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卫星通信的优势范文1
关键词:语音业务接通率 寻呼 位置更新 SERVER晚指配 接入失败
中图分类号:TN929.5 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(a)-0022-01
WCDMA网络中影响语音业务接通率指标的因素较多,被叫手机在寻呼的同时发生位置更新从而导致接入失败是常见的,不可避免的原因之一。尤其对于无线侧和核心侧属于不同设备厂商时,它们之间的寻呼机理、信令交互以及相关参数需要特别注意和研究。
1 研究背景
在日常网络优化时,在测试范围内较多路段存在接入失败的现象,通过分析和汇总,这些问题点基本位于跨RNC的边界上。该地市目前共有9个RNC,每个RNC设置一个LAC号,测试区域主要在RNC6范围下,但较多路段处于RNC6和RNC7、8、9的边界上。所以,寻呼与位置更新同时进行影响接通率的情况不可避免。解决跨LAC时接入失败的方案较多,比如将重新划分基站的LAC区归属。因涉及的基站数量较多,这种方案存在割接工作量大、操作难度大、时间长、易出错等不利因素。
2 优化方法和结果
2.1 问题提出
目前CN侧寻呼策略的设置为:启用2次寻呼,第一次使用TMSI,第二次使用IMSI,两次寻呼的区域均分别是当前LAC和全网,寻呼间隔时延5秒。
在当前的寻呼策略设置下,用户如果在RNC边界发生LAC重选(也包括2/3G重选)时做被叫,会由于位置区发生改变,无法在旧的位置区寻呼到该用户,从而产生寻呼无响应问题。
以该地市运河西路为例,该路段处于RNC6和RNC8的边界上,在DT过程中,被叫手机MS2在被寻呼的时候进行了位置更新,导致接入失败。
2.2 解决方案
由于语音业务接通涉及到无线与核心网两方面,优化需要综合考虑。通常来说,对于位置更新与寻呼同时发生导致接入失败的情况,单纯地在无线侧优化好无线环境意义并不大,无法从根本上解决跨LAC导致的接入失败问题。对此问题,我们提出了以下三种解决方案。
(1)基站LAC区重新归属。将总部保障区域内的基站统一到同一个RNC下,从而解决跨LAC时寻呼失败的问题。
(2)通过优化调整基站工程参数(如:下倾角、方向角)和导频功率等参数来降低发生位置更新的可能性。
(3)分析和优化核心网侧寻呼机制和相关参数,达到寻呼与位置更新同时发生时能够寻呼成功的目的。
这三种方案的利弊如下。在权衡之后,我们采取第三种解决方案来解决跨LAC导致的接入失败问题(表1)。
2.3 优化过程
上文提到的在当前的寻呼策略设置下,用户如果在RNC边界发生LAC重选(也包括2/3G重选)时做被叫,会由于位置区发生改变,无法在旧的位置区寻呼到该用户,从而产生寻呼无响应问题,在核心网侧将软参“P1100 BIT1”设置为0,表示启动位置更新与寻呼同时进行控制,以提高寻呼成功率。通过优化以上参数,当用户在同一SERVER内位置更新与被叫同时并发时,SERVER可在UE位置更新完之后,向该UE所处的新LAC下做寻呼。
以下当天晚上修改完上述参数后进行验证测试,结果依然出现了接入失败的情况,我们分析如下。
在RNC6和RNC8边界上的验证测试,通过信令跟踪,从信令上我们可以看到,当被叫手机MS2在寻呼和位置更新同时进行时,MS2在位置更新完后,能够成功响应寻呼消息(Paging Response),但是最终无法成功建立起RAB,导致接入失败。对核心网下发的消息进行分析后发现,下发的transportLayerAddress对应的地址为MGW6(与RNC8相连),而与RNC6相连的是MGW5。
MS2在完成位置更新到了RNC6后,CN向RNC6下发寻呼消息,MS2成功响应了寻呼消息。但从信令内容来看,CN在发起RAB建立请求(RAB AssignmentRequest)时,给到RNC6的MGW地址却为MS2原来所在RNC8所对应的MGW旧地址,MGW地址错误导致RAB建立被拒绝。
参数“P1100 BIT1”对同一SERVER下不同MGW亦有效,所以问题不在该参数上。通过分析,出现这种现象的原因是MGW指配
问题。针对这种现象,我们通过分析和优化,建议将MGW的指配调整“晚指配”策略。这样,使得被叫UE在位置更新和寻呼并发时,可解决寻呼不到及MGW指配错误导致的接入失败问题。
修改完以上参数以后,我们进行了新一轮的验证测试,通过数据回放,被叫UE响应的2次寻呼之间成功进行位置更新,并在响应完2次寻呼后成功接通。核心网寻呼机制和相关参数的修改从路测情况来看成功解决跨RNC位置更新导致被叫接入失败的情况。
2.4 指标对比
通过在测试区域内的几轮拉网测试指标统计来看,在完成核心网参数优化和寻呼策略调整之后,语音业务接通率得到了明显的提高,达到了99%以上,有效地解决了位置更新与寻呼并发时带来的接入失败的问题(表2)。
3 结论
在不影响测试进度和其他指标的前提下,从网络现状出发,通过无线侧及核心网参数优化和寻呼策略的调整,有效合理地解决了被叫手机在跨RNC时寻呼导致的接入失败问题,提升了语音业务接通率指标。
参考文献
卫星通信的优势范文2
传统通信技术对基站有一定依赖性,通常需要利用基站所提供的信号才能实现通信,若基站出现问题或发生故障,便会直接影响到正常通信,并且传统基站信号覆盖范围有限,一些信号覆盖不到或其他特殊地区信号无法传递,便无法进行正常通信,传统通信技术已逐渐不能满足人类对通信业务的需求。VSAT卫星通信技术是基于卫星通信,发展起来的通信技术,不仅通信速度快,信号覆盖广,且通信过程中不易受到地理条件限制,突破了传统通信技术的局限性。本文将针对VSAT卫星通信技术的发展与应用展开研究和分析。
关键词:
通信技术;卫星通信;VSAT;发展与应用
VSAT卫星通信技术是一种先进的通信技术,是现代通信技术研究和发展的主流方向。近些年来,随着VSAT卫星通信技术研究的深入,该技术已开始被广泛应用到各个领域当中,如:地理信息采集与传输,远端通信、导航定位等。并且VSAT卫星通信技术具有较强导航、定位、测量功能,在导航领域中的应用能实现精准定位,实时导航,更有效消除了传统通信模式下,对基站信号的依赖性,具有非常强的应用优势,非常值得推广和应用。研究VSAT卫星通信技术,对于促进通信技术改革,提高我国通信技术水平有重要意义。
1VSAT卫星通信技术的发展
VSAT卫星通信技术的核心技术是:通信技术、CGNSS技术、卫星技术、定位技术、微波技术,属于微波通信的一种形式,是新时代背景下各类高新技术相互融合的产物,该技术最早主要应用于军事活动领域,后随着经济发展与科学技术进步,该技术得到普及,开始广泛应用于社会活动领域。VSAT卫星通信技术源自传统卫星通信系统,是基于卫星通信技术,于二十世纪八十年代,美国率先研发一种新型卫星通信技术。VSAT卫星通信系统不仅设备小,天线小,结构紧凑,安装方便,且对使用环境没有特殊要求,价格便宜,具体智能化特点,组网灵活性强,不易受地面网络干扰和限制。VSAT卫星通信系统,能提供:数据传输业务、语言传输业务、传真传输业务、图像传输业务、信号传输业务,通信效率高,通信信号稳定性好。系统具体包括:系统部分与终端部分两大组成部分。系统部分由:射频设备、天线设备、放大器、变频设备、编译码器、基带设备等相关设备组成,具体应用中也会因通信业务类型的不同,应用到其他类型设备。具体根据通信业务性质的不同,可分为:电视通信、数据通信、语言通信三大类,通常使用的是静止轨道通信卫星,具体应用:KA、Ku、C等频段。以语音业务为主的VSAT卫星通信系统,能为专用语音网信号与公用网信号交换与传输提供服务,且支持少量数据传输业务。而以数据业务为主的VSAT卫星通信系统,除能进行数据通信外,还能提供少量语言业务。综合类业务为主的VSAT卫星通信系统,既能提供图像业务,还能提供语言业务,应用范围最广泛。
2VSAT卫星通信技术的应用
通过前文对VSAT卫星通信技术的分析可以知道,该技术与传统通信技术相比,具有很大优势,能有效提高通信水平,不仅继承了卫星通信优点,更有效弥补了传统通信缺点,且应用成本低,具有较强实用性和经济性。实践证明,一个VSAT卫星通信系统,可允许一千个小站和终端的接入,能进行双向通信。具体应用中,组网方式灵活,可分为:网状型、星型、混合型等三大类。可用于:气象、民航、地理、军事、石油、导航、工业等领域,以及边远地区通信。例如,VSAT卫星通信技术在导航领域中的应用,能实现GPS全球定位,且通信延迟低,能对物体进行精准定位。并且由于VSAT卫星通信系统天线小,对使用环境没有特殊要求,所以不会因卫星天线偏离,造成通信与定位的终止,很好的解决了天线稳定性与不可移动问题,而且VSAT卫星通信系统智能化程度高,能自动对准卫星,获得信号极大值,所以定位信息更准确,速度更快。
如此强大的定位与导航功能,则可用于交通管理,铁路运营调度等各个方面。另一方面,近些年来VSAT卫星通信技术应用到宽带领域也成为重要研究方向,VSAT卫星通信技术下,能实现文件软件的传输、下载、互联、接收等等,通信速率能从几kbps到几百kbps,甚至是达到Mbps,且仍然在不断提高,这为宽带技术改革创新提供了条件。但具体应用中,必须要考虑到VSAT卫星通信技术条件下的网络通信协议和网络监管协议,所以实际应用中,还存在一定的局限性。此外,VSAT卫星通信技术还能应用到广播信号传输中,能实现多频传输,能有效提高广播信号覆盖面,解决传统广播信号传播中存在的覆盖面不足的问题,并且相关技术已十分成熟。此外,除了进行广播信号传播外,还能用于电视信号传播。我国电视受众群体庞大,电视机拥有量非常大,市场规模潜力非常大,但传统电视信号覆盖范围有效,且信号质量差,不能满足受众需求。而利用VSAT卫星通信技术进行电视信号传播,则能大大提高电视信号传播质量,扩大信号覆盖范围,解决偏远地区的看电视问题。很多学者认为,我国应积极发展自己的卫星电视直播技术,显然VSAT卫星通信技术融入电视传播领域将成为必然。此外,VSAT卫星通信技术还可在海洋通信中应用,海洋通信涉及语音业务、信号业务、数据业务,传统通信方式效率低,效果差,不能满足通信需求。而基于VSAT卫星通信技术的海洋通信系统,不仅能提供传统的语音、数据业务外,还能提供GPS和GSM业务,且能够进入网络,实现一种高性能的无缝通信,能实时接收到气象数据与应急告警,有效提高了海运安全性,解决了海洋通信问题,不久的将来VSAT卫星通信技术将成为主流通信技术。
3结束语
通过对VSAT卫星通信技术的分析,不难看出,该技术具有非常强大的应用优势,可应用于各个领域,并且该技术已逐渐成熟起来,非常值得推广和应用。VSAT卫星通信技术在导航定位,数据通信,语音通信领域都能发挥巨大的优势,弥补传统通信技术缺陷。
参考文献
[1]焦贵峰.VSAT卫星通信技术及其在电力系统中的应用[J].东北电力技术,2013,02:44-47.
[2]林端元,林红,俞国伟.VSAT卫星数据通信技术在尼洋河防汛预警报系统中应用[J].水利科技,2013,02:4-6.
卫星通信的优势范文3
小卫星通信系统具有研发费用少,重量轻,性能稳定,信号覆盖范围广以及不受地域条件限制等优点,能够对当前大型同步轨道的卫星通信进行补充作用,在全球范围内得到广泛应用的同时也受到了众多研究机构的重视,因此对小卫星通信系统的技术进行研究同时具有实践意义和理论意义。
【关键词】
小卫星;通信系统;作用;研究;意义
卫星通信技术在军事、政治、工业、生活等方面均具发挥着重要作用,而相比之下,小卫星则更具有大型同步卫星所无法实现的众多优势而受到国内外研究学者的重视,同时,卫星向小型化趋势发展也是全球卫星产业的主要发展方向。我国从本世纪初期开始着手小卫星的相关研制和发射工作。
1小卫星的技术优势
1.1荷载较少小卫星在每次的的任务中一般仅需要装载一种特殊设备,进而很好地避免了大型卫星中出现的荷载间复杂配比问题。
1.2研制时间短、费用低小卫星的研制一般只需经过一到两年,同时相关的研究经费也相比大型卫星明显降低,因此更具有经济性,更体现其实践意义。
1.3重量轻小卫星的重量一般较小,就当前国际情况来看,最微型的小卫星的质量仅有几百克,体积也很小,因此功能密度大,模块可多次利用。
1.4信号覆盖范围广由于小卫星具有较强的组网能力,因此能够形成精度较高,功能强大而且信号覆盖范围广的星座系统,进而具有易于补网和星座功能稳定的优势。1.5减缓频率压力小卫星的星座中包括多颗卫星,可以频率复用,因此具有减小空间任务所具有的频率压力。
2小卫星通信系统主要技术简介
卫星在通信中起着中转作用,即将地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站,地球站是卫星与地面信息系统的链接点,用户通过地球站途径进入卫星通信系统中,形成链接的电路信号链;为了确保系统的运行正常,卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接,测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制,以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控,保证系统安全与稳定的运行。小卫星通信的关键技术主要有通信系统的链路预算以及接收机参数估计技术和同步技术等,其中链路预算技术是设计小卫星通信系统的主要计算方法和参考依据,精确的链路预算能够确保通信系统的稳定运行。近年来,通信系统接收技术和相应的算法逐渐由信号模拟技术向数字化转变;由于卫星通信整体码速率有所提升因此对接收机的信息处理速度以及算法的复杂度、同步速度和稳定性也提出了更高的要求;信息传输量的大幅增加使得遥测领域中逐渐采用比特传输速率更高的调制方式;由于卫星通信系统在数字通信过程中的发射机和接收机的晶振不同,以及移动平台引起的多普勒效应,造成发射机和接收机之问会产生相位和频率的偏移,这种多普勒频移一般较高,即便在频偏较大时,接受同步技术也应能够正常工作,即捕获带宽较大。
3小卫星通信系统关键技术简介
3.1链路预算技术
(链路预算),即对一通信系统中发射设备,传送信道以及接收设备的通信链路的变化情况进行的全面核算,是对小卫星通信系统性能的评价,具体而言是从发射端的信源起始,通过编码、调制、变频等多项操作,将信号通过天线发射出去,再由信道进行传输,最后到达接收天线处由接收机进行信息处理,解调所需信息。其重要性在于:
(1)可确定系统工作是否满足系统实际需要;
(2)通过计算链路余量检查系统能否满足设计要求;
(3)验证在部分设备具有硬件限制的情况下链路其他部分能否进行弥补。对于模拟电路来说,该性能指标是基带信道的信噪比;对于数字电路来说,其性能指标是基带信道上测得的误码率;卫星链路分为两种信号路径:由地面站到卫星的上行链路和从卫星到地面站的下行链路,其中上行链路的信号发射过程包括编码调频上变频放大功率等操作,信号从天线传送到小卫星的接收端,而下行链路则包括低噪声放大下变频解调解码等操作,是地面站对接收信号的处理操作。与通信系统链路预算有关的数据因素有天线特性,传输距离最大值,信号发射/接受功率,热噪声,信噪比以及接收系统的质量。
3.2同步算法
无论是接受哪种形式的调制信号,接收机同发射机都必须保持同步,对于数字调频技术而言,有载波同步和码元同步两种基本同步模式,前者是对载波频率以及相位进行估计,后者则是对定时抽样时钟进行估计。由于发射信号在卫星通信的传输过程中必然存在一定延迟,因此产生了载波相位的偏移,同时由于其在传播过程中受到噪声干扰和多普勒效应影响,还会产生频率偏移,因此同步技术是数字通信中的关键技术,研究调制信号的载波同步和码元同步技术能够保障卫星通信系统可靠、有效、快速的运行。由于载波同步算法利用的是判决反馈环路的模型,是在时钟已同步的基础之上才能进行,因此载波同步应位于码元同步滞后才可工作。下面以先码元同步再载波同步的模式为例,如图1所示,模拟信号被天线接收后,由ADC(analog-to-digitalconverter,模数转换器)转换为数字信号,再将频带信号通过下变频转变为基带信号,之后通过码元同步和载波同步对有载波偏差以及时钟偏差的信号进行估计,最后解调输出,码元同步位于载波同步前,以码元时间为基本数据处理周期,对相关硬件的要求较低,同步性能较好。
3.3型号参数盲
估计卫星通信信号的参数估计是重要的非合作通信接收技术,因为对信号的频率和调制方法等重要数据进行检查和估测是保证解调准确和达到监视、截获信息的目的的重要方法,以便为侦察系统的工作打好基础。小卫星通信系统的常用解调方式有BPSK解调,QPSK解调,CPM解调,SOQPSK解调等。一般情况下,欲通过卫星通信捕捉信号,接收系统的带宽需远大于信号带宽,解应使用宽带接收机。
4结语
小卫星通信系统具有的多重优势使其在当今世界范围内的卫星通信领域得到广泛的应用,吸引了众多研究学者,本文针对其中的几项关键性技术进行了简单说明。卫星通信的作用范围广,涉及的技术种类众多而且较为复杂,需要我们不断进行深入研究和实践,进而推进卫星通信向小型化方向发展。
参考文献
[1]杨猛.卫星通信系统技术及其未来发展分析[J].中国科技纵横,2014(14):52-53.
[2]沈宙,马忠松.高速卫星通信中全数字载波同步算法的研究[J].国外电子测量技术,2014,33(04):36-39.
卫星通信的优势范文4
卫星通信技术在军事、政治、工业、生活等方面均具发挥着重要作用,而相比之下,小卫星则更具有大型同步卫星所无法实现的众多优势而受到国内外研究学者的重视,同时,卫星向小型化趋势发展也是全球卫星产业的主要发展方向。我国从本世纪初期开始着手小卫星的相关研制和发射工作。
1 小卫星的技术优势
1.1 荷载较少
小卫星在每次的的任务中一般仅需要装载一种特殊设备,进而很好地避免了大型卫星中出现的荷载间复杂配比问题。
1.2 研制时间短、费用低
小卫星的研制一般只需经过一到两年,同时相关的研究经费也相比大型卫星明显降低,因此更具有经济性,更体现其实践意义。
1.3 重量轻
小卫星的重量一般较小,就当前国际情况来看,最微型的小卫星的质量仅有几百克,体积也很小,因此功能密度大,模块可多次利用。
1.4 信号覆盖范围广
由于小卫星具有较强的组网能力,因此能够形成精度较高,功能强大而且信号覆盖范围广的星座系统,进而具有易于补网和星座功能稳定的优势。
1.5 减缓频率压力
小卫星的星座中包括多颗卫星,可以频率复用,因此具有减小空间任务所具有的频率压力。
2 小卫星通信系统主要技术简介
卫星在通信中起着中转作用,即将地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站,地球站是卫星与地面信息系统的链接点,用户通过地球站途径进入卫星通信系统中,形成链接的电路信号链;为了确保系统的运行正常,卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接,测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制,以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控,保证系统安全与稳定的运行。
小卫星通信的关键技术主要有通信系统的链路预算以及接收机参数估计技术和同步技术等,其中链路预算技术是设计小卫星通信系统的主要计算方法和参考依据,精确的链路预算能够确保通信系统的稳定运行。近年来,通信系统接收技术和相应的算法逐渐由信号模拟技术向数字化转变;由于卫星通信整体码速率有所提升因此对接收机的信息处理速度以及算法的复杂度、同步速度和稳定性也提出了更高的要求;信息传输量的大幅增加使得遥测领域中逐渐采用比特传输速率更高的调制方式;由于卫星通信系统在数字通信过程中的发射机和接收机的晶振不同,以及移动平台引起的多普勒效应,造成发射机和接收机之问会产生相位和频率的偏移,这种多普勒频移一般较高,即便在频偏较大时,接受同步技术也应能够正常工作,即捕获带宽较大。
3 小卫星通信系统关键技术简介
3.1 链路预算技术
Link Budget(链路预算),即对一通信系统中发射设备,传送信道以及接收设备的通信链路的变化情况进行的全面核算,是对小卫星通信系统性能的评价,具体而言是从发射端的信源起始,通过编码、调制、变频等多项操作,将信号通过天线发射出去,再由信道进行传输,最后到达接收天线处由接收机进行信息处理,解调所需信息。其重要性在于:
(1)可确定系统工作是否满足系统实际需要;
(2)通过计算链路余量检查系统能否满足设计要求;
(3)验证在部分设备具有硬件限制的情况下链路其他部分能否进行弥补。
对于模拟电路来说,该性能指标是基带信道的信噪比;对于数字电路来说,其性能指标是基带信道上测得的误码率;卫星链路分为两种信号路径:由地面站到卫星的上行链路和从卫星到地面站的下行链路,其中上行链路的信号发射过程包括编码调频上变频放大功率等操作,信号从天线传送到小卫星的接收端,而下行链路则包括低噪声放大下变频解调解码等操作,是地面站对接收信号的处理操作。与通信系统链路预算有关的数据因素有天线特性,传输距离最大值,信号发射/接受功率,热噪声,信噪比以及接收系统的质量。
3.2 同步算法
无论是接受哪种形式的调制信号,接收机同发射机都必须保持同步,对于数字调频技术而言,有载波同步和码元同步两种基本同步模式,前者是对载波频率以及相位进行估计,后者则是对定时抽样时钟进行估计。由于发射信号在卫星通信的传输过程中必然存在一定延迟,因此产生了载波相位的偏移,同时由于其在传播过程中受到噪声干扰和多普勒效应影响,还会产生频率偏移,因此同步技术是数字通信中的关键技术,研究调制信号的载波同步和码元同步技术能够保障卫星通信系统可靠、有效、快速的运行。由于载波同步算法利用的是判决反馈环路的模型,是在时钟已同步的基础之上才能进行,因此载波同步应位于码元同步滞后才可工作。下面以先码元同步再载波同步的模式为例,如图1所示,模拟信号被天线接收后,由ADC(analog-to-digital converter,模数转换器)转换为数字信号,再将频带信号通过下变频转变为基带信号,之后通过码元同步和载波同步对有载波偏差以及时钟偏差的信号进行估计,最后解调输出,码元同步位于载波同步前,以码元时间为基本数据处理周期,对相关硬件的要求较低,同步性能较好。
3.3 型号参数盲估计
卫星通信信号的参数估计是重要的非合作通信接收技术,因为对信号的频率和调制方法等重要数据进行检查和估测是保证解调准确和达到监视、截获信息的目的的重要方法,以便为侦察系统的工作打好基础。小卫星通信系统的常用解调方式有BPSK解调,QPSK解调,CPM解调,SOQPSK解调等。一般情况下,欲通过卫星通信捕捉信号,接收系统的带宽需远大于信号带宽,解应使用宽带接收机。
4 结语
小卫星通信系统具有的多重优势使其在当今世界范围内的卫星通信领域得到广泛的应用,吸引了众多研究学者,本文针对其中的几项关键性技术进行了简单说明。卫星通信的作用范围广,涉及的技术种类众多而且较为复杂,需要我们不断进行深入研究和实践,进而推进卫星通信向小型化方向发展。
卫星通信的优势范文5
卫星通信网络作为基础通信网络的补充和支撑,在解决偏远地区网络覆盖、村通、卫星综合业务接入等方面有着网络建设快捷、业务开通灵活等优势。现有卫星业务的运作模式是由各省分公司自行规划、自选体制、自行建设及维护,这种模式造成了运营商现使用的卫星系统技术体制多,规模小,无法实现相互融合,不利于规模化发展,同时造成重复建设,资源浪费。为推动运营商业务发展,充分发挥卫星通信优势,整合现有的各方面资源,支撑运营商的整体网络的发展,需要对现有卫星系统进行梳理、整合,提出卫星通信系统的合理规划和最优建设模式。
基于国家社会发展、全业务经营发展和卫星通信发展的实际情况,有效开展卫星通信建设和业务发展已经成为通信企业信息服务经营的关键问题,也是卫星通信深入发展的关键问题。在进行卫星通信系统和端站投资建设前,有效进行卫星系统现状和卫星业务现状分析是必须的。同时,进行卫星通信系统的建设模式和经营模式深入分析和测算,通过企业业务资源的有效锁定,才能最优化地发挥卫星业务经营的优势和特点。为此,本文通过现状需求分析、问题和模式分析、案例验证,对卫星通信系统建设最优化模式进行详细分析和研究。
2 卫星系统、业务现状及需求
本文主要覆盖运营商目前使用的9类卫星业务及应用,包括C网/G网基站接入业务、村通语音、村通宽带、综合接入业务/超级基站接入(超级基站可在地面链路中断的时候,自动切换到卫星链路,并支持本地交换、Abis传输拥塞触发HR、接入等级控制等功能,以满足抗击自然灾害的需求)、卫星视频传输、卫星数据广播、企业专网、国际专线/国际通信业务和卫星移动电话。
2.1 卫星系统现状
根据本次对全国调研统计(数据来源于工业与信息化部统计年鉴、运营商卫星资源报告等)来看,正常运行并承载业务的卫星系统有11个。
IPSTAR系统,其地面系统为IPSTAR系统,转发器采用IPSTAR,天线口径为Ka波段8.1米、Ku波段7.6米,承载业务为综合接入。国际专线系统,其地面系统为SCPC系统,转发器采用可选,天线口径为C波段13米,承载业务为国际通信业务。农话卫星系统,其地面系统为吉莱特系统,转发器为亚太2R,天线口径为C波段9米,承载业务为农村G网传输、村通语音。
2.2 卫星转发器带宽租用现状
Linkstar系统租用带宽为13.6MHz,吉莱特村通系统租用带宽为4MHz和10.64MHz,IPSTAR系统租用带宽为50MHz,集团IDR系统租用带宽为50MHz,应急系统租用带宽为20MHz,农话卫星DIALWAY VSAT系统租用带宽为9MHz,乡通SKYEDGEII系统租用带宽为17MHz,休斯HX系统租用带宽为4.5MHz,COMTECH系统租用带宽不固定(以上数据不代表实际数据,但分析结果不受影响)。
2.3 卫星业务现状及需求
基站接入业务方面,截至2011年底,全国卫星接入C网和G网基站数量已达130个,包括(60个)、宁夏(22个)。2014年,全国基站数量将达到341个,与2011年相比新增211个,其中需求最大的省为青海(200个)和新疆(108个)。
村通电话业务方面,截至2011年底,全国村通电话业务端站1011个,其中宁夏和新疆采用卫星电话承载业务,甘肃采用吉莱特系统承载业务。2014年底与2011年底相比增长73个,主要集中在(41个)和青海(17个)。(数据来源于运营商网络资源报告和卫星网络规划报告等。)
2.4 卫星通信存在问题
由于尚未对卫星业务统一规划,卫星通信作为地面网络有效延伸和补充的作用没有充分发挥。部分省根据本省业务发展分别自建卫星系统,导致系统技术体制各不相同,业务承载方式不能统一,不利于后期业务统筹发展;关口站重复建设和资源浪费;在设备采购和转发器租用上,由于未形成规模效应,无法降低成本。此外,部分省已建设的大部分卫星系统容量较小和设备陈旧,无法继续扩容或升级。通过调研发现,省公司对卫星业务存在一定需求,但部分省公司现有主站系统无法满足新增业务需求,要求新建主站。
3 规模经济与范围经济理论
3.1 规模经济效应
规模经济至少有两种,有的规模经济同专业化分工甚至相反,有的规模经济同专业化分工有关并且正相关。专业规模经济,是指生产单一产品,即“迂回生产”的某一环节,或某零部件的一个工序,通过大批量生产能降低生产成本。综合规模经济,是指将不同的生产组合到一个大企业里,从而可以导致市场交易的内部化。
卫星通信属于一个专业化比较强的产品或者服务,其分工同生产、销售规模有关,而同资产规模无关。可以说,卫星通信建设生产是专业化生产,也是可以通过规模化经济的方法产生实际效益的。
3.2 范围经济效应
范围经济,通俗的解释是指由企业经营范围而非规模带来的经济,如果把两种或更多的产品合并一起生产比分开来生产成本要低,就存在范围经济。
卫星通信虽然属于一个专业领域,但是卫星通信系统多元性、卫星平台多样性、卫星网络接入性造成卫星通信建设存在范围经济的作用。在不同用途的活动或过程中,或在不同的用户之间,卫星服务特性的存在,导致通信运营企业建设不同网络形成建设成本节约。卫星通信建设发生在不同通信网络之间,有利于各自网络的创新活动和创新生产,由此而产生了范围经济。
卫星通信的优势范文6
1 卫星通信的定义
卫星通信系统是由通信卫星以及经该卫星连通的地球站这两个主要部分组成。目前全球卫星系统中最常用的形体就是静止通信卫星,这种卫星是通过把通信卫星发射到赤道上空35860km的高度上,使卫星的运转方向与地球的自转方向保持一致,同时使卫星的运转周期能够与地球的自转时间相等,这样就可以保持同步运行的状态。卫星通信系统还可以说成是把卫星作为信号的中继站来接收并转发多个地面站间的微波信号的通信系统。用户端、地面端以及卫星端三者组成了一个完整的卫星通信系统。这三者中,卫星端在微波通信的传递过程中所起的作用就是充当中转站,主要包括卫星母体的卫星星体以及星载设备在空中所接收到的来自地面站的电磁波,通过放大再发送到另外一个地面站。因此人们通过连接网络的用户端从地面站传送出入卫星系统的微波信号,从而形成了一种宽泛而且复杂的通信链接。除此之外,卫星通信系统的覆盖范围也是非常广的,我们在卫星信号覆盖区域内的任何地点都可以顺利进行通信,而且还不会因为距离的远近而影响通信信号。其中卫星通信的电磁波主要是在大气层以外的区域内进行传播,因为微波传递的性质比较稳定,也就使得卫星通信的通信质量非常好,而且工作频带宽。尽管在大气层内部传播的电波会受到天气的影响,但还是可以保持信号的稳定和通信的可靠性。但是我们需要十分注意的是,在卫星运行到高空轨道上进行双向传输时,其传递速率就会推迟到秒级,因此电磁波的精确度就会下降。比较明显的体现方式是,我们在进行语音通话时会出现明显的中断现象。因为卫星在高空上的位置是按照已经预定好的轨迹运行的,所以,卫星一直处在运动状态。卫星通信系统中的线路连接都采用无线链路,由于系统内容复杂而不好操作。
2 卫星通信的优点
卫星通信的优点是非常多的,主要有:①通信容量大,传输频带宽。卫星通信有非常宽的频率范围,一般情况下使用的是1~10kMHZ的微波波段,能够实现在两点间提供几百甚至几千上万条的话路,提供每秒几十兆比特甚至高达每秒一百多兆比特的中高速数据通道,还可以传输好几路电视。②电波覆盖面积大,能够实现多址通信。在卫星波束覆盖区内的通信距离一般最远为18000km,在覆盖区内的用户都能够通过通信卫星实现多址联接,进行即时通信。③通信质量高而且稳定性好。主要因为卫星链路大部分都是在大气层以下的宇宙空间,属于恒参信道,传输损耗小而且电波传播稳定,一般情况下不会受到通信两点间的各种自然环境以及一些人为因素的影响。而且在发生核爆甚至磁暴的情况下,还可以维持正常的通信,这就是它运用广泛的一个重要因素。
3 通信卫星的新技术
卫星通信技术的发展是随着科学技术的进步而不断前进的,目前,从通信卫星的发展情况来看,静止卫星通信系统仍然占据主流地位,同时各种轨道上的中、小卫星也在不断地发展。卫星资源的使用具有更大的灵活性,同时还促进了宽带多媒体业务的发展,还能够与地面网络进行有机地融合。技术革新主要有卫星的有效载荷技术。通信卫星的有效载荷是天线和转发器。卫星通信空间段的主力仍然是微、小卫星,因为它们的主要优势就是单颗星座或者是卫星在运作时都有非常强的灵活性。而且这种卫星的生产周期是非常快的,一般从设计到最终发射只需半年到一年。而且最关键的一点就是它的费用,一般中小规模的运营商都是有支付能力的。不仅如此,这些卫星还可以执行各种任务,有非常多的功能。因此卫星有效载荷是实现智能化和数字化的关键技术[1],把软件定义无线电SDR技术运用到微小卫星载荷中,是比较有效的一个办法。SDR体系结构的基本特征有以下几点。第一,灵活性。它的灵活性主要体现在可以支持类似桥接以及组播和路由选择的多信道互操作性。第二,支持第三方应用开发。主要表现方式是不需要软件的升级就可以开通各种新的业务。第三,消耗少。在经济上可以接受所引进的工业计算机的软硬件产品以及组件标准等。第四,功能强大。其模块化设计以及扩展性和可伸缩性都能够保证在超过规定的工作时间后还可以进行工作。第五,支持新的应用安装。它所具有的可编程性使其能够支持配置、重新编程以及控制和实现新应用的安装操作。因此,从SDR的结构特征中我们可以看出,它在物理层的所有功能基本上都是借助软件进行的,也可以说,无线电是通过软件可重构平台来实现的,并且可以支持各种信号波形和功能。需要注意的一点是,可重构是实现SDR的一个关键部件,可重构的特点就是通过利用相同的硬件来加载不同的应用软件完成所分配的任务,而且各个系统的软件也可以存储在寄存器中,实现同时运作。这种软件的更新费用也不是很高,可确保卫星系统正常运行。
4 利用SDR大型通信卫星的有效载荷设计
SDR的最大特点就是可以使无线电系统变得更加灵活,但是并不是所有的无线设备都适用,所以我们应该有所改变,开发新的技术。当SDR系统处于一个非常理想化的状态时,通信卫星信号的处理都是在中频上进行处理的,这会加快信号的传输速度,因此我们需要在这方面大量投入人力和物力,使SDR系统能够达到一个理想的状态。
5 结束语
在卫星通信的新技术进行分析以后,我们可以看出空间通信的发展前景是十分广阔的。因为人们对信息的需求是与日俱增的,所以我们一定要注意不断开发新的技术,促进通信卫星的有效载荷,对通信行业的发展产生积极的影响。