【正文】 定數(shù)量的時隙 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 71 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù) ?C信道 ? 按需分配 ? 電路交換方式 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 72 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù) ?調(diào)制方式 ? 信道速率 ≤ 2400bps，航空二相相移鍵控（ ABPSK） ? 信道速率 ≥ 2400bps，航空四相相移鍵控（ AQPSK） ?常用信道間隔 ? ? 10KHz ? ? ?信道編碼 ? 卷積碼 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 73 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 機(jī)載移動式衛(wèi)星通信 ?幾種地空通信方式比較 ? VHF ?優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，通信質(zhì)量好，設(shè)備資費(fèi)適中 ?缺點(diǎn)：通信距離近 ? HF ?優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)成熟，成本低，通信距離遠(yuǎn) ?缺點(diǎn)：通信質(zhì)量差，不穩(wěn)定，易受干擾 ? AMSS ?優(yōu)點(diǎn)：技術(shù)先進(jìn)，通信質(zhì)量好，通信距離遠(yuǎn) ?缺點(diǎn)：投資費(fèi)用高，運(yùn)行費(fèi)用高，技術(shù)不夠成熟 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 74 第 6章 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 75 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)簡介 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的組成 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?VAST網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?VAST站原理 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 76 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 簡介 ?VSAT衛(wèi)星通信的基本概念 ? 所謂 VSAT（ Very Small Aperture Terminal）衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，其含義是“甚小口徑終端”衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 ? 網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站（ NCS） 的主要任務(wù)包括 分配語音、數(shù)據(jù)和高速數(shù)據(jù)信道頻率。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 22 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?空間分系統(tǒng) ? 指 通信衛(wèi)星 ，主要由天線分系統(tǒng)、遙測與指令分系統(tǒng)、控制分系統(tǒng)、通信分系統(tǒng)和電源分系統(tǒng)組成。 (最大通信距離 18000km） ? （ 2）覆蓋面積大，可進(jìn)行多址通信。2022/6/1 第六章 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 中國民航大學(xué)電子信息工程學(xué)院 王磊 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 2 第 6章 衛(wèi)星通信系統(tǒng) 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) 航空移動衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 3 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?衛(wèi)星通信簡況 ? 衛(wèi)星通信的定義 ? 衛(wèi)星通信發(fā)展歷史 ? 衛(wèi)星通信系統(tǒng)分類 ? 衛(wèi)星通信特點(diǎn) ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成 ?衛(wèi)星通信系統(tǒng)的技術(shù)體制 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 4 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?什么是衛(wèi)星通信？ ? 衛(wèi)星通信是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站 轉(zhuǎn)發(fā)或 反射 無線電信號，在兩個或多個地球站之間進(jìn)行的通信。 ? （ 3）通信頻帶寬，傳輸容量大。 ?通信地球站 ? 由天線饋線設(shè)備、發(fā)射設(shè)備、接收設(shè)備、信道終端設(shè)備等組成 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 23 衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述 ?跟蹤遙測及指令分系統(tǒng)（ TTamp。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 39 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?地面站 （岸站） ? 地面站 :設(shè)在海岸附近的地球站，它既是衛(wèi)星系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的接口，又是一個控制和接入中心 ?主要功能有： ① 對從船舶或陸上來的呼叫分配和建立信道； ② 信道狀態(tài)（空閑、正在受理申請、占線等）的監(jiān)視和排隊(duì)的管理 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 40 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?地面站 （岸站）（續(xù)） ③ 船舶識別碼的編排和核對； ④ 登記呼叫，產(chǎn)生計費(fèi)信息； ⑤ 遇難信息監(jiān)收； ⑥ 衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻率偏差的補(bǔ)償； ⑦ 通過衛(wèi)星的自環(huán)測試； ⑧ 在多岸站運(yùn)行時的網(wǎng)絡(luò)控制功能； ⑨ 對船舶終端進(jìn)行測試。 ? 是指利用大量小口徑天線的小型地球站與 — 個大站協(xié)調(diào)工作構(gòu)成的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 85 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?主站的組成 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 86 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VAST站 ? 安裝在 VSAT用戶處的獨(dú)立單元。 ?由于與地面微波線路干擾問題，功率通量密度不能太大，限制了天線尺寸進(jìn)一步小型化。 拋物面天線增益 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 94 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VSAT按波段分類 ? C波段 VAST， 6/4GHz，一般 C頻段 VSAT站的天線口徑為 、 、 ? Ku波段 VAST， 14/12GHz，一般天線口徑 1m左右，如 、 1m、 、 ? Ka波段 VAST， 30/20GHz，天線口徑 更小 ?在相同的條件下（例如相同的頻段、相同的轉(zhuǎn)發(fā)器條件）話音 VSAT網(wǎng)的 VAST站為了實(shí)現(xiàn) VAST站之間的直接通信，其天線明顯大于只與主站通信的數(shù)據(jù) VSAT站。 ? 如電話傳輸用的 VSAT系統(tǒng)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 105 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) V S A T 站V S A T 站V S A T 站中央站( 網(wǎng)控N C S 站)入向控制信道 出向控制信道V S A T 站V S A T 站V S A T 站網(wǎng)控( N C S ) 站業(yè)務(wù)信道( a ) ( b )(a)點(diǎn)到點(diǎn)式 雙向網(wǎng)狀 (b)混合型 雙向網(wǎng)狀 網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中單跳和單跳與雙跳相結(jié)合體系結(jié)構(gòu)示意圖 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 106 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?在網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)中，任何兩個 VSAT地球站之間都是單跳結(jié)構(gòu)，因而它們可以直接進(jìn)行通信。它的缺點(diǎn)是隨著地面站數(shù)目的增加，將導(dǎo)致延遲增長很快。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 112 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?隨機(jī)多址 (RA) ? 主要用于突發(fā)型信息業(yè)務(wù)，應(yīng)用廣泛。小型地球站常采用“偏饋天線”，也可采用“拋物面天線”和“卡塞格倫天線”。其次是地面噪聲不易進(jìn)入饋源（因饋源指向天空）而形成干擾，因此噪聲溫度很低。 ? 在 C波段 (上、下行頻率分別約為 6GHz和 4GHz)，多采用圓極化波在空間發(fā)送 ? 在 Ku波段 (上、下行載波頻率分別 14GHz和 l2GHz)，則采用線性極化波 ? 發(fā)送泄漏波帶阻濾波器為防止發(fā)送載波信號饋入接收機(jī)而設(shè)置 極 化 變 換 器 極 化 分 離 器發(fā) 信 漏 泄 波帶 阻 濾 波 器饋源 發(fā)射波接收波電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 123 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— VSAT站原理 ?發(fā)射設(shè)備 ? 將已調(diào)制好的中頻 (一般為 70MHz)信號經(jīng)上變頻器變換為射頻信號 (上行載波頻率 ) ? 將功率放大到一定水平，經(jīng)饋線送到天線向衛(wèi)星發(fā)射。后者對載波中心頻率變化的適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用較廣泛。 ? 特別是大型地球站，一般要有幾種供電電源，即市電、發(fā)電機(jī)和蓄電池。 ? 該網(wǎng)絡(luò)中七個地區(qū)級民航管理局遠(yuǎn)端站分別是華東、華北、中南、西北、西南、東北和烏魯木齊。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 138 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?TES網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ? TES利用 Ku波段或 C波段衛(wèi)星采用頻分多地方式 FDMA ? TES系統(tǒng)使用 QPSK（ 9600bps）或 BPSK（ 4800bps）調(diào)制 ? 系統(tǒng)提供碼率為 1／ 2或 3／ 4的前向糾錯編碼 FEC ? 系統(tǒng)中話音電路采用按需分配 DAMA（ Demand Assignment Multiple Access）操作方式 ? 數(shù)據(jù)電路采用預(yù)分配 PAMA(Preassignment Multiple Access)方式，通過單跳的單路單載波 SCPC (Single Carrier Per Channel)信道實(shí)現(xiàn)兩地地球站間的通信 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 139 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?PES網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) ? 綜合衛(wèi)星商業(yè)網(wǎng) ISBN（ Integrated Service Business Network），又稱個人地球站 PES系統(tǒng)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 143 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 主 站設(shè) 備前端處 理機(jī)主機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理控制臺主站512或12 8K bp s出向25 6K bp s入向PES遠(yuǎn)端站PES網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 144 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) ? 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) NCS（ Network Control System）（或網(wǎng)絡(luò)控制中心或網(wǎng)絡(luò)管理中心）是 VSAT網(wǎng)絡(luò)的核心，它是關(guān)系到 VSAT網(wǎng)運(yùn)行成功與否的重要關(guān)鍵因素。 ? 為了保證網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的高度可靠，通常均要求硬件與軟件有備份。并登錄于數(shù)據(jù)庫。 系 統(tǒng) 控 制 處 理 器( V A X 串行 )I S B N硬件S C P控 制 臺系 統(tǒng) 操 作 員控 制 臺I l l u m i N E T以 太 網(wǎng) 絡(luò) 橋以 太 網(wǎng) 絡(luò) 橋I l l u m i N E T調(diào) 制 解 調(diào) 器事 件 打 印 機(jī)磁盤磁帶驅(qū)動器S C P 控制臺和S O C 或I l l u m i N E T電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 153 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)組成（續(xù)） ? 中國民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)主站采用 線、 40W EFDATA高功放、高頻、中頻和基帶設(shè)備以及衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)管理控制設(shè)備組成 。 ?4. 什么是 TES系統(tǒng)，什么是 PES系統(tǒng)？ ?5. AMSS系統(tǒng)中飛機(jī)與衛(wèi)星通信采用什么頻率？地面地球站與衛(wèi)星通信采用什么頻率？為什么？ ?6. 簡述 AMSS系統(tǒng)物理層的 4種信道類型。 6. 異常事件報告和登記 ? 網(wǎng)絡(luò)有關(guān)部件發(fā)生異常時，能及時向網(wǎng)絡(luò)管理中心報告，經(jīng)分析后將有關(guān)信息登記于數(shù)據(jù)庫，以便進(jìn)行相應(yīng)的處理。 2. 網(wǎng)絡(luò)控制功能 ? 操作員可以啟動或關(guān)閉某一遠(yuǎn)端站或用戶終端接口，并能使用戶終端接口進(jìn)行復(fù)核或重新啟動。因此，要求網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)高度可靠。 ? 系統(tǒng)根據(jù)服務(wù)級別的不同，定期輪詢主站的各個端口。該為網(wǎng)絡(luò)覆蓋了中國整個地區(qū)，并覆蓋了中國周邊國家。在發(fā)電機(jī)啟動到正常供電期間，由蓄電池加交流逆變器短期供電作為過渡。2 0 M H z7 0 M H z本振帶通濾 波 器混 頻 器第 二 中 頻放 大 器低 噪 聲放 大 器本振解 調(diào) 器電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 127 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— VSAT站原理 ?信道終端設(shè)備 ? 信道終端設(shè)備分為上行和下行兩部分。 ? 發(fā)送波合成裝置是將多個已調(diào)載波合在一起送到放大器去放大。 ? 與普遍拋物面天線相比較，在相同仰角下，偏饋天線的饋源以較高的仰角指向天空，因而地面反射噪聲較小。反射器是一個旋轉(zhuǎn)拋物線形成的拋物面，饋源的相位中心位于拋物面的焦點(diǎn)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 113 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)簡介 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的組成 ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?VAST網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?VAST站原理 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 114 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— VSAT站原理 ?VSAT站原理 ? VSAT站組成基本框圖如下圖所示。 ? VSAT系統(tǒng)中， TDMA是與 FDMA以及頻率跳變結(jié)合在一起共同發(fā)揮優(yōu)勢，即 FDMATDMA方式。 ?顯然，單跳星狀結(jié)構(gòu)是最簡單的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)則是最復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，它具有全連接特性，并能按需分配衛(wèi)星信