信业务需求和路由选择,网络结构是多种多样的。

2 VSAT 系统在电力系统信息传输中的应

电力系统变电所与调度部门之间目前的通信传输要求为双向数据传输及话音传输,其数据传输为中低速率;各变电所与调度部门之间有通信传输要

求,变电所之间没有直接的通信传输要求。信息传输对通道安全性、实时性、可靠性要求较高,但业务量不大。

随着电力科学技术的发展,对信息传输网络的要求越来越高,不仅要求提供优质的话音传输,还要求能够提供可靠的中低速率数据通道;随着变电所无人值班及综合自动化的实施,要求提供一定的图像传输通道;而且电力系统管理信息网络的发展,传输网络要求具有以太网接口等等。电力系统技术发展要求信息传输网络的功能越来越强,网络结构越来越完善。

目前的电力系统通信网络主要由微波(点对点、一点多址、扩频)、光纤通信、电力线载波等地面通信方式组成,已建成了覆盖国家电网、大区电网、省内电网、地区电网的电力系统通信网络。但在地区电网通信网络建设中,总有若干地处偏远的变电所或发供电基层部门,由于电网结线限制或地理环境恶劣、位置偏远,采用地面通信方式或是无法保证传输要求(载波多次转接),或是因需要多次微波中继、架设长距离通信光缆等原因致使方案的性能价格比很低而无法采用。而卫星通信方式以其通信质量高、建站费用不受通信距离和地理环境限制、覆盖面积辽阔、连接环节少、信道容量大、抗地面灾害、开通快捷、操作维护方便等特点,成为解决这些站点通信需求的最佳选择。

3 电力系统现有VSAT网络分析比较

电力系统目前具有的VSAT卫星通信网络分租用商业卫星通信网络和自行组建小型VSAT网络两种。租用商业卫星通信网络就是各变电所与调度部门以商业VSAT网络远端站的方式租用商业网的信道,作为商业VSAT网络的一个子网,各变电所与调度部门之间的信息传输为双跳!传输;建设VSAT专网就是在系统中根据信息传输流向选择调度部门作为VSAT卫星通信网络的中心站,各变电所作为远端站组成一个通信网络,各变电所与调度部门之间的信息传输为单跳!传输。这两种方式各自的主要特点如表1所示。

由表1可见,当电网中需要采用卫星通信方式的站点较多,且传输的信息量较大、种类较多时(话音、数据、图像及LAN等),采用建设VSAT专网这种方式将是合理的,也有利于将来的发展。

接入商业VSAT网络方案,如果网络运营商的网络设计合理,支持的卫星转发器频段配置合理,传输延时可以满足电力系统调度自动化信息传输实时性指标要求。因双跳!传输引起的话音质量问题通过设备中采用回声消除技术可以得到一定的改善。当电网中只有个别的站点需要采用卫星通信方式,且传输的信息量小、种类较少时,采用这种方式将是比较经济合理的。

表1 两种卫星网络的特点比较

序号

方 案

租用商业卫星通信网络组建小型VSAT专网

特 点

1

信息传输为双跳!,传

输延时大

信息传输为单跳!,传

输延时小

2

对系统的管理控制、业

务类型的更改和通信参

数的调整、新业务的增

加和系统扩容等,用户

无自主性

网络为用户独享,系统

的管理维护由用户操作

管理、新业务的增加和

系统扩容等具有较大的

自主性和灵活性3

系统的安全性、可靠性、

实时性、扩展性较低

系统的安全性、可靠性、

实时性、扩展性较高4

传输延时大且不恒定

(信道申请碰撞几率不

稳定,延时不恒定),对

如话音、实时监控数据

的传输有影响

传输延时小且变化不大

(延时几率网络设计控

制),对如话音、实时监

控数据的传输影响小5

在商业网中组成星型子

网时,子网中的外围站

要经卫星双跳与子网中

的中心站通信,中心站

的发射信道就成了子网

的瓶颈,限制了网络的

扩充

网络扩容无瓶颈问题6

有运营商经营不善而倒

闭的后顾之忧

无运营商经营不善而倒

闭的后顾之忧

7

网络支持的业务容量较

小、种类较少

网络支持的业务容量较

大、种类丰富

8价格便宜系统初期投资较高

9安装、开通简便

系统安装、开通的工作

量较大

10

运营商负责网络运行维

护,用户可免去大量直

接和间接的运行维护费

需要专门的运行维护人

员,电路的运行维护费

用较高

4 电力系统VSAT系统组网方案

在电网通信网络设计中,应综合考虑通信网目

前的需求与发展,选择中等实用、经济合理的网络方案。

VSAT通信技术从出现至今,技术发展很快,适用于不同的业务传输需求,有不同的卫星多址协议、申请信道分配的控制方式、网络的数据通信协议和用户接口。在电力系统通信网络主要由地面通信方式组成的前提下,应用卫星通信方式的厂、所都是一些地面通信方式不适宜应用的地方,其网络结构一般较小。一般情况下有下列几种方案:县调范围的VSAT网络;地调范围的VSAT网络;覆盖一个省局系统内厂站的VSAT网络。前两种方案是目前我国电力系统有所应用的方案。

4.1 县调范围的VSAT网络

通常都只有几个小站,业务量小,一般情况下只传数据,个别情况同时有话音传输要求,这种系统对实时性的要求也不是很高,适宜于采用租用商业卫星通信网络的方案。即共享主站方案,变电所及调度部门均以远端小站的方式接入系统,其间为双跳!连接。

我国电力系统目前的VSAT系统大多数是这种网络。

4.2 地调范围的VSAT网络

通常需要采用卫星通信方式的厂、所数量为几个到十几个或几十个,传输的业务包括话音传输、中低速率数据通道、图像传输通道,而且有时要求具有以太网接口等等,这种网络结构传输的信息种类多、实时性高,不适宜于采用租用商业卫星通信网络的方案,而应该组建专用VSAT系统,厂、所与调度部门之间应以单跳!连接,网络应是以调度部门为中心,系统内厂、所为远端小站的网络。

组建专用VSAT系统有两种选择:一是采用星状网络集中控制、按需分配信道,对信道的分配、设备状态及运行参数的监测控制、业务量统计及计费等所有的监视、控制、网络管理功能均通过设在调度部门的系统主站进行,系统主站庞大、复杂,信道分配需要昂贵的DAMA控制器。由于网络结构不大,性能价格比不高。

另一种是采用网状网结构,这种网络方案不需要传统VSAT系统庞大、复杂的中心站,省却了昂贵的DAMA控制器,可以经过卫星一跳,直接为网络内任意两个地球站之间提供各种经济有效的综合业务服务。目前较多采用的是技术上比较先进的单载波多址卫星帧中继通信方式。

单载波多址与卫星帧中继通信技术结合,通过系统永久虚电路(PVC)完成信息包的端到端传送,在各地球站中,待发送的信息被复接成一个纯数据流,该数据流以帧中继的格式组成长度可变的信息包,每包含有目的地址。然后调制在地球站的发射载波上向全网广播发送。每个地球站只需发射一个载波,网络中的各个地球站都可接收其它各站的载波,并对接收到的信息包的报头地址进行检查,对属于本站的信息包进行处理。网内任意分布的卫星地面站结构简单,规格统一,降低了VSAT通信系统的复杂性,提高了系统的可靠性,可实现无人值守。网络采用积木式结构,可方便的进行网络配置和扩容。网络管理系统可设置在任何一个站点,对全网进行网络的监视、控制和管理。

单载波多址卫星帧中继通信方式每站占用的卫星转发器频带与所需传输的信息为一对一关系(每站信道均为专用,无竞争,无碰撞),这种结构的网络,对于卫星地面站点数适中的系统,具有较高的性能价格比。是一种非常适合地调范围的VSAT网络方案。

我国电力VSAT系统目前只有极少数地方采用这种网络结构,所组网络都比较小。

4.3 覆盖一个省局系统内厂站的VSAT网络

我国电力系统通信网络结构决定了VSAT卫星通信系统主要用于地调及以下通信网络,但是在一个省局系统内由于地域分布各个地区可能均有个别厂、所需要通过卫星通信方式来解决地面通信方式无法解决的问题,尤其在我国中、西部地区,地理地形特点决定了卫星通信方式在这里具有广阔的应用,例如云南省电力系统目前有20多个租用商业卫星通信网的地面站,2000年预计要建100多个卫星地面站。这样全省范围内可能需要建设多个VSAT 专网,各个网络均需各自的网络管理系统,分别租用卫星转发器频带,这样就可能造成系统的重复设置和资源的浪费,运行管理费用高。

结合我国电力系统省为实体的管理运行体制,作者认为,在这样的地区,应以省为主体,建立一个系统中心站设在省调通局、覆盖全省的VSAT网络。网络结构应保证各个地调至其所辖范围内的厂、所之间以及各个地调至省调通局之间的信息传输均为单跳!。网络管理系统设置在中心站,负责系统的监视、控制与网络管理;各个地调设置监视系统,可对其管辖范围内的地面站进行监视,以便于维护管理。

这种VSAT网络配置,不仅可以解决各个地调

与所辖范围内厂、所之间的卫星通信传输需求,而且可以作为省局-各地区局,各地区局之间信息传输的通道,为现有省内通信网络提供另一种可靠、高效的传输通道,并且可方便地为电力系统信息网络的发展提供可靠的Internet传输通道。

在我国许多省份都适宜于组建这样的VSAT 卫星通信网络,作为地面通信方式的一种高效、可靠的补充手段,以使电力系统通信网络结构更加完善。这样,前述的县调级、地调级VSAT网络可统一纳入省级网络建设中。

4.4 省级电力VSAT网络方案

这种以省为中心站的VSAT卫星通信网络组网方案有两种可选:

当5~10年内系统中规划接入VSAT网络的厂、所数量适中时,仍然可采用4.2中推荐的单载波多址卫星帧中继通信方式。

当规划中接入VSAT网络的厂、所数量较多,单载波多址卫星帧中继通信方式需租用的卫星转发器频带就比较大,而其中并非所有信道都需要一对一的。这时组建VSAT网络应采用其它更适合的多址方式,在省调通局设置系统主站,信道采用按需分配方式。只要网络设计及卫星转发器频带配置合理,由于网络点多,系统主站及DAMA控制器等费用分摊至每个站而使系统的性能价格比较高。网络运行维护费用因不需租用过宽的卫星转发器频带而减少。

在组建省级电力VSAT网络时,应根据系统的需求及发展,结合具体网络的信息传输需求,选择能代表当今通信技术发展方向,又有运行经验的VSAT系统,使网络经济合理,又有发展余地,能满足未来一定时间内通信发展的要求。

VSAT网络技术目前随着Internet技术发展的需求,与以太网LAN路由器等网络设备一体化,能较好的适应InterNet技术发展对通信网络的需求。随着IP通信技术的应用,其也必将与卫星通信技术结合。组网系统选择时应考虑到这方面的发展需要。

5 建议

目前,电力系统由于通信发展的需求,采用VSAT方式组建卫星通信网络的地方越来越多,但大多缺乏统一的规划,基本都是从局部需要出发,没有全局观念,因此网络建设大多存在方案选择不尽合理,投资重复,资源浪费的问题。

我国适宜采用卫星通信方式的省份,特别是中、西部地区应注重作好全网的统一规划工作,以免影响VSAT卫星通信方式在系统中的应用。

参考文献

[1] 杨运年.VSAT卫星通信网[M].北京:人民邮电出版

社,1997

[2] 以色列G ILAT公司.Skystar advantage TM V AST teckni

cal descript ion[S].July,1997

[3] 美国ST M W IRELESS公司.DAM A-10000网络[S].

April,1998

[4] 美国ST M WIR EL ESS公司.X.DAM A网络[S].Jan

uary,1997

[5] 多维通信公司.Sky Frame卫星帧中继综合业务网络

[S],1999

The application of VSAT satellite commu nication technology in the electric power system

BA I L i

(Gansu Electric Power Desig n Inst itute,L anzhou730020,China)

Abstract:Introduce V SAT satellite communicat ion systems specially and constructing networ k mode.T hrough analyzed the demand of electric pow er,advanced constitute VSAT system to resolved the problem of jumping off pow er supply unit can?t solve ground communication manner to resolve informat ion transmit channels.Contrapose various demand of information,w e table a proposals of differ ent VSAT network construction precept and sug gestion.

Key words:V SA T satellite co mmunication;eletric power;application;constructing netw ork precept;sug gestion 请及时订阅明年的#电力系统通信?

论电力应急通信中卫星通信技术的应用

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。

卫星通信技术的发展及应用

卫星通信技术的发展及应用 伴随时代的发展、科技的进步,卫星通讯技术逐渐应用于各个领域,卫星通信技术发展的迅猛让其成为众多专家学者探讨的热点话题。基于此,本文对当前的卫星通信技术及其发展轨迹、应用领域进行简单探索,希望能对今后相关的研究起到参考作用。 标签:卫星通信发展应用 社会的需求以及科技技术的推动,卫星通信技术的发展正不断向更高峰攀升,卫星通信技术下的新兴技术产业以及发展动向也受到大眾的关注,本文将对此进行概述,重点涉及卫星通信技术的发展现状、未来发展趋势以及应用效果等。 一、简介宽带卫星通信技术及其发展 1.宽带卫星通信发展及应用 所谓宽带卫星通信技术,就是将卫星作为中转站和地面的站点进行高速通信业务的传递,其作为宽带领域同现代卫星通信技术相结合的高科技产物,是卫星通信技术目前最主要的一项发展倾向。多媒体卫星即宽带卫星通信体系中转点的宽带卫星,其具有较宽的带宽,高值的EIRP以及品质含量,并且其在卫星上面的处理转移能力也没有明显的漏洞。可以凭借宽带卫星向USAT也就是较小口径的终端装置进行双向的网络及多媒体连接业务。但是需要强调的是卫星带宽的承受量要远远低于光线的线路容量。 宽带卫星通信体系主要的应用领域涉及娱乐,譬如交互双向游戏研发、远程教学视频、医疗教学、因特网媒体、电子商务以及数据中转站、文本传输等。据相关调查显示,当下全球卫星通信固有的近五千例常态转发装置里面,视频体系业务占据六成、数据占据两成、语音话务业务则仅一成。由此可见,接下来的几年,卫星通信技术的主要发展方向依然会以卫星视频为主导,卫星宽带通信技术仍需时间研讨。 2.宽带卫星通信体制亟待解决的技术难题 2.1空中接口常规标准化 运用常规标准化的接口是考虑到了应用的推广意义以及成本控制,集中迎合发展趋势。 2.2星上处理技术 为落实用户对于传输时间、终端标码以及误码率等方面的精细要求,宽带卫星采用星上处理的方式进行解决。传统通信卫星多运用弯道式转发技术,但是卫

4G通信技术及其应用前景

热点技术 4G通信技术及其应用前景 □杨超1梅康1陈金鹰1朱军2 (1、成都理工大学信息工程学院,成都 610059; 2、成都军区通信网络技术管理中心,成都 610011) 摘要:本文在介绍第四代移动通信基本概念的基础上,对其可能采用的OFDM、软件无线电、智能天线、MIMO、基于IP的核心网技术进行了讨论。通过对4G通信技术主要优势的分析,探讨了4G的基本特征,以及由于新技术的引用和效能的提高,将为4G带来的更为广阔的应用领域和市场。 关键词:移动通信4G OFDM 全IP核心网 引言 移动通信以其用户可在通信覆盖区域内任意位置、并在运动情况下通信,而极大地拓展了实用性,并为社会发展带来深刻的影响。以模拟信号传输为基础的第一代移动通信,解决了人们基本通话需求,所采用的蜂窝网络结构实现了频率的重用,使成千上万的公众能利用有限的频率资源进行大众化的通信。第二代移动通信以数字信号传输为基础,在改善通信质量、提高频率资源利用率和信道容量的同时,还提供低速率的数据传输能力。第三代移动通信进一步提高频率利用率,使高质量的视频宽带多媒体综合业务成为可能,也使手机上网、移动计算得以实现。进一步的移动通信发展将是怎样的面貌,是值得关注的话题,本文就已经露出了一些端倪进行讨论。 一、4G的概念 “4G”是业界对第四代移动通信通俗的叫法,国际电联的官方称法是“IMT-Advanced”。4G技术不同于3G技术的一个明显特征是,4G技术由于连接传输速率大幅提高,从而能引入高质量的视频通信,将被广泛地应用于人们生活和经济建设的方方面面[1]。就数据传输速率而言,有了较大提高。如韩国三星电子所演示的4G技术,实现了静止时以1Gbps级的速度和移动时以100Mbps级的传输速率连续无停顿传输数据[2]。我国的首个4G外场试验系统在上海的测试也显示,该系统在高速移动环境下的信息传输速率达100Mbps,将现有移动通信传输效率提高了近10倍[3]。其次,就4G的应用和功能而言,同样进行了新的扩展。如韩国三星的4G演示中,同时使用宽带、视频通话、直播论坛等示范服务,4G传输的影像画面清晰,无停顿和抖动。第四代移动通信可以在不同的固定、无线平台和跨越不同频带的网络中提供无线服务,可以在任何地方用宽带接入互联网(包括卫星通信和平流层通信),能够提供定位定时、数据采集、远程控制等综合功能。 4G标准正在加紧制定中,4G标准申报工作已经结束,国际电联在相关的截止日期前已经收到6份提案,其中包括中国的TD-LTE-Advanced提案。世界无线电全会将于2012年春天召开,届时将正式公布4G标准最终结果。未来5年移动通信技术的最大热点将是4G和 3D,100Mbit/s的速度可让手机成为真正的移动多媒体终端[4]。 二、4G通信中的关键技术

卫星通信技术及其优化

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/8510602653.html, 卫星通信技术及其优化 作者:刘亿民 来源:《中国科技博览》2013年第07期 [摘要]卫星移动通信是连接地面和太空之间的重要纽带,其发展的速度决定了一个国家在卫星技术方面的发展。卫星通信的发展空间无限大,需要在科技的不断创新中得到优化。尽量使全球的每个盲区都能得到信号,为人们的生活带来更多是便捷。文章主要介绍了卫星通信技术的现状,并结合现状提出了如何优化卫星通信技术的有效措施,最后对其发展前景进行了展望。 [关键词]优化卫星通信技术通信现状优化措施 中图分类号:TN927.23 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)07-0085-01 1.引言 从20世纪90年代至今,卫星通信技术方面的发展有着显著的提高,不断的推动着移动卫星的发展。卫星通信覆盖的范围极其广泛,通信包含的容量大,传输的效果极佳,抗干扰的能力也很强,基于这些普遍性的优点,卫星通信被人们普遍认为是通讯道路上不可缺少的技术之一,为人们的生活带来了方便。所谓卫星通信是人类利用人造卫星,以地球作为中继站,从外星转发大量的无线电波,进一步达到传递大量信息的目的。任何事物的产生都会伴随着其自身的优缺点,为了能够使卫星通信为我们的生活创造更多的便捷,需要了解其现有优缺点,对缺点进行改善和优化。 2.卫星通信技术的现状 我国现在在卫星通信技术方面取得了很大的成就,但是还有很大的进步和提升的空间,在半个世纪的发展中,我国的卫星事业取得的成绩硕果累累,卫星通信技术也广泛应用到各个行业中。 2.1 卫星通信的优点 卫星离地球表面的距离很远,但是通信的范围不管是海洋还是森林都可以接受到卫星发来的信号,只需安装接收装备。这点也能说明卫星通信优于其他通信的一点,同时其容量大,受用的范围极大,由于微波在太空中传播的效果稳定,信号质量优,不会受到其他介质和外界的干扰。因此,地球是否发生了变化对人们的通信都不受到直接影响。从成本的角度讲,卫星通信的成本不高,没有实质性的线路需要搭建,也无需维护,信号只是由相关设备发出微波进行接收进行通信。 2.2 卫星通信的缺点

卫星通信技术在智能交通中的应用

卫星通信技术在智能交通中的应用

卫星通信技术在智能交通中的应用 姓名:李泽宇学号:100740318 专业:交通3班 摘要:本文卫星通信系统的组成及功能以及其在智能交通中的应用,就卫星通信技术中的卫星定位系统在智能交通中的应用作简要分析,并简单介绍了现代卫星通信技术在智能交通中的应用案例,提出了个人对智能交通系统未来发展的建议和祝愿,希望智能交通为人民带来便捷的出行。 关键字:卫星通信系统;智能交通;应用 前言:卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。卫星通信技术服务于人类的各个角落,为人类的生活,交流带来了方便。现代卫星通信技术在智能交通中的应用涉及到了多个方面,如全球卫星定位系统GPS 及其在智能交通系统ITS 中的应用;基于卫星定位和无线通信技术的道路电子收费系统;卫星通信技术将在交通运输领域深入应用等。 正文:1 卫星通信系统 1.1 卫星系统的组成卫星通信系统是由通信卫星和经该卫星连通的地球站两部分组成。静止通信卫星是目前全球卫星通信系统中最常用的星体,是将通信卫星发射到赤道上空35860 公里的高度上,使卫星运转方向与地球自转方向一致,并使卫星的运转周期正好等于地球的自转周期(24 小时),从而使卫星始终保持同步运行状态。故静止卫星也称为同步卫星。静止卫星天线波束最大覆盖面可以达到大于地球表面总面积的三分之一。因此,在静止轨道上,只要等间隔地放置三颗通信卫星,其天线波束就能基本上覆盖整个地球(除两极地区外),实现全球范围的通信。目前使用的国际通信卫星系统,就是按照上述原理建立起来的,三颗卫星分别位于大西洋、太平洋和印度洋上空。 1.2 卫星系统的功能 1.2.1 卫星系统功能方框图示于下图: 1.2.2 位置与姿态控制系统从理论上讲,静止卫星的位置相对于地球说是静止不动的,但是实际上它并不是经常能够保持这种相对静止的状态。这是因为地球并不是一个

无线通信技术应用及发展

无线通信技术应用及发展 无线通信技术热点领域 近几年来,全球通信技术的发展日新月异,尤其是近两三年来,无线通信技术的发展速度与应用领域已经超过了固定通信技术,呈现出如火如荼的发展态势。其中最具代表性的有蜂窝移动通信、宽带无线接入,也包括集群通信、卫星通信,以及手机视频业务与技术。 蜂窝移动通信从上世纪80年代出现到现在,已经发展到了第三代移动通信技术,目前业界正在研究面向未来第四代移动通信的技术;宽带无线接入也在全球不断升温,近几年来我国的宽带无线用户数增长势头强劲。宽带无线接入研究重点主要包括无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)和无线个域网(WPAN)技术;模拟集群通信的应用开始得比较早,但随着技术的发展,数字集群通信技术越来越赢得大家的关注;卫星通信以其特殊的技术特性,已经成为无线通信技术中不可忽视的一个领域;手机视频广播作为一种新的无线业务与技术,正在成为目前最热门的无线应用之一。 无线通信技术演进路线 2.1 无线技术与业务发展趋势

无线技术与业务有以下几个发展趋势: (1)网络覆盖的无缝化,即用户在任何时间、任何地点都能实现网络的接入。 (2)宽带化是未来通信发展的一个必然趋势,窄带的、低速的网络会逐渐被宽带网络所取代。 (3)融合趋势明显加快,包括:技术融合、网络融合、业务融合。 (4)数据速率越来越高,频谱带宽越来越宽,频段越来越高,覆盖距离越来越短。 (5)终端智能化越来越高,为各种新业务的提供创造了条件和实现手段。 (6)从两个方向相向发展—— ①移动网增加数据业务:1xEV-DO、HSDPA等技术的出现使移动网的数据速率逐渐增加,在原来的移动网上叠加,覆盖可以连续;另外,WiMAX的出现加速了新的3G增强型技术的发展;

电力系统通信技术复习提纲doc资料

《电力系统通信技术》复习提纲 第1章 绪论 一、电力系统通信网的特点P4 答:电力系统通信网的特点是高度的可靠性和实时性;用户分散、容量小、网络复杂。 二、电力调度数据网的组成:核心层,汇聚层,接入层P5 答:核心层由国调、6个网调、四川、三峡等9个节点组成; 汇聚层由除四川以外的29个省调节点组成; 接入层由各接入厂站及调度中心业务网组成。 三、电力系统通信技术的发展历程和主要特点P6 答:1、电力系统通信技术的发展历程有:(1)20世纪70年代的电力线载波;(2)80年代的模拟微波90年代的数字微波;(3)目前光纤通信。2、主要特点是光纤通信:具有抗电磁干扰能力强、传输容量大、频带宽、传输衰耗小等。 电力系统通信技术的发展趋势可概括为数字化、综合化、宽带化、智能化和个人化。电力系统通信技术大发展时代已经开始。 电力通信技术主要有以下八种 电力系统通信网主要由传输、交换、终端三大部分组成。其中传输与交换部分组成通信网络,传输部分为网络的线,交换设备为网络的节点。 1.电力线载波通信:利用高压输电线作为传输通路的载波通信方式,用于电力系统的调度通信、远动、保护、生产指挥、行政业务通信及各种信息传输。 2.光纤通信是以光波为载波,以光纤为传输媒介的一种通信方式。 3.微波通信是指利用微波(射频)作载波携带信息,通过无线电波空间进行中继(接力)的通信方式。常用微波通信的频率范围为1~40GHz 4.卫星通信——利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波,从而进行两个或多个地面站之间的通信。 5.移动通信——通信的双方中至少有一方是在移动中进行信息交换的通信方式。 6.现代交换方式有电路交换、分组交换、ATM 异步传送模式、帧中继和多协议标记交换(MPLS )技术。 7.现代通信网按功能划分可以分为传输网、支撑网。 8.接入网是由业务节点接口和用户网络接口之间的一系列传送实体(如线路设施和传输设施)组成的 第2章 通信基础知识 一、通信系统的主要性能指标 1.信息量的表征P13 答:离散消息xi 携带的信息量为: )(log ) (1 log )(i a i a i x P x P x I -== 2.模拟/数字通信系统分有效性和可靠性指标P14 (1)模拟通信系统的主要性能指标 有效性:模拟通信系统的有效性指标用传输频带衡量,不同调制方式需要的频带宽度(简称带宽B)也不同,信号的带宽B 越小,占用信道带宽越少,在给定信道时容纳的传输路数越多,有效性越好。 可靠性:模拟通信系统的可靠性指标用接收端的最终输出信号噪声功率比(简称信噪比S/N 或SNR —Signal Noise Ratio) 衡量,不同调制方式在同样信道信噪比下所得到的最终解调输出信噪比也不同,如调频系统的输出信噪比大于调幅系统,故可靠性比调幅系统好,但调频信号所需传输带宽高于调幅。 (2)数字通信系统的主要性能指标 有效性:数字通信系统的有效性指标用传输速率衡量,传输速率又分为码元传输速率和信息传输速率。 可靠性:数字通信系统的可靠性指标用差错概率衡量,差错概率又分为误码率和误信率。 3.传码率和传信率P14 传码率指单位时间能够传送的码元数,单位为波特(Baud ) 传信率指单位时间能够传送的平均信息量,单位为bit/s 传码率和传信率的关系: Rb=RB·log2M 比特/秒,RB =Rb/log2M 波特 二、信道容量与香农公式(现代通信的基础)P15-16 香农公式是现代通信的基础,实际通信系统在保持一定信道容量C 时,根据具体情况解决带宽B (有效性)与信噪比S/N (可靠性)的矛盾与统一。 信道容量C 指信道中无差错传输信息的最大速率,分为连续信道的信道容量和离散信道的信道容量。 对于连续信道的信道容量,著名香农公式 ??? ? ??+=+=B n S B N S B C 0221log )1(log 式中:S 为信号的功率(W );B 为信道带宽;S/N 为 信道信噪比;no 为噪声功率谱密度。 关于香农公式三要素。 (1)S/N ↑→C ↑,N →0,则C →∞;(2)B ↑→C ↑,但B 无限增加时,信道容量趋于定值 0/44.1lim n S C B ?=∞ →; (3)信道容量C 一定时,带宽B 与信噪比S/N 可以互换。 2.系统(信道)带宽和信号带宽的不同P20 系统(信道)带宽指系统的传输能力,信道容许的频率范围;而信号带宽指携带信息的信号的频率分布范围。

卫星通信技术及其发展趋势

卫星通信技术及其发展趋势 朱军王培国 (成都军区) 摘要:综述了卫星通信网中使用的CDMA、抗干扰、MPLS等技术和卫星通信的发展趋势,并对我国卫星通信的发展进行了展望。 关键词:卫星通信CDMA 抗干扰MPLS 发展趋势 卫星通信是以卫星作为中继的一种通信方式,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。 1 卫星通信网络的定义 卫星通信网络是利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波,从而实现两个或多个地面站之间通信的网络。其中,地面站是指设在地球表面(包括地面、水面和大气层)的通信站,也称为地球站。通信卫星的作用相当于离地面很高的中继站。卫星通信网络分为延迟转发式通信网络和立即转发式通信网络。 当卫星的运行轨道属于低轨道时,对于相对较远的地面站而言,要进行远距离实时通信,除采用延迟转发方式(利用一颗卫星)外,也可以利用多颗低轨道卫星进行转发,这种网络就是通常所说的低轨道移动卫星通信网络。 2 卫星通信中的主要技术 2.1 CDMA技术 CDMA(码分多址)系统通过采用话音激活技术、前向纠错(FEC)技术、功率控制技术、频率复用技术、扇区技术等技术手段,可使CDMA系统容量大幅扩大,同时,它还具有抗多径干扰能力、更好的话音质量和更低的功耗以及软区切换等优点。CDMA以其本身所具有的特点及优越性而广泛应用于数字卫星通信系统中。特别是近年来,小卫星技术的发展为实现

全球移动通信和卫星通信提供了条件,利用分布在中、低轨道的许多小卫星实现全球个人通信,已在国际上逐渐形成完善的体系。 CDMA移动卫星通信系统根据导频信号的幅度实现功率控制, 减少用户对星上功率的要求从而增加系统的容量,减少多址干扰;CDMA移动卫星通信系统可利用多个卫星分集接收,大大降低多径衰落的影响,改善传输的可靠性。此外,由于CDMA多址方式具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便所等特点,决定了它在军事卫星通信上具有重要的意义。 2.2 抗干扰技术 现代军事斗争中,敌我双方对卫星通信干扰与抗干扰技术对抗越来越激烈。未来战争中电磁环境将变得越来越复杂,卫星通信因其固有的特点而面临极大的威胁。由于通信卫星始终暴露在太空中,且信道是开放的,易于受对方攻击。因此,军事卫星通信中干扰和抗干扰是斗争双方关注的焦点,研究在复杂电磁环境下卫星通信抗干扰技术体制已成为提高军事通信装备生存能力、确保军事指挥顺畅的关键。 卫星通信抗干扰主要通过传输链路抗干扰、软硬件设备抗干扰以及建立综合智能抗干扰体系等措施实现。 传输链路抗干扰主要有DS/FH混合扩频、自适应选频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、跳时(TH)、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、星上SmartAGC、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。软硬件设备抗干扰主要有光电隔离、硬件滤波、屏蔽、数字滤波、指令冗余、程序运行监视等技术。建立综合智能抗干扰体系可以通过建立软件化抗干扰硬件平台、建立智能化抗干扰软件应用系统,如:智能抗干扰系统、网络监测控制系统、专家策略支持系统等措施实现。 特别值得一提的一种抗干扰、抗搜索、抗截获的技术是跳频通信技术,它是在现代信息对抗日益激烈的形势下迅速发展起来的。各国军方对这一先进技术的发展和应用十分重视,不断加强对跳频抗干扰通信的研究和推广应用。目前,跳频技术装备正朝着宽频带、高速率、数字化、低功耗的方向快速发展,其信息战潜力巨大。 2.3 基于MPLS的移动卫星通信网络体系构架 MPLS(多协议标签交换)技术由于可将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来,具有IP的许多优点(如扩展性、兼容性好),又可很好地支持QoS和流量工程,是目前最有前途的网络通信技术之一。近年来,在地面固定网MPLS技术逐渐成熟后,该技术已向光通信、无线通信和卫星通信等领域扩展。现有的宽带卫星系统设计主要采用卫星ATM 技术,研究表明该技术可给不同的业务提供很好的QoS保证,并可利用面向连接的虚通路设计以及流量分类等方法为网络提供有效的流量工程设计。

现代通信技术及发展前景

现代通信技术及发展前景 信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技术。凡涉及到这些过程和技术的工作部门都可称作信息部门。 信息技术能够延长或扩展人的信息功能。信息技术可能是机械的,也可能是激光的;可能是电子的,也可能是生物的。 信息技术主要包括传感技术,通信技术,计算机技术和缩微技术等。 传感技术的任务是延长人的感觉器官收集信息的功能;通信技术的任务是延长人的神经系统传递信息的功能;计算机技术则是延长人的思维器官处理信息和决策的功能;缩微技术是延长人的记忆器官存贮信息的功能。当然,这种划分只是相对的、大致的,没有截然的界限。如传感系统里也有信息的处理和收集,而计算机系统里既有信息传递,也有信息收集的问题。 目前,传感技术已经发展了一大批敏感元件,除了普通的照像机能够收集可见光波的信息、微音器能够收集声波信息之外,现在已经有了红外、紫外等光波波段的敏感元件,帮助人们提取那些人眼所见不到重要信息。还有超声和次声传感器,可以帮助人们获得那些人耳听不到的信息。不仅如此,人们还制造了各种嗅敏、味敏、光敏、热敏、磁敏、湿敏以及一些综合敏感元件。这样,还可以把那些人类感觉器官收集不到的各种有用信息提取出来,从而延长和扩展人类收集信息的功能。 通信技术的发展速度之快是惊人的。从传统的电话,电报,收音机,电视到如今的移动电话,传真,卫星通信,这些新的、人人可用的现代通信方式使数据和信息的传递效率得到很大的提高,从而使过去必须由专业的电信部门来完成的工作,可由行政、业务部门办公室的工作人员直接方便地来完成。通信技术成为办公自动化的支撑技术。 计算机技术与现代通信技术一起构成了信息技术的核心内容。计算机技术同样取得了飞

卫星移动通信系统发展及应用

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

卫星通信系统基础知识

卫星通信系统基础知识 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:通信围大;只要在卫星发射的电波所覆盖的围,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)。 1、卫星通信系统基本概念 1.1系统组成 卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站,卫星星体又包括两大子系统:星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路,地面站还包括地面卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站。用户段即是各种用户终端。

1.2卫星通信网络的结构 ●点对点:两个卫星站之间互通;小站间信息的传输无需中央站转接;组网方式简单。 ●星状网:外围各边远站仅与中心站直接发生联系,各边远站之间不能通过卫星直接 相互通信(必要时,经中心站转接才能建立联系)。 ●网状网:网络中的各站,彼此可经卫星直接沟通。 ●混合网:星状网和网状网的混合形式 1.3卫星通信的应用围 ●长途、传真 ●电视广播、娱乐 ●计算机联网 ●电视会议、会议 ●交互型远程教育 ●医疗数据 ●应急业务、新闻广播 ●交通信息、船舶、飞机的航行数据及军事通信等

1.4卫星通信使用频率 ●电波应能穿过电离层,传输损耗和外部附加噪声应尽可能小 ●有较宽的可用频带,尽可能增大通信容量 ●较合理的使用无线电频谱,防止各宇宙通信业务之间及与其它地面通信业务之间产 生相互干扰 ●通信采用微波频段(300MHz-300GHz) 注:由于空间通信是超越国界的,频谱分配是在ITU主管下进行的,1979年世界无线电行政大会(WRAC)分配给卫星通信的频带包含17个业务分类,并将全球分为三个地理区域:Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区,我国位于第Ⅲ区。详细的频率分配可查阅到。 常用工作频段 C波段与Ku波段的比较 1.5多址方式 在微波频带,整个通信卫星的工作频带约有500MHz宽度,为了便于放大和发射及减少变调干扰,一般在星上设置若干个转发器。每个转发器被分配一定的工作频带。目前的卫星通信多采用频分多址技术,不同的地球站占用不同的频率,即采用不同的载波。比较适用于点对点大容量的通信。近年来,时分多址技术也在卫星通信中得到了较多的应用,即多个地球站占用同一频带,但占用不同的时隙。与频分多址方式相比,时分多址技术不会产生互调干扰、不需用上下变频把各地球站信号

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

卫星通信技术的应用体会及未来趋势

卫星通信技术的应用体会及未来趋势 摘要:在当前科学技术的不断发展下,信息传导逐渐成为了人们需要关注的问 题之一,尤其是科学技术与网络技术的发展推动了现代通信技术的发展,与此同时,也给卫星通信技术提出了新的发展机会,这是顺应时代发展要求的关键所在。在新时期需要对卫星通信技术的应用问题加以分析,然后从不同的角度出发,制 定完善的规划体系,真正发挥出卫星通信技术的作用与价值。 关键词:卫星通信技术;应用;趋势 从整体角度分析,卫星通信开创了现代化通信方式,与其它通信方式相比较,卫星通信具有众多的优势,比如覆盖面广阔、具有便捷性、灵活性等,能够带给 客户更加完美的通信体验,同时卫星通信技术的有效应用也在一定程度上促使传 输量更大,速度更快,社会也逐渐迈入了现代化时代。然而因为受到众多因素的 影响,在卫星通信技术发展中存在非常多的问题,如果不及时处理与解决,则会 制约其发展与进步,所以加强对卫星通信技术的研究具有重大现实意义。 1、卫星通信技术的基本概述 从理论上分析,卫星通信技术主要是指应用人造地球微信作为中继站转发无 线电波的通信系统,其优势众多,比如覆盖范围广泛、通信容量大、传输质量好、组网方便等,甚至还可以实现全球无缝连接。当然,卫星通信技术也具有缺点, 比如传输过程中时间延续比较长,且及时性比较低。另外,从整体发展趋势分析,卫星通信技术主要应用在卫星移动、卫星遥感、卫星广播、卫星固定等众多领域,且伴随着智能化的不断发展,现如今卫星通信技术在智能手机操作中也得到了广 泛的应用,并且逐渐形成了以卫星通信技术为主体的卫星定位系统,整体性能有 所提升。 2、卫星通信技术的主要应用体会 2.1所存在的困境 第一是传输时延长,这是卫星通信技术最为主要的缺陷,而在宽带通信方面 更为明显,一般而言,在宽带上卫星通信的及时性是无法与光纤通信技术相对比的,或者在移动特性上,也无法与地面蜂窝移动系统相比较,正因为受到以上的 影响因素,卫星通信技术目前已经无法从本质上满足高速数据业务的需求,并且 光纤通信技术也逐渐的取代了卫星通信技术。举例说明,虽然卫星通信技术构建 起了ATM网络,但是因为受到时延性的影响,所以通信互联的时候难以进行转换协议。第二是难以保证协议转换方式效果最佳,无论从宏观角度还是微观角度分析,均可以清楚的了解到宽带IP技术的有效应用下难度比较大,且主要是针对不 同的协议,并且卫星通信技术难以保证所有转换方式的最佳。从当前的发展趋势 分析,ATM技术是当前宽带系统传输技术的基础,但是因为ATM技术无法从本 质上满足卫星通信技术的要求,所以无法保证光线质量,还有便是要想构建ATM 通信网络难度比较大,需要对协议与转换进行修改。第三是在传输安全上存在问题,虽然卫星通信技术存在优势,但是无论从哪一个方面分析,仍旧存在缺陷, 而这在或多或少的影响了卫星传输的安全,在当前积极提高卫星传输安全性是值 得思考的问题之一。 2.2关键技术 第一是数据压缩技术,就目前而言,数据压缩技术得到了广泛的应用,数据 压缩技术在数据处理领域得到有效应用,当然不论是静态的压缩还是动态压缩, 在能量以及时间上均能够发挥出作用与价值。其中根据调查与分析,现阶段多媒

卫星及应用产业发展专项重点领域指南

附件二: 卫星及应用产业发展专项重点领域指南 一、卫星通信应用 1.宽带多媒体通信卫星 针对宽带卫星通信在公共教育、专业培训、远程医疗等公共服务领域的应用需求,自主研制我国首颗Ka波段宽带多媒体通信卫星,推进宽带多媒体通信系统建设。 主要技术参数:采用东方红系列卫星平台;Ka波段转发器;系统容量不低于10Gbps;整星功率不低于4000瓦;卫星设计寿命大于12年。 2.卫星移动通信地面系统关键设备 针对我国首次发射的移动通信卫星,研制卫星移动通信系统的信关站、运行监测系统等地面设备,满足S波段卫星移动通信民用地面运营服务要求。 主要技术参数:信关站处理载波数10条;运行监测设备的监测带宽:≥30MHz(前向链路),≥600MHz(反向链路)。 3.运动平台卫星通信应用系统 利用通信卫星资源和高精度卫星跟踪技术,研制满足高速运动要求的卫星通信应用系统,为民航、高铁、舰船等运输系统提供语音、视频、数据等宽带多媒体通信服务,填补我国在该领域的应用空白。 主要技术参数:具备兼容FDMA、TDMA等多种通信体制的

统一网管平台;卫星通信天线对星精度优于0.1°,跟踪精度优于1/10θhp;通信带宽为2Mbps至20Mbps;可应用于高速复杂运动平台。 二、卫星导航应用 4.兼容型北斗导航终端及其组件 基于自主研制的北斗兼容型芯片、模块、高精度天线等核心组件,开发和推广应用北斗兼容型的导航型应用终端、高精度测量型终端、低成本组合导航终端、高精度授时终端,满足车载导航、高精度测量、高精度时间频率同步等典型领域应用需要。 主要技术参数:导航型应用终端:定位精度优于10m,测速精度优于0.2m/s,应用规模超过5万台;高精度测量型终端:RTK定位精度水平方向2cm±1ppm、高程方向3cm±1ppm;低成本组合导航终端:定位精度优于10m,测速精度优于0.2m/s;高精度授时终端:授时精度优于50ns;配套核心组件满足相应终端产品规模化应用需要。 5.智能位置服务应用 针对物流、智能交通、林业生态、城市管理、船舶安全、环境保护、减灾救灾等重点行业以及大众应用,研制基于北斗兼容系统的智能位置服务平台及其终端设备,具有导航定位应用系统标准化接入、自动数据交换、综合应用可视化显示和综合应用效能分析等功能系统,面向国内外市场开展应

卫星通信及其关键技术

卫星直播及其应用 姓名:何兆贤 学号:09274031 班级:思源0902

目录 卫星直播及其应用 (2) 1.引言: (2) (2) 2.卫星直播中的技术 (3) 3.DVB-S2技术主要表现 (4) 4.数字卫星直播平台的组成 (6) 5.卫星直播中的业务 (6) 7.结束语 (8) 8.参考文献 (9)

卫星直播及其应用 摘要:本文主要讲述了直播卫星的技术特点及现代基于直播卫星的应用领域。简述了DVB-S2的技术标准。 关键字:卫星直播DVB-S2 直播业务 1.引言: 卫星通信是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信。直播卫星系统就是一种卫星通信。 其特点为: 覆盖面积广:一般不受地理障碍的影响。 传输能力强:采用数字压缩、统计复用技术。 信号质量高:数字直接到户,中间环节少。 接收简便:采用Ku频段大功率卫星,接收天线口径小,接收设备简单。 用户管理完善:采用有条件接收技术,实现对用户的实时、有效的管理和服务。 综合应用能力强:可提供高速数据、图文、交互式业务等综合服务。 卫星通信常用的多址联接方式有频分多址联接、时分多址联接、码分多址联接和空分多址联接,另外频率再用技术亦是一种多址方式。CDMA技术的原理是基于扩频技术,即将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原数据信号的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信。 直播卫星系统

2.卫星直播中的技术 卫星直播系统中有关广播电视信号的传输和处理的标准是最为核心的技术。目前世界上卫星直播系统中信道传输主要采用DVB-S2标准。其为DVB-S的升级版。 由于MPEG-2的音视频节目广播,DVB-S仅支持MPEG-2传输流的输入信号,前向纠错编码则采用里德-所罗门码与卷积码的级联编码机制。这种通道编码技术在许多通信和广播系统中有着很多应用,具有较好的性能,且成本低,简单,安全。但是此技术也有缺点,首先是编码效率较低,其次是其载噪比门限距离理论上的极限还有较大的差距。同时DVB-S 采用QPSK单一信号调制,在相同载噪比的条件下,每个符号传输的信道编码的比特数仅为2,在卷积信道编码为1/2时,实际有效传输的有效载荷仅为每符号0.92比特,而且在DVB-S基带成型处理中升余弦滤波滚降因子固定为0.35,这些都限制了信号的传输。 在点波束卫星出现以后,第二代DVB-S2已经得到了广泛的应用。其在技术上较DVB-S 有了很大的改进 其主要有三个指标: 好的传输性能 总体的灵活性 有发的复杂程度 DVB-S2工作组对这三方面都做了量化的要求,并给出了相应的评估指标和计算工具。其主要优点如下: 1.涵盖了更大的信噪比范围。由于卫星平台,转发器及天线制造技术的进步,使得高载噪 比条件下,而相应的应用范围也在不断的扩展,DVB-S2共提供了从1/4到共11种前向纠错编码比率,与不同的调制方式共有28种不同的组合方式,涵盖的信噪比范围为-3.7db 到15.3db.广播机构可以根据不同信道条件和业务需要进行灵活选择。同时DVB-S2还提供了可编码调制和自适应编码调制工作模式,提高了系统的性能。 2.适应多种业务需求。DVB-S2除了提高系统的传输性能之外;还为不同的业务需求提供 了必要的技术手段,如提供灵活的数据接口匹配方式,可以接收包括MPEG-2传送流在内的各种格式的单或多数据流,这些数据流可以是离散的,也可以是连续的。同时DVB-S2还在物理层上引入帧结构,通过同频字、信令、导频等辅助接收机实现快速帧同步和载波恢复,并为不同的业务提供了不同的底层接口。 3.频谱效率大大提高。DVB-S2的向前纠错编码为外码采用BCH码,内码采用低密度奇偶

相关主题
相关文档 最新文档