卫星通信系统组成部分
⑴ 卫星通信的基本要素
一、卫星通信系统的组成要素
一个完善的卫星通信系统应该由空间正常运行的通信卫星、地面上相互通信的地面站以及需完成通信传输的业务应用系统这几部分组成。
二、卫星通信系统的分类
卫星通信系统可以按其三个组成要素的任一个进行分类。从空间卫星的角度看可以分为静止卫星(同步轨道卫星)通信和移动卫星(中低轨道卫星)通信。其中静止卫星通信适合大容量业务通信(如网际交互、视频传输、广播业务等),移动卫星通信适合稀路由低带宽业务(如电话、导航等)。
从地面站的角度看,卫星通信也可分为固定业务通信、移动业务通信和广播业务通信。另外从业务应用分类的话就更多了,可做数据采集交互、军用通信、应急通信、IP网络通信,等等。
根据卫星通信的技术特点可以按多址方式分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)、码分多址(CDMA)系统。
三、地球站分类、设备组成及应用介绍
地球站作为卫星通信系统中一个重要的环节,可以按功能或配置进行分类。
根据不同的功能作用,地球站可以采用不同的安装方式及使用方式,分为固定站、移动站和便携站。固定站是指将天线固定安装在某一地点使用;移动站是将天线安装在可移动的交通工具上使用的站,包括车载站、船载站和机载站;便携站也叫可搬移站,指天线可快速方便安装(展开)及拆卸(回收)使用的卫星站。
根据配置情况,地球站一般是按天线口径大小来区分,有大型站(一般天线口径在20m以上)和小型站以及甚小口径站(一般天线口径在10m 以下)之分,其中甚小口径站就是目前大量使用且大家习惯看到的VSAT(Very Small Aperture Terminal)卫星站。VSAT站不仅具备卫星通信的固有特点,还有很多特别的优点:
1)VSAT站设备简单、体积小、重量轻、造价低,适用面广,可应用于各种环境下,尤其是适合建设各种移动站和便携站:
2)VSAT站组网灵活,可组建星型网或网状网,也可组建星网混合结构网;
3)可根据不同应用规划及使用不同类型的站,如单收、双向、移动站的静中通或动中通等;
4)可按需匹配不同的多址方式或调制方式以及射频单元来充分保障通信质量。
一个VSAT地面站的主要设备包括:天线(反射面世和馈源)、高频头(LNB/接收机)、功放(ODU/发射机)、室内单元(也叫基带单元IDU/Modem)、外围设备(电源、交换机、天线跟踪器等)。
天馈设备的作用是将发射机送来的射频信号经天线向卫星方向辐射出去,同时也在接收卫星转发的信号到接收机。
发射机由上变频器和功率放大器组成,其主要作用是将基带单元调制出的中频信号(一般频率为70~140MHz或950~1450MHz),经上变频器转换为射频(一般频率为4~6GHz或12~14GHz)信号,再放大到一定的电平送往天馈系统发射。
接收机和发射机相反,由下变频器和低噪声放大器组成,其作用是将接收到的卫星转发下来的信号转化为中频信号送至解调器。
调制解调器(也称基带单元)主要是处理同应用设备往来的信息,转化为基带信号再做中频滤波及调制或解调。
⑵ 卫星通讯是由什么组成
卫星通讯是利用位于高空36000千米的通讯卫星作为中继,使各地面接收站间得以实现双向通信。一个卫星通讯系统由通讯卫星和地面接收站组成。卫星通讯只需在两地各设地面站就能互相通信,有着不受地理条件限制、组网迅速灵活、通讯容量大、通讯费用省等特点。同时由于卫星通讯采用数字方式,而电话、图像等形式的信息都可数字化,因此,可采用统一的卫星数字通讯网,这样不仅能改善传输质量,而且可以使通讯效率大大提高。
1986年7月8日,在北京中央卫星地球站,以及乌鲁木齐、呼和浩特、拉萨国内卫星通信站,同时隆重举行了国内卫星通信网开通仪式,宣告经过两年的努力,国内卫星通信网正式建成并开通。这是国内卫星通信网的骨干网,是租用国际卫星组织的转发器,将北京、拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特、广州5个地球站联结起来构成的,它可以覆盖中国全部版图。这个网的建设,从1984年开始,到1986年开通,用了不到两年的时间。除北京中央地球站1985年11月建成试通外,拉萨、乌鲁木齐、呼和浩特地球站,都是在1986年上半年建成试通的。至此,北京至乌鲁木齐、呼和浩特、拉萨间的半自动长途电话、电报、数据和传真业务已经开通;同时,全国有400个电视接收站及时接收了北京中央站向全国发送的中央电视台的第一套节目,100个电视接收站及时接收了国家教育部的函授教导电视节目,并经当地转播台送往千家万户。
国内卫星通信网的开通,是中国通信建设中的一件大事。它不仅有助于解决边远省区和一些部门的通信急需,而且作为长途通信的一个重要传输手段,增强了通信网的机动性和可靠性,对促进信息交流和经济发展,更好地为物质文明建设和精神文明建设服务,具有重要意义。
⑶ VSAT卫星通信系统的结构组成
VSAT卫星通信系统由空间和地面两部分组成。
网络构成主要由卫星(目前运行的系统的卫星主要是静止卫星)、主站(配置有网络控制系统及地面通信设备)、用户VSAT端站组成。典型的网络形态有:星状网与网状网。
星状网是指以VSAT网络主站为网络中心,各VSAT端站与主站之间构成通信链路,各VSAT端站之间不构成直接的通信链路。 VSAT端站之间构成通信链路时需要通过VSAT主站转发来实现。这类功能均由VSAT主站的网络控制系统参与来完成。
网状网是指各VSAT端站之间相互构成直接的通信链路,不通过VSAT主站转发。VSAT主站只起到全VSAT网络的控制、管理及VSAT主站和端站之间的通信。
星状网、网状网的物理结构见图2所示。从应用方面看,VSAT主要分为两大类,即为共用VSAT网与专用VSAT网。
(1)共用VSAT网
共用VSAT网确切地讲是主站共用VSAT网,经营者拥有功能较强的主站网控网管系统,以及较强的通信能力。各种类型的VSAT用户可以作为一个VSAT 子网在同一个VSAT主站控制管理下,组织本子网内的各种类型的通信业务。网络可以是以VSAT主站为中心的星状网络。子网的中心(一般指用户的总部)可以通过公用地面通信网与VSAT主站相联,并通过VSAT主站与本子网的各VSAT端站进行通信。除星状网络之外,也可以在VSAT 主站参与控制管理下组成网状网络。
共用VSAT网网状结构及星状结构网运行图分别如图2所示。
共用VSAT网在使用上较经济。用户自身一般不需要建投资很高、维护要求也很高的VSAT主站。特别在子系统内VSAT端站数量比较少,达不到规模效益的情况下,选用共用VSAT系统是比较合适的。目前国内已建有具有相当规模的共用VSAT系统的运行公司。
(2)专用VSAT网
专用VSAT网在运行方式上和共用VSAT网一样,同样可以组成星状网系统和网状网系统,主要区别在行政管理上。专用VSAT网是由用户单位自己投资建设系统,自己运行管理,以解决自身的通信业务要求。VSAT端站的用户是本系统的一个分支机构,一般不对社会开放经营通信业务,也不纳入社会通信基础网络中。VSAT专用网具有建设周期短,运行可用性高,技术要求比较低等优点已经成为各专业部门及大型企业非常愿意采用的通信手段。 外向载频:信息速率512KBPS,12FEC,BPSK调制方式,时分复用(TDM)。
内向载频:信息速率128KBPS,12FEC,BPSK调制方式,频分多址、时分多址混合方式(FDMA TDMA)。
误码率:EB No>6.5dB时,小于1×10-7。 速率:异步:75-19.2kbps
同步:(采用接口规程)1.2-56kbps
同步:(位透明)1.2-65kbps
规程:SDLC、X.25,BITT(位透明方式)
电气接口:主站:RS-232C、RS-449、V35(DTE、DCE均可)
小站:RS-232C(DCE)
电路连接模式:点对点连接、点对多点连接。 采用RELP(残余激励线性预测)编码。
接口:主站:用户交换机(PABX)-四线E8M
小站:电话机DTME,工线环路信号,RJ11连接器用户
交换机(PABX)-四线E8M 标准配置:一个数据端口(RS-232C)。
扩展配置:三个数据口或一个数据端口,一个语音口。 温度:户内单元10-40℃
户外单元-30-50℃
电源:220±10%,50HZ
功耗约:400W。
⑷ 卫星通信系统有那几部分组成,各部分的作用是什么
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。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。
⑸ 卫星通信系统由哪些组成
卫星通信系统由通信卫星和地球站组成。地球站只能指向某一颗同步卫星
⑹ 卫星通信的卫星通信系统的组成
卫星通信系统包括通信和保障通信的全部设备。一般由空间分系统、通信地球站、跟踪遥测及指令分系统和监控管理分系统等四部分组成,如图
1.跟踪遥测及指令分系统跟踪遥测及指令分系统负责对卫星进行跟踪测量,控制其准确进入静止轨道上的指定位置。待卫星正常运行后,要定期对卫星进行轨道位置修正和姿态保持。
2.监控管理分系统
监控管理分系统负责对定点的卫星在业务开通前、后进行通信性能的检测和控制,例如卫星转发器功率、卫星天线增益以及各地球站发射的功率、射频频率和带宽等基本通信参数进行监控,以保证正常通信。
3.空间分系统(通信卫星)
通信卫星主要包括通信系统、遥测指令装置、控制系统和电源装置(包括太阳能电池和蓄电池)等几个部分。
通信系统是通信卫星上的主体,它主要包括一个或多个转发器,每个转发器能同时接收和转发多个地球站的信号,从而起到中继站的作用。
4.通信地球站
通信地球站是微波无线电收、发信站,用户通过它接入卫星线路,进行通信。