衛(wèi)星通信概述

1、Xi衛(wèi)星,衛(wèi)星通信概述,楊天繪2017年9月8日,內(nèi)容大綱,衛(wèi)星通信基礎(chǔ),衛(wèi)星移動(dòng)通信,衛(wèi)星寬帶通信,,,,衛(wèi)星通信基礎(chǔ),一、衛(wèi)星通信概述,,衛(wèi)星通信是地球站之間或航天器與地球站之間利用人造衛(wèi)星作為中繼的一種微波通信方式。,,目前衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要有固定業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)，移動(dòng)業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和廣播業(yè)務(wù)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。,,衛(wèi)星通信適用于以下業(yè)務(wù),具備廣播特性的業(yè)務(wù)：電視廣播 音頻廣播 數(shù)據(jù)廣播地面通信手段無(wú)法到達(dá)的業(yè)務(wù)：海洋 沙漠

2、 偏遠(yuǎn)山區(qū)抗自然災(zāi)害能力要求高的業(yè)務(wù)稀路由廣域覆蓋業(yè)務(wù)：點(diǎn)多面廣的企業(yè)內(nèi)部專(zhuān)用通信網(wǎng)其他適合應(yīng)用：遠(yuǎn)程教育 遠(yuǎn)程培訓(xùn) 遠(yuǎn)程醫(yī)療 資源共享等等,,,,,,衛(wèi)星通信基礎(chǔ),衛(wèi)星通信基礎(chǔ),,衛(wèi)星通信優(yōu)勢(shì),覆蓋面積大，通信距離遠(yuǎn)，建站成本與通信距離基本無(wú)關(guān)組網(wǎng)靈活，便于多址連接 不受地理?xiàng)l件的限制，不管是固定站還是移動(dòng)站，不同種類(lèi)的業(yè)務(wù)可組網(wǎng)在同一個(gè) 衛(wèi)星通信網(wǎng)內(nèi)。通信容量大 衛(wèi)星通信工作在微波頻段，可用帶

3、寬范圍很大。通信質(zhì)量好可靠性高 電磁波主要在接近真空的外層空間傳播經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益好 衛(wèi)星通信不受地理和環(huán)境條件的限制，具有建設(shè)快，投資少，經(jīng)濟(jì)效益 高的優(yōu)點(diǎn)。,,,,,,,,,,衛(wèi)星通信基礎(chǔ),二、衛(wèi)星通信系統(tǒng)組成,衛(wèi)星通信系統(tǒng)由空間設(shè)備通信衛(wèi)星、地面設(shè)備地球站、跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)以及監(jiān)控管理分系統(tǒng)四大功能部分組成。,(1)空間設(shè)備也就是通信衛(wèi)星是由若干轉(zhuǎn)發(fā)器、數(shù)副天線(xiàn)與位置和姿態(tài)控制、遙測(cè)和指令

4、、以及電源分系統(tǒng)組成，其主要作用是轉(zhuǎn)發(fā)各地球站信號(hào)。,(2)地球站由天線(xiàn)、發(fā)射、接收、終端分系統(tǒng)及電源、監(jiān)控和地面設(shè)備組成。主要功能是將需要發(fā)射的信號(hào)傳至衛(wèi)星和從衛(wèi)星接收信號(hào)。,(3)地面的跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng)并不直接用于通信，而是用來(lái)保障通信的正常進(jìn)行。,(4)監(jiān)控管理分系統(tǒng)對(duì)在軌衛(wèi)星的通信性能及參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制。,通信衛(wèi)星,,跟蹤遙測(cè)及指令分系統(tǒng),,監(jiān)控管理分 系統(tǒng),地球站,,通信業(yè)務(wù)控制中心,三、衛(wèi)星

5、軌道介紹,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的軌跡和趨勢(shì)稱(chēng)為衛(wèi)星運(yùn)行軌跡，衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)所在的平面叫軌道面。,,橢圓軌道圓軌道,,按形狀,赤道軌道極地軌道傾斜軌道,,按傾角,順行傾斜軌道逆行傾斜軌道,,回歸/準(zhǔn)回歸軌道非回歸軌道,,按軌道周期,低軌道(LEO)中軌道(MEO)高軌道(HEO),,按高度,(偏心率不等于0，衛(wèi)星在軌道上做非勻速運(yùn)動(dòng)，主要用于重點(diǎn)覆蓋某些區(qū)域),(具有相對(duì)恒定的運(yùn)動(dòng)速度，可以提供較為均勻的覆蓋特性),軌道面和赤道面的夾角，i,

6、,(i=0,軌道面和赤道面重合。靜止通信衛(wèi)星就位于赤道軌道平面內(nèi)),(i=90o,軌道面穿過(guò)地球南北極),(0<i<90o),(90o<i<180o),(星下點(diǎn)軌跡重復(fù)),(星下點(diǎn)軌跡不重復(fù)),(500<h<2000km),(2000km<h<20000km),(20000km<h,h=35768km,GEO,衛(wèi)星通信基礎(chǔ),今天的衛(wèi)星通信系統(tǒng)—GEO、MEO、LEO,,,衛(wèi)星通信基礎(chǔ)

7、,靜止軌道衛(wèi)星運(yùn)行在軌道高度為35768km的地球靜止軌道上，衛(wèi)星軌道的旋轉(zhuǎn)與地球同步，從天空看起來(lái)是固定的。,,優(yōu)點(diǎn)： 通信距離遠(yuǎn)，覆蓋面積大，3顆便可覆蓋全球。 地球站不需要復(fù)雜的跟蹤系統(tǒng)即可對(duì)準(zhǔn)。,,,缺點(diǎn)： 高度高，因此信號(hào)衰減和時(shí)延大。 地球的兩極為通信盲區(qū)，而且高緯度地區(qū)通信效果較差。 地球靜止軌道只有一條，軌道上所能容納的衛(wèi)星數(shù)量有限。,,,,運(yùn)行在中、低軌的衛(wèi)星通信系統(tǒng)

8、目前也得到了廣泛的應(yīng)用。,,優(yōu)點(diǎn)： 衛(wèi)星高度低，所以信號(hào)衰減小，時(shí)延小。 衛(wèi)星重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 將衛(wèi)星均勻地排布在整個(gè)地球的周?chē)词故窃谀媳睒O，也能使用低軌道衛(wèi)星進(jìn) 行通信，實(shí)現(xiàn)真正的全球覆蓋。,,,缺點(diǎn)： 覆蓋整個(gè)地球需要大量的衛(wèi)星，系統(tǒng)復(fù)雜。 衛(wèi)星數(shù)量多，壽命短，運(yùn)行期間要及時(shí)補(bǔ)充發(fā)射替代或備用系統(tǒng)投資較高。,,,,四、衛(wèi)星鏈路設(shè)計(jì),衛(wèi)星通信基礎(chǔ),地球站,地球站,,,,

9、,,,,,,,,,上行鏈路,下行鏈路,衛(wèi)星,,信道(轉(zhuǎn)發(fā)器),,,,放大器,變頻器,帶通濾波器,(C/N0)u,(C/N0 )d,(C/N0 )T,透明型衛(wèi)星的衛(wèi)星鏈路,四、衛(wèi)星鏈路設(shè)計(jì),衛(wèi)星通信基礎(chǔ),,傳輸方程,,自由空間傳播損耗,,傳輸損耗,自由空間損耗饋線(xiàn)損耗天線(xiàn)未對(duì)準(zhǔn)損耗（一般用統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來(lái)估計(jì)）大氣層和離子層損耗法拉第旋轉(zhuǎn)雨衰（對(duì)比較高的頻率有很大的影響）,四、衛(wèi)星鏈路設(shè)計(jì),衛(wèi)星通信基礎(chǔ),,載波噪聲比,dB,dB,,載

10、波干擾比,…,設(shè),為上行鏈路的干擾，在載波帶寬內(nèi)對(duì)應(yīng)的功率為 I1,u ,,I2,u,…,Ip,u,衛(wèi)星鏈路設(shè)計(jì)需要考慮：進(jìn)入或來(lái)自鄰近衛(wèi)星的干擾地面微波干擾正交極化干擾鄰近信道干擾交調(diào)干擾,,載波噪聲干擾比,，則有,，,衛(wèi)星移動(dòng)通信,衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)標(biāo)準(zhǔn),移動(dòng)地球站標(biāo)準(zhǔn),衛(wèi)星移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn),衛(wèi)星移動(dòng)電話(huà)標(biāo)準(zhǔn),通用標(biāo)準(zhǔn)艦載站標(biāo)準(zhǔn)機(jī)載標(biāo)準(zhǔn),,EN 300 721《SES; 基于 1GHz 以下頻段低軌衛(wèi)星提供低速率服務(wù)的移動(dòng)地球站

11、》EN 301 473《SES; 基于 3GHz以下頻段航空移動(dòng)衛(wèi)星業(yè)務(wù)和衛(wèi)星移動(dòng)業(yè)務(wù)的機(jī)載地球站》,,通用標(biāo)準(zhǔn)GMR標(biāo)準(zhǔn)UMTS標(biāo)準(zhǔn),SDR標(biāo)準(zhǔn)DVB-SH標(biāo)準(zhǔn)S-MIM標(biāo)準(zhǔn),,,,這些標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)地球站的EIRP、帶外抑制等性能指標(biāo)及其測(cè)試方法進(jìn)行了規(guī)定，還對(duì)它們自身的監(jiān)控功能和管理提出了要求。,,衛(wèi)星移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),,通用標(biāo)準(zhǔn)：對(duì)于 BSS、FSS、MSS 的共性?xún)?nèi)容，ETSI 制定一系標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行規(guī)范，如 TR 103 1

12、24《SES; 衛(wèi)星地球站及系統(tǒng)，衛(wèi)星與地面網(wǎng)絡(luò)融合》、TR 103 166《SES;衛(wèi)星地球站及系統(tǒng)，衛(wèi)星應(yīng)急通信，基于衛(wèi)星的應(yīng)急通信單元》這些標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)衛(wèi)星與地面網(wǎng)的融合進(jìn)行了規(guī)定，也對(duì)系統(tǒng)測(cè)量進(jìn)行了規(guī)定；不僅對(duì)交互通信中回傳鏈路的數(shù)據(jù)封裝進(jìn)行了規(guī)定，也對(duì)衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中應(yīng)用進(jìn)行了規(guī)定；不僅對(duì)地球站中的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行了規(guī)定，也對(duì)地球站的電磁兼容性進(jìn)行了規(guī)定。這些標(biāo)準(zhǔn)都對(duì)指導(dǎo)衛(wèi)星通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)起到了重要的作用。,衛(wèi)星移動(dòng)通信,衛(wèi)星移

13、動(dòng)電話(huà)標(biāo)準(zhǔn),,通用標(biāo)準(zhǔn)GMR標(biāo)準(zhǔn)S-UMTS,,GMR-1（TS 101 376《地球同步軌道衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)）GMR-2（TS 101 377《地球同步軌道衛(wèi)星無(wú)線(xiàn)接口規(guī)范》系列標(biāo)準(zhǔn)）,,基于GEO衛(wèi)星,在用戶(hù)鏈路及饋線(xiàn)鏈路頻段、雙工方式、多址方式等方面相同，但在載波間隔、信息速率、調(diào)制方式等方面存在差異,,GMPRS，GMR-1 3G,,TS 101 851《SES;UMTS/MT2000 的衛(wèi)星部分》TS 102

14、 442《SES;UMTS/IMT2000的衛(wèi)星部分；多媒體廣播和組播業(yè)務(wù)》,,其中TS 101 851分為物理信道、信道復(fù)用與信道編碼、擴(kuò)頻與調(diào)制、物理層流程、用戶(hù)終端的射頻傳輸與接收、地球站與衛(wèi)星間的射頻傳輸與接收6個(gè)部分，各部分對(duì)相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了規(guī)定。,TS 102 442則從系統(tǒng)架構(gòu)、性能、接口、安全性等方面對(duì) S-UMTS 開(kāi)展組播業(yè)務(wù)進(jìn)行了規(guī)定。,針對(duì)星地接口和地面段對(duì)GMR進(jìn)行了補(bǔ)充涵蓋了 GEO、MEO、LEO衛(wèi)星,衛(wèi)星

15、移動(dòng)電話(huà)標(biāo)準(zhǔn),都分為通用技術(shù)規(guī)范、服務(wù)規(guī)范、網(wǎng)絡(luò)規(guī)范、射頻接口協(xié)議規(guī)范、物理層規(guī)范、語(yǔ)音編碼規(guī)范6個(gè)部分，從不同技術(shù)層面對(duì)GMR系統(tǒng)進(jìn)行了規(guī)定。,Thuraya、TerreStar、SkyTerra,INMARSAT、ACeS,衛(wèi)星移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),衛(wèi)星移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn),,衛(wèi)星移動(dòng)電視標(biāo)準(zhǔn),,和傳統(tǒng)衛(wèi)星電視相比，衛(wèi)星移動(dòng)電視對(duì)圖像質(zhì)量要求較低，傳輸數(shù)據(jù)較小，故對(duì)帶寬要求較低。ESTI在DVB-S基礎(chǔ)上，制定專(zhuān)門(mén)針對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)電視的DVB-SH

16、標(biāo)準(zhǔn)，其核心標(biāo)準(zhǔn)為EN 302 583《DVB;基于3GHz以下頻段為手持設(shè)備提供衛(wèi)星服務(wù)的幀結(jié)構(gòu)、信道編碼及調(diào)制》DVB-SH 使用 3GHz 以下的 UHF、L及S頻段為用戶(hù)提供廣播服務(wù)。目前美國(guó)全球通信公司的 ICO G1 衛(wèi)星和歐洲通信衛(wèi)星公司的 Eutelsat W2A 衛(wèi)星都采用了 DVB-SH 標(biāo)準(zhǔn),,,,,,,,,,,,其核心標(biāo)準(zhǔn)為 TS 102 721《SES; 衛(wèi)星地球站及系統(tǒng)，S 頻段移動(dòng)交互多媒體的空中接

17、口》系列,S-MIM標(biāo)準(zhǔn)是對(duì)DVB-SH標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)展，下行鏈路沿用DVB-SH相關(guān)規(guī)定，增加回傳鏈路，因此能同時(shí)支持同步傳輸和異步傳輸。S-MIM還增加了與地面IP網(wǎng)絡(luò)的接口，使得其應(yīng)用更為廣泛。,目前 ESA 依托 Eutelsat W2A 衛(wèi)星建立了基于 S-MIM 標(biāo)準(zhǔn)的“DENISE”系統(tǒng)。,,,,,衛(wèi)星移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn),DVB-SH標(biāo)準(zhǔn)SDR標(biāo)準(zhǔn)S-MIM標(biāo)準(zhǔn),SDR（衛(wèi)星數(shù)字無(wú)線(xiàn)電通信），其核心標(biāo)準(zhǔn)為EN 302 550《S

18、ES; 星數(shù)字無(wú)線(xiàn)電通信系統(tǒng)》系列標(biāo)準(zhǔn),SDR也為終端用戶(hù)提供廣播服務(wù)，也需要地面網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行輔助，但在工作頻段、調(diào)制方式、編碼形式等方面與DVB-SH存在一定的差異,目前美國(guó)WorldSpace 公司的 Afristar 和 Asiastar 兩顆衛(wèi)星的通信體制都采用了 SDR 標(biāo)準(zhǔn),衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),,,,海事衛(wèi)星 通信系統(tǒng)INMARSAT,銥星系統(tǒng) Iridium,全球星系統(tǒng) Globalstar,衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)介紹,

19、LEO,GEO,MEO,國(guó)際海事衛(wèi)星 (INMARSAT) 通信系統(tǒng),最早的海事衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)，由美國(guó)通信公司（COMSAT）利用Marisat衛(wèi)星進(jìn)行衛(wèi)星通信，是一個(gè)軍用的衛(wèi)星通信系統(tǒng)。70年代中期為增強(qiáng)海上船只的安全保障，將部分內(nèi)容提供給遠(yuǎn)洋船只使用。1982年形成了以國(guó)際海事衛(wèi)星組織管理的INMARSAT系統(tǒng)，開(kāi)始提供全球海事衛(wèi)星通信服務(wù)。如今已發(fā)展為INMARSAT-4移動(dòng)通信衛(wèi)星以及INMARSAT-5寬帶通信衛(wèi)星，控制

20、著135個(gè)國(guó)家的大量話(huà)音和系統(tǒng)。,運(yùn)行在地球靜止軌道上，為除南北極75度以上的級(jí)區(qū)外的全球區(qū)域提供通信服務(wù)。按發(fā)展順序由INMARSAT-1、 INMARSAT-2、 INMARSAT-3、 IN-MARSAT-4 、 INMARSAT-5代衛(wèi)星組成。,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),INMARSAT-4 BGAN系統(tǒng),GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),◆ BGAN是寬帶全球區(qū)域網(wǎng)絡(luò) ( broadband global area network

21、)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是國(guó)際海事衛(wèi)星組織所主導(dǎo)的第四代衛(wèi)星通信系統(tǒng)。 ◆ BGAN具有全球無(wú)縫隙的寬帶網(wǎng)絡(luò)接入、移動(dòng)實(shí)時(shí)視頻直播、 兼容3G等多種通信能力，它的出現(xiàn)給海事、航空以及陸地偏遠(yuǎn)地區(qū)移動(dòng)信息化帶來(lái)革命性的變化!,INMARSAT-4于2005年至2008年8月期間發(fā)射，共三顆，容量是第三代的60倍，通信業(yè)務(wù)量絕大部分是作為IP分組交換數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，擴(kuò)展了INMARSAT網(wǎng)絡(luò)，提供增強(qiáng)的數(shù)字移動(dòng)通信的能力，同時(shí)也支持傳統(tǒng)的電路交換的服務(wù)

22、，具有1個(gè)全球波束，19個(gè)區(qū)域波束，228個(gè)窄帶點(diǎn)波束。,◆星座設(shè)計(jì),INMARSAT-4 BGAN系統(tǒng),用戶(hù)鏈路：采用L頻段 上行1626.5-1660.5MHZ 下行1525.0-1559.0MHZ 饋線(xiàn)鏈路：采用C頻段 上行6424.0-6575MHZ 下行3550-3700MHZ,◆頻率分配,◆信道容量,630個(gè)雙向200KHz,◆通信體制,TDM-TDMA/FDMA,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),◆BGAN是一個(gè)

23、3GPP 包交換和電路交換的網(wǎng)絡(luò)，兼容第3代（3G）手機(jī)系統(tǒng)，其所有提供的服務(wù)都基于UMTS技術(shù)。,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),BGAN通信系統(tǒng)介紹,用戶(hù)設(shè)備,無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng),核心網(wǎng),分組域模式,電路域模式,核心網(wǎng),GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),BGAN空中接口,◆ BGAN使用Inmarsat專(zhuān)用的空中接口IAI-2提供同樣的UMTS業(yè)務(wù)。,,承載信道鏈接層,承載信道控制層,物理層,適配層,接入層,BANG空口協(xié)議棧,負(fù)責(zé)移動(dòng)性管理、呼叫控制、短消

24、息SMS以及GPRS會(huì)話(huà)管理等功能,負(fù)責(zé)糾錯(cuò)編碼和譯碼、擾碼和解擾、濾波、調(diào)制解調(diào)、交織和解交織、準(zhǔn)確接收、接收脈沖的定時(shí)、功率測(cè)量和使碼元在正確的頻率、時(shí)隙和功率水平上傳輸?shù)裙δ堋?負(fù)責(zé)控制接入物理層。,提供與UTRAN無(wú)線(xiàn)鏈路控制層類(lèi)似的功能，最主要的就是在UE和網(wǎng)絡(luò)之間傳輸空中接口的控制和用戶(hù)數(shù)據(jù)。,負(fù)責(zé)注冊(cè)管理、GMM/MM處理、無(wú)線(xiàn)信道控制。,,非接入層,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),BGAN通信信令流程-注冊(cè),空口注冊(cè)過(guò)程,,用戶(hù)

25、終端,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)控制單元,,公共信道（全球波束）：系統(tǒng)信息,公共信道（區(qū)域、窄帶波束）：系統(tǒng)信息,公共信道：注冊(cè)申請(qǐng),公共信道：注冊(cè)確認(rèn)信息,注冊(cè)完成確認(rèn)信息（專(zhuān)用信道）,用戶(hù)位置信息申請(qǐng),用戶(hù)位置信息應(yīng)答,注冊(cè)模式更新,,,,,,,,,◆,注冊(cè)過(guò)程就是UE和RNC初始化通信的信息交換，并且給UE分配一個(gè)專(zhuān)用的信令連接，這個(gè)過(guò)程發(fā)生在UE能給BGAN核心網(wǎng)發(fā)送信令信息之前。,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),IMSI附著流程圖,GPRS （或混合）

26、附著流程,BGAN通信信令流程-附著,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),UE,RNC,MSC/VLR,,,,服務(wù)請(qǐng)求（終端主叫業(yè)務(wù)）,鑒權(quán)響應(yīng),安全模式命令,安全模式完成,鑒權(quán)請(qǐng)求,呼叫建立請(qǐng)求,呼叫接續(xù),無(wú)線(xiàn)信道建立,建立完成確認(rèn),被叫用戶(hù)回鈴音,被叫用戶(hù)摘機(jī),鏈接確認(rèn)信息,服務(wù)請(qǐng)求（終端主叫業(yè)務(wù)）,,,鑒權(quán)請(qǐng)求,,,,,鑒權(quán)響應(yīng),,安全模式命令,,,,安全模式完成,Common ID（IMSI）,,,,呼叫建立請(qǐng)求,,呼叫接續(xù),,,RAB分配

27、申請(qǐng),,,,RAB分配響應(yīng),,被叫用戶(hù)回鈴音,,,被叫用戶(hù)摘機(jī),,,,鏈接確認(rèn)信息,,,BGAN通信信令流程-主叫,GEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),UE,RNC,MSC/VLR,,,,,,尋呼,尋呼,公共信息：注冊(cè)申請(qǐng),,公共信息：注冊(cè)確認(rèn),,,注冊(cè)完成（專(zhuān)用信道）,,用戶(hù)位置申請(qǐng)（公共密鑰）,,用戶(hù)位置信息應(yīng)答,,注冊(cè)模式更新,,尋呼應(yīng)答,,尋呼應(yīng)答,鑒權(quán)請(qǐng)求,鑒權(quán)請(qǐng)求,,,,鑒權(quán)響應(yīng),,鑒權(quán)響應(yīng),,安全模式命令,安全模式完成,安全模式命令,

28、安全模式完成,,,,Common ID（IMSI）,,,呼叫建立申請(qǐng),,呼叫建立申請(qǐng),,,呼叫確認(rèn),呼叫確認(rèn),無(wú)線(xiàn)信道建立,建立完成確認(rèn),RAB分配申請(qǐng),RAB分配響應(yīng),,,,,,回鈴音,,回鈴音,,,建立連接,建立連接,,,連接應(yīng)答,連接應(yīng)答,BGAN通信信令流程-被叫,衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),,,,海事衛(wèi)星 通信系統(tǒng)INMARSAT,銥星系統(tǒng) Iridium,全球星系統(tǒng) Globalstar,衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)介紹,LEO,GE

29、O,MEO,銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng),LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),Iridium系統(tǒng)是由美國(guó)Motorola公司提出的一種低軌道全球衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)，其目標(biāo)是向攜帶有手持式移動(dòng)電話(huà)的銥用戶(hù)提供全球個(gè)人通信能力。,與靜止軌道衛(wèi)星通信系統(tǒng)相比，銥星系統(tǒng)軌道低，傳播損耗小，時(shí)延小，通信質(zhì)量大大提高,銥星系統(tǒng)最顯著的特點(diǎn)就是星際鏈路和極地軌道，最大的優(yōu)勢(shì)是達(dá)到真正的全球覆蓋。,基本上能做到用手機(jī)實(shí)現(xiàn)任何人在任何時(shí)間、任何地方，可

30、以用任何方式與任何人進(jìn)行通信。,1,2,3,銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—系統(tǒng)組成,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),銥星系統(tǒng)由：空間段 系統(tǒng)控制段(SCS) 關(guān)口站(GW) 用戶(hù)終端四部分組成。,銥星系統(tǒng)空間段是由66顆衛(wèi)星構(gòu)成的低軌移動(dòng)通信衛(wèi)星星座，“第二代銥星”銥星系統(tǒng)除了66顆工作星，還包括6顆在軌備份星和9顆地面?zhèn)浞菪恰?6顆在軌衛(wèi)星分布在6個(gè)極地圓軌道上，每個(gè)軌道面11顆衛(wèi)星，軌道高度780km，傾角86.4o

31、 ,每個(gè)軌道周期大約101min，設(shè)計(jì)壽命15年。星上攜帶再生型處理轉(zhuǎn)發(fā)器，配備一副L頻段相控陣列天線(xiàn)，可產(chǎn)生48個(gè)點(diǎn)波束組成直徑大約為4700km的小區(qū)。同時(shí)，使用Ka頻段用于星地饋電鏈路。具有Ka頻段星間鏈路，使得用戶(hù)終端可以通過(guò)多條路徑與系統(tǒng)中的信關(guān)站進(jìn)行通信，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾和抗摧毀能力。每顆衛(wèi)星包括2條同軌道面星間鏈路和2條異軌道面星間鏈路。,,,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),星上處理：,星際鏈路,…,…,接收機(jī),

32、解調(diào)/譯碼,發(fā)射機(jī),再編碼/調(diào)制,接收機(jī),解調(diào)/譯碼,發(fā)射機(jī),再編碼/調(diào)制,接收機(jī),解調(diào)/譯碼,發(fā)射機(jī),再編碼/調(diào)制,接收機(jī),解調(diào)/譯碼,發(fā)射機(jī),再編碼/調(diào)制,信息存儲(chǔ)信息交換信息復(fù)用路由選擇信令處理網(wǎng)絡(luò)控制,,,,,,,,,,,,,,,,軌道1,軌道2,軌道3,銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—系統(tǒng)組成,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),銥星系統(tǒng)由：空間段 系統(tǒng)控制段(SCS) 關(guān)口站(GW) 用戶(hù)終端四部分組成。,,,

33、,SCS是系統(tǒng)的控制管理中心，負(fù)責(zé)控制衛(wèi)星星座運(yùn)行，并提并提供頻率計(jì)劃和路由信息。,,,,關(guān)口站是銥系統(tǒng)與外部通信之間的接口，用于互連銥系統(tǒng)和PSTN,PLMN等，主要功能包括用戶(hù)識(shí)別、呼叫建立、切換處理、路由選擇、計(jì)費(fèi)處理等,,,,,,,,,,ET,ET,ET,ETC,MSC,VLR HLR EIR,MOC,GMS,至銥星商務(wù)支持系統(tǒng),至PSDN/ISDN,銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—通信體制,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信

34、系統(tǒng),LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—協(xié)議棧,采用和GSM相似的協(xié)議體系，可以劃分為三層。,第三層：網(wǎng)絡(luò)層。負(fù)責(zé)發(fā)送消息、連接管理、移動(dòng)性管理、無(wú)線(xiàn)資源管理。第二層：數(shù)據(jù)鏈路層。負(fù)責(zé)對(duì)第三層消息的打包、成幀、復(fù)用、差錯(cuò)控制編碼、流控制、傳輸協(xié)議等。第一層：物理層。比特流的傳送。,,,,,,,,,,,,,,,空中接口,A接口,CM,CM,MM,MM,RR,RR,SCCP,LAPDm,TDMAFD

35、MA,TDMAFDMA,LAPDm,MTP,MTP,SCCP,BSSMAP,BSSMAP,第一層,第二層,第三層,移動(dòng)終端,ET/ETC,MSC,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),移動(dòng)性管理(MM),移動(dòng)性管理最核心的問(wèn)題是如何讓系統(tǒng)知道用戶(hù)當(dāng)前所處的位置。在銥星系統(tǒng)中特定的位置被歸屬到某個(gè)關(guān)口站的服務(wù)區(qū)的某個(gè)位置區(qū)中，用戶(hù)通過(guò)位置登記向系統(tǒng)報(bào)告自己的位置區(qū)。,(1)關(guān)口站服務(wù)區(qū),所有用戶(hù)的通信都必須經(jīng)過(guò)關(guān)口站進(jìn)行。沒(méi)有星際鏈路的衛(wèi)星通信系

36、統(tǒng)中，用戶(hù)必須和關(guān)口站處在同一衛(wèi)星的覆蓋范圍內(nèi)才能通信。對(duì)于有星際鏈路的銥系統(tǒng)，所有處在衛(wèi)星覆蓋范圍內(nèi)的用戶(hù)總能連接到某一關(guān)口站，原則上可以任意規(guī)劃服務(wù)區(qū)。,(2)位置登記,位置登記就是要求用戶(hù)定期或不定期的向系統(tǒng)報(bào)告它的位置。系統(tǒng)需要此信息處理打給用戶(hù)的呼叫、鑒權(quán)、通信路由等問(wèn)題。,(3)切換,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),(3)切換,移動(dòng)性管理(MM),信道切換波束間切換星間切換網(wǎng)絡(luò)切換關(guān)口站切換,,1、該不該切換以及什么

37、時(shí)候切換？2、應(yīng)該切換到哪個(gè)波束(或者衛(wèi)星)？3、切換的過(guò)程如何進(jìn)行？,,解決三個(gè)問(wèn)題,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),切換請(qǐng)求,切換指令,切換接入,切換信息,切換完成,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),用戶(hù)終端,波束1,波束2,后向切換,,,通話(huà)中,通話(huà)中,通話(huà)臨時(shí)中斷,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),信道請(qǐng)求,信令信道指派,切換參數(shù),業(yè)務(wù)信道指派,指派完成,業(yè)務(wù)數(shù)據(jù),用戶(hù)終端,波束1,波束2,前向切換,,,通話(huà)中,通話(huà)中,通話(huà)臨時(shí)中斷,RACH,AGCH,T=3T信令傳輸+T后向切換,T=T

38、信令傳輸+T前向切換,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),無(wú)線(xiàn)資源管理(RR),無(wú)線(xiàn)資源管理的問(wèn)題發(fā)生在呼叫建立的時(shí)候，它的功能是為需要通信的用戶(hù)決定一個(gè)合適的衛(wèi)星、波束，在這個(gè)波束內(nèi)分配一個(gè)信道，并規(guī)定用戶(hù)以及衛(wèi)星以什么樣的功率發(fā)送信號(hào)。,(1) FCA（固定信道分配）(2) 信道借用(3) DCA（動(dòng)態(tài)信道分配）,視同新 呼叫,預(yù)留 資源,切換 排隊(duì),DCA,,切換引起的資源分配,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),銥星 (Iridiu

39、m) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—通信流程,銥星系統(tǒng)通信流程包括捕獲、接入、注冊(cè)、呼叫建立、呼叫維持（包括切換）呼叫釋放幾個(gè)過(guò)程。,捕獲,位置確定,用戶(hù)參數(shù) 下載,接入批準(zhǔn),注冊(cè),呼叫始發(fā),呼叫終到,呼叫維持,呼叫釋放,,或,,呼叫建立,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—銥星終端主叫流程,,Ka-Band,,L-Band,1接入申請(qǐng)過(guò)程,獲得信道指派,同步、接入過(guò)程,獲得接入允許,2服務(wù)申請(qǐng),3鑒權(quán),5發(fā)

40、送被叫電話(huà)號(hào)碼,4關(guān)口站發(fā)送服務(wù)允許給終端,PSTN,6關(guān)口站進(jìn)行通信接續(xù)過(guò)程,7發(fā)送回鈴音,8等待用戶(hù)摘機(jī) 建立通信鏈路,,,,,0 守候狀態(tài)監(jiān)視振鈴信道,銥星主叫固定電話(huà)用戶(hù),LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),銥星 (Iridium) 移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)—銥星終端被叫流程,,Ka-Band,,PSTN,,,,,0 守候狀態(tài) 監(jiān)視振鈴信道。,L-Band,1固定用戶(hù)呼叫銥終端(MSISDN)到關(guān)口站,MSISDN,通過(guò)終端最近的注

41、冊(cè)信息，得到終端的TMSI 及所在區(qū)域代碼(LAC),2關(guān)口站發(fā)送TMSI和LAC到衛(wèi)星。,3衛(wèi)星通過(guò)LAC計(jì)算尋呼區(qū)域范圍，發(fā)送含TSMI的尋呼信息。,4終端接收到自己的TMSI。,,,,捕獲(獲得信道指派信息),同步、接入過(guò)程(獲得接入允許),5終端發(fā)送含TMSI和LAC的呼叫 應(yīng)答信號(hào),6鑒權(quán)過(guò)程,7關(guān)口站發(fā)送服務(wù)允許給終端,8關(guān)口站給主叫用戶(hù)發(fā)送回鈴音,9銥終端摘機(jī)，建立通信鏈路,衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),,,,海事衛(wèi)星

42、通信系統(tǒng)INMARSAT,銥星系統(tǒng) Iridium,全球星系統(tǒng) Globalstar,衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)介紹,LEO,GEO,MEO,全球星 (Globalstar) 系統(tǒng),Globalstar系統(tǒng)是美國(guó)LQSS(loral勞拉公司和Qualcomn高通公司共同組建的一個(gè)股份公司)公司于1991年6月向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)提出的LEO衛(wèi)星通信系統(tǒng)。,Globalstar系統(tǒng)和Iridium系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)上均不同。 Globa

43、lstar不單獨(dú)組網(wǎng)，其作用只是全球范圍內(nèi)任意移動(dòng)用戶(hù)隨時(shí)可通過(guò)該系統(tǒng)接入地面網(wǎng)，作為陸地蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)的延伸，其成本低于Iridium系統(tǒng)。,Globalstar系統(tǒng)特點(diǎn)：,系統(tǒng)沒(méi)有星際鏈路；衛(wèi)星透明轉(zhuǎn)發(fā)，沒(méi)有星上處理，與地面多種標(biāo)準(zhǔn)兼容；采用CDMA技術(shù)，同一頻率上與允許20個(gè)用戶(hù)同時(shí)通話(huà)，全球范圍內(nèi)同時(shí)通話(huà)用戶(hù)數(shù)可達(dá)10400個(gè)，并且提供保密和防偽功能；采用多端放大器可以自動(dòng)把用戶(hù)分配給各波束，也可以把用戶(hù)集中到一個(gè)

44、波束內(nèi)；用戶(hù)終端功率可以控制；通過(guò)衛(wèi)星分集作用，提高了信號(hào)質(zhì)量；只有星際切換和波束切換，通信信道周期地把鏈路從現(xiàn)行衛(wèi)星切換到下一衛(wèi)星。,,,,,,,,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),全球星 (Globalstar) 系統(tǒng)－空間段,主要由分布在8個(gè)軌道面上的48顆衛(wèi)星組成，此外，每個(gè)軌道面還有一顆星做備份。軌道高度1414km,軌道平面傾角52o，運(yùn)行周期114min，衛(wèi)星重量450kg。,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),全球星 (Global

45、star) 系統(tǒng)－地面段,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),全球星 (Globalstar) 系統(tǒng)－地面段,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),關(guān)口站由射頻分系統(tǒng)(GRS)、CDMA分系統(tǒng)(CS)、管理分系統(tǒng)(GMS)、交換分系統(tǒng)(GSS)、遙測(cè)控制單元（TCU，只有承擔(dān)衛(wèi)星測(cè)控功能的4個(gè)預(yù)生產(chǎn)關(guān)口站才有此單元)組成。,全球星 (Globalstar) 系統(tǒng)-通信體制,通信只在用戶(hù)鏈路和饋電鏈路上進(jìn)行，用戶(hù)鏈路上行采用L頻段波束，下行采用S頻段波束，QPS

46、K調(diào)制，卷積編碼，維特比譯碼，多址方式為CDMA/FDMA/SDMA。每個(gè)波束內(nèi)把16.5MHz的總頻帶劃分為13條帶寬為1.23MHz的CDMA信道，信息速率最高9.6kb/s。,饋電鏈路采用C波段，用于信關(guān)站和衛(wèi)星之間通信，QPSK調(diào)制，多址方式為FDMA。160MHz連續(xù)帶寬分為連續(xù)8個(gè)子帶，經(jīng)過(guò)交叉極化復(fù)用后的每個(gè)子帶帶內(nèi)采用FDM方式復(fù)用一個(gè)波束內(nèi)的所有CDMA信道。,Globalstar系統(tǒng)只有波束間切換和星際切換，

47、而且反向和前向鏈路的切換是相互 獨(dú)立的。空中接口采用修訂的IS-95。,導(dǎo)頻信道,尋呼信道,同步信道,接入信道,業(yè)務(wù)信道,LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),——UT對(duì)UT的呼叫流程,全球星 (Globalstar) 系統(tǒng),LEO衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng),衛(wèi)星寬帶通信,衛(wèi)星寬帶通信,衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng)特點(diǎn),傳輸速率高。面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)和視頻內(nèi)容的不斷增長(zhǎng)，衛(wèi)星通信正在開(kāi)發(fā)應(yīng)用Ka這一更高的頻段，以適應(yīng)信息網(wǎng)絡(luò)的寬帶化發(fā)展要求。,為了獨(dú)立于地面網(wǎng)絡(luò)，多數(shù)衛(wèi)星

48、寬帶通信系統(tǒng)使用微波或者激光星間鏈路實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星互連，構(gòu)成空間骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)。,為用戶(hù)或用戶(hù)群提供Internet骨干網(wǎng)的高速接入。作為骨干傳輸網(wǎng)絡(luò)，連接不同地理區(qū)域的Internet網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。,,,系統(tǒng)信關(guān)站,,Internet骨干網(wǎng),用戶(hù)站,直接接入用戶(hù),,,,,LAN,用戶(hù)群,衛(wèi)星寬帶通信標(biāo)準(zhǔn),DVR-RCS提供高帶寬的前向鏈路和反向鏈路，采用多頻時(shí)分多址接入方案。標(biāo)準(zhǔn)文件中定義了系統(tǒng)參考模型，MAC層和物理層的實(shí)現(xiàn)機(jī)制，以及

49、同步、控制管理和安全等實(shí)現(xiàn)過(guò)程。是公認(rèn)的第一個(gè)衛(wèi)星寬帶通信標(biāo)準(zhǔn)。,S-DOCSIS定義了調(diào)制解調(diào)器的物理層和鏈路層規(guī)范。,RSM-A(再生衛(wèi)星網(wǎng)狀網(wǎng))標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了幀結(jié)構(gòu)、信道編碼、調(diào)制解調(diào)、無(wú)線(xiàn)傳輸和接收、無(wú)線(xiàn)鏈路控制和同步等空中接口以及部分鏈路層設(shè)計(jì)方法。,衛(wèi)星寬帶通信,IPOS定義了同步衛(wèi)星通信網(wǎng)中物理層和數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)則。包括對(duì)信息的管理、控制和物理層的定義。,衛(wèi)星寬帶通信標(biāo)準(zhǔn),衛(wèi)星寬帶通信,為了支持寬帶業(yè)務(wù)，TIA首先制定了衛(wèi)星

50、寬帶通信標(biāo)準(zhǔn)TIA-1008《衛(wèi)星的IP協(xié)議》提出了基于IP協(xié)議的衛(wèi)星通信概念，并對(duì)系統(tǒng)的架構(gòu)和物理層、數(shù)據(jù)鏈路層進(jìn)行了規(guī)定。ETSI將TIA-1008納入其標(biāo)準(zhǔn)體系，并對(duì)SI-SAP(衛(wèi)星獨(dú)立業(yè)務(wù)接入點(diǎn))，MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)，QoS(服務(wù)質(zhì)量)，組播等關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了規(guī)定。TIA和ETSI在美國(guó)休斯公司開(kāi)發(fā)的Ka頻段衛(wèi)星通信的基礎(chǔ)上聯(lián)合制定了TIA-1040《基于星上再生處理的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的空中接口》TS 102

51、188《基于星上再生處理的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的空中接口物理層規(guī)范》TS 102 189《基于星上再生處理的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的空中接口數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范》此外：ETSI還制定了基于DVB-S,DVB-RCS的 TS102 429《寬帶衛(wèi)星多媒體，基于星上再生處理的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，星上處理的DVB-S，DVB-RCS族》即RSM-B，已在歐洲的寬帶系統(tǒng)建設(shè)中得到了應(yīng)用。,衛(wèi)星寬帶通信系統(tǒng),衛(wèi)星寬帶通信,休斯(Hughes) 寬帶衛(wèi)星基本情況,空中

52、接口：IPOS(hughes公司自己主導(dǎo)的，將DVB-S2行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與ACM調(diào)制結(jié)合并針對(duì)衛(wèi)星寬帶服務(wù)進(jìn)行優(yōu)化，經(jīng)ETSI,TIA和ITU批準(zhǔn)成為衛(wèi)星寬帶通信標(biāo)準(zhǔn)),Spaceway-3,衛(wèi)星寬帶通信,Spaceway-3,,35個(gè)用戶(hù)波束獨(dú)特的星上快速包交換技術(shù)星上路由,衛(wèi)星寬帶通信,Spaceway-3,NOCC負(fù)責(zé)收集全網(wǎng)路由信息的更新，并進(jìn)行衛(wèi)星系統(tǒng)內(nèi)路由的計(jì)算。,系統(tǒng)組成：寬帶通信衛(wèi)星用戶(hù)終端信關(guān)站網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行控制中心

53、(NOCC)服務(wù)傳送系統(tǒng)等,衛(wèi)星寬帶通信,Viasat寬帶衛(wèi)星情況,Viasat-1，2010年10月發(fā)射，工作在Ka頻段，72個(gè)用戶(hù)波束，容量達(dá)到140Gbps。Viasat-2，2017年6月發(fā)射，選用Ka頻段，容量達(dá)到300Gbps。容量達(dá)到1Tbps的Viasat-3正在設(shè)計(jì)中。,地面網(wǎng)絡(luò)采用SurfBeam2 技術(shù),美國(guó)衛(wèi)訊公司(Viasat)將有線(xiàn)電視寬帶接入標(biāo)準(zhǔn)(DOCSIS)和衛(wèi)星通信技術(shù)結(jié)合在一起，推出了新一代寬

54、帶衛(wèi)星通信產(chǎn)品SurfBeam。具有以下特點(diǎn)：(1)可利用現(xiàn)成的有線(xiàn)電視調(diào)制解調(diào)芯片；(2)可利用現(xiàn)有的運(yùn)營(yíng)商級(jí)的終端設(shè)備；(3)可采用第三方的產(chǎn)品、網(wǎng)管、OSS應(yīng)用及在有線(xiàn)電視網(wǎng)數(shù)以百萬(wàn)計(jì)用戶(hù)中廣泛應(yīng)用的業(yè)務(wù)。,,,衛(wèi)星寬帶通信,SurfBeam2系統(tǒng)組成,中頻處理子系統(tǒng)完成調(diào)制解調(diào)，基帶處理設(shè)備主要完成調(diào)度、協(xié)議處理，QoS保障，TCP/HTTP加速、網(wǎng)絡(luò)路由等功能,為了在信關(guān)站和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)中心NOC之間的連接被破壞時(shí)，仍能向用

55、戶(hù)提供無(wú)間斷的服務(wù)，每個(gè)信關(guān)站都有自己的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，負(fù)責(zé)本地的設(shè)備配置、服務(wù)保障、IP地址分配、故障診斷、維護(hù)和存儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行記錄，并周期性發(fā)送給 NOC的主數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行信息更新。,運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)集中控制和監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行的各個(gè)方面，通過(guò)與前/后臺(tái)管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)差錯(cuò)管理、配置管理、計(jì)費(fèi)管理、性能管理和安全管理等多種管理功能,運(yùn)營(yíng)及商務(wù)支撐系統(tǒng)可通過(guò)一系列有效的工具開(kāi)展高效的客 戶(hù)服務(wù)和管理，這些工具包括分銷(xiāo)商、客戶(hù)入口，客戶(hù)

56、 服務(wù)管理，計(jì)費(fèi)，各種報(bào)表生成，計(jì)費(fèi)及客戶(hù)數(shù)據(jù)庫(kù) 等，將運(yùn)營(yíng)商、分銷(xiāo)商和客戶(hù)等不同層次分開(kāi)，實(shí)現(xiàn)分層管理。運(yùn)營(yíng)及商務(wù)支撐系統(tǒng)可采用第三方的產(chǎn)品。,衛(wèi)星寬帶通信,SurfBeam2,SurfBeam2系統(tǒng)可以提供從物理層到應(yīng)用層的全部定義,1)衛(wèi)星鏈路自適應(yīng)調(diào)整技術(shù)衛(wèi)星鏈路前向自適應(yīng)編碼調(diào)制技術(shù)、衛(wèi)星鏈路反向功率自動(dòng)控制和動(dòng)態(tài)信道分配技術(shù),2)運(yùn)營(yíng)支持管理實(shí)現(xiàn)技術(shù) 在網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)OSS和BSS的集成，從而突破大容 量衛(wèi)星通

57、信系統(tǒng)集成管理和支持技術(shù)，為Ka頻段寬帶 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的管理和運(yùn)營(yíng)提供有效的手段。,3)超大規(guī)模網(wǎng)元管理技術(shù),關(guān)鍵技術(shù)：,衛(wèi)星寬帶通信,INMARSAT-5,INMARSAT-5系統(tǒng)即Global Xpress(全球高速移動(dòng)寬帶)系統(tǒng)采用Ka頻段，星上89個(gè)固定轉(zhuǎn)發(fā)器和6個(gè)大容量機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)器，額定功率15kw,設(shè)計(jì)使用壽命15年，單個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器容量可達(dá)50Gbit/s,衛(wèi)星直接向地球發(fā)射Ka波段點(diǎn)波束，固定波束可提供最高上行和下行速率5

58、Mbit/s和50Mbit/s，機(jī)動(dòng)波束則可以提供上行10Mbit/s和下行100Mbit/s。使用iDirect調(diào)制解調(diào)器結(jié)合高效的DVB-S2，前向鏈路采用TDMA接入，回傳鏈路采用自適應(yīng)編碼和調(diào)制。具有按需分配容量和提供保障帶寬業(yè)務(wù)的能力?？偟耐掏铝砍^(guò)100Gbit/s。美國(guó)iDirect公司是衛(wèi)星寬帶接入解決方案領(lǐng)域的行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。iDirect的衛(wèi)星IP通信技術(shù)能夠在各種環(huán)境下支持話(huà)音、視頻和數(shù)據(jù)的順利應(yīng)用，包括企業(yè)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程

59、機(jī)構(gòu)互連，陸地、海上和空中的移動(dòng)通信，農(nóng)村地區(qū)電話(huà)和互聯(lián)網(wǎng)寬帶服務(wù)，提供災(zāi)難應(yīng)急通信等。,,衛(wèi)星寬帶通信,INMARSAT-5系統(tǒng)由空間段、關(guān)口站、地面續(xù)接站(POP)、衛(wèi)星終端組成,,空間段：,包括3顆主靜止軌道衛(wèi)星和一顆備用衛(wèi)星。主用衛(wèi)星分別是印度洋衛(wèi)星，太平洋衛(wèi)星和大西洋衛(wèi)星。該衛(wèi)星采用全球轉(zhuǎn)發(fā)器技術(shù)，高性能彎管設(shè)計(jì)，包括前向和反向轉(zhuǎn)發(fā)器，通過(guò)轉(zhuǎn)發(fā)器將業(yè)務(wù)落地到 SAS 站，由其分發(fā)業(yè)務(wù)。Global Xpress 衛(wèi)星的設(shè)

60、計(jì)依照 VSAT 模式，上行和下行在同一波束內(nèi)。,關(guān)口站：,關(guān)口站是衛(wèi)星和陸地側(cè)網(wǎng)絡(luò)通信的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，負(fù)責(zé)處理用戶(hù)終端的業(yè)務(wù)申請(qǐng)交換和分配用戶(hù)資源容量，為用戶(hù)提供電路交換和分組交換業(yè)務(wù)。,主備關(guān)口站物理分離，遇到極端天氣影響或故障時(shí)刻自動(dòng)切換，最大限度地消除了地面關(guān)口站業(yè)務(wù)中斷的可能性。,衛(wèi)星寬帶通信,INMARSAT-5,,POP是海事衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)在全球的延伸。INMARSAT 的商用合作伙伴可以建設(shè)自己的 POP 站，通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)將 POP

61、 站與 INMARSAT 全球網(wǎng)絡(luò)各大洲的匯接中心連接，進(jìn)而接入各個(gè)地面關(guān)口站。同時(shí)在另一個(gè)方向，地面接續(xù)站與所在國(guó)家的電信運(yùn)行商互聯(lián)網(wǎng)連接，提供本地的便捷網(wǎng)絡(luò)接入，另外，還能通過(guò)專(zhuān)線(xiàn)接入相關(guān)企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，提供更好的鏈路質(zhì)量。,地面接續(xù)站（POP）,衛(wèi)星寬帶通信,INMARSAT-5,,INMARSAT 五代星系統(tǒng)采用了頻道更寬的 Ka 波段，衛(wèi)星終端更小、更先進(jìn)、更標(biāo)準(zhǔn)化，天線(xiàn)口徑可小至 20cm，從而大大減小終端設(shè)備的體積和重量，且終端

62、的數(shù)據(jù)傳輸速率大幅提高。海用終端分為 60 厘米口徑和 1 米口徑固定通信平臺(tái)，在惡劣天氣下，可以實(shí)現(xiàn)與海上寬帶 FBB 互為備份。航空終端需在通用飛機(jī)機(jī)身安裝天線(xiàn)，口徑約 50 厘米，商務(wù)機(jī)機(jī)尾安裝天線(xiàn)約 30 厘米。陸用終端口徑從 60 厘米米至 2.4 米天線(xiàn)不等。可滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)寬帶視頻等多媒體應(yīng)用的需求，如視頻監(jiān)控、視頻會(huì)議等，為行業(yè)用戶(hù)衛(wèi)星通信的應(yīng)用廣度及深度拓展提供更大的空間。INMARSAT 五代星系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn) IP 業(yè)

63、務(wù)以及基于IP 的流媒體業(yè)務(wù)等。支持的應(yīng)用主要有：電話(huà)、傳真、短信、語(yǔ)音郵箱、連接互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸、連接專(zhuān)用網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸和視頻傳輸?shù)?。下行傳輸速率最高可達(dá) 50Mbps，上行傳輸速率最高可達(dá) 5Mbps。,衛(wèi)星終端,LEO衛(wèi)星寬帶通信,O3b是other 3 billion的簡(jiǎn)稱(chēng)，意在為全球“另外30億”沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)覆蓋的人提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，區(qū)域中的任何人都可以以光纖的速度接入互聯(lián)網(wǎng)。是由12顆中地軌道衛(wèi)星組成的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。每顆O3b產(chǎn)生12個(gè)可

64、調(diào)節(jié)方向的Ka波束，其中兩個(gè)與關(guān)口站通信，10個(gè)與用戶(hù)通信。每顆衛(wèi)星能以低于150ms的低延時(shí)傳送高達(dá)16Gbit/s的通量，相比地球同步通信衛(wèi)星，是一個(gè)顯著進(jìn)步。其單個(gè)TCP連接的速度可以達(dá)到2.1Mbit/s。海事用戶(hù)的速率可以高達(dá)500Mbit/s。,O3b,歐洲泰雷斯-阿萊尼亞空間公司研制軌道高度：8062km運(yùn)行周期：360min/每天4圈頻段：Ka波段覆蓋范圍：南北緯45度以?xún)?nèi)每個(gè)波束覆蓋范圍：700km每個(gè)波束

65、帶寬：2*216MHz,OneWeb太空互聯(lián)網(wǎng),LEO衛(wèi)星寬帶通信,OneWeb太空互聯(lián)網(wǎng)—特點(diǎn),衛(wèi)星寬帶通信,全球共部署50多個(gè)地面Ka關(guān)口站，其中美國(guó)至少4個(gè)。每個(gè)關(guān)口站至少配置10副天線(xiàn)，每副天線(xiàn)口徑為2.4m或更大。,從一個(gè)波束切換到另一個(gè)波束，從一顆衛(wèi)星切換到另一顆衛(wèi)星，通過(guò)波束的多重覆蓋，使用戶(hù)對(duì)切換不會(huì)有感知，保證通訊質(zhì)量。,OneWeb星座由720顆衛(wèi)星組網(wǎng)，18個(gè)軌道面，每個(gè)軌道面40顆衛(wèi)星，軌道高度1200km

66、，每顆衛(wèi)星重量150kg造價(jià)不超過(guò)150萬(wàn)美元。旨在提供低價(jià)全球高速寬帶業(yè)務(wù)，可以為偏遠(yuǎn)地區(qū)以及還沒(méi)有接入互聯(lián)網(wǎng)的地區(qū)提供衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)寬帶接入服務(wù)。,OneWeb采用了極軌軌道，保證了身處任何地點(diǎn)都能享受服務(wù) 。每顆LEO衛(wèi)星有16個(gè)工作在Ku頻段的橢圓形用戶(hù)波束和兩個(gè)Ka頻段的饋電波束。,OneWeb720顆低軌衛(wèi)星在飛越在飛越赤道的過(guò)程中，官方稱(chēng)其專(zhuān)利“漸進(jìn)俯仰(progressive pitch)”技術(shù)能逐步改變LEO衛(wèi)星信號(hào)發(fā)