水務(wù)局衛(wèi)星通信系統(tǒng)便攜站建設(shè)探析

康炳遷

一、概述

衛(wèi)星通信系統(tǒng)便攜站采用了國(guó)際上一系列高新技術(shù)，設(shè)備實(shí)現(xiàn)了小型化、數(shù)字化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化，設(shè)備工作全部實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。該便攜站可適合點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)及多點(diǎn)間的小容量通信業(yè)務(wù)。衛(wèi)星通信系統(tǒng)便攜站的配置比較靈活，配置不同的信道設(shè)備，可加入不同的衛(wèi)星通信網(wǎng)中。其體積小、重量輕、便于攜帶。便攜站由一路信道設(shè)備、小體積的射頻設(shè)備、一個(gè)0.9米天線和一個(gè)可選的備用直流電池組成，可直接接電話機(jī)、交換機(jī)、計(jì)算機(jī)等各種用戶終端，使衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面通信系統(tǒng)聯(lián)成一體，構(gòu)成現(xiàn)代化的通信網(wǎng)絡(luò)。

二、水務(wù)局現(xiàn)有衛(wèi)星通信系統(tǒng)狀態(tài)

水務(wù)局目前建設(shè)有一輛靜中通應(yīng)急通信車和一套衛(wèi)通固定站。應(yīng)急通信車和衛(wèi)通固定站主要采用衛(wèi)星通信、海事衛(wèi)星等傳輸方式，車載站和固定站之間傳輸話音、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等業(yè)務(wù)。衛(wèi)星通信采用頻分多址（FDMA），C頻段，車載站和固定站為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信；海事衛(wèi)星主要傳輸話音業(yè)務(wù)。

三、業(yè)務(wù)需求

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，天津市水務(wù)局需配置一套衛(wèi)通便攜站。

在突發(fā)事件發(fā)生后，地形比較復(fù)雜或應(yīng)急通信指揮車不能到達(dá)的突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)，可以通過(guò)技術(shù)人員攜帶便攜站進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，將突發(fā)現(xiàn)場(chǎng)的圖像、話音、數(shù)據(jù)等信息傳輸至指揮中心，以保障突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急指揮通信。

四、系統(tǒng)建設(shè)設(shè)計(jì)

4.1系統(tǒng)組成

水務(wù)局衛(wèi)星通信系統(tǒng)主要由一套衛(wèi)星固定站、一輛應(yīng)急通信指揮車和一套衛(wèi)通便攜站組成。本次建設(shè)KU波段衛(wèi)通便攜站和地面站。便攜站均與固定站構(gòu)成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，采用KU頻段。便攜站于固定站之間傳輸速率為1024Kbps。

便攜站采用0.9米自動(dòng)對(duì)星天線系統(tǒng)，由便攜天線和衛(wèi)星一體化終端組成。衛(wèi)通一體化終端內(nèi)部集成了調(diào)制解調(diào)器、語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)、視頻編解碼器等模塊，同時(shí)支持話音、視頻、數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)傳輸。衛(wèi)星一體化終端支持全I(xiàn)P業(yè)務(wù)傳輸，并具有路由選擇、TCP加速、Qos、接入控制等功能，該設(shè)備最大的特點(diǎn)是集成度高、重量輕，便于攜帶和操作。

衛(wèi)星一體化終端是一款支持自動(dòng)對(duì)星的便攜式衛(wèi)星終端設(shè)備，主要用于提供機(jī)動(dòng)或應(yīng)急衛(wèi)星通信保障，設(shè)備“簡(jiǎn)單、實(shí)用、可靠”。便攜站的全部設(shè)備用兩個(gè)專用的包裝箱或背包包裝，能適應(yīng)多種運(yùn)輸工具搭載，或由人背負(fù)。

4.2系統(tǒng)功能

便攜站通過(guò)衛(wèi)星建立與后方指揮中心之間的遠(yuǎn)程衛(wèi)星通信系統(tǒng)；支持自動(dòng)對(duì)星，攜帶運(yùn)輸方便，架設(shè)開(kāi)通快；支持話音、數(shù)據(jù)、圖像等業(yè)務(wù)的傳輸。

4.3鏈路計(jì)算

鏈路計(jì)算是系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容之一，通過(guò)鏈路計(jì)算可以確定地球站的設(shè)置是否滿足通信質(zhì)量和容量的需求，了解系統(tǒng)余量，是否能夠滿足鏈路的傳輸要求，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果建議使用轉(zhuǎn)發(fā)器及地球站最佳配置。由于固定站和車載站已經(jīng)建好，本次鏈路計(jì)算僅考慮便攜站。

4.3.1系統(tǒng)傳輸參數(shù)

固定站天線口徑：3.7m

便攜站口徑：0.9m

鏈路傳播可用度：≥99.8%

傳輸速率：便攜站發(fā)，固定站收，1024kbps

調(diào)制方式：QPSK

糾錯(cuò)編碼：1/2 LDPC

BER：QPSK調(diào)制，LDPC 1/2 ，Eb/N0 =6.0dB時(shí)，Pe≤1×10-7

4.3.2鏈路計(jì)算結(jié)果

鏈路計(jì)算結(jié)果如下表所示。

發(fā)站名稱 發(fā)站天線（m） 收站名稱 收站天線（m） 信息速率（kbps） 晴天功率（W）

便攜站 0.9 固定站 3.7 1024 16.56

4.3.3便攜站傳輸能力

根據(jù)鏈路計(jì)算結(jié)果，便攜站配置0.9米衛(wèi)星天線，20W功放，與3.7米衛(wèi)星固定中心站通信時(shí)，可以傳輸1路1024Kbps以上的數(shù)據(jù)。

四、主要技術(shù)指標(biāo)

工作頻段：Ku

站型：便攜站

天線口徑： 0.9m

ODU功率：20W

發(fā)射能力：信息速率大于1Mbps

技術(shù)體制：FDMA

業(yè)務(wù)類型：圖像、數(shù)據(jù)、話音

信道分配方式：PAMA

在突發(fā)公共事件發(fā)生后，技術(shù)人員攜帶便攜站能夠迅速到達(dá)突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)，迅速建立突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)和后方應(yīng)急指揮中心的通信鏈路，以保障突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)的應(yīng)急指揮通信，并為前后方領(lǐng)導(dǎo)指揮、調(diào)度、決策、視頻會(huì)商提供通信保障。