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卫星应急通信的发展探新范文

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卫星应急通信的发展探新

高阶调制

时隙插入取出可以在保证基站开通的情况下节约带宽,但是代价是降低了业务量,如何能在业务量不降低的情况下还能节约卫星带宽,应选择高阶调制的方式。

数字信道的信道容量可以依据奈奎斯特准则计算。奈奎斯特准则指出:带宽为BHz的信道,所能传送的信号最高码元速率(即调制速率)为2B波特。因此,数字信道容量C可表示为C=2Blog2M(bit/s),其中,M为码元符号所能取的离散值个数,即指M进制。所以在C(信道容量)一定的情况下,提高M的取值,就可以减少B(带宽)的数量,也就起到了节约带宽的目的。

目前的主要调制方式为:数字调幅:ASK、正交幅度调制(QAM)、16QAM、64QAM、128QAM、256QAM等。数字调相:PSK、2PSK、2DPSK、4PSK、8PSK等。数字调频:2FSK、MSK等。通过高阶调制后,比特率相应提高。

测试结果分析:

(1)高阶调制能有效节约卫星带宽,并且基站能正常开通,电路正常,拨打正常。(2)随着调制阶数的提高,电路的EB/NO值在下降,也就是说,随着调制阶数的提高,抗干扰能力下降。

(3)在采用8PSK或16QAM调制方式和采用FEC7/8的情况下,可以在4M卫星转发器上同时开通两个CDMA基站。

载波叠加

载波叠加技术(Carrier-in-Carrier)用于两个卫星地面站以SCPC方式工作,互相发射的载波对称时能够直接节约一半卫星带宽,但这种技术的应用会带来卫星载波功率升高3dB,并且接收的EB/NO下降0.5dB。这就需要载波功率提升3.5dB才能保证原有的通信质量。采用载波叠加技术工作方式,测试结果分析:

(1)通过载波叠加技术的应用,可以节约一半的卫星带宽,并且基站正常开通,业务正常使用。

(2)CDM-625具备载波叠加的功能,而CDM-600L不具备,通过软件升级、增加硬件等实现载波叠加功能。

(3)在载波叠加的情况下,要获得相同的Eb/N0则需要更大的功率输出。卫星带宽压缩技术的应用场景边远地区:低容量、广覆盖、低带宽我国地域辽阔,西北、华北等地区地广人稀,在进行应急通信保障时,就需要基站能够广覆盖、低带宽、低容量运行,一则可以保障用户能够通信,同时节约宝贵的传输资源。如在沙漠、荒原、深山等边远地区,采用时隙插入取出方式开通CDMA应急基站,可以满足边防、救灾、勘探、科考、探险、旅游以及此类应急救援的通信需求。

多点保障:远距离、多地点同时保障

近年来,灾害频发并且同时发生多处灾害已经屡见不鲜,因而同时进行多处应急通信保障任务增多。要用有限的卫星带宽资源同时满足多处应急基站开通运行,可以采用时隙插入取出的方式。时隙(转发器带宽)的分配可以按照时差、话务忙时进行合理的调整,以满足卫星带宽资源的合理分配。此种方式的关键就在于基站和基站控制器要调整数据,卫星设备也要配合完成数据调整。

突发事件:少带宽、多业务

在人口稠密地区,处置突发事件或传输电路故障,需要利用卫星电路尽快开通应急基站,面临的困难就是人群集中,话务量大,但卫星转发器资源有限。要解决这个问题,可以采用高阶调制的方式和载波叠加的方式来开通基站。本次试验采用的三种卫星带宽压缩技术方法,单一使用效果明显,混合使用效率更高;应用卫星带宽压缩技术解决CDMA应急基站传输,应用场景既可以预先设计,也可以作为网元灵活运用。本次试验少站点应用取得成功,多站点组网应用虽然结果可期,但条件所限缺乏实践,需要在更高层面和更大范围组织进行深入研讨。

作者:冀雅文张常鑫任乾卫雷兴安单位:西安机动通信局