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衛星通信的優勢范文1
關鍵詞:語音業務接通率 尋呼 位置更新 SERVER晚指配 接入失敗
中圖分類號:TN929.5 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(a)-0022-01
WCDMA網絡中影響語音業務接通率指標的因素較多,被叫手機在尋呼的同時發生位置更新從而導致接入失敗是常見的,不可避免的原因之一。尤其對于無線側和核心側屬于不同設備廠商時,它們之間的尋呼機理、信令交互以及相關參數需要特別注意和研究。
1 研究背景
在日常網絡優化時,在測試范圍內較多路段存在接入失敗的現象,通過分析和匯總,這些問題點基本位于跨RNC的邊界上。該地市目前共有9個RNC,每個RNC設置一個LAC號,測試區域主要在RNC6范圍下,但較多路段處于RNC6和RNC7、8、9的邊界上。所以,尋呼與位置更新同時進行影響接通率的情況不可避免。解決跨LAC時接入失敗的方案較多,比如將重新劃分基站的LAC區歸屬。因涉及的基站數量較多,這種方案存在割接工作量大、操作難度大、時間長、易出錯等不利因素。
2 優化方法和結果
2.1 問題提出
目前CN側尋呼策略的設置為:啟用2次尋呼,第一次使用TMSI,第二次使用IMSI,兩次尋呼的區域均分別是當前LAC和全網,尋呼間隔時延5秒。
在當前的尋呼策略設置下,用戶如果在RNC邊界發生LAC重選(也包括2/3G重選)時做被叫,會由于位置區發生改變,無法在舊的位置區尋呼到該用戶,從而產生尋呼無響應問題。
以該地市運河西路為例,該路段處于RNC6和RNC8的邊界上,在DT過程中,被叫手機MS2在被尋呼的時候進行了位置更新,導致接入失敗。
2.2 解決方案
由于語音業務接通涉及到無線與核心網兩方面,優化需要綜合考慮。通常來說,對于位置更新與尋呼同時發生導致接入失敗的情況,單純地在無線側優化好無線環境意義并不大,無法從根本上解決跨LAC導致的接入失敗問題。對此問題,我們提出了以下三種解決方案。
(1)基站LAC區重新歸屬。將總部保障區域內的基站統一到同一個RNC下,從而解決跨LAC時尋呼失敗的問題。
(2)通過優化調整基站工程參數(如:下傾角、方向角)和導頻功率等參數來降低發生位置更新的可能性。
(3)分析和優化核心網側尋呼機制和相關參數,達到尋呼與位置更新同時發生時能夠尋呼成功的目的。
這三種方案的利弊如下。在權衡之后,我們采取第三種解決方案來解決跨LAC導致的接入失敗問題(表1)。
2.3 優化過程
上文提到的在當前的尋呼策略設置下,用戶如果在RNC邊界發生LAC重選(也包括2/3G重選)時做被叫,會由于位置區發生改變,無法在舊的位置區尋呼到該用戶,從而產生尋呼無響應問題,在核心網側將軟參“P1100 BIT1”設置為0,表示啟動位置更新與尋呼同時進行控制,以提高尋呼成功率。通過優化以上參數,當用戶在同一SERVER內位置更新與被叫同時并發時,SERVER可在UE位置更新完之后,向該UE所處的新LAC下做尋呼。
以下當天晚上修改完上述參數后進行驗證測試,結果依然出現了接入失敗的情況,我們分析如下。
在RNC6和RNC8邊界上的驗證測試,通過信令跟蹤,從信令上我們可以看到,當被叫手機MS2在尋呼和位置更新同時進行時,MS2在位置更新完后,能夠成功響應尋呼消息(Paging Response),但是最終無法成功建立起RAB,導致接入失敗。對核心網下發的消息進行分析后發現,下發的transportLayerAddress對應的地址為MGW6(與RNC8相連),而與RNC6相連的是MGW5。
MS2在完成位置更新到了RNC6后,CN向RNC6下發尋呼消息,MS2成功響應了尋呼消息。但從信令內容來看,CN在發起RAB建立請求(RAB AssignmentRequest)時,給到RNC6的MGW地址卻為MS2原來所在RNC8所對應的MGW舊地址,MGW地址錯誤導致RAB建立被拒絕。
參數“P1100 BIT1”對同一SERVER下不同MGW亦有效,所以問題不在該參數上。通過分析,出現這種現象的原因是MGW指配
問題。針對這種現象,我們通過分析和優化,建議將MGW的指配調整“晚指配”策略。這樣,使得被叫UE在位置更新和尋呼并發時,可解決尋呼不到及MGW指配錯誤導致的接入失敗問題。
修改完以上參數以后,我們進行了新一輪的驗證測試,通過數據回放,被叫UE響應的2次尋呼之間成功進行位置更新,并在響應完2次尋呼后成功接通。核心網尋呼機制和相關參數的修改從路測情況來看成功解決跨RNC位置更新導致被叫接入失敗的情況。
2.4 指標對比
通過在測試區域內的幾輪拉網測試指標統計來看,在完成核心網參數優化和尋呼策略調整之后,語音業務接通率得到了明顯的提高,達到了99%以上,有效地解決了位置更新與尋呼并發時帶來的接入失敗的問題(表2)。
3 結論
在不影響測試進度和其他指標的前提下,從網絡現狀出發,通過無線側及核心網參數優化和尋呼策略的調整,有效合理地解決了被叫手機在跨RNC時尋呼導致的接入失敗問題,提升了語音業務接通率指標。
參考文獻
衛星通信的優勢范文2
傳統通信技術對基站有一定依賴性,通常需要利用基站所提供的信號才能實現通信,若基站出現問題或發生故障,便會直接影響到正常通信,并且傳統基站信號覆蓋范圍有限,一些信號覆蓋不到或其他特殊地區信號無法傳遞,便無法進行正常通信,傳統通信技術已逐漸不能滿足人類對通信業務的需求。VSAT衛星通信技術是基于衛星通信,發展起來的通信技術,不僅通信速度快,信號覆蓋廣,且通信過程中不易受到地理條件限制,突破了傳統通信技術的局限性。本文將針對VSAT衛星通信技術的發展與應用展開研究和分析。
關鍵詞:
通信技術;衛星通信;VSAT;發展與應用
VSAT衛星通信技術是一種先進的通信技術,是現代通信技術研究和發展的主流方向。近些年來,隨著VSAT衛星通信技術研究的深入,該技術已開始被廣泛應用到各個領域當中,如:地理信息采集與傳輸,遠端通信、導航定位等。并且VSAT衛星通信技術具有較強導航、定位、測量功能,在導航領域中的應用能實現精準定位,實時導航,更有效消除了傳統通信模式下,對基站信號的依賴性,具有非常強的應用優勢,非常值得推廣和應用。研究VSAT衛星通信技術,對于促進通信技術改革,提高我國通信技術水平有重要意義。
1VSAT衛星通信技術的發展
VSAT衛星通信技術的核心技術是:通信技術、CGNSS技術、衛星技術、定位技術、微波技術,屬于微波通信的一種形式,是新時代背景下各類高新技術相互融合的產物,該技術最早主要應用于軍事活動領域,后隨著經濟發展與科學技術進步,該技術得到普及,開始廣泛應用于社會活動領域。VSAT衛星通信技術源自傳統衛星通信系統,是基于衛星通信技術,于二十世紀八十年代,美國率先研發一種新型衛星通信技術。VSAT衛星通信系統不僅設備小,天線小,結構緊湊,安裝方便,且對使用環境沒有特殊要求,價格便宜,具體智能化特點,組網靈活性強,不易受地面網絡干擾和限制。VSAT衛星通信系統,能提供:數據傳輸業務、語言傳輸業務、傳真傳輸業務、圖像傳輸業務、信號傳輸業務,通信效率高,通信信號穩定性好。系統具體包括:系統部分與終端部分兩大組成部分。系統部分由:射頻設備、天線設備、放大器、變頻設備、編譯碼器、基帶設備等相關設備組成,具體應用中也會因通信業務類型的不同,應用到其他類型設備。具體根據通信業務性質的不同,可分為:電視通信、數據通信、語言通信三大類,通常使用的是靜止軌道通信衛星,具體應用:KA、Ku、C等頻段。以語音業務為主的VSAT衛星通信系統,能為專用語音網信號與公用網信號交換與傳輸提供服務,且支持少量數據傳輸業務。而以數據業務為主的VSAT衛星通信系統,除能進行數據通信外,還能提供少量語言業務。綜合類業務為主的VSAT衛星通信系統,既能提供圖像業務,還能提供語言業務,應用范圍最廣泛。
2VSAT衛星通信技術的應用
通過前文對VSAT衛星通信技術的分析可以知道,該技術與傳統通信技術相比,具有很大優勢,能有效提高通信水平,不僅繼承了衛星通信優點,更有效彌補了傳統通信缺點,且應用成本低,具有較強實用性和經濟性。實踐證明,一個VSAT衛星通信系統,可允許一千個小站和終端的接入,能進行雙向通信。具體應用中,組網方式靈活,可分為:網狀型、星型、混合型等三大類。可用于:氣象、民航、地理、軍事、石油、導航、工業等領域,以及邊遠地區通信。例如,VSAT衛星通信技術在導航領域中的應用,能實現GPS全球定位,且通信延遲低,能對物體進行精準定位。并且由于VSAT衛星通信系統天線小,對使用環境沒有特殊要求,所以不會因衛星天線偏離,造成通信與定位的終止,很好的解決了天線穩定性與不可移動問題,而且VSAT衛星通信系統智能化程度高,能自動對準衛星,獲得信號極大值,所以定位信息更準確,速度更快。
如此強大的定位與導航功能,則可用于交通管理,鐵路運營調度等各個方面。另一方面,近些年來VSAT衛星通信技術應用到寬帶領域也成為重要研究方向,VSAT衛星通信技術下,能實現文件軟件的傳輸、下載、互聯、接收等等,通信速率能從幾kbps到幾百kbps,甚至是達到Mbps,且仍然在不斷提高,這為寬帶技術改革創新提供了條件。但具體應用中,必須要考慮到VSAT衛星通信技術條件下的網絡通信協議和網絡監管協議,所以實際應用中,還存在一定的局限性。此外,VSAT衛星通信技術還能應用到廣播信號傳輸中,能實現多頻傳輸,能有效提高廣播信號覆蓋面,解決傳統廣播信號傳播中存在的覆蓋面不足的問題,并且相關技術已十分成熟。此外,除了進行廣播信號傳播外,還能用于電視信號傳播。我國電視受眾群體龐大,電視機擁有量非常大,市場規模潛力非常大,但傳統電視信號覆蓋范圍有效,且信號質量差,不能滿足受眾需求。而利用VSAT衛星通信技術進行電視信號傳播,則能大大提高電視信號傳播質量,擴大信號覆蓋范圍,解決偏遠地區的看電視問題。很多學者認為,我國應積極發展自己的衛星電視直播技術,顯然VSAT衛星通信技術融入電視傳播領域將成為必然。此外,VSAT衛星通信技術還可在海洋通信中應用,海洋通信涉及語音業務、信號業務、數據業務,傳統通信方式效率低,效果差,不能滿足通信需求。而基于VSAT衛星通信技術的海洋通信系統,不僅能提供傳統的語音、數據業務外,還能提供GPS和GSM業務,且能夠進入網絡,實現一種高性能的無縫通信,能實時接收到氣象數據與應急告警,有效提高了海運安全性,解決了海洋通信問題,不久的將來VSAT衛星通信技術將成為主流通信技術。
3結束語
通過對VSAT衛星通信技術的分析,不難看出,該技術具有非常強大的應用優勢,可應用于各個領域,并且該技術已逐漸成熟起來,非常值得推廣和應用。VSAT衛星通信技術在導航定位,數據通信,語音通信領域都能發揮巨大的優勢,彌補傳統通信技術缺陷。
參考文獻
[1]焦貴峰.VSAT衛星通信技術及其在電力系統中的應用[J].東北電力技術,2013,02:44-47.
[2]林端元,林紅,俞國偉.VSAT衛星數據通信技術在尼洋河防汛預警報系統中應用[J].水利科技,2013,02:4-6.
衛星通信的優勢范文3
小衛星通信系統具有研發費用少,重量輕,性能穩定,信號覆蓋范圍廣以及不受地域條件限制等優點,能夠對當前大型同步軌道的衛星通信進行補充作用,在全球范圍內得到廣泛應用的同時也受到了眾多研究機構的重視,因此對小衛星通信系統的技術進行研究同時具有實踐意義和理論意義。
【關鍵詞】
小衛星;通信系統;作用;研究;意義
衛星通信技術在軍事、政治、工業、生活等方面均具發揮著重要作用,而相比之下,小衛星則更具有大型同步衛星所無法實現的眾多優勢而受到國內外研究學者的重視,同時,衛星向小型化趨勢發展也是全球衛星產業的主要發展方向。我國從本世紀初期開始著手小衛星的相關研制和發射工作。
1小衛星的技術優勢
1.1荷載較少小衛星在每次的的任務中一般僅需要裝載一種特殊設備,進而很好地避免了大型衛星中出現的荷載間復雜配比問題。
1.2研制時間短、費用低小衛星的研制一般只需經過一到兩年,同時相關的研究經費也相比大型衛星明顯降低,因此更具有經濟性,更體現其實踐意義。
1.3重量輕小衛星的重量一般較小,就當前國際情況來看,最微型的小衛星的質量僅有幾百克,體積也很小,因此功能密度大,模塊可多次利用。
1.4信號覆蓋范圍廣由于小衛星具有較強的組網能力,因此能夠形成精度較高,功能強大而且信號覆蓋范圍廣的星座系統,進而具有易于補網和星座功能穩定的優勢。1.5減緩頻率壓力小衛星的星座中包括多顆衛星,可以頻率復用,因此具有減小空間任務所具有的頻率壓力。
2小衛星通信系統主要技術簡介
衛星在通信中起著中轉作用,即將地球站傳送來的信號經過變頻和放大轉送到另一端的地球站,地球站是衛星與地面信息系統的鏈接點,用戶通過地球站途徑進入衛星通信系統中,形成鏈接的電路信號鏈;為了確保系統的運行正常,衛星通信系統必須和地面的監測管理系統和測控系統想鏈接,測控系統能夠對通信衛星運行的軌道進行檢測和控制,以保證地面檢測系統能夠對衛星所傳送的通信信息進行有效的監控,保證系統安全與穩定的運行。小衛星通信的關鍵技術主要有通信系統的鏈路預算以及接收機參數估計技術和同步技術等,其中鏈路預算技術是設計小衛星通信系統的主要計算方法和參考依據,精確的鏈路預算能夠確保通信系統的穩定運行。近年來,通信系統接收技術和相應的算法逐漸由信號模擬技術向數字化轉變;由于衛星通信整體碼速率有所提升因此對接收機的信息處理速度以及算法的復雜度、同步速度和穩定性也提出了更高的要求;信息傳輸量的大幅增加使得遙測領域中逐漸采用比特傳輸速率更高的調制方式;由于衛星通信系統在數字通信過程中的發射機和接收機的晶振不同,以及移動平臺引起的多普勒效應,造成發射機和接收機之問會產生相位和頻率的偏移,這種多普勒頻移一般較高,即便在頻偏較大時,接受同步技術也應能夠正常工作,即捕獲帶寬較大。
3小衛星通信系統關鍵技術簡介
3.1鏈路預算技術
(鏈路預算),即對一通信系統中發射設備,傳送信道以及接收設備的通信鏈路的變化情況進行的全面核算,是對小衛星通信系統性能的評價,具體而言是從發射端的信源起始,通過編碼、調制、變頻等多項操作,將信號通過天線發射出去,再由信道進行傳輸,最后到達接收天線處由接收機進行信息處理,解調所需信息。其重要性在于:
(1)可確定系統工作是否滿足系統實際需要;
(2)通過計算鏈路余量檢查系統能否滿足設計要求;
(3)驗證在部分設備具有硬件限制的情況下鏈路其他部分能否進行彌補。對于模擬電路來說,該性能指標是基帶信道的信噪比;對于數字電路來說,其性能指標是基帶信道上測得的誤碼率;衛星鏈路分為兩種信號路徑:由地面站到衛星的上行鏈路和從衛星到地面站的下行鏈路,其中上行鏈路的信號發射過程包括編碼調頻上變頻放大功率等操作,信號從天線傳送到小衛星的接收端,而下行鏈路則包括低噪聲放大下變頻解調解碼等操作,是地面站對接收信號的處理操作。與通信系統鏈路預算有關的數據因素有天線特性,傳輸距離最大值,信號發射/接受功率,熱噪聲,信噪比以及接收系統的質量。
3.2同步算法
無論是接受哪種形式的調制信號,接收機同發射機都必須保持同步,對于數字調頻技術而言,有載波同步和碼元同步兩種基本同步模式,前者是對載波頻率以及相位進行估計,后者則是對定時抽樣時鐘進行估計。由于發射信號在衛星通信的傳輸過程中必然存在一定延遲,因此產生了載波相位的偏移,同時由于其在傳播過程中受到噪聲干擾和多普勒效應影響,還會產生頻率偏移,因此同步技術是數字通信中的關鍵技術,研究調制信號的載波同步和碼元同步技術能夠保障衛星通信系統可靠、有效、快速的運行。由于載波同步算法利用的是判決反饋環路的模型,是在時鐘已同步的基礎之上才能進行,因此載波同步應位于碼元同步滯后才可工作。下面以先碼元同步再載波同步的模式為例,如圖1所示,模擬信號被天線接收后,由ADC(analog-to-digitalconverter,模數轉換器)轉換為數字信號,再將頻帶信號通過下變頻轉變為基帶信號,之后通過碼元同步和載波同步對有載波偏差以及時鐘偏差的信號進行估計,最后解調輸出,碼元同步位于載波同步前,以碼元時間為基本數據處理周期,對相關硬件的要求較低,同步性能較好。
3.3型號參數盲
估計衛星通信信號的參數估計是重要的非合作通信接收技術,因為對信號的頻率和調制方法等重要數據進行檢查和估測是保證解調準確和達到監視、截獲信息的目的的重要方法,以便為偵察系統的工作打好基礎。小衛星通信系統的常用解調方式有BPSK解調,QPSK解調,CPM解調,SOQPSK解調等。一般情況下,欲通過衛星通信捕捉信號,接收系統的帶寬需遠大于信號帶寬,解應使用寬帶接收機。
4結語
小衛星通信系統具有的多重優勢使其在當今世界范圍內的衛星通信領域得到廣泛的應用,吸引了眾多研究學者,本文針對其中的幾項關鍵性技術進行了簡單說明。衛星通信的作用范圍廣,涉及的技術種類眾多而且較為復雜,需要我們不斷進行深入研究和實踐,進而推進衛星通信向小型化方向發展。
參考文獻
[1]楊猛.衛星通信系統技術及其未來發展分析[J].中國科技縱橫,2014(14):52-53.
[2]沈宙,馬忠松.高速衛星通信中全數字載波同步算法的研究[J].國外電子測量技術,2014,33(04):36-39.
衛星通信的優勢范文4
衛星通信技術在軍事、政治、工業、生活等方面均具發揮著重要作用,而相比之下,小衛星則更具有大型同步衛星所無法實現的眾多優勢而受到國內外研究學者的重視,同時,衛星向小型化趨勢發展也是全球衛星產業的主要發展方向。我國從本世紀初期開始著手小衛星的相關研制和發射工作。
1 小衛星的技術優勢
1.1 荷載較少
小衛星在每次的的任務中一般僅需要裝載一種特殊設備,進而很好地避免了大型衛星中出現的荷載間復雜配比問題。
1.2 研制時間短、費用低
小衛星的研制一般只需經過一到兩年,同時相關的研究經費也相比大型衛星明顯降低,因此更具有經濟性,更體現其實踐意義。
1.3 重量輕
小衛星的重量一般較小,就當前國際情況來看,最微型的小衛星的質量僅有幾百克,體積也很小,因此功能密度大,模塊可多次利用。
1.4 信號覆蓋范圍廣
由于小衛星具有較強的組網能力,因此能夠形成精度較高,功能強大而且信號覆蓋范圍廣的星座系統,進而具有易于補網和星座功能穩定的優勢。
1.5 減緩頻率壓力
小衛星的星座中包括多顆衛星,可以頻率復用,因此具有減小空間任務所具有的頻率壓力。
2 小衛星通信系統主要技術簡介
衛星在通信中起著中轉作用,即將地球站傳送來的信號經過變頻和放大轉送到另一端的地球站,地球站是衛星與地面信息系統的鏈接點,用戶通過地球站途徑進入衛星通信系統中,形成鏈接的電路信號鏈;為了確保系統的運行正常,衛星通信系統必須和地面的監測管理系統和測控系統想鏈接,測控系統能夠對通信衛星運行的軌道進行檢測和控制,以保證地面檢測系統能夠對衛星所傳送的通信信息進行有效的監控,保證系統安全與穩定的運行。
小衛星通信的關鍵技術主要有通信系統的鏈路預算以及接收機參數估計技術和同步技術等,其中鏈路預算技術是設計小衛星通信系統的主要計算方法和參考依據,精確的鏈路預算能夠確保通信系統的穩定運行。近年來,通信系統接收技術和相應的算法逐漸由信號模擬技術向數字化轉變;由于衛星通信整體碼速率有所提升因此對接收機的信息處理速度以及算法的復雜度、同步速度和穩定性也提出了更高的要求;信息傳輸量的大幅增加使得遙測領域中逐漸采用比特傳輸速率更高的調制方式;由于衛星通信系統在數字通信過程中的發射機和接收機的晶振不同,以及移動平臺引起的多普勒效應,造成發射機和接收機之問會產生相位和頻率的偏移,這種多普勒頻移一般較高,即便在頻偏較大時,接受同步技術也應能夠正常工作,即捕獲帶寬較大。
3 小衛星通信系統關鍵技術簡介
3.1 鏈路預算技術
Link Budget(鏈路預算),即對一通信系統中發射設備,傳送信道以及接收設備的通信鏈路的變化情況進行的全面核算,是對小衛星通信系統性能的評價,具體而言是從發射端的信源起始,通過編碼、調制、變頻等多項操作,將信號通過天線發射出去,再由信道進行傳輸,最后到達接收天線處由接收機進行信息處理,解調所需信息。其重要性在于:
(1)可確定系統工作是否滿足系統實際需要;
(2)通過計算鏈路余量檢查系統能否滿足設計要求;
(3)驗證在部分設備具有硬件限制的情況下鏈路其他部分能否進行彌補。
對于模擬電路來說,該性能指標是基帶信道的信噪比;對于數字電路來說,其性能指標是基帶信道上測得的誤碼率;衛星鏈路分為兩種信號路徑:由地面站到衛星的上行鏈路和從衛星到地面站的下行鏈路,其中上行鏈路的信號發射過程包括編碼調頻上變頻放大功率等操作,信號從天線傳送到小衛星的接收端,而下行鏈路則包括低噪聲放大下變頻解調解碼等操作,是地面站對接收信號的處理操作。與通信系統鏈路預算有關的數據因素有天線特性,傳輸距離最大值,信號發射/接受功率,熱噪聲,信噪比以及接收系統的質量。
3.2 同步算法
無論是接受哪種形式的調制信號,接收機同發射機都必須保持同步,對于數字調頻技術而言,有載波同步和碼元同步兩種基本同步模式,前者是對載波頻率以及相位進行估計,后者則是對定時抽樣時鐘進行估計。由于發射信號在衛星通信的傳輸過程中必然存在一定延遲,因此產生了載波相位的偏移,同時由于其在傳播過程中受到噪聲干擾和多普勒效應影響,還會產生頻率偏移,因此同步技術是數字通信中的關鍵技術,研究調制信號的載波同步和碼元同步技術能夠保障衛星通信系統可靠、有效、快速的運行。由于載波同步算法利用的是判決反饋環路的模型,是在時鐘已同步的基礎之上才能進行,因此載波同步應位于碼元同步滯后才可工作。下面以先碼元同步再載波同步的模式為例,如圖1所示,模擬信號被天線接收后,由ADC(analog-to-digital converter,模數轉換器)轉換為數字信號,再將頻帶信號通過下變頻轉變為基帶信號,之后通過碼元同步和載波同步對有載波偏差以及時鐘偏差的信號進行估計,最后解調輸出,碼元同步位于載波同步前,以碼元時間為基本數據處理周期,對相關硬件的要求較低,同步性能較好。
3.3 型號參數盲估計
衛星通信信號的參數估計是重要的非合作通信接收技術,因為對信號的頻率和調制方法等重要數據進行檢查和估測是保證解調準確和達到監視、截獲信息的目的的重要方法,以便為偵察系統的工作打好基礎。小衛星通信系統的常用解調方式有BPSK解調,QPSK解調,CPM解調,SOQPSK解調等。一般情況下,欲通過衛星通信捕捉信號,接收系統的帶寬需遠大于信號帶寬,解應使用寬帶接收機。
4 結語
小衛星通信系統具有的多重優勢使其在當今世界范圍內的衛星通信領域得到廣泛的應用,吸引了眾多研究學者,本文針對其中的幾項關鍵性技術進行了簡單說明。衛星通信的作用范圍廣,涉及的技術種類眾多而且較為復雜,需要我們不斷進行深入研究和實踐,進而推進衛星通信向小型化方向發展。
衛星通信的優勢范文5
衛星通信網絡作為基礎通信網絡的補充和支撐,在解決偏遠地區網絡覆蓋、村通、衛星綜合業務接入等方面有著網絡建設快捷、業務開通靈活等優勢?,F有衛星業務的運作模式是由各省分公司自行規劃、自選體制、自行建設及維護,這種模式造成了運營商現使用的衛星系統技術體制多,規模小,無法實現相互融合,不利于規?;l展,同時造成重復建設,資源浪費。為推動運營商業務發展,充分發揮衛星通信優勢,整合現有的各方面資源,支撐運營商的整體網絡的發展,需要對現有衛星系統進行梳理、整合,提出衛星通信系統的合理規劃和最優建設模式。
基于國家社會發展、全業務經營發展和衛星通信發展的實際情況,有效開展衛星通信建設和業務發展已經成為通信企業信息服務經營的關鍵問題,也是衛星通信深入發展的關鍵問題。在進行衛星通信系統和端站投資建設前,有效進行衛星系統現狀和衛星業務現狀分析是必須的。同時,進行衛星通信系統的建設模式和經營模式深入分析和測算,通過企業業務資源的有效鎖定,才能最優化地發揮衛星業務經營的優勢和特點。為此,本文通過現狀需求分析、問題和模式分析、案例驗證,對衛星通信系統建設最優化模式進行詳細分析和研究。
2 衛星系統、業務現狀及需求
本文主要覆蓋運營商目前使用的9類衛星業務及應用,包括C網/G網基站接入業務、村通語音、村通寬帶、綜合接入業務/超級基站接入(超級基站可在地面鏈路中斷的時候,自動切換到衛星鏈路,并支持本地交換、Abis傳輸擁塞觸發HR、接入等級控制等功能,以滿足抗擊自然災害的需求)、衛星視頻傳輸、衛星數據廣播、企業專網、國際專線/國際通信業務和衛星移動電話。
2.1 衛星系統現狀
根據本次對全國調研統計(數據來源于工業與信息化部統計年鑒、運營商衛星資源報告等)來看,正常運行并承載業務的衛星系統有11個。
IPSTAR系統,其地面系統為IPSTAR系統,轉發器采用IPSTAR,天線口徑為Ka波段8.1米、Ku波段7.6米,承載業務為綜合接入。國際專線系統,其地面系統為SCPC系統,轉發器采用可選,天線口徑為C波段13米,承載業務為國際通信業務。農話衛星系統,其地面系統為吉萊特系統,轉發器為亞太2R,天線口徑為C波段9米,承載業務為農村G網傳輸、村通語音。
2.2 衛星轉發器帶寬租用現狀
Linkstar系統租用帶寬為13.6MHz,吉萊特村通系統租用帶寬為4MHz和10.64MHz,IPSTAR系統租用帶寬為50MHz,集團IDR系統租用帶寬為50MHz,應急系統租用帶寬為20MHz,農話衛星DIALWAY VSAT系統租用帶寬為9MHz,鄉通SKYEDGEII系統租用帶寬為17MHz,休斯HX系統租用帶寬為4.5MHz,COMTECH系統租用帶寬不固定(以上數據不代表實際數據,但分析結果不受影響)。
2.3 衛星業務現狀及需求
基站接入業務方面,截至2011年底,全國衛星接入C網和G網基站數量已達130個,包括(60個)、寧夏(22個)。2014年,全國基站數量將達到341個,與2011年相比新增211個,其中需求最大的省為青海(200個)和新疆(108個)。
村通電話業務方面,截至2011年底,全國村通電話業務端站1011個,其中寧夏和新疆采用衛星電話承載業務,甘肅采用吉萊特系統承載業務。2014年底與2011年底相比增長73個,主要集中在(41個)和青海(17個)。(數據來源于運營商網絡資源報告和衛星網絡規劃報告等。)
2.4 衛星通信存在問題
由于尚未對衛星業務統一規劃,衛星通信作為地面網絡有效延伸和補充的作用沒有充分發揮。部分省根據本省業務發展分別自建衛星系統,導致系統技術體制各不相同,業務承載方式不能統一,不利于后期業務統籌發展;關口站重復建設和資源浪費;在設備采購和轉發器租用上,由于未形成規模效應,無法降低成本。此外,部分省已建設的大部分衛星系統容量較小和設備陳舊,無法繼續擴容或升級。通過調研發現,省公司對衛星業務存在一定需求,但部分省公司現有主站系統無法滿足新增業務需求,要求新建主站。
3 規模經濟與范圍經濟理論
3.1 規模經濟效應
規模經濟至少有兩種,有的規模經濟同專業化分工甚至相反,有的規模經濟同專業化分工有關并且正相關。專業規模經濟,是指生產單一產品,即“迂回生產”的某一環節,或某零部件的一個工序,通過大批量生產能降低生產成本。綜合規模經濟,是指將不同的生產組合到一個大企業里,從而可以導致市場交易的內部化。
衛星通信屬于一個專業化比較強的產品或者服務,其分工同生產、銷售規模有關,而同資產規模無關??梢哉f,衛星通信建設生產是專業化生產,也是可以通過規?;洕姆椒óa生實際效益的。
3.2 范圍經濟效應
范圍經濟,通俗的解釋是指由企業經營范圍而非規模帶來的經濟,如果把兩種或更多的產品合并一起生產比分開來生產成本要低,就存在范圍經濟。
衛星通信雖然屬于一個專業領域,但是衛星通信系統多元性、衛星平臺多樣性、衛星網絡接入性造成衛星通信建設存在范圍經濟的作用。在不同用途的活動或過程中,或在不同的用戶之間,衛星服務特性的存在,導致通信運營企業建設不同網絡形成建設成本節約。衛星通信建設發生在不同通信網絡之間,有利于各自網絡的創新活動和創新生產,由此而產生了范圍經濟。
衛星通信的優勢范文6
1 衛星通信的定義
衛星通信系統是由通信衛星以及經該衛星連通的地球站這兩個主要部分組成。目前全球衛星系統中最常用的形體就是靜止通信衛星,這種衛星是通過把通信衛星發射到赤道上空35860km的高度上,使衛星的運轉方向與地球的自轉方向保持一致,同時使衛星的運轉周期能夠與地球的自轉時間相等,這樣就可以保持同步運行的狀態。衛星通信系統還可以說成是把衛星作為信號的中繼站來接收并轉發多個地面站間的微波信號的通信系統。用戶端、地面端以及衛星端三者組成了一個完整的衛星通信系統。這三者中,衛星端在微波通信的傳遞過程中所起的作用就是充當中轉站,主要包括衛星母體的衛星星體以及星載設備在空中所接收到的來自地面站的電磁波,通過放大再發送到另外一個地面站。因此人們通過連接網絡的用戶端從地面站傳送出入衛星系統的微波信號,從而形成了一種寬泛而且復雜的通信鏈接。除此之外,衛星通信系統的覆蓋范圍也是非常廣的,我們在衛星信號覆蓋區域內的任何地點都可以順利進行通信,而且還不會因為距離的遠近而影響通信信號。其中衛星通信的電磁波主要是在大氣層以外的區域內進行傳播,因為微波傳遞的性質比較穩定,也就使得衛星通信的通信質量非常好,而且工作頻帶寬。盡管在大氣層內部傳播的電波會受到天氣的影響,但還是可以保持信號的穩定和通信的可靠性。但是我們需要十分注意的是,在衛星運行到高空軌道上進行雙向傳輸時,其傳遞速率就會推遲到秒級,因此電磁波的精確度就會下降。比較明顯的體現方式是,我們在進行語音通話時會出現明顯的中斷現象。因為衛星在高空上的位置是按照已經預定好的軌跡運行的,所以,衛星一直處在運動狀態。衛星通信系統中的線路連接都采用無線鏈路,由于系統內容復雜而不好操作。
2 衛星通信的優點
衛星通信的優點是非常多的,主要有:①通信容量大,傳輸頻帶寬。衛星通信有非常寬的頻率范圍,一般情況下使用的是1~10kMHZ的微波波段,能夠實現在兩點間提供幾百甚至幾千上萬條的話路,提供每秒幾十兆比特甚至高達每秒一百多兆比特的中高速數據通道,還可以傳輸好幾路電視。②電波覆蓋面積大,能夠實現多址通信。在衛星波束覆蓋區內的通信距離一般最遠為18000km,在覆蓋區內的用戶都能夠通過通信衛星實現多址聯接,進行即時通信。③通信質量高而且穩定性好。主要因為衛星鏈路大部分都是在大氣層以下的宇宙空間,屬于恒參信道,傳輸損耗小而且電波傳播穩定,一般情況下不會受到通信兩點間的各種自然環境以及一些人為因素的影響。而且在發生核爆甚至磁暴的情況下,還可以維持正常的通信,這就是它運用廣泛的一個重要因素。
3 通信衛星的新技術
衛星通信技術的發展是隨著科學技術的進步而不斷前進的,目前,從通信衛星的發展情況來看,靜止衛星通信系統仍然占據主流地位,同時各種軌道上的中、小衛星也在不斷地發展。衛星資源的使用具有更大的靈活性,同時還促進了寬帶多媒體業務的發展,還能夠與地面網絡進行有機地融合。技術革新主要有衛星的有效載荷技術。通信衛星的有效載荷是天線和轉發器。衛星通信空間段的主力仍然是微、小衛星,因為它們的主要優勢就是單顆星座或者是衛星在運作時都有非常強的靈活性。而且這種衛星的生產周期是非常快的,一般從設計到最終發射只需半年到一年。而且最關鍵的一點就是它的費用,一般中小規模的運營商都是有支付能力的。不僅如此,這些衛星還可以執行各種任務,有非常多的功能。因此衛星有效載荷是實現智能化和數字化的關鍵技術[1],把軟件定義無線電SDR技術運用到微小衛星載荷中,是比較有效的一個辦法。SDR體系結構的基本特征有以下幾點。第一,靈活性。它的靈活性主要體現在可以支持類似橋接以及組播和路由選擇的多信道互操作性。第二,支持第三方應用開發。主要表現方式是不需要軟件的升級就可以開通各種新的業務。第三,消耗少。在經濟上可以接受所引進的工業計算機的軟硬件產品以及組件標準等。第四,功能強大。其模塊化設計以及擴展性和可伸縮性都能夠保證在超過規定的工作時間后還可以進行工作。第五,支持新的應用安裝。它所具有的可編程性使其能夠支持配置、重新編程以及控制和實現新應用的安裝操作。因此,從SDR的結構特征中我們可以看出,它在物理層的所有功能基本上都是借助軟件進行的,也可以說,無線電是通過軟件可重構平臺來實現的,并且可以支持各種信號波形和功能。需要注意的一點是,可重構是實現SDR的一個關鍵部件,可重構的特點就是通過利用相同的硬件來加載不同的應用軟件完成所分配的任務,而且各個系統的軟件也可以存儲在寄存器中,實現同時運作。這種軟件的更新費用也不是很高,可確保衛星系統正常運行。
4 利用SDR大型通信衛星的有效載荷設計
SDR的最大特點就是可以使無線電系統變得更加靈活,但是并不是所有的無線設備都適用,所以我們應該有所改變,開發新的技術。當SDR系統處于一個非常理想化的狀態時,通信衛星信號的處理都是在中頻上進行處理的,這會加快信號的傳輸速度,因此我們需要在這方面大量投入人力和物力,使SDR系統能夠達到一個理想的狀態。
5 結束語
在衛星通信的新技術進行分析以后,我們可以看出空間通信的發展前景是十分廣闊的。因為人們對信息的需求是與日俱增的,所以我們一定要注意不斷開發新的技術,促進通信衛星的有效載荷,對通信行業的發展產生積極的影響。