卫星移动通信技术
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系统的组成
? (1)选用L频段 ? (2)采用SCPC/FDMA制式以及话路激活技术,以充分利
用转发器带宽 ? (3)卫星采用极子碗状阵列式天线,使全球波束的边缘
地区亦有较强的场强 ? (4)采用改善HPA(发送部分的高功放),来弥补因天
线尺寸较小所造成天线增益不高的情况 ? (5)L频段的各种波导分路和滤波设备,广泛采用表面
5.7 卫星移动通信技术
★卫星移动通信系统的分类、特点和主要技术 ★静止轨道卫星移动通信系统
系统的组成 各类INMARSAT终端简介 INMARSAT卫星移动通信系统在我国的应用
★中低轨道卫星移动通信系统
依(Iridium)系统 全球星(Globalstar)系统 小LOE系统——Orbcomm
5.7.2 静止轨道卫星移动通信系统
在静止轨道卫星移动通信系统中,能够提供全球覆 盖的有国际海事卫星(Inmarsat)系统,提供区域覆盖 的有瑟拉亚卫星(Thuraya)系统,亚洲蜂窝卫星(ACeS) 系统,北美移动卫星(MSAT)系统,提供国内覆盖的有 澳大利亚的MobileSat系统和日本卫星N-STAR等。
发展过程
INMARSAT第一代于1982年投入使用,共租用9颗卫星, 寿命至1995年。
TT&C
SCC
NCC
NCS AOR.E
NCS AOR.W
NCS POR
CES CES CES CES
公共 TDM SES SES SES
每个洋区内 ,最多设 15个CES
NCS IOR
卫星船站的通话特点
? 卫星通信的优点:1)覆盖面大,通信距离远。2)便于 多址连接。3)机动灵活。4)频带宽,容量大。5)通 信质量好,可靠性高。6)通信成本与距离无关。
系统的组成
每颗卫星可覆盖地球表面约1/3面积,覆盖区内地 球上的卫星终端的天线与所覆盖的卫星处于视距范围 内。四个卫星覆盖区分别是大西洋东区、大西洋西区、 太平洋区和印度洋区。目前使用的是 INMARSAT 第三代 卫星,它们拥有48dBW的全向辐射功率,比第二代卫星 高出8倍,同时第三代卫星有一个全球波束转发器和五 个点波束转发器。
? 卫星通信的缺点:1)有较大的信号延迟。2)需要先 进的空间技术。3)卫星寿命短(3-10年)一般3-5年 就需要发射新一代卫星。
系统的组成
网路协调站(NCS):网路协调站(NCS)是整
个系统的一个重要组成部分。在每个洋区至少有一个 地球站兼作网络协调站,并由它来完成该洋区内卫星 通信网络必要的信道控制和分配工作。大西洋区的 NCS 设在美国的Southbury,太平洋区的NCS设在日本的 Ibaraki,印度洋区的NCS设在日本的Namaguchi。
系统的组成
(5)遇难信息监收 (6)卫星转发器频率偏差的补偿 (7)通过卫星的自环测试 (8)在多岸站运行时的网络控制功能 (9)对船舶终端进行基本测试。 每一海域至少有一个岸站具备上述功能。典型的 CES抛物面
天线直径为11~14米,收发机采用双频段工作方式, C 频段用于语音,L频段用于用户电报、数据和分配信道。
声波器件(SAW) ? (6)采用四轴陀螺稳定系统来确保天线跟踪卫星。
卫星船站的通信
DATA
INMARSAT
FAX/TEL SES
CES
系统的组成
SES根据Inmarsat业务的发展被分为A型站、B型站、 M型站和C型站标准,1992~l993年投入应用的B、M型 站,采用了数字技术,它们最终将取代 A型站和C型站。
系统的组成源自文库
船站(SES) :SES是设在船上的地球站。因此,
SES的天线在跟踪卫星时,必须能够排除船身移位以及 船身的侧滚、纵滚、偏航所产生的影响;同时在体积 上SES必须设计得小而轻,使其不致影响船的稳定性, 在收发机带宽方面又要设计得有足够带宽,能提供各 种通信业务。为此,对SES采取了以下技术措施:
现在国内使用遍布国内各行各业,主要使用第三代, 已有6000多个用户,但第四代用户目前还很少。
系统的组成
INMARSAT系统由船站、岸站、网络协调站和 卫星等部分组成。下面简要介绍各部分的工作特点:
系统的组成
卫星: INMARSAT通信系统的空间段由四颗工作卫星
和在轨道上等待随时启用的五颗备用卫星组成。这些 卫星位于距离地球赤道上空约 35700km的同步轨道上, 轨道上卫星的运动与地球自转同步,即与地球表面保 持相对固定位置。所有INMARSAT卫星受位于英国伦敦 INMARSAT总部的卫星控制中心(NCC)控制,以保证每 颗卫星的正常运行。
第二代于1990年投入使用,共4颗卫星,寿命到2002 年。
第三代卫星INMARSAT-3于1996年开始陆续发射使用, 共有9颗卫星在轨运行,寿命至2013年。
2005年INMARSAT开始发射第四代卫星,它用3颗大功 率同步卫星覆盖全球。
发展过程
从1991年起,我国先后在北京建成各类海事地面站 10座,直接覆盖印度洋和太平洋地区,并通过虚拟站间 接覆盖大西洋东西区,构成全球覆盖。
系统的组成
由于点波束和双极化技术的引入,使得在第三代卫 星上可以动态地进行功率和频带分配,从而大大提高 了卫星信道资源的利用率。为了降低终端尺寸及发射 电平, INMARSAT -3系统通过卫星的点波束系统进行 通信。除南北纬75度以上的极地区域以外,四个卫星 几乎可以覆盖全球所有的陆地区域。
Inmarsat 静止卫星的位置
每个SES都有自己专用的号码,通常SES由甲板上设 备(ADE)和甲板下设备(BDE)两大部分组成。ADE包 含天线、双工器和天线罩;BDE包含低噪声放大器、固 体高功放等射频设备,以及天线控制设备和其它电子 设备。射频部分也可装在ADE天线罩内。
INMARSAT系统组成结构图
总部
SAT
OCC 操作控制中心
Inmarsat 静止卫星的位置
系统的组成
岸站(CES) :CES是指设在海岸附近的地球站,归
各国主管部门所有,并归它们经营。它既是卫星系统 与地面系统的接口,又是一个控制和接续中心。其主 要功能为: (1)对从船舶或陆上来的呼叫进行分配并建立信道 (2)信道状态(空闲、正在受理申请、占线等)的监视和排 队的管理 (3)船舶识别码的编排和核对 (4)登记呼叫,产生计费信息