【正文】 ?7. 試從多個(gè)方面比較民航地空通信系統(tǒng) HF、 VHF和衛(wèi)星通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 152 中國(guó)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 ? 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) NCS終端設(shè)備是一臺(tái)或多臺(tái)網(wǎng)控計(jì)算機(jī) ,其上配有網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)（ NCS）軟件。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 150 中國(guó)民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ? 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)功能（續(xù)） 7. 安全管理 ? 安全管理主要是指保密管理特別是密鑰管理，它既涉及密鑰設(shè)備的維修．又應(yīng)能防止無(wú)權(quán)用戶使用網(wǎng)絡(luò)資源和管理設(shè)備，并使已被放棄的網(wǎng)絡(luò)部分失效以及禁用某些部件，以防危害網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行。 5. 狀態(tài)監(jiān)測(cè)與控制 ? 網(wǎng)絡(luò)管理中心定期采集關(guān)于網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的工作數(shù)據(jù)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 148 中國(guó)民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ? 網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)功能（續(xù)） 3. 數(shù)據(jù)庫(kù)管理 ? 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)信息存入有關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。 ? 實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)管理功能則分布在網(wǎng)內(nèi)其它處理設(shè)備內(nèi)，其中包括 VSAT站、主站的處理設(shè)備和主站的網(wǎng)絡(luò)管理計(jì)算機(jī)。 ? VSAT網(wǎng)性質(zhì)不同，網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)也有所不同。PES系統(tǒng)支持多種協(xié)議的數(shù)據(jù)傳輸，提供專(zhuān)線、轉(zhuǎn)發(fā)、競(jìng)爭(zhēng)三種傳輸方式。被詢問(wèn)的端口可以發(fā)送全部或部分在本端口上排隊(duì)的數(shù)據(jù)包，這些包經(jīng)復(fù)用后，通過(guò)出向信道廣播到衛(wèi)星接收遠(yuǎn)端站。 ? 主用網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) NCS位于中國(guó)民航空中交通管理局，提供網(wǎng)絡(luò)管理和控制；備用網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng) NCS位于中國(guó)民航中南空中交通管理局廣州衛(wèi)星站。 ? 中國(guó)民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)不僅可以進(jìn)行話音通信和高速數(shù)據(jù)交換，而且可以完成轉(zhuǎn)報(bào)、分組交換和雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ堋? ? 中國(guó)民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的建成為空管、航空公司、民航各單位的話音、數(shù)據(jù)等通信信息的傳遞提供了可靠的手段 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 131 中國(guó)民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?中國(guó)民航衛(wèi)星通信的發(fā)展（續(xù)） ? 中國(guó)民航 C波段衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)建立之后，使用亞太一號(hào)通信衛(wèi)星，1998年 9月開(kāi)始使用鑫諾 1號(hào) SINO1通信衛(wèi)星， 2022年 8月轉(zhuǎn)星至中星 10號(hào)衛(wèi)星上。平時(shí)，蓄電池是由市電通過(guò)整流器對(duì)其進(jìn)行浮充，以備急用。電源設(shè)備必須滿足這一要求。信道終端設(shè)備的上行部分位于用戶設(shè)備和發(fā)射設(shè)備之間，它將用戶送來(lái)的基帶信號(hào)進(jìn)行處理并調(diào)制為中頻信號(hào)。前者電路較簡(jiǎn)單，但頻率靈活性差，對(duì)那些僅需接收單個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器信號(hào)的小型地球站比較合適。 上 變 頻 器自 動(dòng) 功 率控制發(fā)送中頻去天線本振發(fā) 射 波合成激 勵(lì) 器大 功 率放 大 器電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 125 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— VSAT站原理 ?接收設(shè)備 ? 把天線收集的來(lái)自衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的有用信號(hào)，經(jīng)下變頻器變換為中頻信號(hào)后，送給解調(diào)器解調(diào)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 122 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— VSAT站原理 ?饋線設(shè)備 ? 在采用頻率再用 (Reuse)技術(shù)的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器系統(tǒng)中，上行載波和下行載波的極化方向也不一樣，它們相互正交，從而可利用極化分離器實(shí)現(xiàn)收發(fā)信號(hào)的隔離。 ? 偏饋天線發(fā)射面一般為圓形，但休斯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)公司(HNS)的 VSAT系統(tǒng)中，當(dāng)天線口徑在 1m以下 (含 lm)時(shí)，采用矩形反射面。 ? 卡塞格倫天線有許多優(yōu)點(diǎn)，首先是因?yàn)轲佋次挥谥鞣瓷淦鞯捻旤c(diǎn)附近，饋線短，損耗小，且饋源能安裝得較穩(wěn)定，有助于形成指向準(zhǔn)確的高增益窄波束天線。 ? 拋物面天線結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易調(diào)整，增益和效率適中。 ?天線 ? 由于地球站通常工作在微波波段，因此地球站天線通常是面天線。在這里小口徑天線、 ODU、 IDU三個(gè)部分合在一起按設(shè)備進(jìn)行講解。 ? 典型代表為 GTE space公司的產(chǎn)品，其數(shù)據(jù)廣播采用 CDMA方式。避免使用較大的 TDMA載波，降低了小站發(fā)射功率和成本。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 110 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 ?時(shí)分多址 (TDMA) ? 此體制特別適合于網(wǎng)絡(luò)容量大、地球站少的情況。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 107 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 一種單跳與雙跳相結(jié)合的混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? 網(wǎng)絡(luò)的信道分配、網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)管理與控制等由主站負(fù)責(zé) ? 但是通信不經(jīng)主站連接。 ?這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由于一條通信線路要經(jīng)過(guò)兩跳的延遲，因而，對(duì)于要求實(shí)時(shí)的話音業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，是不適用的，而只適用于記錄話音業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 99 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 中央地球站 VSAT用戶小站 通信衛(wèi)星 雙向 VSAT系統(tǒng) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 100 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) ?VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)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) 101 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ? VSAT網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) a. 廣播式點(diǎn)到多點(diǎn) 單向星狀 b. 雙向交互式 雙向星狀 c. 點(diǎn)到點(diǎn)式 雙向網(wǎng)狀 d. 混合型 雙向網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) V S A T 站主站 業(yè)務(wù)信道 控制信道（a ） （b ） （d ）（c ）電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 102 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) ?實(shí)際的 VSAT衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)常用混合型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) ?在星狀網(wǎng)絡(luò)中，各 VSAT地球站都是直接與主站發(fā)生聯(lián)系，而各 VSAT地球站之間是不能經(jīng)通信衛(wèi)星直接進(jìn)行通信的。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 97 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 單向 VSAT新聞數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 98 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?雙向 VSAT系統(tǒng) ? VSAT與主站，或 VSAT與 VSAT之間可進(jìn)行交互通信，它由主站控制許多 VSAT終端來(lái)提供數(shù)據(jù)傳輸、語(yǔ)音和傳真等業(yè)務(wù)。 ? 一般是單向接收，如數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)。 ? 因此，目前大多數(shù) VSAT系統(tǒng)主要采用 Ku頻段。但采用擴(kuò)頻技術(shù)限制了數(shù)據(jù)傳輸速率的提高。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 92 VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) —— 組成 ?VSAT的工作頻段 ? C頻段 ?電波傳播條件好、降雨影響小、可靠性高、 VAST站設(shè)備簡(jiǎn)單、可利用地面微波成熟技術(shù)、開(kāi)發(fā)容易、系統(tǒng)費(fèi)用低。 ? 室內(nèi)單元 IDU（ Indoor Unit） ?室內(nèi)外單元之間通常以同軸電纜連接。 ? 為了對(duì)全網(wǎng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、控制、管理與維護(hù)，在主站還設(shè)有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控與管理中心，對(duì)全網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控管理，如監(jiān)測(cè)地球站及主站本身的工作狀況、信道質(zhì)量、信道分配、統(tǒng)計(jì)、記費(fèi)等等 。 ?這個(gè)定義充分反映了 VSAT衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點(diǎn)。 ? Rsmc 信道 系統(tǒng)管理功能 ? Rd信道 其他功能 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 70 航空移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與技術(shù) ?T信道 ? 預(yù)約時(shí)分多址信道 ? 僅用于反向 ? 傳送較大的報(bào)文數(shù)據(jù) ? 工作時(shí)先用 R信道為 T信道預(yù)約一定數(shù)量的時(shí)隙 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 71 航空移動(dòng)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(dòng)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(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 機(jī)載移動(dòng)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(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 中國(guó)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(jiǎn)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(jiǎn)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)。 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 42 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?海事衛(wèi)星電話 便攜性好 可移動(dòng)性 新的終端帶寬比較寬 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 43 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?海事衛(wèi)星電話（續(xù)） 汶川災(zāi)區(qū)一線救援人員正在用海事衛(wèi)星電話與外界溝通 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 44 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?INMARSAT航空系統(tǒng) ? 1990年開(kāi)始全球運(yùn)行 ? 由衛(wèi)星、航空地球站（簡(jiǎn)稱航站）和機(jī)站 ? 衛(wèi)星與航站之間通信用 C和 L波段雙頻，衛(wèi)星和機(jī)站之間通信用 L波段 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 45 海事衛(wèi)星通信系統(tǒng) ?航空移動(dòng)通信系統(tǒng)的限制因素 ? 帶寬有限 ? EIRP（等效全向輻射功率）有限 ? 飛機(jī)高速運(yùn)動(dòng)引起的多普勒效應(yīng)比海事系統(tǒng)嚴(yán)重得多 ? 多徑衰落效應(yīng)比海事系統(tǒng)嚴(yán)重得多 頻率重用 高功率放大器 交錯(cuò)編碼、比特交織與偏置調(diào)制 機(jī)站天線仰角大于 25度 如何 應(yīng)對(duì) 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 46 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(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) VAST衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò) 中國(guó)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) 47 現(xiàn)在的通信 未來(lái)的通信 通信 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 48 航空移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 概況 ?航空移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（ AMSS）概述 ? Aeronautical Mobile Satellite Service ? 移動(dòng)通信業(yè)務(wù)提供全球范圍內(nèi)，包括雙向話音通信、傳真和數(shù)據(jù)通信服務(wù) ? 由國(guó)際移動(dòng)衛(wèi)星組織（ INMARSAT）從海事移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)擴(kuò)展而來(lái) ? 始用于 1990年 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 49 航空移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 概況 ?航空移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（ AMSS）概述 （續(xù)） ? 首先提供航空旅客通信（ APC）用的空中電話，后擴(kuò)展到傳真，直至數(shù)據(jù)鏈 ? 從向航空公司提供航務(wù)通信（ AOC）、管理通信（AAC）直至空中交通服務(wù)（ ATS）通信 ? 從航空非安全通信到航空安全通信，直至全面的空地通信服務(wù) ? 數(shù)據(jù)鏈路從面向字符協(xié)議到面向位協(xié)議 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 50 航空移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 概況 ?航空移動(dòng)通信業(yè)務(wù)（ AMSS）概述（續(xù)） ? 飛機(jī)與衛(wèi)星之間通信采用 L波段 ，下行 15451555MHz，上行 ? 航空地面地球站和網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)站與衛(wèi)星之間通信可采用 C（ INMARSAT）或 Ku（ MTSAT）頻段，跟蹤遙控站與衛(wèi)星之間通信可采用 C、 Ku或 Ka頻段 ? AMSS信息傳輸過(guò)程中按優(yōu)先級(jí)高低有序傳播 電子信息工程學(xué)院 空管通信系統(tǒng) 52 航空移動(dòng)衛(wèi)星通信業(yè)務(wù) —— 概況 ?AMSS的業(yè)務(wù)種類(lèi)