衛星通信的主要缺點精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的衛星通信的主要缺點主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：衛星通信的主要缺點范文
[關鍵詞]寬帶；移動衛星；通信信道
中圖分類號：TN927.23 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）23-0382-01
衛星移動通信信道的傳輸特性的研究是通信系統的研究、開發等過程中最為重要的一個方面。為了向用戶提供優質的、可靠的移動通信服務，必須要充分考慮通信信道的傳播特性，進行合理的鏈路預算、選擇有效的調制方式和信道編碼方式。因為移動衛星信道本身具有無線通信信道所固有的復雜性，其次是多徑衰落效應和陰影效應，所以應用中還需要一些功率放大器，對傳輸的信號進行放大和轉發，提高通信的可靠性。
1 移動衛星通信概念
為轉發無線電的信號從而實現在兩個或者多個地球站間進行通信，需要利用人造地球衛星作為空間中繼站，這種宇宙通信形式就叫做衛星通信。這種衛星移動通信系統不受地理條件的限制、不受距離的限制，能夠傳輸很遠的距離、覆蓋較大的面積，且其自身具有寬通信頻帶、大傳輸容量的特征，適用于多種業務間的傳輸。它已經不僅僅是為固定通信終端服務了，還運用到車載、船載、個人移動通信終端等方面。目前移動衛星通信已經成為通信領域中發展最迅速的方式，也成為了現代通信系統中強有力的手段。
2 移動衛星通信的關鍵技術
2.1 系統技術
通信體制、系統的體系結構、移動載體的管理等都是系統技術的重要組成部分。對于通信體制的設計，需要考慮的是選用傳統的TDMA方式和現常用的CDMA方式，綜合兩者的優缺點，也可以進行技術整合，即采用兩者混合體制的方式，更好的發揮各自的長處。
對于體系結構的設計，需要考慮的問題是地球外傳輸數據在地面的實現以及管理的相關問題，還會涉及到滿足用戶對于系統所提出的需求問題。整體系統的設計，采用分布式的管理還是集中式的管理，是在確定了空間衛星問題之后需要考慮的。同時還需要根據用戶的要求，考慮使用多少種終端類型，系統的模型是采用單模還是多模，以及衛星網絡和地面網絡的兼容性和成本問題。
對于移動載體的管理，移動載體的動態特性、終端設備的環境適應性都是考慮的重點。而且因為在長期的發展趨勢中，波束寬度呈現出越來越窄的態勢，導致移動載體的管理和設計也需要加強嚴格性和有效性。
2.2 衛星技術
衛星載荷技術與衛星與地面移動通信系統的融合設計，是移動通信衛星技術的關鍵。因為通信需要實現的需求是波束多點覆蓋、用戶間的多網通信，所以需要設備可以展開天線，進行星上處理和交換以及處理星間鏈路等。
全透明轉發、全處理和透明處理轉發的模式是星上處理和交換技術的組成元素。全透明轉發技術的風險較小，適應性也很強，但通信服務的實時性較差。而全處理則一般是通過數字方式實現，達到強抗干擾性、良好的服務實施性等優點。但實際運用中，全處理技術的適應性較弱，極易受到空間輻射的影響。結合二者的優缺點，開發了透明處理轉發技術，是目前較為常用的一種衛星技術。
微波和激光兩種方式是星間鏈路的實現方式。微波通信技術容易受到頻帶寬度、功耗、體積等方面的限制，不能夠無限制的提高傳輸速率和容量。而激光通信在傳輸數據的實現方面的優勢很明顯，但實施這種通信的技術難度較大。
2.3 終端技術
移動衛星通信終端設備的小型化是通信技術發展的必然趨勢。而且終端的運用正向多媒體、寬帶化、嵌入式的方向發展。目前，VSAT系統因為其可靠性高、靈活性強等優勢得到了廣泛運用，它的功能實現主要是因為采用了極小口徑的衛星終端站。使用VSAT系統，數據終端可以直接與計算機聯網，從而實現圖像的傳輸、數據的傳輸和文件交換等。正在研發的新技術還涉及到天線、射頻模塊小型化等技術的創新。
3 移動衛星通信信道
由于衛星和通信終端之間的相對運動，通信信道為時變信道。本文主要通過模型的建立對移動衛星通信信道的傳播過程進行理解，簡化分析過程，明確物理意義，實現簡單仿真。
3.1 主要信道概率模型
主要采用的概率分布模型有：Rcian分布函數，Rayleigh分布函數和Lognormal分布函數。
3.1.1 Rcian分布
服從Rcian分布的主要是因為建筑物、樹木以及其他反射物造成的反射波形成的多徑信號分量以及直射波信號分量所合成的接受信號包絡。概率函數為：
其中：r是接收信號的包絡；z是直射波信號的幅度；σ2是平均多徑功率；I是第一類零階修正貝塞爾函數。
接受信號包絡r的n階原點矩是：
其中：k=是Rician因子；Γ（）是Gamma函數；F（）是合流超幾何函數。Rce因子K為LOS功率和平均多徑功率的比值，K值越大，多徑功率相對于LOS功率較低。
3.1.2 Rayleigh分布
Rayleigh分布是Rcian分布的特殊情況，即當沒有直射分量時，接受信號全部是多徑信號。
3.1.3 Lognormal分布
直射分量的信號強度服從Lognormal分布時，說明衛星和地面站之間的直射信號全部被樹木、電線桿等障礙物吸收或者屏蔽。概率密度函數為：
其中，μ和d0分別是lnZ的均值和方差。
3.1.4仿真實現
實現對實際衛星信道的仿真，需要在建模過程中，采用服從不同概率分布的各種分量組合。實現移動衛星通信信道建模的基礎便是對色高斯過程的仿真實現。色高斯過程通常可以實現常用概率密度函數，比如說直射分量服從對數正態分布的移動衛星通信信道是由三個色高斯隨機過程實現的。
利用低通濾波器對白高斯噪聲進行濾波和以萊斯正弦和為基礎用有限個正弦函數加權和來實現高斯過程。
3.2UHF頻段移動衛星通信信道建模
Cloo模型、Corazza模型、Lutz模型，是常用的信道傳播特性的概率分布模型。這幾種模型都是對L波段的衛星移動通信信道的特性建模的，主要是根據信號在傳播路徑上受到的遮蔽情況為基礎的。Cloo模型的假設是接收到的信號是由受到陰影作用的直射信號分量和不受陰影作用的純多徑信號分量組成。
3.3行波管非線性模型
當行波管TWT工作在飽和點附近時，將會有幅值轉換和幅值-相位轉換效應。在衛星通信的仿真中，常用的TWT非線性模型是Saleh提出的二參數模型（如圖1）：
圖1 非線性的正交模型
4 結語
本文對移動衛星通信進行了詳細的介紹，對通信信道的建模也進行了一定的仿真實現探究。未來，隨著衛星通信技術的快速發展、業務領域的不斷拓展和對其需求的不斷增長，移動衛星通信技術將會在各個領域得到更為廣泛的應用。
參考文獻
[1]呂芝輝.寬帶衛星通信數字信道化技術研究[J].網絡安全技術與應用，2013，（7）：82-83.
第2篇：衛星通信的主要缺點范文
關鍵詞：海洋石油；海陸；通信
中圖分類號：TN91 文獻標識碼：A 文章編號：1674－6708(2010)29－0233－02
隨著現代社會的發展，人類對能源的依賴日趨加強。能源公司在開采陸地油氣的同時，也將鉆采設備開到了海上。海上油氣的鉆探、生產和運輸的過程中，與陸地的通信是必然的。海陸通信鏈路為信息的有效傳遞提供了保證。下面針對海洋石油常用的幾種通信方式，分析一下各種通信方式的適用環境及優缺點。
1、光纖通信
目前，海底光纜在海洋石油平臺已經得到廣泛應用，用于傳輸海陸及各海上平臺之間的生產及辦公數據。海洋石油行業海底光纜大多數應用模式是復合海底動地電纜內部這樣既可以依托海底動地電纜增加光纜強度，同時也可以節省單獨鋪設海底光纜的高昂費用。光纜的成本很低，對海底動地電纜的成本影響微乎其微。但光纖通信的優勢很大。
1)通信容量大、傳輸距離遠。目前海洋石油所用光纖基本為百兆光纖，這樣的傳輸速率對于海洋石油的數據傳輸已經綽綽有余了。一根光纖的潛在帶寬可達20THz。光纖的損耗極低，光纖比目前任何傳輸媒質的損耗都低。在無中繼傳輸的情況下傳輸距離可達幾十、甚至上百公里；
2)信號串擾小、保密性能；
3)抗電磁干擾、傳輸質量佳，電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾；
4)光纖尺寸小、重量輕、適應性強、壽命長；
5)成本低，光纜的成本相比電纜要低很多。
光纖雖有上述諸多優點，但在海洋石油這種特殊環境下，各種外界因索對于光纖通信的影響也不容忽視，這些因素嚴重影響了光纖通信的海洋石油行業的普及程度。
1)單獨敷設光纜成本較高。目前海洋石油的海底光纜多與動力電纜復合，單獨敷設海底光纜的案例很少，因為單獨敷設光纜不但要考慮光纜的防腐保護、配重(防止密度低出現漂浮)等問題，而且考慮海底地貌，海底挖、填纜溝及光纜敷設的船舶及機具費用是相當昂貴的。
2)易受外力破壞。除了潮汐因素對光纜的沖擊影響外，近幾年特別是在渤海等水深較淺的海域和近海海域，過往船舶拋錨及船體掛斷海底光纜的情況時有發生。這種情況在水深較深的南海深海基本不會發生。
3)維修困難。海底光纜一旦被掛斷，破損地點的診斷比較困難，且海底光纜的修復要借助船舶及潛水員將光纜從海底撈起，進行修復，在進行保護、配重等，重新沉人海底。
光纖通信以其優點受到海洋石油行業的歡迎，人們也在研究各項措施，減少外界因素對光纖通信的影響。
2、衛星通信
衛星通信以其傳輸距離遠、覆蓋面廣、不受地理條件限制、穩定性好、通信頻帶寬和業務豐富等優勢，在海洋石油通信中得到廣泛應用。目前海洋石油每個油田群基本都配備一個或幾個與陸地通信的地面衛星站，好多海洋石油的移動船舶上除了配備海事衛星外也配備了Ku波段的自動跟蹤衛星系統。衛星通信在當今海洋石油行業已經成為主要的海陸通信手段，平臺及船舶上的話音、數據信息通過衛星信道實現與陸地的互通。衛星通信的在海洋石油行業的優點有以下幾方面：
1)傳輸距離遠，基本可實現全球覆蓋。適合海洋石油深海作業及移動船舶作業的特點。
2)不受地域限制，建站即可進行通信。海洋石油行業由于工作地點處在海上。使用無線通信比有線通信更具靈活性，可根據需要建立、拆除鏈路，其建設難度相比敷設海底電纜要小很多。
3)穩定性好，帶寬高，業務豐富。由于使用高頻傳輸，人為干擾相對較少，且可以根據需要調整帶寬，目前海油平臺的語音、郵件、互聯網均可通過衛星傳輸。
衛星通信目前已是海陸通信的最主要鏈路，但衛星通信也有他的劣勢：
1)鏈路租金較高。使用衛星鏈路要向衛星公司繳納使用租金，相對電纜傳輸的一次建設終身免費的情況，衛星鏈路的租金是一筆不小的支出，系統的運營成本是使用即發生的。目前每個海洋石油平臺鑒于費用原因向衛星公司租用的帶寬基本是512k－2M不等。
2)干擾相對較多。衛星屬無線傳輸，存在來自各方面的干擾，有地球站設備的雜波干擾、電磁干擾、互調干擾、交叉極化干擾等
3)受自然因素影響。除了來自各方面的干擾外，當雨雪天氣還會出現雨衰，影響系統工作。每年春分和秋分前后，衛星地球站天線在對準衛星的同時也對準太陽，太陽產生的強大的電磁波干擾系統工作，即日凌。
3微波通信
點對點的微波通信從九十開始在海洋石油行業已經得到廣泛應用。微波通信目前在海上已經形成了微波網，用于填補海洋石油平臺衛星帶寬較窄的現狀。微波通信有優勢也有缺點，但優勢大約缺點，因此得到了海洋石油行業的認可，首先說一下微波通信的優勢：
1)具有衛星通信建設、拆除鏈路靈活的特點。微波建站非常靈活且建站成本很低，即使在陸地建立微波鏈路有時比建立光纖鏈路的成本都要低，加上海上沒有任何高大建筑遮擋，更為微波應用提供了良好的條件。
2)具備光纖通信的大帶寬及一次建設終身免費的特點。微波通信一般使用4MH200－900MHz或5.8GI-Iz的免費頻段，即使申請頻率也只需要很少的費用即可，鏈路建成后即可免費使用，不會有任何租金等費用發生。
微波通信由于點對點的無線通信原理限制也有一定的局限性，如下：
1)傳輸距離較短。由于是點對點通信微波通信的傳輸距離基本為視距，因此決定了其傳輸距離有一定局限，海上點對點距離的傳輸極限基本為20km，而海陸微波如將陸地一端天線掛高升高
(架設于高山或高塔上)可以達到40km。但微波聯網可解決距離局限。
2)干擾嚴重。由于是免費頻段，使用者較多，因此互相干擾現象頻繁發生，但微波可以調整參數，避開干擾。
3)受自然因素影響較大。除了受天氣影響外，平靜海洋的鏡面反射也會對微波產生影響。
第3篇：衛星通信的主要缺點范文
[關鍵詞]雨衰；Ku波段；功率控制；通信質量：空間分集
中圖分類號：V443.1 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）47-0362-01
使用Ku頻段進行衛星通信可以在發揮衛星通信覆蓋區域廣，機動性強等優勢的基礎上增強通信信號的功率，降低地面微波對通信信號的影響。但是Ku頻段無線通信的一個重要缺點是該頻段信號在穿越密集雨區時會受到嚴重的干擾，即會出現雨衰現象，使得通信可靠性與有效性大大降低。為增強Ku波段的衛星通信質量就必須對雨衰問題進行研究，并根據雨衰的成因和特點制定適當的抗雨衰措施，降低雨衰對通信信號的影響。
1 雨衰的形成機理及對Ku頻段衛星通信的影響
1.1 雨衰的形成機理
當電波穿過降雨的區域時，雨不僅吸收電波能量，而且對電波產生散射。這種吸收和散射共同形成電波衰減，散射還能導致大范圍無線電干擾，并對電波存在去極化效應，我們稱這些衰減和干擾為雨衰。這種衰減呈現非選擇性能和緩慢的時變特性，是導致信號劣化，影響系統可用性的主要因素，因此雨衰問題也就成為系統設計過程中必須考慮的重要問題。雨衰的大小與雨滴直徑與波長的比值有著密切的關系，當信號的波長比雨滴大時，散射衰減起決定作用，當電磁波的波長比雨滴小時，吸收損耗起決定作用，無論是吸收或散射作用，其效果都使電波在傳播方向遭受衰減；當電磁波的波長和雨滴直徑越接近時衰減越大，一般情況下（比如中短波）電磁波的波長遠大于雨滴直徑，故衰減很小，C波段信號受雨衰的影響也可以忽略。對于10GHz以上的電磁波，雨衰的影響就非常明顯了，在鏈路計算中必須考慮雨衰的影響。頻率越高雨衰的影響越大，大雨和暴雨的對電磁波的衰減要比小雨大得多。
理論分析和實踐研究表明，在Ku波段的無線信號穿越中雨以上的降雨區域所出現的衰耗會非常明顯，當穿越度為10Km時，衰耗可達2 dB。當降雨區域為暴雨時，Ku波段無線信號的雨衰可達10 dB，降雨強度與雨衰幅度成正比關系。
1.2 去極化現象
降雨不僅會使電波衰減，還會產生去極化作用，所以降雨對電波的吸收和散射特性也與人射波的極化波面有關。由于空氣阻力使雨滴變成略微扁平的形狀，在雨滴的兩個軸向引起的衰減稱為微分衰減，相位移稱為微分相移。這種現象對單極化傳輸系統影響并不大，但對于正交極化復用的雙極化傳輸系統，會造成極化隔離度降低，導致正交極化的信號互相干擾加大。這種降雨引起的去極化現象，對線極化和圓極化都有影響。我們常使用交叉極化鑒別度來表示極化純度，一般情況下，當天線仰角大于15度時，交叉極化鑒別度在超過年平均時間的0.1%時可望達到27dB，0.01%時為20dB，0.001%時為15dB。暴雨區Ku波段的微分衰減可達2dB左右（雨區高度按2km計算）。對于正交極化復用的衛星系統，降雨引起的去極化作用會使極化隔離度降低，產生極化誤差，導致干擾增加。
2 抗雨衰相關措施分析
2.1 增大鏈路備余量
預留一定的備余量是無線通信系統鏈路設計中的一種常見方法，Ku頻段的衛星通信鏈路中的預留備余量通常為6dB左右。對于降雨較少區域，該余量完全能夠滿足抗雨衰要求，但是在某些降雨較多區域，則無法完全依靠該方法實現衛星通信的抗雨衰。增大余量的最大不足之處在于會占用過多的衛星通信資源，且在無降雨時會出現資源的浪費。
2.2 功率控制
依照通信系統特性為Ku頻段衛星通信系統配置上行鏈路自適應功率控制或自動功率控制等功能可以有效降低雨衰對衛星通信系統帶的影響。
自適應的上行鏈路功率控制實現原理為：地球站對衛星信號強度進行監測，并根據監測結果計算出通信鏈路中的降雨損耗，依照該計算結果對地球站的發射功率進行動態調整，從而達到雨衰補償的目的。該方法不僅能夠提升系統的通信容量，還能夠有效提升衛星通信信號的可靠性。具體的，上行功率控制又可以分為開環和閉環兩種。開環功率控制是利用地面站所接收到的Ku頻段無線信號的電平變化量來對下行鏈路的雨衰值進行測量，進而控制上行發送信號的衰減值，實現上行功率控制。該功率控制方法實現簡單，但是控制精度有限。閉環功率控制是地面站接收到Ku頻段無線信號后將該信號與參考信道信號的S/N的值進行比較，然后實現上行發送信號的功率控制。該功率控制方法控制精度較高，但是實現成本也比較高。
自動功率控制的實現原理為：以衛星通信的網管系統為參考基準，對地球站的接收電平值進行實測量，并將測量值與參考點評進行比較，然后將比較結果返回給地球站，控制地球站更改發送信號的輸出功率。這種方法不僅能夠有效提升衛星通信系統的穩定性和可靠性，還能夠在一定程度上節約無線資源，是一種高效的抗雨衰方式。
2.3 采用編碼及降速率技術
在雨衰較大時，可以采用前向糾錯編碼技術（FEC）來減小傳輸的誤碼率。通過減小編碼率來獲得編碼增益的提高，如編碼率為1/ 2的卷積碼，當采用維特比譯碼時其編碼增益可達5dB。當然減小編碼率也必須有個限度，一方而當編碼率減小到一定程度時，若再進一步減小編碼率，多獲得的編碼增益將改善很小；另一方面減小編碼率會導致系統容量的減小。此外，還可以通過自適應速率降低技術（ ARP）來克服雨衰的影響，通過減少衰減信道的數據速率來增加信道容量，降低速率所帶來的增益與速率減少成正比，例如速率減少4倍時增益為5dB。使用糾錯編碼和降速率技術，可以補償不同程度的雨衰，但隨著深度的增加，有效可用容量減少。
2.4 空間分集技術
空間分集技術是近幾十年來所提出的一類重點技術，該技術的實現原理為相隔一定距離部署多個地球站，這些地球站既可以對信號進行單鏈路接收也可以進行分集接收，在雨衰較為嚴重時采用分集接收可有效提升衛星通信系統的抗雨衰效果。需要說明的是，該技術的實現成本較高，需要較為復雜的網絡控制技術。
2.5 極化方式與天線選擇
由于Ku波段信號穿越雨區時會出現去極化現象，故為提升衛星通信系統的抗雨衰性能，還可以從信號極化方式和接收天線選擇方向進行考慮。理論分析可知，隨著雨滴體積的增大，雨滴對水平極化波的衰減更大，故對于通信頻段高于10GHz的無線信號而言，可以通過垂直極化的方式獲得更好的抗雨衰性能。同時，接收天線的增益與其口徑大小之間也存在著一定的聯系，即大口徑的接收天線可以茯得更高的接收增益，在雨衰較為嚴重的地區可以通過適當增大接收天線口徑的方式提升Ku波段通信鏈路的抗雨衰性能。
3 總結
Ku波段為我國衛星通信所采用的主要頻段之一，但是該頻段通信信號易受到降雨的影響出現衰減，甚至會造成通信中斷。本文上行站、信道傳輸以及下行站等三個方面對Ku波段衛星通信的抗雨衰補償措施進行了分析，綜合應用上述措施可以有效提升衛星通信的通信質量和傳輸可靠性。
參考文獻
[1] 楊運年.降雨對Ku波段衛星通信系統的影響及其對抗措施. 通訊世界.
[2] 楊書奎，仇愛軍，湯軍. Ku波段衛星移動通信的關鍵技術分析[J].通信與廣播電視，2007（9）.
第4篇：衛星通信的主要缺點范文
關鍵詞：機載衛星通信系統；海事衛星系統；銥星系統；海事系統；甚高頻；點波束；Inmarsat；ACARS
中圖分類號：TN927
文獻標識碼：A
文章編號：1009-2374（2012）23-0014-02
1 概述
目前的航空通信系統主要依賴高頻與甚高頻，其通信手段存在以下主要問題：
（1）甚高頻通信主要是視距傳播，通信范圍只限于視距范圍之內，通信距離受到很大限制，遠遠不能滿足大型客機遠程信息傳輸的需要。
（2）高頻通信雖然可以做到超視距傳輸，但是受電離層不穩定因素影響很大，不能提供穩定的通信鏈路，可靠性差。
（3）高頻和甚高頻的頻譜資源限制性較大，影響無線通信能力的增強。
利用衛星通信系統可克服以上缺點，在飛機與地面之間為機組人員和乘客提供話音和數據通信業務，可增強空中通信和航空管制能力。總體來說，衛星通信系統有如下的優勢：
（1）通信距離遠，覆蓋面廣，不受山區、沙漠和海洋等地理因素的限制，具有其他常規通信手段無法替代的作用，衛星通信在世界上絕大多數地區內可用于空中交通服務、航務管理、航空公司行政管理和航空旅客通信等。
（2）可以提供較高的數據傳輸速率。
（3）可快速部署，建設周期短。
（4）符合未來新航行系統的發展方向（星基的通信、導航、監視/空中交通管理）。
因此，衛星通信系統以其覆蓋范圍廣、通信距離遠、通信容量大、傳輸質量高、機動性好等其他通信系統無法比擬的優點而成為各型大型客機進行遠程信息傳輸的最佳手段。
2 海事衛星系統介紹
海事衛星通信系統是用于海上救援的無線電聯絡通信衛星。隨著第四代海事衛星發展，其技術能力有了顯著提高，業務范圍也不斷擴大，目前已成為集全球海上常規通訊、陸地應急遇險、航空安全通信、特殊與戰備通信一體的高科技通信衛星系統。第四代海事衛星系統由亞太區域衛星、歐非區域衛星和美洲區域衛星三顆星組成，位于赤道上空36000公里的靜止同步軌道衛星，實現了全球覆蓋（南北兩極除外）的衛星網絡。
3 海事衛星系統構成
海事衛星系統由船站、岸站、網絡協調站和衛星組成。下面簡要介紹各部分的工作特點：
（1）衛星分布在大西洋、印度洋和太平洋上空的3顆衛星覆蓋了幾乎整個地球，并使三大洋的任何點都能接入衛星，岸站的工作仰角在5°以上。
（2）岸站（CES）是指設在海岸附近的地球站，歸各國主管部門所有，并歸他們經營。它既是衛星系統與地面系統的接口，又是一個控制和接入中心。
（3）網絡協調站（NCS）是整個系統的一個組成部分。每一個海域設一個網路協調站，它也是雙頻段工作。
（4）船站（SES）是設在船上的地球站。在海事衛星系統中它必須滿足：一是船站天線滿足穩定度的要求，它必須排除船身移位以及船身的側滾、縱滾和偏航的影響而跟蹤衛星；二是船站必須設計得小而輕，使其不至于影響船的穩定性，同時又要設計得有足夠帶寬，能提供各種通信業務。
4 銥星系統介紹
銥星系統由79顆低軌道衛星組成（其中13顆為備份用星），66顆低軌衛星分布在6個極平面上，每個平面分別有1個在軌備用星。在極平面上的11顆工作衛星，就像電話網絡中的各個節點一樣，進行數據交換。備用星隨時待命，準備替換由于各種原因不能工作的衛星，保證每個平面至少有1顆衛星覆蓋地球。衛星在780公里的高空以27000公里/
小時的速度繞地球旋轉，100分鐘左右繞地球一圈。每顆衛星與其他4顆衛星交叉鏈接，2個在同一個軌道面，2個在臨近的軌道面。
5 銥星系統構成
銥星系統的通信傳播方式首先是空中星與星之間的傳播，之后是空地和陸地的傳播，所以不存在覆蓋盲區，且系統不依賴于任何其他的通信系統進行話音通信服務，而僅通過星星、星地間的信息傳輸實現端到端的話音通信，是目前唯一真正實現全球通信覆蓋的衛星通信系統。
銥星電話全球衛星服務使您無論在偏遠地區或地面有線、無線網絡受限制的地區都可以進行通話。
銥星系統的地面網絡包括：系統控制部分和關口站。系統控制部分是銥星系統管理中心，它負責系統的運營、業務的提供，并將衛星的運動軌跡數據提供給關口站。系統控制部分包括4個自動跟蹤遙感裝置和控制節點、通信網絡控制、衛星網絡控制中心。關口站的作用是連接地面網絡系統與銥星系統，并對銥星系統的業務進行管理。
6 銥星系統和海事衛星系統的比較
銥星系統和海事衛星系統的比較結果見表1：
表1 銥星系統和海事衛星系統的比較結果
銥星 海事衛星
數量 66顆（外加13顆備用） 14～15顆
軌道 縱向低軌（770公里） 同步高軌
覆蓋 全球無縫隙（極對極） 南北緯80度以內
頻率 1616～1626MHz 1525～1660MHz
話音質量 接近于有線電話 延時較大
陸地基站 不依賴于陸基的星際傳播 依賴陸基
通話資費 20～25人民幣/分鐘 約7美元/分鐘
接通率 97.70% 92%
機載設備重量 7kg 20kg
機載設備投資 約120萬人民幣 約300萬人民幣
設備供貨周期 1～2個月 8個月（波音參考）
數據帶寬 2.4K 2.4K
國內頻率許可 航空頻率 應急頻率
適航取證 VSTC、SB覆蓋多機型 無VSTC
另外，銥星通信鏈路不依賴地面基站的星星傳輸：銥星特有的星際傳播，使其在通信上完全擺脫了對地面基站的依賴。而海事通信鏈路則依賴地面基站的暢通。
7 銥星的優勢
通過以上比較，我們可以得知銥星系統有如下
優勢：
（1）6個縱向軌道決定了極地信號的充分覆蓋；由于每顆銥星都經過兩極，因此越靠近兩極，信號越強，通話質量越好；極地通信接通率99.95%，掉線率0.01%。
（2）充分解決了海事衛星、ACARS在極地不覆蓋無法通信的不足，是海事衛星及ACARS通信的完美補充。
所以，綜上所述，銥星通信將會是未來機載通信發展的趨勢。
參考文獻
[1] 孫沫，李興林．滿足信息化需求的Inmarsat移動衛星通信技術[J]．通信世界，2005，（28）.
[2] 劉念．太空信息高速公路——銥星移動通信系統介紹
[J]．航天，1998，（3）.
[3] 羅利春，王越，陶然．銥星系統的競爭優勢與四維空間特點[J]．電信科學，1999，（1）．
第5篇：衛星通信的主要缺點范文
1Ka頻段衛星通信系統特點
Ka頻段衛星是當前比較先進的衛星系統，能夠對DVB/IP進行支持，從而實現衛星電視與高速網絡之間的相互結合，為用戶提出更加直接的寬帶與窄帶業務，具有很多應用優勢。但與此同時，Ka頻段衛星通信系統也有一些不足之處，因為頻率相對較高，會造成其降雨衰減較大，與傳統的C頻段與Ku頻段相比，Ka頻段會受到更大的噪聲、去極化以及雨衰等因素的影響，且對相關器件與工藝的要求也相對較高。在運用Ka頻段衛星進行通信的過程中，大氣層中含有的水汽、氧氣等因素會使得衛星信號產生正常耗損以外的衰減，如果這些問題產生作用，就會對信號的幅度、極化等方面造成變化，進而使信號的錯誤率提升，影響信號質量。運用Ka頻段進行衛星通信的過程中，需要解決以下3方面的問題：（1）解決信號雨衰；（2）研制相應的星上處理器；（3）確保數據不發生過度延遲。而在降雨環境下，雨衰與信道編碼會對Ka頻段衛星信號系統的性能產生影響。
2降雨環境下雨衰對系統的影響
2.1雨衰影響在降雨環境下，電波如果通過降雨區域，會被雨區中的水滴散射與吸收，從而使電波產生衰減。在這個過程中，雨滴的大小與波長會在很大程度上對雨衰值產生影響，而降雨率則是影響雨滴大小的主要因素。因影響雨滴模型的因素較多，世界各地各不相同，因此，雨衰值在估算過程中也會受到很多因素的制約，工作內容十分復雜。相較于C頻段，Ku與Ka頻段中的雨衰主要會對衛星電視廣播產生很大程度上的影響。根據實際調查，Ka頻段在很短的時間內，其衰減數值非常高，這種衰減會造成廣播線路暫時性的中斷，所以，在對Ka頻段進行設計的過程中，需要對雨衰影響進行優先考慮。
2.2雨衰特性從Ka頻段中雨衰預測與雨衰等值等相關數據中，可以分析出我國雨衰的相關特性，具體有以下3個主要方面。
2.2.1降雨強度影響降雨的強度是對雨衰值產生影響的最主要因素，我國幅員遼闊，氣候多樣，每一個氣候區中的降雨強度都有所不同，因此，雨衰值根據地域的不同，有著鮮明的地域分布，由此可見，降雨強度對雨衰值的作用不容忽視。
2.2.2地球站天線仰角影響在地球站中，其天線的仰角在很大程度上左右著電波斜路徑長度，決定天線仰角的因素主要有衛星位置與地球站位置兩方面。對雨衰來說，衛星仰角的影響主要體現在以下2方面：（1）如果地球站海拔高度大體相同，則仰角與斜路徑長度呈現反比例關系，即仰角越大，斜路徑長度越短，從而導致雨衰減小；仰角越大，斜路徑長度越長，雨衰增大。（2）如果地球站經緯度大體相同，則仰角與斜路徑長度呈現正比例關系，即仰角越大，斜路徑長度越長，雨衰增大；仰角越小，斜路徑長度越短，雨衰減小。
2.2.3頻率影響該影響主要出現在ITU-R預報模式中，在該模式下，頻率與雨衰值呈現正比例關系。其原因在于頻率的不斷增高使其與雨滴的大小愈加接近，在很大程度上提升了雨滴吸收與散射電磁波的程度，從而使降雨衰減增大。
2.3補償方法當前，主要的雨衰減補償方法有以下幾種：（1）位置分集。雨衰較大的地區主要存在于天線仰角低或降雨較多的地方，而空間分集是相對有效的補償方法。這種方法通過在特定位置設置地球站的方式，將雨衰較大的地區切換到雨衰較小的地球站完成通信。（2）頻率分集。由上文可知，頻率與雨衰值呈現正比例關系，而頻率分集便是利用這一特點進行數據傳輸的，運用高波段實現絕大多數業務的傳輸，低頻段則進行輔助傳輸，解決受雨衰影響且在一定門限之上的鏈路。（3）UPC。該方式主要通過上層鏈路的雨衰情況對地球站發生電平進行有針對性的調整，從而降低降雨所消耗的電波信號，確保衛星轉發器所接收到的信號與晴天時大致相同[3]。從當前情況來看，UPC是現階段最為經濟的抗雨衰方式。（4）自適應編碼。在該系統中，信號發射裝置主要由信道編碼器與速率調節器兩部分構成，需要注意的是，這2部分都是可調的。通過該技術，能夠在很大程度上改善Ka頻段衛星通信系統在降雨環境下所產生的鏈路性能惡化。
3降雨環境下信道編碼對系統的影響
在Ka頻段進行數字信號傳輸的過程中，會因為信道傳輸不好或雨衰等因素的影響，使其受到的信號發生錯誤。為了提升其通信可靠性，最大程度上降低信道中產生的干擾和噪聲，需要以一定的規律為基礎，在將要發送的信息中適當的加入一些監督碼元，在接收過程中，可以通過這些監督碼元之間存在的規律，對信號傳輸中的差錯進行及時有效的發現與糾正，從而達到提升信息傳輸的可靠性的目的。對于數字通信系統來說，其編碼技術主要有信源與信道兩種編碼技術，其中，前者能夠提升信息傳輸過程中的有效性，而后者能夠提升信息傳輸過程中的可靠性。信道編碼有被稱為差錯控制編碼，能夠通過一定規律，在一定程度上提升信號冗余度，從而讓信號具備一些錯誤檢測與糾正能力。當前主要的信道編碼技術有以下3種。
3.1檢錯重發接收端在接收信號的過程中，一旦檢測出信號碼元中存在錯誤碼，就會對發送端發出信號，讓其重新發送，直到準確接收為止。而對出錯碼的檢測，主要指的是已經明確在所有的接收碼元中，存在若干個錯誤碼元，但其具置無法確定。需要注意的是，運用這種方法需要具有雙向信道，接收端與發送端都能夠得到消息。
3.2向前糾錯信號接收端不僅需要及時發現接收信碼中的錯誤碼，還需要對錯誤碼進行及時糾正。在二進制系統中，一旦確定了錯誤碼的位置，就可以對其進行糾正。該方法與檢錯重發法不同，不需要具備反向信道，也避免了重復發送所造成的時間延誤，具有很好的實時性。但其缺點在于設備相對復雜。
3.3反饋校驗在接收到信號以后，還要將信碼重新返回發送端進行校驗，比較源信碼，如果在這個過程中發現差異，則需要重新發送。該方法無論從原理方面看，還是從設備方面看，都相對簡單，但與檢錯重發法一樣，都需要具有雙向信道。由于該方法每一個信碼都需要進行2次傳送，因此與向前糾錯法相比，傳輸效率相對較低。無論哪一種信道上，都會不同程度上存在各種各樣的干擾，這些干擾會使信號在傳輸中出現誤碼，進而影響數字衛星通信系統的性能，想要對這些誤碼進行檢測與糾正，就需要運用信道編碼。在Ka頻段信道中，不僅存在加性干擾，還存在乘性干擾，前者是通過白噪聲引起的，后者是通過衰落引起的。白噪聲會使傳輸信號產生隨機性錯誤，衰落會使傳輸信號產生突發性錯誤。所以在Ka頻段系統中，通過信道編碼對傳輸信號進行差錯控制是很有必要的。
4結語
第6篇：衛星通信的主要缺點范文
關鍵詞：航空互聯網；客艙WiFi；接入技術；空地互聯
據2014年調查顯示，民用航班平均每天飛行2.5h，航空產業的旅客主要以中年和青年為主，他們本身對互聯網有著高度依賴的心理[1]。因此，在這樣一個封閉空間里，無法使用電子設備，無法與外界溝通，機上旅途對旅客來說是痛苦的。而據2017年09月18日報道，民航局將從10月開始制定新的機上電子設備管理和使用政策，也就是說，到時候旅客在飛機上是否能使用隨身攜帶的手機、電腦、平板等，將是由所乘坐的航空公司來決定。這也就要求航司對自己進行一個嚴格、完善的評估，在保證安全的前提下放寬機上設備的使用政策。當然，航司的自我評估也必須在民航局的協同及監督下完成。國家將機上移動設備的使用“審批權”下放給各航空公司，從國家層面上已經不再嚴格禁止。這一解禁，不僅對航司也對國內很多從事航空互聯網業務的民有企業來說，是一次全新的機會，目前國內比較有名的企業，如世紀空聯、多尼卡、飛天聯合等，相信對他們來說這也是一次改變行業不盈利現狀的關鍵契機。而在“互聯網+”時代，互聯網服務也變成了企業、航司之間競爭的一個重要因素。互聯網服務總的來說歸為以下幾點：讓人們的生活更加便捷；增加航司的創造力和活力；全面提升航空在同企業間的核心競爭力；將是對傳統航空行業的一次徹底的結構性改造[2]。航空產業擁有其日益增多的客流量，再加上空地互聯（AirToGround，ATG）網絡，機上旅途也將變成人們生活的互聯網平臺，而不僅只是人們空間位置轉移的交通工具。
1航空互聯網客艙WiFi發展現狀
1.1國外發展現狀。就目前互聯網的發展狀態來看，隨著智能手機、平板、電腦等移動設備的普及，航空互聯網的應用需求也呈增長態勢。國內、國外都在迅速發展航空領域業務。早先，國內的一些航司采用ATG系統來支撐機上WiFi環境，而ATG由于需要在地面搭建基站，這很難保證國際航班在飛經大洋上空時能獲取持續的WiFi信號。而衛星通信的主要限制為其帶寬，其業務內的Ka波段和Ku波段的帶寬也不相同。據可靠數據，Ku的帶寬比Ka窄，在東方航空的60架跨洋國際航線上采用的是Ku頻段，但其實際飛行數據以及旅客上網反饋顯示，其帶寬非常低。美國Gogo公司最開始的主要業務為以ATG為主要技術的航空互聯網客艙WiFi業務，2012年后，Gogo公司開始通過租用國際通信衛星（Intelsat）公司和SES公司的衛星容量，采用Ku頻段衛星提供航空客艙WiFi業務。松下航空公司的“eX連接”也采用Ku頻段衛星，在提供航空客艙WiFi的同時還附帶了航空客艙電視業務。1.2國內發展現狀。國內在航空客艙互聯網接入技術起步較晚，研究也比較少，可檢索出的大多是新聞類的文獻，只研究了航空互聯網的應用現狀。2013年7月，中國國際航空公司也在國內某條航線上推出了客艙互聯網機上娛樂服務，旅客乘坐飛機可以即時與地面溝通，國航也成了中國首家提供該服務的航空公司。在新聞文獻“空中寬帶無線通信技術的應用和發展”上介紹了國際上具有代表性的研究和應用項目，以及我國航空互聯網接入服務的發展情況。由王莉莉等研究了航空互聯網客艙WiFi系統的無線信號覆蓋問題，總結了地面基站信號覆蓋、高空平臺通信系統覆蓋和衛星中繼信號覆蓋3種無線信號覆蓋模型，并從技術難度、建設成本和覆蓋效果等方面分析了3種模型的優缺點。之前國內有采用過中國衛通機載衛星來解決航空客艙WiFi的服務提供方案，中國電信相關人士早前提出了一種基于正交頻分復用技術（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing，OFDM）寬帶無線空對地方式的航空移動通信系統，這種技術不僅能提供更高的數據效率和容量，而且能大大減低運營成本；華為公司的eWBBLTE寬帶無線通信系統基于通用移動通信技術的長期演進（LongTermEvolution，LTE）技術，由機載移動臺、地面基站和核心網路3部分組成，具有超遠覆蓋、高速覆蓋的特點，可以滿足大流量數據業務的需求[2-3]。
2航空客艙WiFi接入技術
2.1高空上網原理。在2005年，歐洲空中客車的全球首個客艙“無線（WiFi）網絡系統”宣布問世，它借助于“全球星”衛星通信系統，實現了高空上網。而到了2007年，全球首個基于碼分多址（CodeDivisionMultipleAccess，CDMA）技術的地空寬帶系統也隨之問世，它借助于在地面搭建基站的方式來覆蓋在高空的航線，從而給飛行中的飛機提供CDMAEVDO無線接入數據帶寬，以實現高空上網[3]。發展到現在，ATG技術處于瓶頸期，它由于難以給跨洋飛機提供持續性的無線數據寬帶，而衛星通信則是當前實現高空上網的主流方式。2.2ATG技術。在ATG誕生之時，3G技術也已經問世，ATG上行和下行寬帶分別可達到1.8Mbps和3.6Mbps，在當時ATG的寬帶是比衛星通信要流暢的。ATG主要采用LTE接入技術，采用定制的無線收發設備，電信運營商沿飛行航路或特定空域架設地面基站，向高空進行覆蓋，可以為不同高度層航線的飛機提供最高100Mbps以上的無線數據帶寬，從而使機艙內的乘客可以訪問外部互聯網[4]。國航的全球首個基于4G技術的地空寬帶就是采用特定的LTE無線收發設備，沿飛行航路或特定空域架設地面基站向高空進行覆蓋，可以為不同高度層航線的飛機提供最高30~60Mbps以上的無線數據帶寬。簡單來說，機上用戶通過WiFi來連接ATG設備向乘客提供無線局域網數據；而機艙外，則采用LTE技術實現地面基站與機載ATG設備建立數據鏈路。通過這樣一種方式，乘客可以成功連接上互聯網并實現上網服務。LTE技術發展歷程：GSM->GPRS->EDGE->WCDMA->HSDPA/HSUP->HSDPA+HSUP->FDD-LTE/TDD-LTELTE技術主要分為頻分雙工（FrequencyDivisionDuplexing，FDD）和時分雙工（TimeDivisionDuplexing，TDD），它們的區別在于物理層，比如幀結構、時分設計、同步等。FDD的上行數據鏈與下行數據鏈采用成對的頻段用于收發，而TDD的上行數據鏈和下行數據鏈則采用相同的頻段在不同的時隙上收發數據。TDD用時間來分離收發信道的，在TDD工作模式下運行的通信網絡，其接收和發送數據都使用同一頻段但時隙不同。與FDD相反，TDD在進行非對稱業務時的效率會較高。FDD和TDD的區別如圖1所示。2.3基于衛星的互聯網接入技術。衛星通信就是利用衛星、飛機、衛星地面站三者進行數據通信，比起ATG，衛星通信的優勢就是其通信范圍廣泛，不受地域洋流等位置限制，可實現國際漫游。但是，考慮到國際航班上各個國家的頻率有所不同，所以這也會造成在跨國切換信號時，機上的WiFi信號會出現中斷或延遲的情況。而其缺點在本文上一章也提到過，其帶寬低，傳統的衛星通信只能提供窄帶服務，通信帶寬僅有864kbps，通常在飛機上僅能提供收發郵件、網頁瀏覽等簡單上網應用服務。不過美國的航空公司正在與衛星巨擘Inmarsat展開進一步的合作，計劃推出全球高速（GX）航空網絡，將有望實現網速達50Mbps的寬帶通信。基于衛星的機上無線網絡系統主要由旅客移動終端、機上無線設備、機上衛星系統、同步衛星系統以及衛星地面基站和地面服務器組成，其使用的是現有的同步衛星數據交互技術，利用現有在軌Ku/Ka波段衛星，建設可為機載無線網絡作為數據轉發的中轉站，基于衛星的無線網絡的實現，是將成熟的衛星通信技術與無線網絡技術按照飛機技術標準、運行要求以及客戶需求進行改裝，而太空空間的同步衛星除了可以繼續使用現有的在軌衛星外，還將不斷發射更為先進、支持更大寬帶的吞吐量的衛星。就此業內很多人士分析，傳統Ku波段的帶寬低或許不能滿足長久穩健的發展。因而，高通量的Ku和Ka波段將是今后發展機載WiFi業務的主要技術支撐。相比Ku波段，Ka波段衛星通信采用高階調制技術，基于Ka波段的衛星系統一般使用QPSK，8PSK，16APSK，32APSK等高階調制技術，該技術有高頻利用率以及高傳輸速率的特點。
3結語
從目前發展態勢來看，衛星通信已成為主流的航空客艙WiFi接入技術，不敢說ATG將被完全淘汰，但是其利用率肯定會越來越低。而衛星通信的Ka波段從帶寬上看也是優于Ku波段的，目前中國上空的中星16號擁有著最大的Ka衛星容量，相信在不久的將來，高通量Ka將會滿足中國區域內的民航需求。
作者:謝鷗 單位:成都理工大學
[參考文獻]
[1]周紅梅.SITA2015航空公司IT趨勢調查[EB/OL].（2015-07-27）[2017-10-25]..
[2]高宏偉.“互聯網+航空公司”的應用[J].中國民用航空，2015（12）：41-42.
第7篇：衛星通信的主要缺點范文
【關鍵詞】 電網 冰災 應急通信
1 引言
冰雪災害對電網有嚴重的危害，2005年春節期問，湖南、湖北以及重慶地區，由于連續大范圍的降雨降雪，出現了50年罕見的最為嚴重的冰災，多條供電線路近乎癱瘓，影響生產和生活長達一個多月；2008年初南方大范圍的冰災，全國500kV變電站停運15座，占受災區域500kV變電站總數的7.54%；220kV變電站停運86座，占受災區域220kV變電站總數的5.97%；500kV電力線路停運119條，占受災區域的19.01%；220kV電力線路停運343條，占受災區域的9.38%；500kV桿塔倒塌678基，受損285基，占受災區域桿塔總基數的0.742%；220kV桿塔倒塌1432基，受損586基，占受災區域桿塔總基數的 0.697%，多條供電線路近乎癱瘓，影響生產和生活長達一個多月[1]。冰災應急通信可以通過對溫度、濕度、雨量、覆冰厚度等數據的整合分析，采取針對于冰災現場環境的合理高效的通信方式進行通信，保障電網安全生產，在關鍵時刻發揮著重要作用。
2 應急通信的分類
2.1 有線通信方面技術
整個有線通信技術包含常規使用的電話網和互聯網等，這里面的有限公共電信網，它是全國現今分布最為廣泛的關于信息交換的網絡，這個有線通信技術本身具有覆蓋的面積廣泛，在適應性方面很強，實際需要的成本低等顯著特點，是在自然災害相關的應急中較為常見的一種通信方面的技術。
2.2 移動通信相關技術
移動通信的技術本身具有個人通信方面的特點，這樣的關于移動定位技術就可以提高幫助受災獲救方面的可能性。一些方面的移動接入技術，就可以通過一些相應的設備進行快速的恢復，在災害發生地區有關的通信方面，它在這樣的應急通信中占據著重要的位置[2]。
2.3 衛星通信方面的技術
衛星通信技術已然成為現今應用最為廣泛的一種應急通信方面的技術，關于衛星通信技術通常不會受到一些緊急事件方面的影響，而且我們從衛星通信技術方面的通信網絡來進行觀看，其在實際覆蓋的區域內較為廣泛，這樣就可以較好滿足關于應急通信在廣度方面的需求，這其中的衛星通信方面的技術主要的不足就是在實際通信方面的容量是有限的，需要的成本很高。
2.4 專用數字集群網方面的技術
這個技術和衛星通信方面的技術一樣，一些專用數字集群網技術實際的通信容量不大。一些專用數字集群網絡基本都是獨立進行指揮的網絡，它們擁有其他相關的應急通信技術本身不會具備的一些優勢，比如在實際響應的速度方面和群組指揮相關方面等。
3 應急通信指揮車
應急指揮車是固定應急指揮中心指揮調度工作的必要延伸和補充，是可移動的分指揮中心，負責現場指揮工作，并與應急指揮中心保持實時的通信聯絡和信息傳遞，具備的功能有調度通信（VOIP/GSM/CDMA/衛星電話）、數據采集和傳輸、指揮車之間協同工作、現場圖像接入和上傳、圖片抓拍、GPS定位、文字交互、文件傳輸、視頻會議等。
應急移動通信車配備的車載應急通信系統，利用多種通信（有線無線方式并用）方式冗余備份，將視頻會議、數據交換、局域網絡等多種現代技術進行有機整合，能夠實現點對多點的視頻、數據、語音的實時傳輸，具有靈活機動、性能穩定的可靠性能，配置現代化辦公設施，搭建現場指揮完整的辦公環境[3]。
4 衛星通信
與地面通信相比，衛星通信具有通信范圍大、不易受陸地災宮影響、建設速度快、易于實現廣播和多址通信、電路和話務.可靈活調整等優點，可同時傳播語音、數據、圖象等數據。可建立綜合通信系統，實現目前固定通信的所有業務，特別是移動衛星通信系統具有移動靈活、建立通信鏈路快捷等優點，可以實現重心下移、終端前移，所有這一切使衛星通信系統成為應急保障通信的主要通信手段。
衛星通信系統的優點：衛星通信是真正的全球通信，硯蓋面廣、容量巨大，通信基本不受地理環境和氣候條件的限制；通信質量好，可靠性高。鏈路環節少，故障率低，通信暢通率高，適于多種業務和數據率；直接面向用戶，方便、快捷、機動性強，特別適用于用戶分散、稀路由和業務量小的專用通信網。因此衛星通信系統是構建應急通信網絡的最佳方案[4]。
5 WiMAX
在眾多的無線家族成員中WiMAX 以IEEE 802.16系列寬頻無線標準為基礎。支持的常用接入距離為7-10千米，最大可達50千米。此后相繼推出了802.16d和802.16e等一系列標準，重點是增強設備的互操作性和終端的移動能力[5]。WiMAX技術具有以下優點：
（1）傳輸距離遠、速度快。WiMAX基站可以提供最高每扇區75Mbit/s的吞吐量。每個基站的覆蓋范圍最大可達50km，典型的基站覆蓋范圍為6-10km。
（2）Qos機制完善。為了提高通信服務質量IEEE 802.16對MAC層進行了諸多改進，引入了TDMA（Time Division Multiple Access，時分多碼）上行/下行協議，可以對用戶接入網絡進行智能控制，不但改善了系統的時延特性，提高了服務的可靠性，還可以提供優質的語音和圖像服務。
（3）高度的數據安全性。WiMAX提供了完善的加密機制，它在介質訪問層（MAC）中定義了一個加密子層，支持128位、192位及256位加密系統，通過使用數字證書的認證方式，確保了無線網絡內傳輸的信息得到完善的安全保護。
（4）系統容量的可升級性。新增扇區簡易、靈活的信道規劃使容量達到最大化，并且允許運營商根據用戶的發展來逐漸升級擴大網絡。靈活的信道帶寬規劃適用于多種頻率分配情況。從單個用戶到數以百計的用戶，MAC層協議可以保持高效的分配機制。
6 應急通信系統的組成
應急通信系統設計包括應急指揮中心、應急衛星通信車和應急會議車。應急通信車和會議車構建電力應急指揮調度系統的現場指揮中心，通過衛星，移動網絡等方式，與電網應急指揮中心組成前方、后方應急指揮通信網。結構設計見圖1。
應急通信系統的應用設計滿足突發災害地點與調度應急中心的音視頻通訊、數據傳輸的暢通，由于突發災害極可能同時對公眾通信網絡造成致命破壞，應急通信系統需要專用網絡（采用衛星應急通信）；同時在道路不通的山區，現場不易到達的情況下，采用WiMAX技術；另外還必須在任何需要的時候都能做到立即出發、盡快到達，能滿足電力調度應急指揮要求，通信、辦公設備應配置到車上；系統架設要求簡單快捷可靠，尤其是在嚴重自然災害和突發事件情況下，現場與指揮中心之間和各級指揮中心之間的應急通信聯絡順暢極為重要，早期黃金時間內要使險情報告、搶險指揮、資源緊急調度能在短時間內實現。
三者結合應急通信系統可以實現視頻會議、辦公網絡及無線集群的通話功能，可以隨時與現場和重要場所建立通信聯絡，獲取突發事件現場的重要視頻、數據和信息，實現對突發事件的預防、預警、處置、恢復等各環節的有效管理，及時了解突發事件的進展和狀態，保證了及時組織、指揮應急處置的效率和能力。
參考文獻：
[1]陸佳政，張紅先，方針等.湖南電力系統冰災監測結果及其分析[J].電力系統保護與控制，2009，37（12）：99-105.
[2]劉海山.應急通信的關鍵技術以及在石油通信專網中的應用[J].無線互聯科技，2012（3）.
[3]祝慶榮，羅偉婷.廣東電網應急通信系統的建設探索和應用[J].科技風，2011.
第8篇：衛星通信的主要缺點范文
關鍵詞 衛星轉播車；應急通信；C波段；KU波段；SCPC；MCPC
中圖分類號：TN927 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）12-0089-02
中國電信上海公司應急通信局成立于1993年11月18日，是中國電信上海公司的直屬單位，是中國電信旗下一支執行應急通信任務的專業保障隊伍，是工業和信息化部定義的一類應急通信保障隊伍。上海應急通信局擁有4輛C頻段和3輛KU頻段衛星電視轉播車，這些衛星轉播車除了承擔全國應急通信保障、搶險救災、應對突發事件等應急通信任務外，還面向社會為國內、國際重大體育活動、大型會議活動提供電視直播視頻傳送服務。
衛星電視轉播車，是指把衛星通信設備加載在移動車輛上，臨時傳電視信號的設備。通過衛星電視轉播車傳送電視信號，受地域環境限制少，整個鏈路簡單，快捷靈活。
1 衛星轉播車相關技術
1.1 衛星車備份方案
衛星車系統設計一般采用兩種方式，一種是采用完全備份方式，即除衛星天線外其它設備均采用1：1備份方式；另一種方案是易損壞的部分進行備份，這種方案成本較低，很多衛星車采用這種備份方式。為滿足直播需求，保證可靠性，上海應急通信局的衛星轉播車采用完全主備方式，上海應急通信局自成立以來，沒有一次直播失敗，和采用這種完全備份方案有很大的關系。
1.2 衛星車工作波段和衛星天線的選擇
上海應急通信局衛星車的工作波段是C波段和KU波段。C波段衛星車利用3.7-4.2GHz下行和5.925-6.425GHz上行，C波段的缺點是受地面無線干擾較多，優點是受雨衰的影響小，一般來說，雨衰不超過2DB。
Ku波段是指頻率在12-48GHz的電波。國際電信聯盟將下行11.7-12.2GHz和上行14-14.5GHZ的頻率范圍優先劃分給衛星電視廣播專用，KU波段的缺點是受雨衰的影響非常大，一旦下暴雨時，雨衰能達到十幾甚至二十幾DB，優點是受地面無線電干擾小，在相同天線口徑下，KU波段的增益比C波段大得多，上海應急通信局的C波段衛星車天線都是4.5米，KU波段都是2.4米，但在天氣晴朗的條件下，上行一個同樣的信號，C波段衛星車要比KU波段衛星車反而要多發3至5個DB的功率。
從轉播安全角度講，使用C波段衛星車比KU波段更穩定，受雨衰的影響小，很多重大體育活動和大型會議用戶多會選擇用C波段衛星車上行，但C波段衛星車開通較KU波段衛星車復雜，上行功率較大。
1.3 載波方式
衛星車上行傳輸系統的工作方式主要為單路單載波傳輸（SCPC）和多路單載波傳輸（MCPC）方式。單路單載波（SCPC）就是指在一個載波上傳輸的是一路信號，多路單載波（MCPC）是指在一個載波上傳輸的是多路信號。上行傳輸系統的另一個工作方式是多載波工作方式，就是一輛衛星車上行傳輸系統同時上行兩個以上載波。
1.4 編碼器
現在衛星車上使用的主流編碼器是MPEG-2編碼器和H.264編碼器。
通常MPEG-2編碼器有兩種方式：4：2：2Studio profile 和4：2：0 main Profile。傳輸同一個畫面，4：2：2 Studio profile碼流要比4：2：0 main Profile多，所以可以提供更好的畫面質量。大多數用戶采用同時支持MPEG-2 4：2：0 MP@ML及4：2：2P@ML的編碼器，為防止其他用戶非法采集電視信號，還應考慮加密加擾功能，現在主流編碼器均內置有BISS或RAS加密加擾功能。現在國際上使用的主流MPEG-2編碼器有TANDBERG E5740和E5788編碼器。
隨著通信技術的發展，H.264編碼器的應用也逐漸增多，H.264同以往的視頻編碼標準相比，壓縮率顯著提高，另外在視頻的清晰度上也相應增加。H.264編碼標準的優勢主要有以下幾點：1）碼率低：和MPEG-2等壓縮技術相比，在同等圖像質量下，再用H.264技術壓縮后數據量只有MPEG-2的1/2～1/3。顯然，H.264壓縮技術的采用將大大降低衛星的帶寬。2）圖像質量高：H.264能提供連續、通暢的高質量圖像。現在上海應急通信局使用的H.264編碼器是愛立信CE H.264編碼器。
2 上海應急通信局衛星車系統
2.1 上海應急通信局衛星轉播車上行系統
衛星轉播車系統上行鏈路由編碼器、上變頻器、高功率放大器、天線等設備組成，如圖1所示；其中編碼器2臺互為備份，特殊情況下可以通過中頻信號合路器把兩臺編碼器信號合成可以同時上行兩路載波，或者編碼器輸出ASI信號，通過復用器，再調制，可以上行MCPC信號；高功率放大器、上變頻器關鍵點互為備份。上行設備編碼器、上變頻器和高功放都可以設置為自動倒換或手動倒換狀態，任意一臺設備如果發生故障都可以迅速切換到另一臺備份設備，保證轉播順利進行。上海應急通信局衛星車編碼器采用TANDBERG E5788編碼調制一體機，該編碼器為高清編碼器，可以向下兼容標清和模擬信號，支持統計復用和BISS加密功能，碼率在1.5～50Mb/s可調。如果用戶要求上行H.264信號，可以用愛立信 CE H.264編碼器替代 TANDBERG E5788編碼器。
2.2 上海應急通信局衛星轉播車下行系統
下行鏈路由LNB、功率分配器、解碼器、頻譜分析儀等組成，如圖2所示，微弱的衛星信號通過衛星天線、LNB放大，然后通過功率分配器分成若干相同的信號，用兩路接入解碼器解出清晰的視音頻信號，一路信號接入頻譜儀，通過頻譜儀監測衛星信號的質量。
3 衛星轉播車的應用
隨著國家經濟的發展和綜合國力的增強，通信事業也得到了飛速發展，國內、國際重大體育活動和大型會議活動有日益增多，衛星轉播車的應用也越來越廣泛，近年來為2008年北京奧運會、上海世博會開幕式、11年上海世界游泳錦標賽、15周年、上海F1汽車大獎賽、中華龍舟大賽、上海國際車展等提供現場電視直播視頻傳送服務，均圓滿的完成了任務，產生了良好的社會效益和經濟效益。
參考文獻
[1]孫學康.微波與衛星通信[M].北京：人民郵電出版社，2007.
第9篇：衛星通信的主要缺點范文
關鍵詞：北斗衛星 水文遙測 通信 應用
中圖分類號：P332 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）012-162-02
北斗衛星系統是由中國國內自主研發的用于地面定位的可為全國提供范圍內的民用定位和數據通信的系統，本系統主要由空間衛星，用戶終端，地面站三個部分組成，與居民生活息息相關，是我國水文遙測建設中一個不容小覷的環節和重要方面。
1 北斗衛星系統介紹
1.1 空間衛星
空間衛星中的每顆衛星的主要載荷都是變頻轉發器和覆蓋在定位通信區域點的波束天線，這些波束天線通過衛星覆蓋在全球方位內。此外，值得提到的是，空間衛星的組成只需要2顆或者3顆這樣的衛星，因為這些衛星也是地球同步衛星，覆蓋面是十分廣的，每顆衛星的波束都定位在太平洋和印度洋的上空中，它們負責著地面的中心站和用戶終端之間的中繼聯系，即為雙向無線電信號的中繼任務。 所有的衛星都安裝了變頻轉發儀和作用強大的波束天線。空間衛星中兩顆衛星就可以覆蓋中國全境。
1.2 用戶終端
北斗衛星通信系統的用戶終端還有另外兩個名稱：一個是定位終端；一個是移動終端，之所以取這兩個名字跟該終端的特性是密不可分的。除此之外，該用戶終端一共分為普通型和指揮型，它們能夠實現用戶終端與空間衛星之間數據的處理，用于發送用戶的業務請求，接受用戶數據。目前，按照北斗衛星測報系統，有很多廠家制定了技術標準的移動終端，具備通用的RS232C數據接口，經過設備入網后便可把產品向客戶和用戶推銷及出售，根據市場實際情況勘測，多數客戶都已購置了衛星終端設備并辦理了入網手續，這給人們生活帶來了一定的改善，讓這項技術的投入與使用走向了居民生活。
1.3 地面站
地面站就是一個中轉站，在水文測報里，北斗衛星通信就是各個終端之間相互通信的站點，位于北京，專門建設了一個北京神州天鴻站為人民提供通信服務以及定位服務。在人們生活中，通過衛星間數據的處理傳達完成所有用戶的數據交換工作，對各類業務請求和響應進行處理。并且，計算機交換所有通信內容后，還可對第一發送方和個發送方進行回執確認通知，另外該中心還負責用戶的注冊管理和業務開通，可以說，該地面站也與人們的生活有密不可分的聯系，十分重要。
2 北斗衛星通信現狀分析
回顧到上世紀70年代至今的這些年，水文測報技術變化和進步非常快，當前采用的是先進的衛星設備，其他技術和裝備也改善很大，我國國內應用的主要是北斗衛星和海事衛星。中國自改革開放以來的進步與成長值得我們關注，關于衛星通信的應用問題也是值得我們追求更大成長和成功的一方面。不過，根據目前情況來看，雖然衛星通信的水文自動測報系統上升很大，肯定還是一并存在著一些問題的，任何東西都有優缺點、兩面性，該系統也不例外。例如海事衛星方面，它雖然終端小巧，易于操作，具備很高的可靠性，但是高昂的設備價格以及較長的收集數據時間不利于其廣泛的應用到實際社會和生活中去。而相對于海事衛星，北斗衛星綜合的服務系統解決了這些問題，在各領域發揮得更為出色，它快捷方便的信息接收保證了水文測報數據收發成功率的有效提高，但是北斗衛星水文測報綜合服務也同樣還是存在問題的，它的體積相對較大，還沒有小型的產品應用。
3 北斗衛星的信道容量與工作方式
北斗衛星測報站的終端是在后端設備的指令下工作和完成數據報告的發送的，是在收到后端指令之后直接向衛星發送的數據信息，其中，通過信道編碼和調制方式為CDMA方式并利用編碼的方法按照水文數據信息的整點報時的要求收集全部站點數據，可以由此看出北斗衛星測報站的信道容量是非常大的。當然，針對目前其僅僅存在的少量用戶數量，信道的擁堵問題暫時不予考慮。另一方面，神州天鴻系統民用服務中心提供了精確的授時功能，用戶通過該系統的服務系統和北斗衛星地面站發送數據到用戶中心站接受數據只需要幾秒鐘的時間，一般為3-5秒，最長也只要10秒鐘，所以說，該系統的時效是相對非常快的，神州天海系統保證著整個測報系統時鐘的同步，是相當重要的一個環節。
北斗衛星系統是數據報告的方式，具有點對點的雙向數據傳輸功能，其主要的工作方式是通過測站終端采用碼多分址直接發送擴頻序列調制，周期偽隨機序列發送L頻率的波段后通過衛星轉換為C波段，再被地面的接受站接收并再度經過中心站處理后發到衛星，最后經S波段發送到各個終端完成通信。實則就是點對點的運功過程，正反相同。但是，其中測站型終端是鎖定在一個波束上的，而且只能鎖定在一個上面，指揮型終端則與它不同，指揮型終端可以在鎖定一個波束的同時鎖定其他所有的波束。除此之外，還有這另外一種通播方式，就是在任意某個用戶群中將主站終端號碼寫入該群的其他終端設備映像地址中，當中心站通播發送時該群中所有同一波束的測站都同時受到信息。由上得知，如果通過指揮型終端則可一次在全部波速上發送和接受回執，這個功能目前作為系統的廣播回執，有效地通暢了系統并減少了系統中心站的發送次數，給北斗衛星通信方面帶來了極大的便利。
4 北斗衛星通信在水文自動測報系統數據傳輸中的應用
北斗衛星通信的水文自動測報系統結構主要由水位，水文數據接收中心站，雨量遙測站，神州天鴻中心站和地面中心站構成，遙測終端是遙測站的核心。遙測站的最大作用就是采集水情信息，并有利于儲存和控制北斗衛星終端的指令接收和信息發送。我國廣泛的使用該系統，建起了近800個運行測站，并同時保證著系統98%的通暢率，快捷方便地處理信息。水文自動測報系統的工作體制是定時召測和定時自報，以及增量加報，水文自動測報站中北斗衛星通信為主信道，各維護分中心通過主信道以一發多收的方式對遙測站信息進行處理接收，各中心站和分中心站也能同時接受信息，同時由中心站確認后發出定時自報，并經遙測站核對后及時采納處理。
拿金沙江的梯級電站水文自動測報應用來說吧，該系統中的主信道為北斗衛星通信系統，采用定時自報，增量自報和定時召測的工作體制通過145個遙測站和9個維護中心以及4個中心站一發多收地接受所管轄的遙測站的信息，又通過中心站的定時自報確認和核對信息，針對不同情況進行相應的處理。總之，北斗衛星的水文測報系統按照相應的流程進行著，目前已經有了一個完整有序的步驟，相對完善的體系，它在生活中的應用大大改善了生活的多方面，意義重大。
隨著科技的不斷發展，通過信系統的也不短進步，北斗衛星系統是我國自主研發的先進新型技術，安全性也好，更有方便快捷的數據化特點，目前已經廣泛應用到我國水情自動測報領域去，是我國水文測報方向的巨大成功以及動力。
參考文獻：
[1] 劉堯成，華小軍，韓友平.北斗衛星通信在水文測報數據傳輸中的應用[J].人民長江，2007（10）.
