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卫星通信论文范文1
为了使构建的卫星通信业务基本框架符合企业运营流程管理逻辑，支撑卫星网络规划建设，提供面向客户的运营服务和保障，卫星通信业务基本框架采用自顶向下的方法，对卫星通信服务进行模块划分、描述和定义，力争构建起一个涵盖卫星通信业务建设、运营、管理完整业务链、全面系统的基本框架。
1.1基本框架的模块设计思路
对于卫星通信企业来说，卫星通信业务是其最根本的核心产品，卫星通信企业是通过向客户销售卫星通信业务产品，以实现满足客户需求、增加客户价值和公司盈利发展。因此，我们首先选取卫星通信业务为切入点，希望采用价值链分析方法对卫星通信业务产品的全生命周期进行细化分解，力争能够理清、认识、理解各组成环节要素及其相互关系，为基础框架的设计奠定基础。如图1所示，在一个卫星通信业务的全生命周期中，主要包括了前期客户需求调查研究、业务规划、产品设计、能力建设，中期的市场营销、业务开通、服务保障、运行维护，以及后期的业务产品退出或转型升级等各环节要素；另外在其各个环节实施过程中还需要企业人力、财务、质量管理、知识管理、品牌建设等运作管理环节进行基础支撑保障。从图1可以看出，卫星通信业务的全生命周期基本上分为两个阶段，第一阶段为前期卫星通信业务规划和能力建设，其主要完成了由战略和业务目标驱动，进行基础设施建设和形成业务产品或服务能力；第二阶段为中后期的卫星通信业务的运营和服务，主要承担了对业务产品进行运营管理并形成服务能力和产生收益。两个阶段之间相互关联、协同发展。业务规划与能力建设工作是运营与服务工作的前提和条件。只有设计出满足市场需求的业务产品，并能够及时具备能力并推出市场，才能够向客户提供满意的服务和可靠地运营保障；另一方面，运营与服务工作是业务规划和能力建设的实现和发展。业务规划和能力建设工作完成之后，必须通过运营和服务来实现产品销售和客户价值增加，在给客户提供服务的过程中不断发现和挖掘客户需求，并能够及时反馈给业务规划与能力建设进行业务产品的改进、提升和开发，从而形成最令用户满意、最具竞争力的优质服务产品。与此同时，两个阶段的各个环节都需要企业管理来进行支撑和保障。对于运营服务型企业来说，其更加关注运营与服务，所有业务规划与建设以及企业管理工作，都是企业为了通过运营服务产生价值、满足客户需求所需不同层面的服务保障工作。因此，为了在基础框架中突出强调卫星通信业务的规划建设和运营服务支撑的两个关键环节，同时体现出企业管理的基础支撑和保障作用，我们从总体上将卫星通信业务基本框架分为三大模块，即，战略与基础设施模块、运营与服务模块和企业管理模块，如图2所示。
1.2基本框架的层次设计思路
客户的卫星通信业务需求分类多种多样，我们可从市场、产品、资源和组织四个关键因素进行分析研究。客户购买的是卫星通信业务产品，而卫星通信企业的核心基础设施所能支撑的仅是企业向客户提品所需要的资源能力，要想将资源能力转化为客户需求实现，还需要通过卫星通信业务产品进行有效衔接。对于卫星通信企业而言就是对各种卫星通信资源和服务能力进行规划、设计和组装，形成了可以独立计价和运维支撑的业务产品。此外，客户所需业务产品多样，卫星通信服务商还需要结合供应商或者合作伙伴的基础设施资源进行有效组合使用，以发挥核心资源的最大效能和满足客户需求实现。因此，客户需求的实现主要由卫星通信企业的市场、业务、资源和供应商等关键因素协同完成。另外一方面，在基本框架的设计中，我们希望构建起能够面向客户的端到端运营服务支撑体系，即以客户需求为引导，业务实现为手段，资源、供应商和组织管理流程为保障的运营服务体系。主要经过市场需求的挖掘、提炼与转达，业务的开发、集成与实施，调动内外部资源，最终实现业务并反馈给用户的过程，如图3所示。该过程中，输入端是市场，输出端也是市场，形成的是一个从市场到市场的端到端的闭环，从而最终实现为客户提供最为优质和满意的服务。综上所述，为了表明客户需求实现过程中四个关键要素及其之间的相互支撑关系，并强调打造端到端的高效运营服务体系，我们在三大模块基础上，又将卫星通信业务基本框架划分为四个层次，包括市场层、业务层、资源层和供应链层，如图4所示。如图4的层次设计，将市场层放在最高层客户紧邻的第一位，突出强调企业是从客户需求出发，以客户需求为根本依据的理念；逐级向下的各层分别为业务层、资源层和供应链层，充分体现了客户需求实现是通过具体业务来实现，业务产品需要资源提供支撑，最底层的供应商和合作伙伴为企业提供除核心资源以外所需配套资源的各要素协同关系。这种层次设计充分体现出卫星通信企业的以客户为中心为市场服务的运营理念。
2基本框架各模块的设计
根据前述基本框架结构设计思路，我们对卫星通信业务基本框架各模块进行进一步设计和定义，各模块功能描述如下。战略与基础设施模块设计战略与基础设施模块主要负责指导和支撑运营服务。包括市场战略、资源战略的制定、基础设施规划、基础设施的构筑、产品和服务的开发和管理以及供应链/价值链的开发和管理。其中，基础设施不仅包括空间卫星资源的规划、建造、测控、运营和退役的全生命周期管理，还包括支撑产品运营服务的其他硬资源和软资源，如地面测控系统、客户关系管理、知识共享库，等等。运营与服务模块设计运营与服务模块主要负责客户需求实现和服务保障。包括日常的服务提供、运营支撑准备、质量保障以及销售管理和供应商/合作伙伴关系管理等，其包含所有由客户驱动的直接面向客户的运行和管理工作。组织管理模块设计组织管理模块为完成战略与基础设施模块和运营与服务模块所需进行的公司内部机构组建，包括了任何商业运行所必须的基本的企业或商务支持。
3基本框架各层次的设计
3.1市场层设计
市场层主要包括客户需求挖掘、分析、客户细分、销售和渠道管理、市场营销管理、服务产品和定价管理，以及客户关系管理、问题处理、服务等级协议管理和计费等。在战略与基础设施模块内，市场层提供对企业核心业务产品的规划开发管理，包括制定战略、开发新产品服务、管理现有资源、实施市场及战略等所需职能。在运营与服务模块内，客户关系管理集中考虑客户需求的基础情况和管理。
3.2业务层设计
业务层包括业务的设计开发、业务配置、业务问题管理、质量分析以及业务使用量的计费等。在战略与基础设施模块中的服务开发与管理就是为运营与服务模块提供所需产品或服务能力的规划、开发和建设，它包括服务战略制定、服务的性能管理和评估、确保未来服务需求能力等所必须的功能。在运营与服务模块中业务运行管理聚焦于对客户服务的提供，包括客户需求分析、服务方案设计、和服务保障等客户服务所需的功能性需要。本层的焦点是服务提供和管理，面向客户提供个性化服务。
3.3资源层设计
资源层主要包括基础设施的规划设计、建设和管理，是为支持卫星通信运营服务所需的卫星资源、地面基础设施和软资源等的规划、开发和交付，主要包括卫星资源、卫星测控站、业务监测站、运营服务网络平台、IT系统、知识共享库等，以及新技术的引入与现有资源技术的互相作用、现有资源性能管理和评估，确保满足未来服务需求的能力等所必须的功能。资源管理和运行主要负责卫星资源管控（卫星性能监视、分析和控制）和其他地面基础设资源的运维管理等所有功能性责任，确保各类基础设施资源平稳运转，能够为客户提供所需的端到端服务能力，并直接或间接地响应服务、客户和员工的需求。同时也包括对资源的功能集成、关联和实时数据统计，以便进行信息综合管理和采取提质增效措施。
3.4供应链层设计
供应链层主要包括处理与卫星建造商、设备提供商、集成商和工程服务商等合作伙伴的交互，它既包括基础设施的供应链管理，也包括与供应商和合作伙伴之间关于日常运营的接口管理。
4基本框架的整体设计
综合上述分析，卫星通信业务基本框架模型一方面突出卫星服务商的基础设施规划建设和运营服务支撑的核心重要性，另一方面强调面向客户、聚焦前端提供端到端的服务交付能力，从而我们可以得出卫星通信业务基本框架的整体结构设计，如图5所示。如图5所示，箭头以上半部分代表从卫星通信业务的全生命周期管理和客户需求实现两个维度进行的三个模块、四个层次结构设计思路；箭头的下半部分表示抽象化、可视化的卫星通信业务基本框架结构设计。该基本框架从顶层将卫星通信业务服务商划分为战略与基础设施、运营与服务和组织管理三大模块，并在框架布局上体现出面向客户的服务中战略与基础设施是前提先导，运营与服务是关键实施，组织管理是全过程支撑的运营特点；该框架自上而下的四个层次架构设计，充分体现出卫星通信企业是以客户需求为引导，以业务实现为手段，以资源和供应商为保障的层次递进关系，各层次环环相扣，紧密链接。这种以客户为中心，面向市场的层次设计，确保企业在享用客户需求时更迅速、策略更灵活，大大提供客户满意度，同时能够更优化企业内外部软硬资源的工作效能，以最高效的方式为客户提供最适当的信息服务，真正做到让大市场来主导企业的流程架构。
5结束语
卫星通信论文范文2
1.1北斗卫星通信系统的主要特点
北斗卫星通信系统的主要特点体现在抗雨水能力强，具备高可靠性和低功耗且简单维护的特点，再加上是由我国自主独立研发，因此在信息的保密性和安全性方面都更有保障。另外其多元化的不同制式能够实现和水情测报系统的无缝集成。特别是水情自动测报系统更加注重短通信的数据传输，而这一点正是北斗卫星通信系统所特有的优势。这个系统的工作频段主要有L/S/C，其频段范围较宽，所以在信息传输方面拥有其独特的优势。
1.2北斗卫星技术下的水情自动测报站的主要构成
北京市的北斗卫星技术下的水情测报站的主要构成包括了四个方面。第一是北斗通信模块。主要选择的是用户终端。该北斗卫星的用户终端主要有天线设备和主机设备两种，而且这两种设备的终端体积也相对较小，且操作比较简单，安装维护工作也非常容易。其主要信号的传送机制是通过瞬间突发的模式，这样也能够有效的降低用户终端的功耗。而且也能够支持环境恶劣的野外水情测报。第二是测试中心的终端机。测试中心一般远离监测中心，所以需要通过遥测的方式来实现。这种终端机能够和不同的传感器进行连接，并支持不同的数据通信模式。北京的水文测试中心的遥测终端就支持北斗卫星通信，同时也支持了GSM通信和GPRS通信等。并能够根据信号的变化自动切换，从而保障遥测数据能够及时的反馈到监测中心。第三就是前端的传感器。这些传感器主要有涉及到测报水情的相关数据需求，包括了水位传感器和雨量传感器以及水质、水位等传感器等。第四就是电源。电源主要选择的是密封的蓄电池，并能够通过太阳能板进行充电，这样能够具有一定的环保性。另外这些电池还具有自动启动和切断的装置，只有在发送数据的时候才会启动，从而提升蓄电池使用寿命，并节省用电。
1.3北斗卫星通信链路分析
北京市某地北斗卫星的通信链路构成主要包括了北斗卫星以及网管中心。这个链路的功能就是对水情测报站的数据进行备份以及进行查询和下载。
1.4北斗卫星的监测中心
北斗卫星的监测中心自然是这个水情测报系统的核心，主要有由卫星指挥型终端以及数据接收端和数据库等构成。这个监测中心是所有数据的交汇点。同时也是控制中心。第一是卫星接收终端。主要具备兼收功能和通播功能以及全信道锁定以及大数据处理功能。同时还包括了内置的电池。第二就是接收数据服务器。这是专门集中管理数据的重要设备。具备两个信道来进行接收。其中第一个信道主要是连接互联网，通过互联网来进行数据接收。第二个信道则是通过卫星系统。在北京某地的水情测报系统，这个信道就是和北斗卫星通信系统进行实时的数据接收。这个数据也能够通过RS232串口来接收。第三就是水情数据库。当数据接收服务器接收到各种途径获得数据之后，就会对这些数据进行解码和分析，然后将水情数据录入到水情数据库中，从而为各种水情的应用提供服务。第四是数据应用服务器。这个服务器主要是对水情数据进行处理和存储以及统计报表等。另外监测中心能够将指令或者某一个执行动作信息发到各地的遥测站点，或者指定某个遥测站点进行发送。
1.5北斗卫星自动测报的软件设计
北斗卫星自动测报的系统软件主要包括两个部分。其一是控制测站的软件。在北京的水情自动测报系统中，主要是有北斗卫星监控中心以及遥测站点形成一对多的传输关系。遥测站将感应信息通过卫星传输到监控中心，然后监控中心反馈收到信息。而这些遥测站点会根据相应的反馈信息进行相应的处理，或者转入休眠，抑或是重新要求遥测站点进行收集数据。其二就是软件系统的处理。这是系统软件的关键部分，能够对遥测站点传输的数据进行多元化的处理，从而为相应的使用人员提供多种的水情服务，有助于提升当地的水情观测水平。
1.6通信机制的设计应用
北京的水情自动测报系统的通信机制设计的关键在于解决了通信频度控制问题以及信息格式的设计问题两种。其一是通信频度的控制策略。基于北斗卫星通信系统的收费标准要比移动的GSM以及全球卫星定位系统的GPRS的费用都要高出不少，根据北京市场大概要高出5倍多。因此在发送信息策略上和普通的移动遥测站的数据传输策略要尽心差异化。只有在出现明显差异的水情数据时，才会性发送。根据北京的通信费用，每次传输为0.5元。因此北京的遥测站点设置传输策略为每小时传输一次。如果没有发生变化，如没有下雨，每天在早晨8点发送一次平安数据报。这样就能有效的降低信息的传输次数，节省了传输费用。其二就是在信息格式设置上，北斗卫星通信系统可以设置的短字节有43字节数和70字节数以及98字节数三种，字节数越大，那么单次的传输内容就越多，因此费用也就越高。由于水情数据相对较为复杂，而且为了提升数据的准确性，在北京的水情自动测报系统上，就采用了98字节数进行传输，所以每次的传输价格在1元。
2结束语
卫星通信论文范文3
信标机提供串行通信接口，通过串口服务器，将串行通信做协议转换为网络通信协议，再通过一根网线与交换机连接，最终与控制计算机进行数据交换。设备连线后，在计算机上要进行虚拟串口映射，即把串口服务器的串口映射到计算机上，映射成功后，就可以把这些虚拟串口作为计算机上的串口使用，解决计算机本身无串口的问题。载波的发射状态是通过改变调制解调器参数来实现的，控制载波发射状态实际上通过控制调制解调器的发射状态继而达到控制载波状态的目的。调制解调器提供网络接口，通过交换机最终与控制计算机进行数据交换。控制软件实时监视信标机和调制解调器的工作状态，以此作为发送控制指令的依据。
2信号处理
通过监控软件完成，为了不占用更多的主线程资源，监控软件分别建立两个独立的线程CThreadBeacon信标机线程类和CThreadModem调制解调器线程类，通过这两个线程的通信处理载波的关闭与开启。当确定天线进入遮挡区后，CThreadBeacon信标机线程根据当前的信标强度和调制解调器载波发射的状态，发送打开或关闭载波的消息给CThreadModem线程。CThreadModem线程主要有两个作用，一是读取调制解调器当前的参数，明确设备的工作状态，二是负责接收由CThrea-dBeacon线程发送过来的消息，根据消息的具体内容，向调制解调器发送相应的控制指令。车载站在载波发射的行进中，如遇到高大的货车或小面积的建筑遮挡瞬间遮挡时，这时关闭载波是不必要的，故在信标机线程中，设定当遮挡超过10s后发送关闭消息给调制解调器线程，进而关闭载波发射。同样在离开遮挡区超过5s后发送开启消息给调制解调器线程，进而开启载波发射。具体流程见图1“载波自动关闭流程图”。
3实现过程
软件以visualc++6.0作为开发编译环境，在基于对话框的应用程序界面中，运用多线程串口通信编程和SNMP网络编程方法，利用线程间通信机制，完成载波自动关闭功能。软件启动时，建立CThreadBeacon线程并启动运行，运用串口通信编程，在InitInstance函数中，初始化串口参数，线程中使用定时器，频率为300ms，按照通信协议格式，以查询方式读取信标强度，经过适当处理后，以浮点数显示在监控界面上，范围是0~10，根据浮点数的大小，来判定天线是否进入遮挡区，如当信标强度小于3时，确定天线进入遮挡区，再以PostThreadMessage的方式发送消息给CThrea-dModem线程。建立CThreadModem线程，运用SNMP网络编程，在In-itInstance函数中，初始化调制解调器SNMP相关参数，创建两消息响应函数OnGetParam_Modem用来获取设备当前状态，和OnSetParam_Modem用来接收由CThreadBeacon线程发送过来的消息，根据消息的附加参数和当前调制解调器的状态，确定发送关闭或开启载波的指令。
4结语
卫星通信论文范文4
1.1提高网络能力应急通讯系统对数据带宽的要求越来越高，从而造成了海事卫星使用的L波段资源越发的紧张，目前已经无法继续满足出现紧急事件时，救助现场和应急指挥在带宽上的需求量。目前国际上已经加强了对海事卫星的研究，新一代的海事卫星系统在具有原系统特点的技术上提高了信号质量、稳定性以及覆盖范围，从而满足卫星通信对宽带的需求量。第五代海事卫星系统能够在支持89个固定点波束的同时支持多个“移动”点波束，这提高了海事卫星的通信能力，同时带宽也达到了3500MHz。与之配套应用的卫星终端的尺寸为20到60厘米，但却可以为系统提供50MB/s的带宽服务，这对系统传输动态图像和大量的数据传输提供了强力的支持。
1.2海外应急通讯机制在全球经济一体化的影响下，世界各国之间的交流明显增多，海外应急通讯需求也在不断的增加。例如，海地地震的发生。针对该种情况的发生，国家外交、能源、水利水电等大型企业都应当适当的建立海外应急通信机制。在海事卫星的利用上应当对以下问题进行重点考虑。首先，应当在海外组织配带便于携带的承载终端及相应的配套装备，以便在紧急事件发生时为移动通信提供保障。其次，应当在常驻的机构及组织中部署专线，同海事卫星进行网络互连，确保传输通道的可靠和稳定，并成功的将通信网络延至海外。最后，建立合理的网络通信化系统，系统应当合理的将短信、位置、视频、音频等功能进行集成，提供本体和远程一体化解方案。
1.3改善海上航空应急方案网络技术的进步推动了海事卫星的在航空领域上在通信上的发展，同时因为海事卫星在遇到危险后具有安全通信的功能，航空领域的通信的优先级为海事卫星中的最高级。航空领域通信的安全性为海事卫星在航空领域的通信安全提供了有利的支持。目前，在世界各国的推动下，海事卫星在能够完成原有的任务的基础上，对网络宽带进行了完善和优化，实现了在技术上的进一步创新，实现了在语音上的双向优先级呼救，并成功的将其应用到了带宽的终端中，同时在安全服务中加入了IP数据业务，并且建立了热备模式“海上安全数据服务器”；“远程会话”功能主要用于对海上应急工作进行协调；提高在飞行过程中对重要数据的传输能力，从而提高飞机的报告系统与通信地址能够被更好的利用。目前海事卫星正在加快将航空宽带和海洋宽带纳入到ICAO和GMDSS安全通信体系之中，这样在一定程度上也提高了应急通信能力[4]。
1.4完善地面应急通信方案海事卫星应急通信网络目前已经在我国的许多行业中得到了应用，并且取得了不错的效果，但在网络利用上的解决方案尚且不足。一方面为了确保宽带在使用上需要具有一定的稳定性，因此在接入方式上应当发展专网接入。从南极科考、四川汶川大地震等重大事件中对海洋卫星通信的应用案例中可以看出相关部门与政府部门利用专网接入的形式同海事卫星进行连接，这样海事卫星则可以独自享用带宽，在数据传输上的可靠性、稳定性、安全性都将会得到进一步的提高。另一方面对海事卫星的终端进行应用，建立现场延伸解决方案。合理的对SIP、甚高频、IP技术和协议进行应用，从而科学的将海事卫星设备、专用设备、无线设备联系到一起，确保组与组、端到端、现场同异地能够顺利的开展，同时应当利用现代的科技手段不断的提高现场通信中组合性、移动性，从而实现异地和现场的移动指挥，提高医疗救助、公共通讯、救灾抢险等应急能力。
2结论
卫星通信论文范文5
关键词：VSAT，卫星通信，消防指挥
一、引言
新形势下消防部队面临更多繁杂的灭火和抢险救援任务，消防通信更加重要。随着我国经济建设取得巨大成就我国城市化进程进一步加快，消防部队正面临着更多、更繁杂的灭火和抢险救援任务。另一方面，由于国际社会的动荡、自然气候条件异常、地质灾害等，如美国911、沿海地区台风、汶川大地震，对救援现场的指挥与决策提出了很高的要求。
在这样一些重特大突发灾害事故的处置现场，尤其是在一些区域性灾害的处置过程中，由于情况特别复杂，需要在抢险救灾现场与后方指挥中心之间建立一个全方位的信息沟通平台，以便后方能在最短的时间内给予最为科学的技术支持和物质支援，而这种全方位的信息沟通仅仅依靠语音和数据通信是不够的，还需要信息量更大的实时图像、图形、数据传输，让指挥中心的指挥员对现场能“一目了然”，及时获得现场信息，提高决策的准确性和及时性。
本文就如何将VAST技术有效地应用于移动消防通信指挥系统，以实现前后方快速高效的信息传输作儿点探讨。
二、我国消防通信的现状
长久以来无线通信是我们消防作战指挥中应用最多的通信方式,其主要应用有常规中转对讲系统、集群系统、公众移动系统等。这些系统各有各自的优势,但是由于技术特点的不同在运用于消防指挥中均存在一定的不足。常规中转对讲系统的优点在于它组网灵活、费用低廉、反应快捷、使用方便。但是由于受到组网复杂或者同频干扰的限制要做到大面积覆盖,同时又简便,往往是比较困难的。近年推出的数字集群系统在通信质量、快捷应变等方面已经比较成熟但是系统过于昂贵。公众移动系统覆盖面、通信质量等方面都具有很大的优势,但不太适合消防指挥体制,虽有一些单位利用CDMA进行图像传输,但功能还比较单一。
三、VSAT卫星通信概述
VSAT(Very Small Aperture Terminal)卫星通信技术成熟于20世纪80年代,并从90年代开始大规模地进入中国通信市场。VSAT通信网一般由同步卫星、功能强大的地面主站和众多较小的、易于安装的VSAT地面小站组成。小站与小站之间的通信要通过主站进行交换和中继支撑,建在用户所在地的小站无需人员值守,主站则配备专业值班人员通过网络管理系统对各小站及卫星全网的运行情况进行监督、调度、维护和管理。与传统的地面通信线路相比,VSAT卫星通信具有以下优势: (1)高可靠性。卫星在离地球36 500km外运行,不受地球所发生的灾害影响。而地面网络的诸多环节中的任一环节都有可能引起通讯中断。论文参考网。(2)覆盖范围广。可实现多址通信和信道的按需分配,通信灵活机动。(3)组网简单,速度快。最简单的网络只需一对卫星小站即可开通,卫星可在数分钟内“一键开通”通信链路(4)通信容量大。卫星通信一般使用1~10GHz的微波波段,有很大的带宽,可传输多路视频和大容量的电话。一般小站下行可以达到40+MBPS,上行可达到6~8+MBPS(这个数率可传输清晰的电视信号,而其他无线手段的速率难以达到)。论文参考网。(5)可以和其他网络有效融合,其他网络可在卫星链路的基础上快速组网。(6)易扩容。可无级不间断扩容,大部分卫星通信系统甚至可按需分配带宽。(7)安全性好。卫星频段已经过协调,卫星传输的干扰很小;可使用VPN技术。论文参考网。而集群和其他无线手段,除移动电话外,基本使用公用频段,安全和干扰问题隐患大,即使是专用频段,也比较容易被截听。
四、VSAT技术在移动消防通信指挥系统中的应用
(一)VSAT卫星通信系统是消防指挥中心对化学生产、仓储等重点防火企业监控点进行实时监视的有力武器。VSAT卫星通信系统是一个宽带网络和广域VSAT网络，能对监控点进行远程监视，远程遥控、传输数据、话音和连续图像〔24帧/秒以上的活动图像)。一旦出现灾害报警时，消防指挥中心便可以收到监控点的报警号;消防指挥中心可与监控点进行话音双
向通信;并能将监控点的图像传输到消防指挥中心，消防指挥中心还可远程遥控摄象机和其它有关设备，实现有效处警指挥。VSAT卫星通信系统还可以与其他通信系统特别是地面网络包括地面蜂窝系统、其它的静止轨道卫星通信系统等密切结合，优势互补、互为补充与延伸。
(二)VSAT卫星通信移动指挥中心接普处带迅速，实现了接处一体化。VSAT卫星通信的消防指挥辅助决策系统技术先进，卫星链路和各小型地球站的MODEM通过网关设备把报警系统、监控系统、计算机系统、图像系统、话音系统、ISDN综合业务网系统有效地综合设计在一起，可实现卫星的VSAT网与ISDN网的结合、局域网与广域网的结合、报警监控网与卫星通信网的结合、无线网与有线网的结合，是实现消防接处警一体化最可靠和有效的传输手段。到达灾害现场后，卫星指挥车车顶上自动卫星跟踪天线迅速采用卫星应用视频软件，将灾害事故现场的实况和相关资料进行实时传输至消防调度指挥中心，以便指挥员进行有效的调度指挥。
(三)VSAT卫星通信系统中的卫星转发器可以通过卫星通信指挥车装载，实现移动作战的功能。通信指挥车是VSAT卫星通信系统中的小型移动地面站，它可以迅速在灾害事故现场建立指挥所，可实现对消防部队实施灭火救援和灾害事故处置的直接指挥，VSAT卫星通信指挥车通过卫星信道可实现现场指挥，同时与消防指挥调度中心进行话音、数据、图像的双向
通信，接收调度指挥中心的指令;利用通信指挥车上装载的公安350MHz车载台与消防调度指挥中心保持实时联络;利用GPS系统报告指挥中心，车辆行进的具体方位和行进的路线，实时接收指挥中心发来的信息，实时向中心传递消防车的状态信息，同时也可接收指挥调度中心指挥员的指令，形成固定指挥中心与移动指挥中心的无缝链接。在地面通信设施容易受到火灾、咫风、地震等重特大性灾害的破坏、面对重大灾害事故时无法发挥其应有的作用的严峻形势下，VSAT卫星通信系统功能强大，适应性宽广，己经成为当今处置灾害事故现场的迫切需要，同时也是消防信息化今后发展的趋势。随着它在消防领域中的应用，必将大幅度提升消防通信指挥体系的指挥、控制能力，为消防部队现场指挥决策提供科学的保障。
参考文献
【1】中国消防手册.中华人民共和国公安部消防局编.上海科学技术出版社.2006年12月.
【2】陈振国.卫星通信系统与技术.北京邮电大学出版社.2003年.
【3】钟琳，浅谈vSAT卫星通信在消防应急指挥系统中的应用〔J〕.数字通信世界，2005(7).
【4】姜学贇,范玉峰,隋虎林,王军.卫星通信———消防通信的终极解决方案[J].中国公共安全, 2007, (8)
卫星通信论文范文6
【关键词】 卫星通信 体制融合 网络建设
一、前言
在没有网络信号覆盖的大海上，卫星几乎是可以提供高带宽数据传输的唯一手段。卫星通信具有通信距离远、通信容量大、通信质量高、机动性大、信号配置灵活、多种业务综合等特点，可以为海上执法舰船提供远距离、持续不间断、宽带综合业务保障的通信能力。
以遂行信息化条件下的海上维权执法行动为目标，为我国海上执法舰船遂行任务提供强大的信息化支撑和保障，本文基于海上执法舰船卫星通信网络建设现状及国产化需求，结合卫星通信距离远、通信能力强的特点，并借助近年得到飞速发展与实用化的国产自主宽带卫星通信系统等技术，通过顶层规划设计，有效整合运用卫星先进成熟技术，改进提升现有卫星通信装备，建设广域覆盖、高速宽带、业务多样、安全保密的海上卫星通信系统，全面提高海上执法舰船维权执法整体效能。
二、海上卫星通信现状分析
海上执法舰船目前所使用的卫星通信设备主要有两大类，一类为国产的卫星通信设备，另一类是进口的卫星通信设备。国产卫星通信设备主要为国营XX单位生产的FDMA卫星通信设备和中电XX所的TDMA卫星通信设备；进口的卫星通信设备主要有美国SATPATH、加拿大Advantech以及美国iDirect等公司生产的产品。其中，国产卫星通信系统和进口卫星通信系统都面临着更新换代的问题。此外，进口卫星通信设备还存在控制接口不开放，系统集成开发应用受约束等问题。
2.1网络管理与控制复杂，智能化程度低
目前正在使用的海上卫星通信体制有SCPC、DVBRCS、
TDMA/MF-TDMA等，体制繁杂，网络管理与控制难度大，智能化程度低，不能自动适应和调节。
2.2进口产品与国产化需求不匹配
目前在用的设备大部分是进口产品，核心技术掌握在外
国，存在一定的安全隐患，随着海上执法任务需求不断深入，核心网络设备国产化需求十分迫切。
2.3终端界面操作复杂，不易于升级维护，使用不方便
在用终端设备界面设计不够科学，操作使用难度较大，升级维护周期较长，维修经费开支大。
2.4不能完全实现互联互通，通信资源共享程度差、利用率低
由于体制不同，卫星通信网络不能实现互联互通，语音、视频、文字等资源不能共享，特别是SCPC体制，每条链路独占固定带宽，上下行传输不平衡，网络利用率低。
2.5安全保密手段缺乏
现有卫星通信除简单在终端进行加密外，尚未采用其它加密手段，只能进行简单的语音、视频和文字传输，安全保密隐患较大。
三、国内外卫星通信体制的发展历程
国外卫星通信系统发展初步经历了四个阶段，最早期的系统大多采用FDMA体制，带宽和频点预先分配，后期逐渐采用按需分配的方式（DAMA）。90年代起，卫星通信系统出现了TDMA技术体制，并逐步发展至近年出现的TDM/ MF-TDMA体制和MF-TDMA体制，最新的技术潮流是面向应用业务灵活选择不同体制的卫星通信系统，即多体制融合的卫星通信系统。
3.1 卫星通信体制发展历程
1、1980-1990年代，通信体制以SCPC为主，主要标准为IDR、IBS为主，业务类型以群路话音为主。
2、1990-1999年代 ，通信体制以SCPC/TDMA、TDMA、TDM/TDMA为主，没有制定统一标准，业务类型：点到点，网状网，星状网；窄带，低速，传输特点为稀路由数据，不能构成混合拓扑网，不能实现跳频，各家自行标准；数据通信协议：Z.25，SDLC，串口透明传输等；卫星频段：90年代初期以C频段为主，中期以后Ku波段使用增多。
3、2000-2005年代，通信体制以TDM/MF-TDMA为主，由各家标准开始向国际标准化靠拢，业务特点：随地面光纤的铺设，internet业务的快速发展，卫星通信开始由窄带向宽带发展；传输协议向TCP/IP协议靠拢；接入internet业务，稀路由数据向宽带多媒体转变，用户数据接口：以太网10base-T；卫星频段：Ku&C ；2000年，DVB标准诞生，2002年全球第一个宽带双向DVB-RCS标准诞生。
4、2006-2010年代，通信体制以TDM/MF-TDMA为主，全球第一个双向DVB-RCS标准，业务类型开始广泛推行大多数知名厂商遵行DVB-RCS开发产品，宽带多媒体业务，以星状网为主，网状网为辅。
5、2010-2016年代，通信体制以TDM/MF-TDMA/SCPC/ TDMA为主，标准以DVB-RCS+M为主，业务类型：随国际军事需求，采用智能多模自适应方式，支持星状网+网状网+SCPC的混合拓扑，多级管理体系，多星主频段，传输能力大幅度提升，多业务信号处理能力和效率大幅度提高。
6、未来发展趋势：星上交换（Ka频段）与地面智能多模自适应系统相并存；标准以MPLS与DVB-RCS+M并存为主；综合特点：业务量更大，信息速率更高，传输交换量巨大。
3.2 国内卫星通信体制及产品发展情况
目前我国从事卫星通信系统研制的单位主要有中电五十四研究所、南京七一四厂、北京大学及国营第七五厂。
3.2.1 中电五十四研究所
中电科第五十四研究所是国内卫星通信研究的领导者，其成功研制了网状MF-TDMA系统，具备了自主研发和生产能力。
3.2.2 南京七一四厂
南京714厂依托和理工大学合作，拥有FDMA卫星系统体制，具备自主研发和生产能力。
3.2.3 北京大学
我国第一代卫星通信系统专线网系统即由北京大学负责研制。目前北京大学作为技术副总体单位，负责卫星数据广播分发系统的系统技术体制设计与实现。其技术体制采用前向自适应TDM广播，返向MF-TDMA接入。
3.2.4 国营第七五厂
国营第七五厂开展了TDMA/FDMA体制船载动中通卫星通信系统研制工作，并于2015年完成了厂级鉴定工作。该系统支持DVB-S2标准，支持MF-TDMA及FDMA接入方式，全IP接入简化设备配置。具备远程升级和操作功能，通过卫星链路为用户提供移动互联网业务。主站只需增加终端数量即可实现系统扩容，简单方便。
3.3卫星通信应用系统总体发展趋势
体系：网状MF-TDMA、FDMA/ DAMA系统继续应用的同时，多体制融合系统成为发展重点；
接入与业务承载：与地面IP协议的融合和一体化设计成为必然；
管理与控制：网络实时控制与管理功能分离，管理面向服务，控制嵌入终端；
传输：高效编码与调制、自适应编码调制广泛应用；
终端：多波形、多模式重构、低成本、小型化。
四、 多体制融合的海上卫星通信网络建设研究
4.1建设目标
海上卫星通信系统目的是建设一个广域覆盖、高速宽带、业务多样、安全保密的卫星通信系统，系统采用纯IP设计，支持VoIP话音、视频、图象、HTTP、FTP、邮件等IP业务，能够覆盖300万平方公里海域，安全保密、使用便捷、常态化运行的通信指挥专用网络，能够跨网互联互通，为海上执法舰船岸海和编队通信指挥提供远程机动通信保障。
系统建设遵循的指导思想包括：
？ 以提升卫星通信效能的核心目标
？ 充分利用现有，兼顾未来发展
？ 遵循网络化建设思路、岸海一体化设计
？ 提升网络的自动化管理水平
？ 突出安全保密需求，具备和相关涉海部门进行互连互通的能力
4.2总体架构
结合海上执法舰船使用需求进行建设，海上卫星通信系统由XX主站、XX主站和其卫星通信移动小站组成，主站均与业务信息中心通过光纤链路实现网络互联，两个主站之间通过地面公共光纤网络及卫星信道互联，实现主站与业务信息中心双链路互联，提高系统网络可靠性。舰船上的移动站建设可根据业务需求及安装条件配置单个或双个用户站设备，用户站经鉴权后入网，通过任一主站接入海上卫星通信网络，岸基指挥中心通过主站与用户站进行业务通信。
4.3海上卫星通信体制设计
海上卫星通信网络融合了SCPC/DAMA、TDM/MFTDMA两种技术体制，通过系统的统一设计，在统一的平台基础上，系统可根据用户需求，实时配置成星状网、点对点或者混合网的通信系统实现多体制应用模式。海上卫星通信系统网络如图1所示。
4.4功能架构
海上卫星通信系统的软件体系结构如图2所示。IP互通在卫星子网和非卫星子网（有线网络）之间是透明互操作的。通过指定SAP接口来实现与卫星有关的功能和与卫星无关的功能的分离，与卫星有关层包括卫星数据链路层SDLL和卫星物理层SPHY。
4.5网络架构
系统网络架构采用了具备IP路由和空口MAC路由的网络传输方案。寻址方法包括物理层寻址和网络层的IP地址寻址。卫星通信网络物理层寻址设计如下：每个用户站具有一个物理MAC地址，存贮在非易失存贮器中，与唯一的一台用户站相对应。对于一个用户站，任何指定传到一个特定的用户站的数据（用户业务）采用用户站 MAC地址，任何指定传到所有用户站的数据（用户业务）采用广播MAC地址。
网络层寻址采用应用协议自已的寻址方案，也就是IP地址寻址。主站及各用户站分别在下级构建独立的子网，各用户站维护子网网络，主站端通过网管管理各用户站网络。其典型网络架构如图所示。系统各设备IP地址可按照IP地址规则灵活配置，如若需要，可采用DHCP自动分配。
4.6主要功能
4.6.1 IP业务
提供VoIP话音、视频、图象、HTTP、FTP、邮件等IP业务。
4.6.2网络管理
根据使用需求动态调整带宽、优先级配置等资源；实现网络设备、业务流量、卫星链路态的动态监控。
4.6.3 舰船态势监测功能
各级信息中心与信息分中心具有实时显示所管辖舰船位置及航迹功能，能够以主动或被动的方式获取船艇位置及航迹信息，形成船艇实时态势信息地图。
信息中心可融合船舶自动识别系统的态势信息，形成综合态势图。
4.6.4 航迹监测功能
信息中心可以连续或非连续的监测重点船艇的位置信息，形成重点船艇的航迹信息图。
4.6.5 网络安全保密功能
海上卫星通信系统网络在通信中对网络各层面进行安全防护和加密处理，操作用户进行分级权限管理，对业务网和网管网进行逻辑隔离，采用保密模块对物理信道进行加解密，支持IP加密设备，多种手段确保通信安全。
4.7主要指标
4.7.1 前向体制指标
传输体制：TDM方式；
信息速率：2Mbps～10Mbps；
调制方式：QPSK、8PSK；
信道编码：LDPC+BCH；
滚降因子：0.35。
4.7.2 返向体制指标
信道接入：MF-TDMA方式；
信息速率：小于等于4Mbps；
调制方式：QPSK；
编码方式：Turbo；
4.8工作频段
系统支持如下工作频段：
Ku频段全国波束――上行：14.0～14.5GHz；
下行：12.25～12.75GHz；
C频段全国波束――上行：5.8～6.425GHz；
下行：3.625～4.2GHz；
C频段（扩展）波束――上行：6.425～6.725GHz；
下行：3.4～3.7GHz；
同时，预留Ka频段、S频段接口。
4.9效能评估
根据上述方案建立的卫星岸海接入网，主要是为了解决目前海上执法舰船在进行卫星通信时存在的“IP业务弱”、“网络能力弱”、“沟通率低”、“自动化程度差”等问题，建成后的卫星岸海接入网将构建一个全国共用、岸海一体的信息传输和交换平台，可为海上执法舰船、舰船编队等平台提供多点保障、随遇接入的卫星通信服务，为全国海上业务指挥中心、各区域指挥中心与船台提供IP综合业务通信保障，有效提升海上执法舰船的卫星通信效能。
4.9.1保持先进性与易用性，显著改善用户体验
系统采用纯IP设计，通过主站可接入互联网，可适配各种现有货架式产品（电脑、IP电话、网络视频、手机APP等），技术成熟可靠；同时系统可通过网管系统对各卫星终端进行远程升级和操作维护；显著改善用户体验。
4.9.2系统技术体制自主开发，技术可控
系统前向链路采用TDM接入方式，返向链路采用MFTDMA接入方式，实现了动态分配带宽与QOS保证，提升卫星通信网络运行效率。同时，系统支持DVB-S2标准，可与符合该标准的卫星设备进行互通。
4.9.3突出可扩展，在充分利旧基础上支持未来发展
系统采用分层的、灵活的体系结构，在信道资源层面可利用当前的功放（BUC）、低噪放（LNB）和天线资源，主机机箱采用ATCA架构，系统可通过软件升级、规模扩充等方式灵活实现系统功能提升和服务容量的扩展，有效支撑系统未来的发展。
4.9.4卫星终端支持“智能化”、“简单化”操作
用户通过配置少量参数可实现卫星通信功能，通过IE浏览器可快速对卫星终端通信状态进行监视；用户使用简单、快捷。
4.9.5提升可靠性，有效提升系统的抗干扰能力
系统采用两主站设计、各分系统实现冗余备份，提升卫星系统的可靠性和抗干扰能力。
4.9.6简化组织应用，提高网络自动化管理水平
主站网管负责配置和管理各类主站和终端小站，具备图形化操作界面；提供网络配置、性能监控、事件告警、日志记录、用户管理、安全备份和地图服务等；具有远程操作的功能，提升网络的管控水平和运行效率。
4.9.7强化安全保密，支持灵活互通的保密策略
系统在网络各层次采取了隔离、身份认证等安全措施，在传输通道上，对无线信道采用自动线路保护等保密措施，对信源采取自动加密措施，确保各种业务通信的安全性和保密性。系统通过配置与海上其他相关部门卫星通信设备信道，必要时可以进行互连互通。
五、结论
卫星通信经历了几十年的发展，随着卫星业务的不断拓
展，卫星通信体制得到长足发展，特别是新一代多模自适应卫星通信接入的发展为海上卫星通信网络建设提供了一种新思路。本文中提到的海上卫星通信网络建设研究通过融合SCPC和TDMA等几种体制，可以有效地解决现有体制繁杂、设备互不兼容、互联互通能力差、安全保密能力差等不足，合理设计网络架构和体系结构，充分满足海上执法区域广、移动小站分布散、业务各类繁多等业务需求。
卫星通信是海上执法舰船通信的主要手段，建设统一高效的卫星调度指挥通信网络是大势所趋，未来我们要立足业务实际，理清业务需求，拓展工作思路，以全新的体制和理念规划海上卫星通信网络建设。
参 考 文 献
[1]张昆鹏. 《卫星通信的发展及其关键技术》，北京：中国科技新闻学会，《硅谷》2009年第08期
[2]王小康. 《基于IP协议的卫星通信系统性能评估》，北京：中国科技新闻学会，《中国科技信息》2011年第15期
