宽带多媒体卫星通信系统中的“动中通”技术

为 了降低 多普勒效 应 的影响 ，在 调制 与解调 器设计 时有更 高的要 求 ．希 望其对频 率偏 移 的鲁棒性 要好 。 目
前采用 的 Ｑ Ｓ 相 关接 收机无 法有效地 解决 较大 的相位 ＰＫ
域 内．用户 终端 位 置的 随机 性会 带 来 时间 同步 的 问题
对 于 不 同大 小 的 覆 盖 区域 ．时 延 差可 达 ３～ ５ 。 为此 ｍｓ
器结构 以及进行 多普勒频偏预补偿等方法 。 表 １ 出了在 Ｋ 给 ｕ波段 的多普勒频 移的标准值 ．包括 不 同类型移 动终端 （ 速度 和加速 度 ）的多普 勒频移 和时 间漂移 提供 了最坏 的情况下多普勒频移情况 。
表 Ｉ移 动用户终端 的多普勒 影响
移 动 通 信类型
应用 动中通 技术所 存在 的问题及 解决途 径进行 探讨 ． 并对 当前代 表性 的研 究项 目 （ 欧洲ＭＯ ＷＧ Ｙ 目和 韩 国 Ｌ 项
Ｍｏ ｉ ｔ 目）进行了介绍。 ｂｓ 项 ａ
【 关键 词】
动 中通 宽带 多媒体卫星 宽带接入
用 ＤＶ ．／ Ｂ ＳＤＶＢ Ｒ Ｓ标准 。 —Ｃ
㈠） 多 誓 ∞ 呖移 协正 叫
状态
表２ 信道传输状态
描述 特性
ＵＳ ０
阴影 效应 非Ｌ ＯＳ 阻挡 效应
视距传输 （ 定向天线）
策斯分布Ｋ ｌｄ ＝ ７Ｂ
在 航 空 与 铁 路 环 境 中 ．由 于 载 体 的 高 速 移 动 会 产 生
阴影效应 （ 例：由树造成） 小尺度衰落 ：幕斯分布大 尺度衰落 ：对数正态分布 阻挡效应 （ 例：由建筑物、 接收不到估号或 桥粱、隧道造成） 信 号低于噪声门限
为航空 ．铁路 ．海 上船 只上 的乘客提 供宽 带移 动接入服 务 ．主要 包括 Ｉ Ｐ连接 、高速 因特网和 内部网访 问及 其他 多媒体服务 ．如 Ｖ ｌ 、流媒体源自文库、网络电视 、视频点播等 。 ｏＰ
ＭＯＷＧ Ｙ项 目采 用 Ｄ ．２Ｒ Ｓ标 准 ．Ｍｏ ｉ ｔ 目采 Ｌ ＶＢ Ｓ ／ Ｃ ｂｓ 项 ａ
为 了 保 证 移 动 环 境 中 的 业 务 传 输 质 量 必 须 保 证 整
个 网络 时间 同步的精 度。在移 动 条件下 ．终 端的 初始工
作 位置 随着 时间而 变化 而卫 星波 束覆盖范 围直径 从几
百 公 里 到 数 千 公 里 ． 因 此 即使 在 同 一 卫 星 波 束 覆 盖 区
中、海上 和高 速列车 上的 乘客来说 ．享受 高效 的宽带服 务还十分 困难 。 目前 ．欧洲 的 ＭＯＷＧＬ （ 动宽 带全球连 接系统 ） Ｙ 移 项 目和韩 国的 Ｍｏ ｉ ｔ（ ｂｓ 移动 宽带 交互式 卫星 接入系统 ） ａ
战在 于传统 的原有 宽带多媒体 卫星通 信终端 是 固定 的 ，采
多普 勒频移 ．接收端 解调器 可容 忍 的频 率偏移 有 限 ，而 频率补 偿 的要 求主要取决 于数 据传输 速率 因此 在 频
偏 较 大 的 环 境 下 传 输 速 率 受 到 很 大 限 制 ，特 别 是 在 航 空 环境中影响尤为严重。
ｆ 初 姥 八 阿 Ｈ ３
峨
（ 上行） 下行） （ （ ｚ （ ｓ ） （ Ｈ） ｎ／ Ｈ ｓ ｚ ） （ ／ ／ Ｈｚ ） ｓ ｓ
２５ ９ ２ｌ ３ ２２ ４ ２３ １
在 为高速移 动载体 提供 宽带接 入业务 时 ，网控中心
用ＭＦＴ —ＤＭＡ体 制．而大型移动载体接入卫星信道 时，其信
道动态性更强 ．因此需在ＭＦＴ Ｍ ． Ｄ Ａ基础上增加扩 频技 术 ． 另外 ．终端 在移动 情况下 时间 同步 资 源分配 、移动性 管
理等方 面也 存在挑 战。本 文对宽带 多媒体 卫星通 信系统 中
项 目等 都 已经展开对 此方 面的研 究 其 目标是 基于卫星
信道 动态 性更 强，必然会 带来 一系 列问题 ．为 了使 移动 用户 （ 车、飞机 、轮船 等 ）在不 同移动环 境 下更好地 火
４ ＩＩ Ｗ 。 ． ＤＧＴ 。 ６ Ｃ ，
．
。
Ｓ ｐｅｃｉ ｌ Ｔｅ ｈ ｏｌ ｇ ａ ｃ ｎ ｏ
…
…
ｙ 口ＣＷ
…
…
…
…
…
譬 题技术
工作 ，下面对一些细节 问题进行具体分析 。
浪费 。因此 需要更 高效 的解决 方案 ．如 通过终 端位 置 与速度信息及前 向链路信令进行反 向星 ． 地传输时延和发
送时机的估计。
ｆ 奠源 莉 ｊ ｌ 分 旧趣
多普勒 多普勒 频率 频率 速 度 加 速 度 多 普勒 频 率 额 移 频 移 时 间 （ ｓ ｍ／ ） 变 化 （ 行） （ 上 下行 ） 漂移 漂移 漂移 （ ｚ Ｈ）
、
卫星宽带 “ 动中通’存在的问题 ’
及 解 决途 径
在实 际应 用中 ，大型 移动 载体 接入卫 星信道 时 ．其
随 着宽 带互联 网 的迅速 发展 ．个 人、企业 、政府 对 宽带传输 特 别是在移 动环境 下的宽 带传输 需求越来 越迫 切 。尽 管地 面移动通信系统 （ＧＪ和未 来的 ４ ３ Ｇ，Ｌ Ｅ系 Ｔ
偏 移 问题 ．对于信 号 的估计值 较差 这一 问题 ，不 能简单
地 通 过 增 大 信 噪 比 来 改 善 。 为 此 ，可 采 用 改 进 调 制 解 调
可在公共信令信道 （ Ｓ Ｃ Ｃ）中采用一个足够长 的时 间保护
间 隔来 避 免 上 述 同 步 问题 ，但 是 这 会 造 成 较 大 带 宽 资 源
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Ｔｅｃ ｎ ｏ ｈ ｏｌｇｙ
专 训
解放军理工大学通信工程学院卫星重点实验室
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解放军７ ６ ３ ３ ８ ￣队
冯 琦 冯少 栋 李广 侠 奇 坚
统可 以为市 区和近郊 提供移 动宽 带接入 ．但是对 于在空
【 摘
要】
随着 宽带 多媒 体卫 星通信技 术的发展 ．解 决大型移 动载体 （ 飞机 轮船 和火 车）宽带 接入 的需求越来 越迫切 ．其挑