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我国卫星通信分析

发布时间:2020-07-21 18:07:28 阅读: 来源:球阀厂家

我国的卫星通信干线主要用于中央、各大区局、省局、开放城市和边远城市之间的通信。它是国家通信骨干网的重要补充和备份。为保证地面网过负荷时以及非常时期(如地面发生自然灾害时)国家通信网的畅通,有着十分重要的作用。在我国边远省、自治区(如西藏、新疆)的一些地区,难以用扩展和延伸国家通信网的方法来进行覆盖。对于这些地区的一些人口聚居的重镇或县城(也可用于海岛)的用户,我国是利用VSAT的方法将其接入地面公用网。这对我国通信网的全国覆盖具有重要意义。卫星专用网在我国发展很快,目前银行、民航、石化、水电、煤碳、气象、海关、铁路、交通、航天、新华社、计委、地震局、证券等均建有专用卫星通信网,大多采用VSAT系统,全国已有几千个地球站。我国需要建立卫星移动通信系统,以支持位于地面移动通信网服务区以外用户的移动通信业务,其终端应当是轻便和低成本的。卫星移动通信系统还用来为地面通信网未能覆盖的农村和边远地区提供基本的通信(话音和低速数据,这对发展中国家更具有重要意义)。这里所指的“农村和边远地区”用户,是指十分分散的“自然村”,要求其终端的复杂度、体积和成本应远小于VSAT小站。以我国为主的卫星移动通信系统APMT(亚太移动通信系统)正在筹建,它是以同步卫星支持的区域性系统。系统支持手持机用户,为此星载天线十分庞大(天线直径约1-3m),此外系统还用于支持边远地区的基本通信。在不久的将来,我国的卫星网还将用于支持低业务密度地区的高速率用户(集团用户)终端的通信需求,比如,对因特网的高速浏览,以及高速率的接入公用网。对于这一类的用户,其终端设备的简化和低成本也是十分重要的。建立我国的综合卫星通信系统的设想。目前,我国在同步卫星通信方面的发展已具规模,在作为国家干线通信网的备份和组建专用网方面发挥了巨大的作用。但是,面对一些业务需求,如移动通信业务、边远地区基本通信业务、高速率用户的接入和因特网浏览以及交互式多媒体业务等方面的需求,我国是采用继续发展和扩大同步卫星通信系统来支持这些新业务?还是建立包括同步卫星和非同步卫星在内的综合卫星通信系统呢?从国外卫星通信发展趋势来看,由于轨道高度较低的非同步卫星无论在支持移动通信,边远地区基本通信和高速率用户的接入等方面都十分有利,它能有效地降低对终端EIRP(有效合向辐射功率)和G/T值(接收机品质因数)的要求,使用户终端大为简化和降低成本。因此,建立我国的综合卫星通信系统在技术上是合理的。在综合系统中,同步卫星和非同步卫星部分各自支持的业务重点应有所不同。同步卫星系统主要支持的业务有:1.地面公用网各枢纽站之间的干线连接,其地面站庞大,成本高;2.远端用户(VSAT终端)的接入;3.构成专用网和专用网与公用网之间的连接。非同步卫星系统主要支持的业务有:1.移动通信业务;2.提供过远地区和农村的基本通信(话音和低速数据),其用户终端体积和成本远低于VSAT终端;3.用于高速率(可达2Mb/S)用户终端的接入,提供交互式多媒体业务和支持用户高速浏览因特网。其用户终端成本和天线尺寸应小于VSAT终端。在综合系统中,由于非同步卫星将飞越全球,具有全球(非实时)覆盖能力,因此综合系统可以实现全球的(非实时)数据通信(数据信息延时最大约5小时)。尽管通信是非实时的,但系统是完全由我国自主控制的,这在一定程度上能缓解一直困扰我国的全球通信问题,对军事和外交机要通信具有重要意义。建立我国的综合卫星通信系统,除市场需求和枝术上的合理和先进性之外,系统所需的投资和经济效益如何,是决定建立该系统是否切实可行的关键因素。我国的综合卫星通信系统是为我国(及其周边地区)服务的区域性系统。一般来说,采用同步卫星也许是一种较好的选择,因为系统所需的投资较省,而采用覆盖全球的非同步轨道卫星星座为某一地区提供服务(在经济上)是不可取的。然而,随着星座设计技术的突破,利用数目较少的非同步轨道卫星构成的星座也是区域性系统的一种选择。作为我国的综合卫星通信系统中的非同步卫星部分,以采用“区域性时限”星座为宜。该星座可以在特定的时段(通常在每天的业务高峰时段)对我国进行连续覆盖,而空间段所需投资可大致与同步卫星相当。同时,由于覆盖我国的非同步卫星区域性星座对地理上与我国对称(经度差约180°)的美国,具有甚至更好的覆盖特性(仰角更高)。因此,如果同一星座以支持中国和美国的两个区域性系统,空间段的投资共同承担,那么我国的非同步卫星系统所需投资可能比一个同步卫星系统更省。我国综合系统中的非同步卫星可以是一种由4颗椭圆轨道卫星(近、远地,点分别为4497km和16209km)构成的星座,它能在北京时间每天的7点或至23点30分连续覆盖我国。可以看出,星座对我国的最小覆盖仰角在15°以上,而对大陆的绝大部分地区在20°以上。在非同步卫星不能覆盖的低业务量时段(如深夜和凌晨),可由同步卫星来支持这些较小的业务量。此时,对我国连续覆盖的同步卫星也处于低负荷时段,它有足够的资源(如功率)来改善由非同步卫星转换至同步卫星时因传播损耗增加所带来的不利影响。

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