衛星通信方案范文
時間：2024-02-22 17:59:49
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篇1
衛星通信系統中對系統功率的控制非常重要，這直接關系到系統的可用性程度，并且隨著系統工作頻率的提高尤為顯著。針對資源按需分配頻分多址（FDMADAMA）體制衛星通信系統功率控制問題，分析了傳統方案的局限性和不足，在工程實際經驗基礎上，通過理論推導提出了一種新的功率控制方案，并給出了具體的功率參考值測試方法。通過與實際系統鏈路發射功率參考值測試數據比對，驗證了新功率控制方案的發射功率參考值測試以及計算方法的正確性。
關鍵詞
頻分多址；按需分配；功率控制；衛星通信；比特信噪比
在衛星通信系統中，對系統功率的控制是關系到整個衛星通信系統可用性的關鍵因素。系統功率控制主要是指各站發射功率的設置，系統發射功率應根據衛星轉發器的地域覆蓋特性、通信雙方所處地理位置、站型大小、天氣情況和載波速率等因素進行合理的設置。在FDMADAMA衛星通信系統中，全網狀網、多載波和資源按需動態分配等特點使系統的功率控制更加復雜。某系統中采用了站到站型功率參考值功率控制方案，考慮了雨衰補償，但對不同目的站的地理衰減補償不完善，導致系統對個別站功率控制效果不佳。為了完善上述功率控制方案中對地理衰減補償的不足，需要尋找基于站到站功率參考值的系統功率控制方案。通過研究分析網狀網衛星通信系統鏈路功率信號的傳輸規律，將站到站的功率關系轉換到各站相對基準站的功率關系，以此為基礎提出了相對基準站功率參考值的系統功率控制改進方案。
1功率控制技術
大氣傳輸損傷，包含降雨產生的衰耗和去極化的影響會引起系統性能下降，增加了系統的不可用度。在10GHz以上頻段，雨的衰減是衛星鏈路衰減的主要因素［1］，需要增加額外的功率補償（采用功率控制）才能保證通信信道的正常工作［2］。上行鏈路開環功率控制是衛星通信最常使用的抗衰技術之一，其主要作用是在降雨期間對上行鏈路衰減進行估算，然后根據衰減量相應增大發射功率，使衛星接收的信號功率保持在一定的范圍之內，其目的是補償慢變化的衰減量和幅度閃爍。其他因素，如溫度等所引起的慢變化衰減，在補償過程中都當作降雨衰減來處理［2］。功率控制技術從不同的角度來考慮可以有不同的分類方法［3］，從通信的上下行鏈路來考慮，可分為反向功率控制與前向功率控制；從實現功率控制的方式來考慮，則可劃分為集中式功率控制與分布式功率控制；從功率控制環路的類型來劃分，可分為開環功率控制與閉環功率控制等?，F在，一般在系統中采用自適應功率控制技術控制發射功率。自適應功率控制技術通過改變發送端信號的發送功率來補償信號在信道傳輸過程中的功率衰減［4］。功率控制算法按照控制準則一般包括基于功率平衡準則和基于信噪比平衡準則兩大類。基于功率平衡準則是指通過發送端功率的自適應從而保證接收端接收信號的功率保持在一定的范圍內?；谛旁氡绕胶鉁蕜t是指通過發送端功率的自適應使接收端的信噪比保持在一定的范圍內，從而保證整個通信系統穩定的工作。文獻［517］中從不同角度對功率控制方法進行了研究。
2傳統方案及其局限性
2．1工作過程閉環功率控制和開環功率控制2種控制方式，閉環功率控制穩態性能好，但收斂時間較長，開環功率控制響應快，但誤差較大。對于工作于DAMA方式的系統需要實時建立雙向單路單載波（SCPC）衛通鏈路，要求建鏈時間短，建鏈可靠性高，因此在基于FDMADAMA系統中，一般傳統功率控制方案采用開環＋閉環的混合功率控制方案，以兼顧響應時間、調整誤差和建鏈可靠性，即在進行業務信道DAMA分配時，由網管中心為通信雙方站分配一個初始功率值，鏈路建立后由通信雙方自動進行閉環功率控制?；旌瞎β士刂品桨噶鞒倘鐖D1所示。混合功率控制方案工作過程如下：①測試晴天情況下地球站到某站型通信時的參考發射功率，即按基準速率（如IR＝128kbps）發射載波使接收信噪比為基準Eb／N0（如7．0dB）時的發送站發射功率，并將該參考值保存在網管中心數據庫中；②根據站點所在雨區分配合適的固定雨衰補償，保證其在下雨情況下能夠正常通信，將該補償值保存在網管中心數據庫中；③中心站在分配信道時，根據通信雙方所處地理位置、站型大小、雨衰情況、載波速率和允許最大發射功率等因素計算分配給通信雙方的發射功率；④各站根據中心站分配的發射功率值對本站調制解調器的發射功率進行配置；⑤通信過程中調制解調器監視通信對端信號接收情況，自動閉環調整本站發射功率；⑥轉發器參數發生變化或轉星后，重新測試各站功率參考值并更新數據庫數據。
2．2功率參考值功率參考值指DAMA系統中衛通地球站在鏈路建立時使用的初始發送功率值（含固定雨衰補償）。該值應能保證鏈路通信雙方初始能夠獲得良好的接收Eb／N0，建立起良好通信，通信過程中由雙方通信終端根據規則自動進行閉環功率調整。功率參考值體現了一個衛通地球站與其他站通信的功率特性，是FDMADAMA衛星通信系統自動功率控制機制中的主要參數。功率參考值的常規測試方法：衛星通信系統開通時，各站在晴天情況下測試與不同站點（或站型）之間采用基準信息速率通信時所需的最小發射功率（接收Eb／N0等于基準值時），然后將該數值保存到網管中心數據庫。根據各地球站能力、地理位置和雨衰等因素在最小發射功率的基礎上適當增加補償（主要是補償雨衰），作為地球站通信功率參考值。
2．3局限性傳統方案雖然能夠完成自動功率控制的初始參考值測試、分配，但存在以下不足：①測試過程復雜，針對一個站到一個站型的功率參考值測試，需建立到該站型多個站的多條鏈路多次測試獲得到該站型的功率參考值，并且需測試該站到每個站型的功率參考值，當站較多時整個系統的測試量較大；②誤差較大，當采用站到站型的功率參考值方案時，由于同型地球站所處地理位置不同，該參考值實際是由對多個同型地球站測試值平均后得到的，有時與實際參考值差別較大；③系統建成或換星進行功率參考值測試時工作量較大。通過分析及理論推導，提出一種相對基準站的功率參考值方法，可以減少功率參考值測試工作量，同時提高功率參考值的精度。
3相對功率參考值方案
3．1依據的導出傳統功率控制方案由于直接針對站到站進行功率參考值測試造成了測試工作量較大。雖然為減少測試工作量優化為按站到站型進行測試，一定程度減少了測試量，卻又引入了同型站地理位置不同造成的誤差。新方法嘗試通過將所有站收發能力與中心站收發能力建立歸一化關系，經由中心站為媒介，間接估計2個遠程站之間的通信功率參考值，即采用新的方法測試、計算參考值。
3．2基準站選擇FDMADAMA衛星通信系統中，一般網管中心部署在較大的固定中心站，通常情況下也是衛通網管理部門的所在地?；谝韵乱蛩?，一般選擇中心站作為功率參考值測試的基準站。
3．3功率參考值測試通過將序號為i＝0，1，2，的一系列站與基準站建立歸一化關系，間接計算2個遠端站之間的功率參考值。
3．4任意站間功率參考值計算發射功率參考值測試工作完成后，形成如表1所示得基本數據庫表，在此基礎上，依據式（8）可得到任意2個站i、j之間的功率參考值。
3．5功率分配計算流程實際衛星通信系統中，常需要支持不同調制編碼方式和信息速率等，以上發射功率參考值表是在確定的調制編碼方式、IRRef和Eb／N0Ref等約束下測試得到的，測試數據需經過校正才可使用。依據發射功率參考值測試數據和式（9），中心站（基準站）網管中心功率分配計算流程如圖3所示。其中，IRijIRji、MijMji分別表示站i、j雙向通信信息速率、調制編碼方式；DIRDM分別表示因通信信息速率、調制編碼方式不同對功率分配值進行的調整；Pth表示允許的最大發射功率值。
4結束語
篇2
為進一步加強管理，規范醫療行為，提高醫療質量，保障患者就醫安全，維護廣大人民群眾日益增長的醫療服務需求，結合《克旗醫療機構集中整頓活動實施方案》要求，結合本院實際，特制定以下實施方案：
1、 工作目標
通過專項整頓活動，規范本院執業行為，深入開展行風建設示范單位和“三好一滿意”文明服務窗口單位創建活動，實現五個方面的階段性目標：一是改善院容院貌，營造溫馨就醫環境；二是健全管理制度，落實崗位人員責任；三是開展作風整頓，樹立良好醫德醫風；四是強化流程管理，確保醫療質量安全；五是建立防范機制，構建和諧醫患關系。
2、 整頓內容及要求
（一）院容院貌煥然一新
通過凈化、綠化、美化環境，營造整潔、溫馨、和諧氛圍。
1、標識標牌整齊統一
（1）醫療機構標識牌、醫保定點標識牌、民政救助公示牌、科室標識牌做到統一美觀；
（2）門廳設置：科室樓層分布圖、醫療保險報銷流程
（3）專欄設置：設置醫療收費項目公示欄、藥品價格公示欄、公共衛生宣傳欄、健康教育專欄、創先爭優（醫德醫風）專欄，內容詳實；
2、醫院文化氛圍濃厚
（1）溫馨提示醒目，宣傳標語到位；
（2）醫務人員著裝整齊，佩戴標識；
（3）醫生座牌統一，標注姓名、職務、電話。
3、上墻制度規范完整
結合實際，對單位上墻規章制度進行一次修訂和完善，確保具有簡潔性、針對性和可操作性。
（1）院辦：院長職責、院委會辦公制度；
（2）藥房：藥房管理人員職責、藥品管理制度；
（3）治療室：治療室工作制度、查對制度；
（4）其他科室：相應工作制度。
4、清潔衛生達到標準
（1）有清掃保潔制度，有科室衛生責任、有專職保潔人員、有垃圾箱（桶）設備；
（2）樓道及墻壁無污跡，無亂張亂貼現象，室內外無垃圾、無污水、無蚊蠅、無蟑螂、無鼠害、無蛛網，衛生間無異味；
（3）室內設施擺放有序。
（二）內部管理井然有序
通過健全制度，落實責任，強化管理，確保工作有序推進。
1、日常管理。
（1）工作有計劃、有總結；按時上報工作簡報，每月不少于1期；及時報送衛生局各科室收集的數據。
（2）加強應急值班工作，單位值班電話和院長手機保持24小時暢通。
（3）文件檔案規范有序。上級來文必須保存電子件和紙質件；各種公文必須用正規格式，特別是請示一律規范格式。
（4）定期召開單位各種會議，做到會議有記錄，有圖片，有簡報。按時參加上級會議，做到不遲到、不早退、不缺席。
（5）制定單位請假制度，簽到制度，執行效果良好。
2、人事管理。
（1）領導班子團結勤政、廉潔自律，發揮骨干作用、模范執行單位規章制度。
（2）嚴格執行人事管理制度，無私自聘用臨時人員、擅自借用人員現象。
（3）內部科室設置合理，崗位職責明晰，工作人員責任落實。
（4）建立和完善職工上下班制度、請銷假制度、應急值班制度、學習培訓制度、職工會議制度等綜合管理制度。
（5）績效考核制度切合實際，獎懲分明，能調動單位職工積極性。
3、院務管理。
（1）實施國家基本藥物制度。嚴格執行藥品和醫療服務價格政策，公示醫療服務收費標準和藥品價格。
（2）嚴格執行醫保管理制度，完善內部監督制約機制，公示就醫報銷流程和醫保補助情況，推行住院患者一日清單制，杜絕騙取、套取醫保資金行為。
（3）加強醫療質量監督管理，建立和落實醫療質量事故責任追究制度。制定醫患糾紛調解預案，妥善處置突發事件。
（三）醫療質量得到提高
通過落實崗位職責，開展人員培訓，提高職業技能，確保無醫療責任事故發生。
1、認真執行首診負責制度、醫師查房制度、病例討論制度、會診制度、危重患者搶救制度、術前討論制度、死亡病例討論制度、護理制度、交接班制度、轉診制度、傳染病報告制度。
2、優化入院與出院、診斷與治療、轉科與轉院等服務流程，合理布局掛號、劃價、收費、取藥等服務窗口，縮短患者等候時間。
3、規范治療，合理用藥，安全用藥，嚴格執行《抗菌藥物臨床應用管理辦法》及其他藥物治療指導原則、指南。
4、落實醫院感染預防與控制管理措施。手術室、治療室、產房、發熱門診、醫院感染等醫療安全重點部門管理崗位職責落實。醫療廢物處理和污水、污物無害化處理按要求落實。
5、規范門診日志、病歷、留觀記錄、實驗室檢查單、醫學影像檢查資料、特殊檢查同意書、手術同意書、手術記錄單、護理記錄等醫療文書，做到“全面細致、及時準確、真實有效”。
6、落實患者知情同意與隱私保護。進行手術、麻醉、必須取得患者的知情同意，并簽訂相應的知情同意書，存檔備案。
7、加強醫患溝通，履行病危告知義務，簽訂相應的入院告知書。對重癥患者及時下達病重、病危通知書，醫患糾紛處置預案落實。
8、是否建立醫療責任事故追究制度，落實效果如何。
（四）公衛管理取得實效
通過創新思路，落實項目，強化考核，推動基本公共衛生服務進鄉村，進社區，進家庭。
1、設置公共衛生科，有分管領導和專（兼）職人員，是制定相關的文件。
2、配備公共衛生檔案柜，檔案柜上資料信息分村標注清楚。
3、有公共衛生服務工作相關制度，制度上墻，有公共衛生人員考核制度和本轄區鄉村醫生考核辦法；
4、配備健康教育處方、至少12種宣傳資料、6種影像資料；是否配備電視機、DVD等影像資料播放設備；每2個月更換1次健康教育宣傳專欄內容。
5、有控煙工作相關制度，宣傳專欄、宣傳資料。單位入口處、廁所、樓梯、等候區等主要場所有禁止吸煙標示。設有吸煙區，吸煙區設置合理，引導標示清楚。單位無煙頭、煙灰、煙味，單位職工、病人、病人家屬及其他人員無吸煙現象。
7、設有接種門診，接種門診必須達到合格門診要求。
8、居民健康檔案真實、無缺項、漏項，無邏輯錯誤，居民健康檔案合格率達100%。
（五）安全防范落到實處
通過宣傳教育，落實責任，查找問題，專項整改，確保無安全事故發生。
1、消防設備齊全，標識醒目，專人管理。消防安全“四個能力”建設達標。
2、健全消防制度，開展宣傳教育，組織消防演練，消除安全隱患，確保無火災事故發生。
3、落實施工安全責任，強化安全教育，嚴格執行《安全生產規程》?，F場危險部位安全標識要醒目。
4、加強交通安全，嚴格按照《克旗衛生局救護車管理辦法》，履行收費告知書、轉診意向書，加強“120”車輛管理，調度及時，無違規違紀現象發生。
5、設備、設施安全運行，防止漏電、漏氣、漏水；對危舊房屋和相關設施設備進行定期檢查，發現問題及時整改。
（六）醫德醫風明顯好轉
通過教育引導，激勵約束，加強監督，增強職工愛崗敬業意識，提高社會滿意度。
1、單位職工熱愛本職工作，堅守工作崗位，職業責任、職業道德、職業紀律、職業技能達到要求。
2、禮貌待人，用語文明，有無生、冷、硬、頂、推脫現象，做到熱心、耐心、愛心、細心。
3、誠信行醫。做到不開虛假證明，不作胎兒性別鑒定，不泄露患者醫療信息。
4、廉潔行醫。無亂收費，無收受或索要“紅包”、無商業賄賂、吃拿卡要現象，無推諉病人、向私立醫院轉送病人收取好處費現象。
5、有投訴意見箱、咨詢電話。
6、耐心處理患者投訴，不敷衍，不擴大，不激化矛盾；
7、開展“三好一滿意”活動。將考評結果納入系統績效考核，掛鉤獎懲。
（七）嚴抓消毒隔離，杜絕感染事故
1.加強我院手術室、化驗室、搶救室，處置室，消毒供應室及注射室等重點部門的管理。嚴格執行注射操作規程，做到“一人一針一管一用一消毒”，杜絕一次性醫療用品重復使用。
2.加強和規范我院醫療器械的清洗、消毒、滅菌等重點環節管理，定期開展消毒與滅菌效果檢測，并建立記錄。建立健全一次性醫療用品、消毒劑、消毒器械等進貨驗收登記制度和使用管理制度，索取、審核相關許可證明等文件，建立健全相關檔案。
3.嚴格落實醫院感染和傳染病報告制度，做到早發現、早報告、早處置，杜絕遲報、漏報、瞞報等現象。
5.落實《醫療廢物管理條例》，規范醫療廢物分類收集、存放、標識。
三、組織領導
成立同興鎮中心衛生院專項整頓活動領導小組，負責此次專項整頓活動的領導、組織督導工作。
組 長：李劍鋒
副組長：付占文 初景文
成 員：付占友 張麗娜 丁文學 顧險峰 崔士龍 單曉莉 潘秀琴
此次專項整頓工作具體負責人：李劍鋒 付占文 初景文
4、 整頓工作安排
本院集中整頓活動時間從5月18日起，至6月25日，共分三個階段：
（一）宣傳自查階段（5月20日---5月25日）。成立領導小組，確定專人負責，制定具體方案并按階段組織實施。通過召開領導班子會，全體職工會，患者、代表座談會，廣泛征求意見，全面查找，認真清理各種問題。要敢于亮短揭丑，對存在的問題要深查深挖，深刻剖析。對查找出的問題進行認真分類，自查總結于6月18日前報衛生局辦公室。
（二）集中整改階段（5月26日---6月18日）。針對查找出的問題拿出整改方案，制定措施，逐條整改，一項一項落實，建章立制，公開到人人皆知。同時，對整頓后的情況要來一次“回頭看”，再次征求意見，直到滿意為止。各單位整改報告于6月18日前報衛生局辦公室。
（三）鞏固驗收階段（9月20日---9月30日）。集中整改驗收階段，本院領導小組，對各科室的整改情況進行檢查驗收，對未達標的，要重新整改。對弄虛作假、應付形式走過場的要給予通報批評并追究相關人員的責任。
五、工作要求
（一）提高認識。要充分認識到開展此項工作的重要性和必要性。一是切實加強領導，建立領導小組，落實專人負責此項工作；二是廣泛宣傳動員，認真制定本單位整頓方案；三是精心組織，保證整頓工作的順利開展。
（二）嚴格標準。要對照整頓內容認真開展自查自糾，做到高標準、嚴要求，力爭做到一次整改到位。
篇3
1.完善應急處置體系
自然災害的頻繁發生對電力應急通信系統產生了很大的影響，在電力通信企業的發展過程中，衛星通信技術的合理應用對電力應急通信的發展非常重要。因此，在分析衛星通信技術在電力應急通信中的應用思路時，電力通信企業首先要奮起拼搏。應用前，電力通信企業應合理完善自身應急能力體系和人員管理體系。電力通信企業在實際運行過程中，首先要完善自身應急處理體系，完善和規范應急通信技術，通過培訓示范和運行標準制定，提高電力通信的質量和效率；其次，合理設計管理系統，以當前電力應急通信系統中存在的熱點和難點問題為出發點，完善電力應急系統中的不足之處，從而促進電力應急行業的發展；最后，在電力應急通信人員管理制度方面，針對目前電力應急通信人員缺乏組織性和紀律性的現狀，可以加強電力應急通信人員管理制度的約束力。通過制定批評教育、罰款、警告、解雇等懲罰制度，對表現較好的人員給予獎勵，充分發揮表率作用，提高員工工作積極性。
2.選擇合適的衛星通信技術
我們都知道，衛星通信技術有很多種，包括VSAT衛星通信傳輸技術、MFTDMA衛星通信傳輸技術和SCPC/DAMA衛星通信傳輸技術，每一種都有自己的優缺點。因此，在分析衛星通信技術在電力應急通信中的應用思路時，除了完善自身應急處理體系外，選擇合適的衛星通信技術，從而提高電力應急衛星技術應用的合理性，促進電力應急通信產業的發展。例如，在分析衛星通信技術在電力應急通信中的應用思路時，可以通過選擇合適的衛星通信技術來增強應用方案的科學合理性，從而提高電力應急通信系統的水平和能力。在選擇合適的衛星通信技術時，要分析衛星通信技術在電力應急通信中的應用思路，首先要了解目前廣泛應用的衛星通信傳輸技術。在了解的時候，不僅要了解衛星通信技術的參數，還要全面、仔細地了解和梳理其成本投入、靈活性、工作性能和可擴展性；其次，結合電力應急通信的具體需求，通過比較和討論，選擇合適的衛星通信技術，如SCPC/DAMA，其使用成本低，擴展性強，發展前景好，靈活性高。在保證電力應急通信正常進行的基礎上，降低了成本投入，增強了電力應急衛星通信技術的擴展性和靈活性。
3.科學設計應用方案
篇4
（1）實現雙向數據傳輸。在雙向數據傳輸過程中，電力系統應急VSAT衛星通信具備中低速率、續傳輸、呈星型拓撲結構（可實時指令控制遠端變電站）且指令傳送及返回時延＜15s等優勢。（2）工業視頻傳輸監控。VSAT衛星通信可以充分運用IP技術引入MPEG-Ⅱ或者H1320多點控制單元(MCU)，通過衛星圖像通信功能，可以實現公司內部網絡會議以及主站對遠端小站（變電站）的實時視頻監控。（3）衛星勤務電話通信。由于常規衛星電話均存在一定的時延問題，而電力系統專用的應急衛星通信專網中話音業務也是一個輔助業務。由于電力系統的特殊性，地區調度與遠端變電站之間需要進行語音聯系，VSAT衛星通信可以為用戶專門提供一路話音服務，以此來滿足地區調度與遠端變電站之間的語音要求[1]。
二、電力應急通信中VSAT衛星通信組網方案
（1）縣調范圍VSAT網絡方案。因此對于通信系統的實時性要求較低，可以采取租用商業衛星通信網絡。在組網時采取共享主站方案，均以調度部門、變電所、遠端小站的方式接入系統，主要運用“雙跳”連接。（2）地調范圍VSAT網絡方案。此組建方案主要是應用于數量較多（幾十個小站之間）站點的通信，其通信業務主演涵蓋：中低速率數據通道、話音傳輸、圖像傳輸通道以及太網接口等等。由于此類通信網絡結構需要具備較高傳輸實時性且信息種類較多，因此需要組建專用的VSAT系統，調度部門、變電所、遠端小站主要采取“單跳”連接方式，建立起以調度部門為中心，電力系統內的廠、所為遠端小站的VSAT網絡通信系統。（3）省級系統VSAT網絡方案。省級系統內廠站VSAT網絡主要是指組建一個系統調度中站覆蓋全省所有變電所、遠端小站的VSAT通信網絡。該通信網絡系統必須能夠保證各個地調至省調通局之間以及各個地調至所有覆蓋范圍內的廠、所之間的通信傳輸均為“單跳”連接方式，在整個通信網絡管理系統中需要設置一個中心站，主要負責監視、控制系統和管理整個通信網絡[2]。
三、電網VSAT衛星應急通信建設實例
篇5
【關鍵詞】 衛星通信 體制融合 網絡建設
一、前言
在沒有網絡信號覆蓋的大海上，衛星幾乎是可以提供高帶寬數據傳輸的唯一手段。衛星通信具有通信距離遠、通信容量大、通信質量高、機動性大、信號配置靈活、多種業務綜合等特點，可以為海上執法艦船提供遠距離、持續不間斷、寬帶綜合業務保障的通信能力。
以遂行信息化條件下的海上維權執法行動為目標，為我國海上執法艦船遂行任務提供強大的信息化支撐和保障，本文基于海上執法艦船衛星通信網絡建設現狀及國產化需求，結合衛星通信距離遠、通信能力強的特點，并借助近年得到飛速發展與實用化的國產自主寬帶衛星通信系統等技術，通過頂層規劃設計，有效整合運用衛星先進成熟技術，改進提升現有衛星通信裝備，建設廣域覆蓋、高速寬帶、業務多樣、安全保密的海上衛星通信系統，全面提高海上執法艦船維權執法整體效能。
二、海上衛星通信現狀分析
海上執法艦船目前所使用的衛星通信設備主要有兩大類，一類為國產的衛星通信設備，另一類是進口的衛星通信設備。國產衛星通信設備主要為國營XX單位生產的FDMA衛星通信設備和中電XX所的TDMA衛星通信設備；進口的衛星通信設備主要有美國SATPATH、加拿大Advantech以及美國iDirect等公司生產的產品。其中，國產衛星通信系統和進口衛星通信系統都面臨著更新換代的問題。此外，進口衛星通信設備還存在控制接口不開放，系統集成開發應用受約束等問題。
2.1網絡管理與控制復雜，智能化程度低
目前正在使用的海上衛星通信體制有SCPC、DVBRCS、
TDMA/MF-TDMA等，體制繁雜，網絡管理與控制難度大，智能化程度低，不能自動適應和調節。
2.2進口產品與國產化需求不匹配
目前在用的設備大部分是進口產品，核心技術掌握在外
國，存在一定的安全隱患，隨著海上執法任務需求不斷深入，核心網絡設備國產化需求十分迫切。
2.3終端界面操作復雜，不易于升級維護，使用不方便
在用終端設備界面設計不夠科學，操作使用難度較大，升級維護周期較長，維修經費開支大。
2.4不能完全實現互聯互通，通信資源共享程度差、利用率低
由于體制不同，衛星通信網絡不能實現互聯互通，語音、視頻、文字等資源不能共享，特別是SCPC體制，每條鏈路獨占固定帶寬，上下行傳輸不平衡，網絡利用率低。
2.5安全保密手段缺乏
現有衛星通信除簡單在終端進行加密外，尚未采用其它加密手段，只能進行簡單的語音、視頻和文字傳輸，安全保密隱患較大。
三、國內外衛星通信體制的發展歷程
國外衛星通信系統發展初步經歷了四個階段，最早期的系統大多采用FDMA體制，帶寬和頻點預先分配，后期逐漸采用按需分配的方式（DAMA）。90年代起，衛星通信系統出現了TDMA技術體制，并逐步發展至近年出現的TDM/ MF-TDMA體制和MF-TDMA體制，最新的技術潮流是面向應用業務靈活選擇不同體制的衛星通信系統，即多體制融合的衛星通信系統。
3.1 衛星通信體制發展歷程
1、1980-1990年代，通信體制以SCPC為主，主要標準為IDR、IBS為主，業務類型以群路話音為主。
2、1990-1999年代 ，通信體制以SCPC/TDMA、TDMA、TDM/TDMA為主，沒有制定統一標準，業務類型：點到點，網狀網，星狀網；窄帶，低速，傳輸特點為稀路由數據，不能構成混合拓撲網，不能實現跳頻，各家自行標準；數據通信協議：Z.25，SDLC，串口透明傳輸等；衛星頻段：90年代初期以C頻段為主，中期以后Ku波段使用增多。
3、2000-2005年代，通信體制以TDM/MF-TDMA為主，由各家標準開始向國際標準化靠攏，業務特點：隨地面光纖的鋪設，internet業務的快速發展，衛星通信開始由窄帶向寬帶發展；傳輸協議向TCP/IP協議靠攏；接入internet業務，稀路由數據向寬帶多媒體轉變，用戶數據接口：以太網10base-T；衛星頻段：Ku&C ；2000年，DVB標準誕生，2002年全球第一個寬帶雙向DVB-RCS標準誕生。
4、2006-2010年代，通信體制以TDM/MF-TDMA為主，全球第一個雙向DVB-RCS標準，業務類型開始廣泛推行大多數知名廠商遵行DVB-RCS開發產品，寬帶多媒體業務，以星狀網為主，網狀網為輔。
5、2010-2016年代，通信體制以TDM/MF-TDMA/SCPC/ TDMA為主，標準以DVB-RCS+M為主，業務類型：隨國際軍事需求，采用智能多模自適應方式，支持星狀網+網狀網+SCPC的混合拓撲，多級管理體系，多星主頻段，傳輸能力大幅度提升，多業務信號處理能力和效率大幅度提高。
6、未來發展趨勢：星上交換（Ka頻段）與地面智能多模自適應系統相并存；標準以MPLS與DVB-RCS+M并存為主；綜合特點：業務量更大，信息速率更高，傳輸交換量巨大。
3.2 國內衛星通信體制及產品發展情況
目前我國從事衛星通信系統研制的單位主要有中電五十四研究所、南京七一四廠、北京大學及國營第七五廠。
3.2.1 中電五十四研究所
中電科第五十四研究所是國內衛星通信研究的領導者，其成功研制了網狀MF-TDMA系統，具備了自主研發和生產能力。
3.2.2 南京七一四廠
南京714廠依托和理工大學合作，擁有FDMA衛星系統體制，具備自主研發和生產能力。
3.2.3 北京大學
我國第一代衛星通信系統專線網系統即由北京大學負責研制。目前北京大學作為技術副總體單位，負責衛星數據廣播分發系統的系統技術體制設計與實現。其技術體制采用前向自適應TDM廣播，返向MF-TDMA接入。
3.2.4 國營第七五廠
國營第七五廠開展了TDMA/FDMA體制船載動中通衛星通信系統研制工作，并于2015年完成了廠級鑒定工作。該系統支持DVB-S2標準，支持MF-TDMA及FDMA接入方式，全IP接入簡化設備配置。具備遠程升級和操作功能，通過衛星鏈路為用戶提供移動互聯網業務。主站只需增加終端數量即可實現系統擴容，簡單方便。
3.3衛星通信應用系統總體發展趨勢
體系：網狀MF-TDMA、FDMA/ DAMA系統繼續應用的同時，多體制融合系統成為發展重點；
接入與業務承載：與地面IP協議的融合和一體化設計成為必然；
管理與控制：網絡實時控制與管理功能分離，管理面向服務，控制嵌入終端；
傳輸：高效編碼與調制、自適應編碼調制廣泛應用；
終端：多波形、多模式重構、低成本、小型化。
四、 多體制融合的海上衛星通信網絡建設研究
4.1建設目標
海上衛星通信系統目的是建設一個廣域覆蓋、高速寬帶、業務多樣、安全保密的衛星通信系統，系統采用純IP設計，支持VoIP話音、視頻、圖象、HTTP、FTP、郵件等IP業務，能夠覆蓋300萬平方公里海域，安全保密、使用便捷、常態化運行的通信指揮專用網絡，能夠跨網互聯互通，為海上執法艦船岸海和編隊通信指揮提供遠程機動通信保障。
系統建設遵循的指導思想包括：
？ 以提升衛星通信效能的核心目標
？ 充分利用現有，兼顧未來發展
？ 遵循網絡化建設思路、岸海一體化設計
？ 提升網絡的自動化管理水平
？ 突出安全保密需求，具備和相關涉海部門進行互連互通的能力
4.2總體架構
結合海上執法艦船使用需求進行建設，海上衛星通信系統由XX主站、XX主站和其衛星通信移動小站組成，主站均與業務信息中心通過光纖鏈路實現網絡互聯，兩個主站之間通過地面公共光纖網絡及衛星信道互聯，實現主站與業務信息中心雙鏈路互聯，提高系統網絡可靠性。艦船上的移動站建設可根據業務需求及安裝條件配置單個或雙個用戶站設備，用戶站經鑒權后入網，通過任一主站接入海上衛星通信網絡，岸基指揮中心通過主站與用戶站進行業務通信。
4.3海上衛星通信體制設計
海上衛星通信網絡融合了SCPC/DAMA、TDM/MFTDMA兩種技術體制，通過系統的統一設計，在統一的平臺基礎上，系統可根據用戶需求，實時配置成星狀網、點對點或者混合網的通信系統實現多體制應用模式。海上衛星通信系統網絡如圖1所示。
4.4功能架構
海上衛星通信系統的軟件體系結構如圖2所示。IP互通在衛星子網和非衛星子網（有線網絡）之間是透明互操作的。通過指定SAP接口來實現與衛星有關的功能和與衛星無關的功能的分離，與衛星有關層包括衛星數據鏈路層SDLL和衛星物理層SPHY。
4.5網絡架構
系統網絡架構采用了具備IP路由和空口MAC路由的網絡傳輸方案。尋址方法包括物理層尋址和網絡層的IP地址尋址。衛星通信網絡物理層尋址設計如下：每個用戶站具有一個物理MAC地址，存貯在非易失存貯器中，與唯一的一臺用戶站相對應。對于一個用戶站，任何指定傳到一個特定的用戶站的數據（用戶業務）采用用戶站 MAC地址，任何指定傳到所有用戶站的數據（用戶業務）采用廣播MAC地址。
網絡層尋址采用應用協議自已的尋址方案，也就是IP地址尋址。主站及各用戶站分別在下級構建獨立的子網，各用戶站維護子網網絡，主站端通過網管管理各用戶站網絡。其典型網絡架構如圖所示。系統各設備IP地址可按照IP地址規則靈活配置，如若需要，可采用DHCP自動分配。
4.6主要功能
4.6.1 IP業務
提供VoIP話音、視頻、圖象、HTTP、FTP、郵件等IP業務。
4.6.2網絡管理
根據使用需求動態調整帶寬、優先級配置等資源；實現網絡設備、業務流量、衛星鏈路態的動態監控。
4.6.3 艦船態勢監測功能
各級信息中心與信息分中心具有實時顯示所管轄艦船位置及航跡功能，能夠以主動或被動的方式獲取船艇位置及航跡信息，形成船艇實時態勢信息地圖。
信息中心可融合船舶自動識別系統的態勢信息，形成綜合態勢圖。
4.6.4 航跡監測功能
信息中心可以連續或非連續的監測重點船艇的位置信息，形成重點船艇的航跡信息圖。
4.6.5 網絡安全保密功能
海上衛星通信系統網絡在通信中對網絡各層面進行安全防護和加密處理，操作用戶進行分級權限管理，對業務網和網管網進行邏輯隔離，采用保密模塊對物理信道進行加解密，支持IP加密設備，多種手段確保通信安全。
4.7主要指標
4.7.1 前向體制指標
傳輸體制：TDM方式；
信息速率：2Mbps～10Mbps；
調制方式：QPSK、8PSK；
信道編碼：LDPC+BCH；
滾降因子：0.35。
4.7.2 返向體制指標
信道接入：MF-TDMA方式；
信息速率：小于等于4Mbps；
調制方式：QPSK；
編碼方式：Turbo；
4.8工作頻段
系統支持如下工作頻段：
Ku頻段全國波束――上行：14.0～14.5GHz；
下行：12.25～12.75GHz；
C頻段全國波束――上行：5.8～6.425GHz；
下行：3.625～4.2GHz；
C頻段（擴展）波束――上行：6.425～6.725GHz；
下行：3.4～3.7GHz；
同時，預留Ka頻段、S頻段接口。
4.9效能評估
根據上述方案建立的衛星岸海接入網，主要是為了解決目前海上執法艦船在進行衛星通信時存在的“IP業務弱”、“網絡能力弱”、“溝通率低”、“自動化程度差”等問題，建成后的衛星岸海接入網將構建一個全國共用、岸海一體的信息傳輸和交換平臺，可為海上執法艦船、艦船編隊等平臺提供多點保障、隨遇接入的衛星通信服務，為全國海上業務指揮中心、各區域指揮中心與船臺提供IP綜合業務通信保障，有效提升海上執法艦船的衛星通信效能。
4.9.1保持先進性與易用性，顯著改善用戶體驗
系統采用純IP設計，通過主站可接入互聯網，可適配各種現有貨架式產品（電腦、IP電話、網絡視頻、手機APP等），技術成熟可靠；同時系統可通過網管系統對各衛星終端進行遠程升級和操作維護；顯著改善用戶體驗。
4.9.2系統技術體制自主開發，技術可控
系統前向鏈路采用TDM接入方式，返向鏈路采用MFTDMA接入方式，實現了動態分配帶寬與QOS保證，提升衛星通信網絡運行效率。同時，系統支持DVB-S2標準，可與符合該標準的衛星設備進行互通。
4.9.3突出可擴展，在充分利舊基礎上支持未來發展
系統采用分層的、靈活的體系結構，在信道資源層面可利用當前的功放（BUC）、低噪放（LNB）和天線資源，主機機箱采用ATCA架構，系統可通過軟件升級、規模擴充等方式靈活實現系統功能提升和服務容量的擴展，有效支撐系統未來的發展。
4.9.4衛星終端支持“智能化”、“簡單化”操作
用戶通過配置少量參數可實現衛星通信功能，通過IE瀏覽器可快速對衛星終端通信狀態進行監視；用戶使用簡單、快捷。
4.9.5提升可靠性，有效提升系統的抗干擾能力
系統采用兩主站設計、各分系統實現冗余備份，提升衛星系統的可靠性和抗干擾能力。
4.9.6簡化組織應用，提高網絡自動化管理水平
主站網管負責配置和管理各類主站和終端小站，具備圖形化操作界面；提供網絡配置、性能監控、事件告警、日志記錄、用戶管理、安全備份和地圖服務等；具有遠程操作的功能，提升網絡的管控水平和運行效率。
4.9.7強化安全保密，支持靈活互通的保密策略
系統在網絡各層次采取了隔離、身份認證等安全措施，在傳輸通道上，對無線信道采用自動線路保護等保密措施，對信源采取自動加密措施，確保各種業務通信的安全性和保密性。系統通過配置與海上其他相關部門衛星通信設備信道，必要時可以進行互連互通。
五、結論
衛星通信經歷了幾十年的發展，隨著衛星業務的不斷拓
展，衛星通信體制得到長足發展，特別是新一代多模自適應衛星通信接入的發展為海上衛星通信網絡建設提供了一種新思路。本文中提到的海上衛星通信網絡建設研究通過融合SCPC和TDMA等幾種體制，可以有效地解決現有體制繁雜、設備互不兼容、互聯互通能力差、安全保密能力差等不足，合理設計網絡架構和體系結構，充分滿足海上執法區域廣、移動小站分布散、業務各類繁多等業務需求。
衛星通信是海上執法艦船通信的主要手段，建設統一高效的衛星調度指揮通信網絡是大勢所趨，未來我們要立足業務實際，理清業務需求，拓展工作思路，以全新的體制和理念規劃海上衛星通信網絡建設。
參 考 文 獻
[1]張昆鵬. 《衛星通信的發展及其關鍵技術》，北京：中國科技新聞學會，《硅谷》2009年第08期
[2]王小康. 《基于IP協議的衛星通信系統性能評估》，北京：中國科技新聞學會，《中國科技信息》2011年第15期
篇6
【關鍵詞】 陣發性心房顫動；高血壓；纈沙坦；胺碘酮
本文旨在研究觀察纈沙坦聯合胺碘酮對高血壓合并陣發性房顫患者的復律及復律后竇性心律的維持，從而為臨床治療提供參考。
1 資料與方法
1.1 研究對象 選擇2004年10月至2007年10月本院住院67例高血壓合并陣發性房顫患者，男37例，女30例，年齡34～70歲，平均(52±3.8)歲。所有患者均經兩位以上的醫師進行詳細病史詢問、體格檢查，并做心電圖、動態心電圖和超聲心動圖檢查。所有高血壓患者均繼續服用既往降壓藥物（除ACEI及ARB以外的降壓藥）。67例患者隨機分為兩組：纈沙坦+胺碘酮為治療組，35例；胺碘酮為對照組，32例。兩組的性別構成、年齡、初始血壓、房顫發作情況、心房大小等均無顯著差異。
1.2 方法 對照組給予胺碘酮(賽諾菲圣德拉堡民生藥業生產)200mg 1次/d口服維持治療；治療組在對照組基礎上加用纈沙坦(北京諾華制藥有限公司生產)80mg 1次/d口服治療。兩組觀察期間均不合用β阻滯劑、洋地黃類藥、轉化酶抑制劑及其他抗心律失常藥。進入試驗的患者每半個月電話隨訪1次，每1個月門診隨訪1次，期間如患者出現心悸、胸悶等癥狀則立即聯系并就診，行心電圖、動態心電圖檢查，以便觀察房顫復律后竇性心律的維持情況。所有患者試驗前和服藥后1，3，6，12個月均做動態心電圖、彩色超聲心動圖、肝腎功能、電解質和甲狀腺功能檢查。
1.3 研究終點 ①治療期間有癥狀且被確認的房顫發作即退出試驗。②完成整個 1年的治療過程且無房顫發作。
1.4 統計學處理 本研究計量資料以均數±標準差 (x±s)表示，計數資料以百分率表示，以t檢驗和x2檢驗進行統計學處理。
2 結果
2.1 治療期間對于血壓≤100/60mmHg的患者，將纈沙坦用量減半；對于心率≤60/min的患者，將胺碘酮的用法從每日1次調整為每周服藥5天，患者耐受良好，所有入選67例患者均完成研究。至1年時，有2例患者退出研究，其中1例為嚴重的竇性心動過緩，1例為甲狀腺功能減退。因此，實際入選的對照組為31例，治療組為34例。
2.2 治療后竇性心律維持率 治療組維持竇性心律的例數在1，3，6，12個月均明顯高于對照組，差異有統計學意義(P＜0.05)。見表1。
表1 兩組間治療前后維持竇性心律比較（略）
與對照組比較，P＜0.05。
2.3 兩組治療后左房內徑的比較 治療12個月后，對照組和治療組左房內徑分別為(37.56±1.39)mm和(35.98±1.51)mm，兩組比較差異有顯著性意義(P＜0.05)。
3 討論
本研究結果表明，纈沙坦與胺碘酮聯合治療對維持竇律明顯優于單用胺碘酮，而且可明顯限制左房的擴大，說明ARB長期應用具有除改善心室重構以外的改善心房重構的作用。ARB預防房顫的可能機制：①通過阻斷血管緊張素Ⅱ（AngⅡ）與AT1受體結合，阻斷了AngⅡ的生物學效應，從而防止了心房有效不應期的縮短，達到預防心房肌電重構［1］；另一方面通過抑制心房間質纖維化［2］和心房擴大來減緩心房結構重構。②抑制交感神經活性，從而可以降低血液循環中去甲腎上腺素以及AngⅡ的濃度。③升鉀作用可以減少快速型心律失常發生率。④改善左室重構，增強左室舒張功能，減輕心房負荷，可能也是其中原因之一。
總之，我們認為，纈沙坦是高血壓病合并陣發性房顫患者比較理想的降壓藥物，纈沙坦可有效阻斷AngⅡ與AngⅡ受體結合所產生的血管收縮、醛固酮釋放，可延緩心房重構，減少高血壓病患者陣發性房顫的發作次數，有利于維持竇性心律；也可能是治療器質性心臟病合并房顫的潛在的有效藥物，值得臨床推廣。
參考文獻
篇7
【關鍵詞】 便攜式衛星通信站 衛星天線 終端單元 衛星通信網絡
一、引言
隨著應急通信指揮系統的應用領域逐漸擴大，便攜式衛星通信站已成為應急通信的一種重要通信組成部分。便攜式衛星通信站通過與地球同步軌道衛星組網形成衛星通信網絡，可以實現話音、數據、音視頻和廣域網接入功能的多媒體通信業務，實現如電話、傳真、電傳、電報、圖像、可視電話、話帶數據、計算機數據、復用數據、電話會議等功能，廣泛應用于交通運輸、搶險救災、新聞采訪、科考探險、公安、軍事等應急和特殊通信領域。
二、技術方案
2.1 系統組成及功能
便攜式衛星通信站主要由便攜式衛星天線單元（含天線、伺服、BUC、LNB）和終端單元（含衛星調制解調器、交換機、視頻會議終端、VOIP、矩陣、顯示器、3G圖傳、單兵圖傳接收機等）組成。整套系統可由2人完成操作使用，總質量不大于60Kg。便攜式衛星通信站基于VSAT衛星通信網，通過便攜天線，可與后方指揮中心建立基于IP的透明鏈路。主要特點是簡單、方便，易于運輸，適應應急性指揮通信的要求，能夠在較短時間內迅速搭建一個衛星通信平臺，并建立起與主站的通信連接。便攜式衛星通信站原理框圖如圖1所示，該系統具備衛星通信、視頻會議、VOIP語音通話等功能。在執行任務時，通過單兵式微波圖像傳輸系統將野外現場的聲音、圖像等相關資料實時傳輸到便攜站，再通過VSAT衛星系統和專業視頻會議系統將其傳送到國家、省、市級指揮中心，為領導總攬全局，果斷決策，正確指揮提供直接的現場信息。本文設計的便攜式衛星站具備“一鍵式”對星功能，同時采用雙跟蹤尋星模式，尋星時間小于3分鐘，跟蹤精度小于0.2度。為滿足不同場合不同業務量的需求，天線單元可選用等效口徑1m或1.2m天線面，功放選用20W～40W功率功放，組合配置，用于提供傳輸不低于2Mbps的通信業務。
2.2 便攜式衛星天線單元
便攜式衛星天線單元分為天線分系統、伺服控制系統和遠程監控系統三部分。便攜式衛星天線原理圖如圖2所示。
天線是衛星通信系統的重要組成部分，是便攜站射頻信號的輸入和輸出通道，天線系統性能的優劣直接影響到整個通信系統的性能。便攜式衛星天線采用格里高利雙反射偏饋型天線設計，天線單元包括主反射面、副反射面、饋源及其支架、高頻頭及雙工器等。天線面的材質主要有鋁合金、玻璃鋼以及碳纖維等，考慮到高增益、低噪聲溫度，展開、收藏、攜帶方便，天線設計為碳纖維復合材料的雙反射面天線。該天線面在+130℃中溫壓固化成型，可在-50℃～+80℃環境中使用，具有強度高、重量輕、耐腐蝕、膨脹系數幾乎為零的特性。當天線對準目標衛星時，地面用戶發出的基帶信號經過地面通信網絡傳送到便攜站，便攜站通信設備對基帶信號進行處理，使其成為射頻載波后發送到衛星轉發器。衛星轉發器接收地球站上行頻率發送來的射頻載波，經過放大和變頻處理后，再轉發到地球站，由地球站天線接收。天線分系統的饋源、高頻頭將天線面接收的射頻載波處理為中頻信號，中頻信號經過功分器后一路信號解調處理后給基帶處理器，通過地面網絡傳送給用戶，另一路信號經信標接收機和DVB-S載波跟蹤接收機輸出AGC電平給天線控制器，為伺服控制提供信號電平指示。
伺服控制系統是整個系統的核心部分，用于控制天線準確對準目標衛星。包括：伺服控制器、電子羅盤、GPS接收機、信標接收機、DVB-S載波跟蹤接收機、執行電機及驅動部分。伺服控制系統工作原理為：在系統上電后開始搜索衛星信號，通過GPS接收機獲取接收天線所在地的經度、緯度和高度，結合控制器存儲的被搜索衛星的在軌經度，將這些角度信息送入控制器進行計算，獲得天線對準衛星所需要的理論方位角、俯仰角和極化角。然后通過姿態測量傳感器得到天線實時的方位角、俯仰角和極化角，與計算所得的理論角度進行比較，若不等，則驅動伺服電機轉動天線逐步減小差值，完成天線的搜索與初始對準。隨后進入步進跟蹤模式，在方位、俯仰方向上按一定步進小角度運動，同時與信標接收機或DVB-S載波接收機配合使用將天線鎖定在最佳跟蹤位置，完成衛星信號的跟蹤。伺服控制設計基于Microchip公司的dsPIC處理器方案，它是一種具有單片機和DSP綜合功能的16位CPU，不但具有豐富的模塊，I/O接口，支持多種電機控制，強大的中斷功能，同時還兼具DSP高速運算能力，是嵌入式系統的一種高性價比解決方案。為了滿足高精度控制，做到精確對準，本系統通過將GPS、數字羅盤、天線控制器、執行電機結合AGC電饋形成系統大閉環的方式，完成天線對衛星的穩定跟蹤。對于DVB載波跟蹤方式，由于數字高頻頭的解調過程需要幾秒鐘時間，所以存在對衛星信號反饋較慢的缺點，但是載波有帶寬較寬，比較容易捕獲，數據通信穩定的優點。信標是一個單載波，存在難捕獲，易受干擾的缺點，但是信標接收機能快速反饋衛星信號的強弱。本系統采用了DVB載波和信標跟蹤并存的方式，當一種方式無法對星時，可自動切換到另一種對星方式，從而確保了天線指向有效對準衛星。伺服轉臺采用俯仰、方位型天線架座，同時極化可調，執行電機通過驅動器電流的32細分，在減小噪聲和震動的同時，提高了控制精度。通過安裝限位開關對零點與限位位置進行定位。
遠程監控系統主要由手持終端控制設備或筆記本組成，向伺服控制系統輸入要對準目標衛星的位置信息、步進指令（步數以及方向）、開始運行指令、復位指令以及停止指令等，同時也可以在監控計算機上顯示天線的實時狀態信息以及角度波動情況，提供良好的人機對話功能。
2.3 終端單元
終端單元集VOIP語音、傳真、視頻采集及編解碼傳輸、視頻顯示回放、網絡互聯等多種功能于一體，預留與各種非衛星通訊終端設備（如計算機）的接口，具備與衛星通訊網絡間的實時雙向通訊功能。終端單元集成于手提箱內，防塵、防震、體積小、重量輕、攜帶方便，采用積木式結構，可根據用戶需要選擇不同衛星通信體制設備終端單元，并根據具體需要，對功能模塊進行選配。終端單元原理框圖如圖3所示。
終端單元的核心設備是衛星調制解調器，其主要功能是完成基帶信號的編/解碼、調制/解調等信號處理，且自身帶有IP路由功能，通過設置網關，局域網內的網絡設備能夠連入衛星網絡，實現與其他衛星站之間的網絡通信、視頻會議、數據通信等。
三、結構方案
便攜式衛星通信站結構設計的核心部件是電/手動二維轉臺，它的結構形式直接關系到整個便攜式衛星通信站的外形、重量、體積等。該轉臺分為上、下腔體兩個部分，方位和俯仰驅動機構均布置在上腔體中，下腔體布置支撐結構和接插件。俯仰驅動機構采用雙軸伸步進電機加成品減速器的方式：俯仰電機一端與減速器相連，一端與手動手柄相連，減速器一端與電機相連，一端與天線組件相連，帶動天線組件做俯仰方向的轉動；方位驅動機構采用雙軸伸步進電機加自制減速機構（蝸輪蝸桿加圓柱齒輪）的方式：方位電機一端與手動手柄相連，一端與蝸桿相連，通過自制減速機構驅動上腔體和天線組件做方位方向的轉動，上、下腔體的結合處加密封圈，能有效防塵、防雨。方位驅動機構中有蝸輪蝸桿，能有效自鎖，可防止大風對天線面在方位方向上的吹移，俯仰驅動機構外加鎖緊裝置，可防止大風對天線面在俯仰方向上的吹移；極化裝置所需的驅動力矩很小，采用單軸伸步進電機加成品減速器和同步帶驅動的結構方式。
天線面采用可拆卸的剖分結構形式，共分為六瓣，除主瓣與轉臺固定連接外，其余五瓣可拆卸，通過專門的快裝機構拆裝。整個控制系統模塊裝在一個腔體內，該腔體采用碳纖維開模加鑲嵌散熱金屬塊的方式制造，蓋板采用倒扣結構形式，配合碳纖維腔體邊緣的密封橡膠條，和轉臺配合使用，能有效散熱且能密封防雨。
四、軟件設計
便攜式衛星通信站實現一鍵對星功能采用程序跟蹤與步進跟蹤相結合的跟蹤方式，即：先利用程序跟蹤實現天線的粗對準，再采用步進跟蹤實現天線的精對準，可以提高系統跟蹤的速度與精度。
程序跟蹤將需要搜索的衛星的軌道信息（衛星的在軌經度、極化方式、下行頻率、符號率）預存入天線控制器中（在管理員權限下同時支持手動輸入衛星的在軌信息），讀取GPS、數字羅盤、傾角儀等傳感器數據，計算出天線俯仰、極化、方位的指向，向俯仰、方位、極化電機控制驅動器發出命令，俯仰、方位、極化電機轉到指定位置實現對衛星的搜索與跟蹤。程序跟蹤的關鍵是通過兩點GPS位置信息計算天線的指向角度，主要涉及到大地坐標系到載體坐標系的矩陣變換算法。
步進跟蹤是在程序跟蹤后，在天線方位角±10°、俯仰角±2°范圍內以“Z”字型方式掃描空域，精密調整天線指向，在信標信號或載波信號鎖定后，微調天線找出信號的最大值指向角度，此時鎖定衛星。
五、結論
我公司設計、生產的便攜式衛星通信站具備全自動“一鍵對星”能力，設備從展開、跟蹤、對星、調整、收藏均可全自動完成，安裝簡單，無須較準，快速對星，通過VSAT通信網，可在較短時間內迅速搭建一個高品質的衛星通信網絡。目前該系統已在四川省人防辦、綿陽市人防辦、雅安市人防辦、南充市人防辦投入使用，客戶反映良好。
參 考 文 獻
[1] 胡正飛，訪繼東. 便攜式衛星通信地球站結構及其控制系統設計[J]. 機電產品開發與創新，2006，19（3）：4～6
篇8
衛星通信以其得天獨厚的優勢為人類社會的進步做出了自己的貢獻，推動了經濟的發展。由于衛星通信這種獨特的特性使其成為目前高技術戰爭以及局部沖突進行信息傳遞以及通信指揮控制的重要通信方式，是未來軍用通信網發展的保障。但目前的衛星通信在抗干擾方面的能力還有許多不足之處，需要我們建立比較強大的抗干擾能力的衛星通信系統。
一、衛星通信的發展狀況
衛星通信在通信領域的意義十分重大，但在發展的過程中也出現了一些問題。主要體現在：第一，數據的傳輸速度和效率。我們目前正處于信息化的時代，在這個時代我們的信息傳輸速度是非常快的。原來傳統的數據傳輸方式是以頻分復用和碼分復用技術這兩種技術作為制成的，但是發展到現在已經無法滿足衛星通信日益增長的用戶需求了。因此我們還是需要在長距離傳輸延時的問題上多下功夫，盡量避免傳輸延時對實時數據產生的影響。第二，成本與需求不成正比。當前現代的大眾通信方式主要表現為移動通信和寬帶互聯網。在寬帶領域中，衛星通信是沒有光纖寬帶更加方便快捷的，而且在移動通信中也比地面蜂窩移動系統的性價比低。所以造成的結果是盡管移動的長途通信費已經大幅度下降，但衛星長途通信的轉發器費用并沒有發生任何變化，這就在無形中提高了衛星通信系統的運行成本。因此我們需要多加努力解決這種不成正比的現象。第三，寬帶IP的傳輸以及實現問題。目前中國的寬帶IP衛星系統一般采用的是ATM的傳輸技術。主要是因為這種技術的性能可以支持與衛星通信系統相關的指標要求，盡管大部分的要求都十分符合，但在實際的操作過程中還是遇到了很多問題。需要我們可以實現在衛星 ATM 分層，但是由于包含ATM交換機的子網移動性管理的步驟過于繁復，需要我們盡快提出解決方案。
二、衛星通信抗干擾問題的概括
從目前衛星通信抗干擾的發展情況來看，衛星通信的抗干擾體制還是非常不全面的。然而我國在抗干擾技術的研究上還是有所進步的，例如調制解頻技術、猝發抗干擾技術以及擴頻通信抗干擾技術等，這些技術都是通過地面網技術逐漸發展起來的。通過不斷發展應用到了衛星通信方面，從而提高了衛星的抗干擾能力。盡管如此，這些新技術在實際應用的過程中還是存在一些問題的，因此我們需要加強抗干擾體制以及衛星抗干擾技術的研究，提高衛星的抗干擾能力。
三、衛星通信抗干擾體制的分析
為了使衛星通信的抗干擾體制發展的更加完善，我們需要找的是可以有效地抵御各種人為干擾以及與衛星通信特點相等并且抗干擾能力非常強的抗干擾新技術。從通信電子的角度看，衛星抗干擾技術主要是跟蹤干擾和寬帶強功率干擾等技術。對于衛星通信的發展來說，為了盡量避免干擾，我們一定要考慮各種抗干擾效果、技術因素和經濟因素，同時做到跟蹤、測位上行衛星信號，從而使衛星通信過程不受影響或者少受影響。因此，我們一定要進一步的研究衛星抗干擾通信體制，為以后的發展奠定一個良好的基礎。從專業技術的角度看，擴展頻譜通信是目前最常用而且抗干擾能力強的一種方式，這種方法的主要內容是直接擴譜通信和跳頻通信的有機組合。目前在地面網中，這種技術己經發展的比較完善，而且預計這種技術應該會成為未來衛星抗干擾體制的關鍵技術。為了使這種技術能夠成功的移植到衛星通信中去，我們還需要進行進一步的技術研究。同時，還要學會使用有效的網管網控技術和科學合理的組網方式，這樣就可以進一步促進衛星抗干擾技術的發展。但從地面網絡的方面看，實現衛星通信抗干擾體系，是需要深入研究各種技術問題的。例如擴頻碼的選擇、跳頻圖案的設計以及如何與現有衛星網絡的兼容問題以及數字化終端等方面進行仔細地考慮[1]。通過各種相關文獻的查看以及進一步深入的研究，主要有以下幾種抗干擾通信體制。主要是：(1)利用地面站來完成信號擴頻的全過程，然后星上處理轉發器主要是解決解擴的過程，因此我們一定要對星地一體化的研究和設計多下功夫。(2)把擴譜技術作為主要應用的技術，除此之外，以天線調零技術等抗拒強干擾技術作為輔助技術，使整個系統的抗干擾強度的范圍達到5dB。(3)將擴譜信號作為上行信號，同時采用TDM信號為下行信號，這樣在簡化終端設備的時候就可以使抗干擾系統技術順利完成。(4)我們在頻段的選擇上，應該朝著EHF段的方向發展。(5)從目前發展情況來看，我們可以實現對8一16路信號同時進行研究，而且每路信號速率可以設置成4.8kbit/s、9.6kbit/s、14.4kbit/s、 19.2kbit/s等，不僅能隨機占用信道也可以按申請分配信道。(6)我們可以在70赫茲或者140赫茲中頻里進行信號解擴和信號擴譜。同時采用36 赫茲或者72赫茲寬的轉發器，這樣就能夠充分利用現有的器件和技術。
四、衛星通信抗干擾體制的關鍵技術
目前最常使用的抗干擾體制是通過上行擴譜信號和下行擴譜信號同時利用地面站進行信息的交換和發出。其中的關鍵技術就是上行信號擴譜技術和星上解擴技術，所選擇的是跳頻與直擴互相結合的衛星通道，而且運用的是先擴后跳的方式，這種方式的好處是可以更好地實現星上解擴技術和星上解跳技術。編碼與變換信息的實現主要是通過把基帶信號轉化成供衛星通道使用的傳輸碼，同時利用芯片技術以及軟件完成。更明確的說，直接擴譜模塊可以利用PN碼和基帶信號直接進行擴譜，這樣使其的靈活性更強，適用范圍也變得更廣。還需要我們考慮的是預處理問題，它主要是通過軟件以及數字濾波技術來實現信號的分離，隨后，各路進行各自的解擴與解跳，將基帶信號恢復正常，進行成幀的同時通過TDM數據運用廣播的形式直接傳送到地面，達到自己滿意的效果。
結束語
總而言之，衛星通信的抗干擾問題是一個非常復雜的問題，在任何一個環節都不能有差錯，否則就會影響到衛星通信的質量，所以我們還需要在衛星通信的抗干擾能力方面進行更加深入地研究，實現衛星通信質量的提高。
篇9
關鍵詞：消防；通信指揮；系統設計
中圖分類號：TN99
1 系統的建設要點
1.1 建設目標
根據消防現場所處的工作環境和對應急通信系統功能要求，采用現代化的衛星通信及圖像傳輸技術、計算機軟/硬件技術、電子及自動控制技術，建成一個先進實用、靈活機動的集現場實況信息采集傳輸與指揮于一體的通訊應急系統。概括起來，消防移動通信指揮系統的建設目標如下：
（1）實現消防現場的視/音頻信息的實時采集與實況轉播，同時實現現場與省總隊指揮中心之間的異地會商。消防通信指揮車在實現消防現場的視頻圖像、語音的實時采集與實況轉播的同時，還能把省總隊指揮中心的指揮信息既有效又及時地傳到消防現場，從而達到對現場的實時信息可靠及時地記錄，為指揮中心的領導提供實時有效的視頻監控和通信指揮手段，這將大大提高省總隊指揮中心對消防現場決策指揮的科學性；
（2）實現消防現場與省總隊之間的網絡互聯。指揮車上的數據通信信道，可以實現現場與省總隊間的網絡互聯，為火情、災情等數據信息的傳輸提供通道；
（3）實現消防現場與省總隊之間的語音通信。利用消防專網通信設備實現與省總隊之間的語音通信，同時，通過衛星通道實現省總隊會商室與指揮車間的語音通信；
（4）在消防搶險現場形成應急通信指揮分中心，指揮搶險救災。以車載衛星地面站為指揮分中心，展開應急車載超短波系統、無線局域網系統、模擬集群通信系統，實現車輛方圓數公里的移動圖像傳輸、辦公網絡、語音指揮調度等功能，指揮現場人員協同作戰、搶險救災。
1.2 建設任務
主要建設任務包括：建設省總隊中心站1個，消防衛星通信指揮車1套；主要完成江西省境內范圍內災情圖像采集、傳輸、異地會商、語音調度、現場指揮等功能。選配消防衛星通信便攜站1套，輔助中心站和指揮車的圖像采集、傳輸、異地會商、語音調度、現場指揮功能。
1.3 建設原則
滿足江西境內搶險救災應急通信指揮的需求；
利用運營商衛星資源設施，節約工程投資；
在滿足使用要求和通信質量的前提下，優化網絡結構，盡量減少設備品種，簡化系統配置，提高系統的可靠性和穩定性；
采用標準化設計及定型產品，對關鍵設備及其接口采用標準接口，以便系統的擴容；
設備操作簡便、機動、靈活。
2 系統設計方案
2.1 總體設計方案
2.1.1 整體網絡拓撲
圖1 消防整體網絡拓撲示意圖
2.1.2 消防通信指揮車
消防通信指揮車主要由經過特殊改裝的載車和車載的眾多電子設備所組成，其主要功能由各成套的電子設備來實現。具體來說，整個應急通信指揮車由衛星鏈路子系統、現場圖像采集處理子系統、語音調度通信子系統、數據通信子系統、車載設備供電子系統、車載顯示會商系統六部分及其他附屬設備組成。下面分述各子系統的功能。
（1）衛星鏈路子系統。該子系統的功能是完成消防現場的指揮車至省總隊指揮中心之間的多媒體圖像、數據及語音信息的雙向傳輸。同時，可以實現消防現場的指揮車至公安部指揮中心的點對點傳輸；
（2）現場圖像采集、處理子系統。該子系統的功能是采集消防現場的活動圖像、背景聲音、語音等信息同時傳送到位于現場的指揮車上，然后經指揮車上衛星鏈路傳送至省總隊指揮中心；
該系統的信息流程為：視音頻微波傳輸設備指揮車中心站，即單兵攜帶攝像機和單兵微波傳輸設備到消防現場各個采集點進行圖像攝錄，通過微波傳輸設備將采集的實時聲像信息發送至指揮車，指揮車上的單兵微波接收設備將收到的聲像信息經視音頻切換器選定一路送至視頻會議系統，經衛星通信設備發射到省總隊；省總隊指揮中心接收到傳回信息，經解調后還原出現場的圖像、聲音信號送至監視器或大屏幕顯示系統。
省總隊指揮中心向消防衛星通信指揮車發送視音頻信息與上述流程相反。
（3）語音調度通信子系統。該子系統的功能是利用車載基地轉信臺，和手臺進行通話。與其它車載臺之間可以保持8-10公里的話音通信；以車為中心可以支持手持臺與手持臺4-6公里的話音通信，車臺與手臺2-3公里的通信；
（4）數據通信子系統。該子系統的功能是實現位于消防現場的消防衛星通信指揮車至省總隊指揮中心之間的數據通信，即指揮車上的數據通信終端通過指揮車至省總隊之間的數據通道可調用省總隊相關數據庫中的有關數據信息。通過點對點通信系統可以實現消防現場的消防衛星通信指揮車至公安部的數據通信；
（5）車載設備供電子系統。該子系統的功能是為所有車載設備提供供電電源；
（6）車載廣播擴音系統。該子系統用于車輛現場聲音的擴音，包括車內音箱、車頂喇叭和手持擴音器。
3 結論
目前江西省公安消防總隊已配備7輛衛星通信指揮車，并以衛星通信指揮車作為移動消防通信指揮中心，多次在重大災害事故處置及演練過程當中發揮了重要作用。
參考文獻：
篇10
3GPP（The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴計劃）的LTE（LongTermEvolution，長期演進）標準是4G移動通信的主要技術方案之一。文獻[1-2]針對星上功率放大器引起的非線性失真、大時延特性和時間分集對LTE空中接口進行改進。文獻[3]通過分析衛星信道物理特性，并將信道物理特性作為依據對LTE的空中接口進行改進，增強了衛星信道傳輸的可靠性。上述文獻都提出了LTE空中接口適應衛星通信系統可能會遇到的典型問題，并給出了主流的改進策略，但并沒有在理論上詳細探究LTE空中接口在衛星系統上的可行性，并且沒有將WCDMA與OFDMA兩種空中接口在衛星信道下對比分析。
文中首先系統性的闡述了以WCDMA和OFDMA為典型代表的地面3G、4G移動通信空中接口，研究了衛星移動通信系統的架構和特點，然后從信噪比門限、誤碼率、功放非線性影響這3個方面對比了WCDMA和OFDMA作為衛星系統空中接口的可行性，最后總結了現有文獻基于LTE在衛星系統中使用的改進方案，為未來衛星移動通信系統空中接口的制定起到了一定的指導作用。
1地面空中接口概述
WCDMA和OFDMA分別是地面3G、4G標準的空中接口，本節分別對兩種空中接口的特點、信道、調制編碼方式等方面進行了概述。
1.1WCDMA空中接口
WCDMA是通用移動通信系統（UniversalMobileTelecommunicationsSystem，UMTS）的空中接口標準，而UMTS是國際標準化組織3GPP制定的全球3G標準之一。WCDMA基于直擴序列碼分多址（DS-CDMA）技術，采用QPSK調制，載波帶寬為5MHz，工作模式是FDD雙工，并且支持不同數據速率的業務傳輸，最高可達2Mbps。在UMTS標準的后續版本引入新的鏈路層技術，支持更高的數據速率服務，具有更好的功率/帶寬效率，如增強版本是高速分組接入（HighSpeedPacketAccess，HSPA），HSPA包括高速下行分組接入（HSDPA）和高速上行分組接入（HSUPA）。HSDPA引入高速下行鏈路共享信道（HighSpeedDownlinkSharedChannel，HS-DSCH），支持突發性、非對稱和高速率的分組數據業務。它支持QPSK/16QAM的調制方式，使用基本速率為1/3的并行級聯卷積Turbo碼（ParallelConcatenatedConvolutionalCode，PCCC），速率匹配通過打孔或重傳實現。HSUPA引入增強型專用信道（EnhancedDedicatedChannel，E-DCH），支持更高的上行數據傳輸速率。該信道使用BPSK調制和正交可變擴頻因子（OrthogonalVariableSpreadingFactor，OVSF）碼。
1.2OFDMA空中接口
4G移動通信比較成熟的標準有3GPPLTE標準和IEEE移動WiMAX標準，兩者均為基于正交頻分多址接入（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexingAccess，OFDMA）技術的空中接口，具有抗頻率衰落和靈活分配子載波的特點。LTE和移動WiMAX的每個用戶需要進行時間-頻率子載波分配，支持可擴展的帶寬，FDD/TDD雙工，提供高數據傳輸速率和高頻譜利用率的業務。
LTE和WiMAX標準之間存在差異。LTE標準與HSPA標準類似，使用了基本速率為1/3、可進行速率匹配的并行級聯卷積Turbo碼（PCCC），而移動WiMAX標準規定了各種FEC碼，如雙二進制卷積Turbo碼。另外，它們具有不同的幀結構、系統參數和子載波復用方式。LTE的上行鏈路采用了DFT擴頻OFDMA，而WiMAX的上行鏈路和下行鏈路直接采用OFDMA。圖1描述了HSPA、LTE和移動WiMAX這3個地面移動通信標準的演進過程。
2衛星移動通信系統架構及特點
從上世紀90年代開始，衛星移動通信系統已經取得了的長足的發展。衛星移動通信系統與地面移動通信系統的關鍵優勢是其大的覆蓋面積，而固有的大衰落、長時延、高成本又給衛星移動通信系統帶來了挑戰。衛星移動通信系統可以支持單個或多個衛星，且每一顆衛星可以提供單點波束或多點波束的覆蓋。用戶終端通過衛星連接到網絡，無線信號被指向發往或來自某個網關，系統根據運營商的要求制定一個集中分布或分散分布的網關。衛星環境下，信號由于傳輸途中受到建筑物或地勢遮擋而衰弱。為了確保覆蓋的連續性，利用地面補充部分（ComplementaryGroundComponents，CGC）進行信號重傳。衛星移動通信系統架構如圖2所示，用戶終端可以直接與衛星之間收發信號，也可以通過CGC進行信號重傳。由于衛星信道與地面移動信道在物理特性有較大差異，在對衛星移動通信系統的設計過程需要關注傳輸特性的改進，需要充分考慮衛星信道的影響，衛星信道主要有以下幾個特點：
1)大衰落
隨著收發端之間環境的變化，信號在長的傳播途中緩慢變化，除了自由空間傳播損耗外，雨衰的影響也很大。除了考慮來自衛星的直射信號之外，還需要考慮多徑衰落的影響，多徑衰落能使接收信號在短距離或短時間內的快速變化。
2)長時延
大傳輸時延是衛星通信的固有缺陷，主要是由于星地距離較大造成的，這對時間同步造成一定的挑戰。另外，由于OFDM系統對頻偏非常敏感，而衛星鏈路還會產生較大的頻率偏差，這都將對系統產生嚴重影響。
3)多普勒頻移
由于多普勒頻移的存在會降低信號傳輸的可靠度，對衛星系統性能造成較大影響，因此在編碼、調制、信道估計等多個環節都需要檢測估計出多普勒頻移信息，對其進行補償。
3可行性對比
在針對WCDMA和OFDMA兩種空中接口可行性研究的基礎上，本章從信噪比門限、誤碼率性能、功放非線性容限三個方面對上述接口進行了分析和對比，研究結果發現OFDMA空中接口在衛星系統中具有更好的鏈路性能。WCDMA作為衛星空中接口的可行性研究主要包括：1）MSS系統采用WCDMA可擴充UMTS容量。2)允許與地面UMTS網絡技術上的協同性。3)啟用所有波束和衛星的全頻率復用。4)支持大區域廣播/組播服務。5)對由于商業原因未部署網絡覆蓋的地區、需擴展網絡容量的地區、由于自然災害造成地面網絡被損壞的地區提供了網絡服務[4]。OFDM作為衛星空中接口的可行性研究主要包括：1)盡管具有大的峰均功率比（PAPR），OFDM信號還是能夠在非線性衛星鏈路上有效傳輸。2)預失真設計和前向糾錯編碼是互補的。3)衛星視距（LOS）傳播條件下可以實現正確接收；衛星非視距（NLOS）傳播條件下，由于存在負的鏈路余量，手持終端無法實現正確的業務接收[5]。
兩種空中接口均有其應用優勢，但在多徑信道下，OFDM的頻譜利用率較WCDMA更高；而WCDMA接收機的載噪比高于OFDM[5]。為了完善兩種空中接口可行性研究，下面從信噪比門限、誤碼率性能、功放非線性容限三個角度比較了兩者在衛星信道下的鏈路性能[6]。
1)信噪比門限
衛星寬帶衰落信道存在穩定的傳播時延，HSPA與LTE/WiMAX的Eb/N0門限值是可比的。然而，HSDPA采用了地面中繼，對微弱衛星信號進行增強，因此比LTE/WiMAX需要的Eb/N0門限低。
2)誤碼率
衛星信道的大時延會造成碼正交性的顯著降低，成為HSDPA高速數據傳輸的嚴重制約因素。當HSDPA傳輸速率為2.4Mbps時，誤碼率在Eb/N0為4~5dB時達到最低，卻仍達不到10-3。3)功放非線性影響功放非線性會使鏈路性能受到一定程度的降級。其中，HSDPA在單碼傳輸時功放非線性對鏈路性能影響非常小，而多碼傳輸則會使PAPR增加，性能降低；LTE的上行鏈路使用SC-FDMA，這種調制方式對功放非線性的敏感性較??；WiMAX的上行鏈路則直接使用OFDMA，對功放非線性的敏感性較大。另外，文獻[7]證明了回退和數字預失真結合的方法可以減小放大器非線性的影響。綜上，可以得出以下結論：①衛星寬帶衰落信道環境下，HSDPA與LTE/WiMAX的Eb/N0門限是可比的。②大傳播時延的衛星信道環境下，HSDPA比LTE/WiMAX的Eb/N0門限低。③大傳播時延的衛星信道環境下，碼正交性的損失構成了HSDPA高速數據傳輸正確性的嚴重限制因素。④所有空中接口的鏈路性能都會因為放大器的非線性受到一定程度的降低。其中：-HSPA：在多碼傳輸時PAPR增加。-LTE/WiMAX：OFDM的IFFT處理導致PAPR增加。其中，LTE上行鏈路使用SC-FDMA，受影響小；而WiMAX上行鏈路直接使用OFDMA，受影響大。因此，LTE和WiMAX空中接口在衛星信道下表現的鏈路性能比HSPA更可靠。然而，不論是WCDMA或是OFDMA空中接口都缺少TTI的有效時間分集，從而缺少了時間交織增益，使性能至少損失了5dB。同時，由于衛星系統的功率受限和大時延的存在會使短TTI失去優勢。
4基于LTE的改進方案
前文已對衛星移動通信系統特點以及兩種地面空中接口在衛星系統下的可行性對比進行了研究，得出LTE空中接口在衛星信道下表現出更好的鏈路性能的結論。由于LTE標準中所規定的傳輸時間間隔(TTI)較小，因此在大時延的衛星鏈路下無法得到好的時間分集。另外，衛星鏈路產生的大頻偏和衰落，對OFDM產生嚴重的影響，而傳統OFDM技術的峰均比(PAPR)較大，會導致嚴重失真。因此，要想將LTE空中接口應用到衛星系統，則需要針對衛星信道環境的大時延、大衰落特性帶來的約束，對LTE空中接口進行改進。針對這些問題，需要調整接口以補償衛星系統的大往返時延和大衰落，目前已有幾種主流的改進方法，如頻率復用技術、衛星鏈路同步技術、PAPR降低技術和自適應編碼調制與交織技術。
4.1頻率復用技術
由于頻譜資源有限，在衛星系統中需要提高衛地信道的頻譜利用率，頻率復用是一種較好的解決方案，可以很好的促進地面網與衛星網的融合。
對于采用WCDMA的多點波束衛星系統，可通過給相鄰波束分配不同的擴展碼來實現頻率復用。而對于OFDMA，則一般采用小數倍頻率復用（fractionalfrequencyreuse，FFR），采用該技術可以改善基于OFDMA的多點波束衛星系統的頻譜利用率，有效復用衛星頻率。
圖3顯示了基于OFDMA的多波束衛星系統的頻率復用模式。每一波束分為中心和邊緣區域，每一幀分為兩個時段T1和T2。時段T1被分配給波束半徑為R1的點波束中心的終端，該時間段能被多有子載波利用。時段T2被分配給波束邊緣的終端，該時間段只能被單個子載波利用。然而，為防止相鄰點波束之間的干擾，兩個區域的用戶信號不能同時傳輸。頻譜利用率與點波束中心區域大小有關，如果設置點波束中心區域的半徑比點波束半徑的一半還要大時，即R1>R2/2，則可以獲得比傳統方案更高的頻譜利用率。
4.2衛星鏈路同步接收技術
從物理層角度出發，衛星鏈路中存在大時延會造成嚴重張曼倩，等地面空中接口在衛星移動通信的適用性研究的載波間干擾(ICI)和符號間干擾(ISI)，其中以頻偏影響更為嚴重。一些傳統的同步算法可以應用到衛星系統，但效率不高。目前相關研究組提出了一種基于萊斯信道模型的頻偏估計算法，該算法利用時域恒包絡零自相關(CAZAC)序列進行符號同步和整數頻偏估計，相對現有算法更加快速可靠。在地面OFDMA系統，上行鏈路幀同步可由隨機接入過程獲得。由于小區內的用戶之間的延遲差比子幀長短，子幀長相當于LTE系統的傳輸時間間隔（TTI）。在這種情形下，用戶傳輸一個前導告知基站自己的位置，然后基站在一個TTI內給用戶分配資源。然而，衛星系統一個波束內用戶之間的時延差比1個TTI長，這需要修改LTE系統的上行鏈路定時同步或資源分配方案，使適用于衛星環境。
如果考慮只修改LTE系統中的上行鏈路定時同步方案，資源分配方案不變，這表示上行鏈路信號應在衛星端同時接收。因此，同一波束內的所有用戶都將利用一定的延遲，在同一時刻到達衛星。該方案會造成有效時間資源的浪費，達到了數十毫秒，并直接影響系統吞吐量和延遲敏感業務的QoS。為了解決該問題，需要將上行鏈路定時同步與修改的資源分配方案相結合，上行鏈路定時同步方案與傳統LTE一致，以保留與LTE系統物理層的最大兼容性[8]。例如，UE1和UE2分別代表了位于點波束邊緣和點波束中心的終端，即UE1和UE2分別具有最大和最小的往返時延（RTD）。設定UE1延遲時間為參照，即UE1一旦接收到下行鏈路的資源分配信息，就會立即傳輸上行鏈路信號，等待時間D1=0。那么其余UEj的Dj可以通過修改的資源分配方案計算。實際上，衛星事先通過隨機接入方案可以得到每一個UE的位置信息，并根據位置信息分配資源。該方案中，可以保證最大的時延Dj不超過一個子幀時間，從而增強了整個系統的吞吐量，降低了時延。
4.3PAPR降低技術
OFDM因具有較高的頻譜利用率和較好的抗多徑衰落能力而被廣泛應用于衛星通信系統中，但其較大的PAPR使得信號非線性容抗較差，要求系統內的部件具有很大的線性動態范圍，否則出現非線性產生多載波互調噪聲干擾，所以，降低PAPR是提高衛星系統傳輸性能的一個重要研究方向。目前已經有很多降低PAPR的方法，如限幅濾波、編碼、有效星座擴展（ACE）、多信號表示法等，其中較為常用的有：LTE上行鏈路采用SC-FDMA調制，通過增加DFT和IDFT提高傳輸的準確性，降低傳輸時延；部分格狀成形技術不僅能有效降低OFDM信號的PAPR，而且在保持較高信息率的情況下靈活地與糾錯編碼相結合，大大改善OFDM衛星通信系統的誤碼率性能[3]；分數階傅里葉變換（FRFT）代替傳統OFDM系統中的FFT，在改善OFDM系統誤碼率性能的同時有效降低了PAPR[3]。
4.4自適應編碼調制與TTI交織技術
自適應編碼調制技術（AMC）是一種對抗信道衰減的技術，其使用受限是由于衛星系統的大往返時延造成的。文獻[8]提到了一種有效的功率控制和符號卷積結合的AMC方案，適用于基于LTE的衛星移動通信系統，該方案相對傳統AMC方案有高達10.2%的頻譜效率增益和高達8dB的功率增益。
當終端移動速度降低到一定程度時，信道編碼抵抗衰落效果將會不明顯。衛星鏈路具有大的環路延遲和緩慢的長衰落[9]，LTE標準中的TTI機制無法產生較好的時間分集效果。利用現有混合自動重傳請求(HARQ)的靈活性降低信道的相關性，把LTE發射機同一環路緩存中的數據映射到不同TTI中，達到時間分集的目的。
5結束語
