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摘要:本文首先分析了C波段衛星通信網的主要信息,其次闡述了C波段衛星通信網里兩種系統的內容,然后總結了KU波段衛星網的主要內容信息,旨在通過對衛星通信在民航中的作用分析研究,保障民航通信業的發展。
關鍵詞:衛星通信;民航;應用
1C波段衛星通信網
在1995年國家建立了民航C波段衛星通信網,使用的轉發器為鑫諾1號(SIN0-1)通信衛星8B,SIN0-1的使用年限在2011年到期后,轉為使用中星十號通信衛星,采用了垂直極化為上行鏈路,下行鏈路則采用了水平極化,帶寬一共為36MHz。采用了美國休斯網絡系統公司的甚小口徑終端,工作波段為4GHz-6GHz,組成部分主要為小型衛星電話地球小站和小型衛星數據地球小站。網絡方面主要有主用網絡控制中心、備用網絡控制中心和TES系統以及PES系統。現階段建成的TES遠端站有162座,PES遠端站有98座。
1.1TES網絡系統
基于數字話音和數據通信的網狀網就是TES衛星,可以于多個地球站間提供網狀連接,對于系統內遠端站之間的電話和同步或異步數據通信都能夠支持,并且沒有地點限制,除了用于傳輸話音外還可以傳輸數據。系統采用的調制方式為QPSK和BPSK,提供的前向糾錯編碼的效率是1/2或者3/4。TES系統用于傳輸話音的時候,系統提供的編碼有32kb/sAD-PCM和16kb/sRELP以及9.6kb/sRELP集中方式,應用回波抵消技術,還可以用話音激活技術。這類技術可以節約帶寬和占用衛星通信功率。在現階段的網絡中話音信道接口方式有四種,分別是,4線E/M交換機、TELLABS和ICM卡以及SMT-201信令轉換器,對于不同用戶設備的需求都能夠滿足。目前,自動轉報電路、幀中繼、雷達信號傳輸、甚高頻VHF遙控引接和氣象數據傳輸以及普通電話都是民航TES衛星通信系統傳輸的主要業務。民航TES衛星網擁有的兩套網絡控制系統完全一樣,負責管理和控制網絡,在其中一個系統出現故障情況時由另一個系統接替網絡管控工作。目前網絡中的遠端站覆蓋了全國民航機場,也覆蓋了部分導航臺,共有162個,根據各自的業務和重要性不同來分類。
1.2PES網絡系統
PES系統的組成為一個主站(HUB)以及98個遠端站,主要用途是提供數據通信服務,可以提供主站與遠端站的點到點雙向連接傳播,或者是主站到多點的廣播方式傳播。PES系統的遠端站之間都必須要通過網管站進行數字雙向傳輸才可以完成業務,即完成數據傳輸需要兩跳,無法進行直接的數據通信。網絡的管理中心和業務中心都是網管站,實現遠端站的信息傳遞,都必須要通過網管站的處理。民航PES衛星網的出境信道有1條,入境信道有7條,出境帶寬是1.6MHz,速率是512kb/s;入境帶寬是0.4MHz,速率是128kb/s。幀中繼和分組干線電路以及氣象數據,都屬于目前民航PES衛星系統傳輸的主要業務。
2KU波段衛星通信網
由于民航通信業務量日益增多,C波段衛星通信資源已經無法很好的滿足業務需求,從2005年開始,民航總局開始了Ku波段衛星網的建設,通過與C波段衛星網形成優勢互補,組成了一個新型民航專用衛星通信網,具備了更高的可靠性,12GHz-14GHz是其工作波段。其網絡主要包含主用網絡控制中心和備用網絡控制中心,以及地面接收站。
2.1系統簡述
民航Ku衛星系統使用了亞洲四號通信衛星,采取的是線性極化方式,配備的轉發器有28個,均是36MHz帶寬的C波段轉發器,20個KU波段載荷里,有16個固定衛星業務(FSS)頻段以及4個廣播衛星業務(BSS)頻段的轉發器。Ku衛星系統地面磚采用的是VSATPlusⅡ系統,這種系統生產與加拿大PolarSat通信公司,網絡拓撲結構是全網狀結構,并且在這個基礎之上,可以支持單向廣播回傳的星狀網絡結構以及星狀/網狀混合結構。民航KU衛星系統采用的調制方式是QPSK,并且采用了多載頻調頻TDMA技術,以及1/2、3/4、7/8的前向糾錯編碼,除此之外還支持幀中繼電路的RS編碼,讓系統解調門限以及天線和功放的配置可以進一步被降低。
2.2地面站的配置
KU衛星通信網絡的網控中心主站在北京,是全網的控制盒管理中心,全網業務的分配和管理工作都在這里完成,并且,還有一個備份網控站設置在上海,如果出現主站發生故障的情況,備份站就會對主站的工作進行接替。不同的地區有不同的傳輸業務,因此設置了不同類別的遠端站,其中有10個一類站,23個二類站,12個三類站以及48個四類站,不同遠端站的設備配置也存在差異。目前,幀中繼業務、甚高頻VHF電路、雷達信號引接、撥號話音電路和視頻會議業務以及管制熱線電話等,都屬于KU波段衛星網傳輸的主要業務。
3結束語
隨著網絡技術的發展,民航通信網絡建設也日益完善,衛星通信承載了越來越業務,要求著衛星通信必須要具備更高的高效性和安全性。經濟的飛速發展帶動了許多新興業務,衛星通信在這些方面有著獨特的優勢,在民航通信領域的發展空間十分廣闊,并且有非常好的發展前景,同時也能夠推進民航通信業的發展。參考文獻[1]賴月梅.衛星通信在民航中的應用概述[J].科技廣場,2014(04):119-121.
作者:郭湘云 單位:中國民用航空飛行學院洛陽分院