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摘 要：本文首先介绍了卫星应急通信建设的必要性，然后对VSAT卫星通信传输技术进行介绍，最后着重介绍了卫星通信技术在应急通信中的应用，供相关人士参考。
关键词：卫星通信；应急通信；应用
中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0277-02
前 言
现代社会发展迅速，各行各业都需要通信，保证通信系统业务尤其是应急通信的可靠传输是中国移动等通信运营商的一项重要工作。由于卫星网络的传输距离和抵御自然灾害的能力较强，因此卫星传输技术得到了越来越广泛的应用，基于卫星电源的应急通信网络可以显著提高可靠性。
1 卫星应急通信建设的必要性
如何保证指挥中心在突发事件和自然灾害之间的通信与开放，或及时清除预警信息，及时释放给用户，确保通信业务数据和受影响区域的畅通，保证用户正常使用。中国移动等运营商迫切需要解决这一问题。由于卫星通信没有受到时间、位置、环境等诸多因素的影响，具有传输距离长、易开网、灵活组网、易于实现多址接入的优点，同时可以实现图像的双向语音和数据传输的优势。成为应急通信的重要手段。当灾害发生时，地面通信受到外界的严重破坏，需要了解灾害，应急通信卫星保证重要的信息和数据的传输，更准确，指挥中心收到了保证救灾工作的正当性。因此，建设卫星通信应急通信系统是当务之急。有几种常见的卫星通信系统。
（1）卫星地面站：可以在通信中断区通信指挥调度和通信覆盖范围内实现，其覆盖面广，容量大，但不能移动，适合作为临时指挥部。
（2）应急通信车：机动能力强，可集成在短波、超短波无线电、无线集群和数字地图系统中，通过卫星链路，满足车辆在基站范围内的通信能力，容量小，但运动能力强。可以用作车辆指挥所，用于应急指挥调度，但当道路损坏时，优势很难发挥。
（3）移动式便携站：机动能力强，使用方便，通过卫星链路的便携式站在语音、图像和数据上传的范围内，但受音量和重量的限制，主要用于车载站无法到达的地方，将受到未来的影响。
（4）卫星电话：终端设备，适用于信息传递和指示
为满足应急通信的需要，应将卫星应急通信系统建成以电能地球站为中心，以车载便携台、短波、超短波为主，通过数字地图和卫星电话多种方式。实现独立通信系统的融合。
2 VSAT卫星通信传输技术简介
目前，有三种在中国的传输系统应用于卫星通信系统，即：TDM/TDMA、MF-TDMA和SCPS/DAMA。
2.1 TDM/ALOHATAMA
TDM/ALOHA系统作为一种纯卫星通信网络，其系统中心站是使用广泛的。广播TDM载波，在远端站接收，并选择发送的信息，以便可以有退出通道；同时，在主站的方向上，利用ALOHA机制进行TDMA载波。通过创建入站信道，在碰撞后重新启动信息来建立传输。其主要特点是：首先，多个远程站点以竞争和冲突的形式启动，因此不适用于通信效率低、通信系统长以及信息实时要求良好的情况；这个系统中，每个终端站都应该占用带宽，因此业务数据的处理是否占用信道，将大大降低信道复用的效率。第三，因为这样的卫星系统是一个单一的网络系统，因此。在大中心站广播信道传输和小基站信号接收的帮助下，存在很大的成本问题。
2.2 MF-TDMA
MF-TDMA是在传统的时分多址方式的基础上发展起来的，其原理是高速TDMA载波以不同速率由TDMA载波分解，并且网络上的所有站点都可以基于实际连接。该方法的特点是：①该系统可用于跳频和速度调节。这是由于在网络中没有速度和频率的载波的信息接收和传输支持的多址接入方法。在处理信息时，网络系统变得更加灵活。②可以在单个平台上执行单跳和全网以及星型和混合型的拓扑结构。这是MF-TDMA系统的优点，完全网格业务的应用程序和可配置为星形业务的应用程序不太适合树业务。③系统采用TDMA的帧格式传输，因此需要进行帧同步。④系统的固定应急包和固定帧的设计使得带宽利用率降低。⑤TDMA载波速率不能太低，其目的是提高TDMA帧的效率。⑥纯TDMA系统更昂贵，因此在选择卫星网络时应注意价格选择。
2.3 SCPC/DAMA
在原有FDMA技术的改造之后，SCPC/DAMA可以根据每个信道的占用需求，实现载波模式下的两个节点之间的通信。在这个系统中，建立一个信令信道来建立和释放系统中的信道。远程站点支持DAMA的按需分发，并可通过SCPC与任意两点进行通信。这种方法也有一些特点。①SCPC/DAMA系统采用频分多址处理模式，这比TDMA通信更有效。②可以根据DAMA的需求对SCPC/MADA系统进行重新分配，使得卫星带宽能够节省和提高空间信道资源的利用率。③业务信道采用连续载波方式，使得载波恢复和加密系统更加方便。④SCPC系统的初始成本相对较低。⑤根据系统建立的信道应用分配自动实现；⑥适用于星型、多级星等网络传输模式。
2.4 各种传输技术的比较
三种传输技术，从卫星通信网络的可扩展性和网络对企业提高性能的能力和拓扑结构等方面的响应出发，对具有强扩展性的SCPC/DAMA系统进行了全面的分析。因此网络建设应主要采用SCPC/DAMA系统。
3 卫星通信技术在移动应急通信中的应用
3.1 系统网络实施方案
应急通信系统以中心站为固定指挥中心，应急指挥车为移动指挥中心，应急通信车和卫星便携式站为现场应急终端站。该项目包括以下几个系统：非常小的卫星终端站，4G无线通信系统，短波通信系统等，VSAT卫星通信系统，4G无线通信系统为整个两个综合传输平台的应急通信系统，其他系统用于业务接入系统。
3.2 VSAT衛星通信系统
采用VSAT通信系统具有较强的灵活性、高可靠性、易用性和可直接安装在客户机上的特性，VSAT终端用户数据可以直接与计算机联网、数据传输、文件交换、通信任务等传输，从而消除了地面的长距离通信中断。使用VSAT作为一个专用的远程通信系统是一个很好的选择。
VSAT卫星通信系统主要由中心站、1台应急通信车、1辆通信指挥车，4套便携站组成。系统采用Ku波段卫星应答机，连接中星6卫星，中心站配7套VSAT卫星调制解调器配置，一套专用网络控制发布控制命令，移动应急通信系统的网络拓扑如图1所示。
3.3 地面站实施方案
根据要求和现场调查，在某公司新车库的屋顶上建造了4.5m的电天线，光纤的重新铺设与第二十六层的指挥中心相连。在新大楼的屋顶上建造了一个短波基站，它把一个房间和大楼的顶部隔开（或者在楼顶上的一个新的板房）。地面站设备的主要部件有：3.7MKU频段碳纤维复合天线；4WKu波段功率放大器，满足业务速率的发射需求；低噪声放大器；卫星调制解调器；分流/断路器及各种线缆和适配器；三层网络交换机；集中式路由器、网络管理服务器等；终端设备包括视频会议终端、IP电话、计算机等。移动地面站设备的连接如图2所示。
3.4 便携站实施方案
便携式站采用碳纤维反射器天线，天线主支撑系统采用碳纤维材料，碳纤维材料更稳定，重量轻，强度更高，便于便携式使用；便携式站设备的主要部件是：1mKuB和天线，由6片碳纤维复合材料制成；Ku波段放大器可满足业务速率的发射需求；低噪声放大器；卫星调制解调器；数据交换设备，网络交换机等，为MCU提供网络通道，为IP电话提供专用VPN通道；车载终端、MCU、无线电接收机、音视频输入输出设备、确保现场通信的移动台支持设施和电源系统。移动便携式站设备的连接如图3所示。
4 结 语
在应急通信系统中，利用卫星通信技术，使应急指挥中心更能发挥直接、全面和各方技术手段的优势，通信及时恢复电网系统。在通信领域。随着通信技术的飞速发展，卫星通信技术将成为移动应急通信的重要手段，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]杨 逸，梁 蜻.卫星通信技术在移动应急通信抢修的中的应用[J].技术研究与应用，2014（12）：34～39.
[2]朱立东.卫星通信导论[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3]王海涛.应急通信网络设计及其关键技术[J].南京：解放军理工大学通信工程学院，2010，1.
收稿日期：2018-5-22
关键词：卫星通信；应急通信；应用
中图分类号：TN927.2 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）18-0277-02
前 言
现代社会发展迅速，各行各业都需要通信，保证通信系统业务尤其是应急通信的可靠传输是中国移动等通信运营商的一项重要工作。由于卫星网络的传输距离和抵御自然灾害的能力较强，因此卫星传输技术得到了越来越广泛的应用，基于卫星电源的应急通信网络可以显著提高可靠性。
1 卫星应急通信建设的必要性
如何保证指挥中心在突发事件和自然灾害之间的通信与开放，或及时清除预警信息，及时释放给用户，确保通信业务数据和受影响区域的畅通，保证用户正常使用。中国移动等运营商迫切需要解决这一问题。由于卫星通信没有受到时间、位置、环境等诸多因素的影响，具有传输距离长、易开网、灵活组网、易于实现多址接入的优点，同时可以实现图像的双向语音和数据传输的优势。成为应急通信的重要手段。当灾害发生时，地面通信受到外界的严重破坏，需要了解灾害，应急通信卫星保证重要的信息和数据的传输，更准确，指挥中心收到了保证救灾工作的正当性。因此，建设卫星通信应急通信系统是当务之急。有几种常见的卫星通信系统。
（1）卫星地面站：可以在通信中断区通信指挥调度和通信覆盖范围内实现，其覆盖面广，容量大，但不能移动，适合作为临时指挥部。
（2）应急通信车：机动能力强，可集成在短波、超短波无线电、无线集群和数字地图系统中，通过卫星链路，满足车辆在基站范围内的通信能力，容量小，但运动能力强。可以用作车辆指挥所，用于应急指挥调度，但当道路损坏时，优势很难发挥。
（3）移动式便携站：机动能力强，使用方便，通过卫星链路的便携式站在语音、图像和数据上传的范围内，但受音量和重量的限制，主要用于车载站无法到达的地方，将受到未来的影响。
（4）卫星电话：终端设备，适用于信息传递和指示
为满足应急通信的需要，应将卫星应急通信系统建成以电能地球站为中心，以车载便携台、短波、超短波为主，通过数字地图和卫星电话多种方式。实现独立通信系统的融合。
2 VSAT卫星通信传输技术简介
目前，有三种在中国的传输系统应用于卫星通信系统，即：TDM/TDMA、MF-TDMA和SCPS/DAMA。
2.1 TDM/ALOHATAMA
TDM/ALOHA系统作为一种纯卫星通信网络，其系统中心站是使用广泛的。广播TDM载波，在远端站接收，并选择发送的信息，以便可以有退出通道；同时，在主站的方向上，利用ALOHA机制进行TDMA载波。通过创建入站信道，在碰撞后重新启动信息来建立传输。其主要特点是：首先，多个远程站点以竞争和冲突的形式启动，因此不适用于通信效率低、通信系统长以及信息实时要求良好的情况；这个系统中，每个终端站都应该占用带宽，因此业务数据的处理是否占用信道，将大大降低信道复用的效率。第三，因为这样的卫星系统是一个单一的网络系统，因此。在大中心站广播信道传输和小基站信号接收的帮助下，存在很大的成本问题。
2.2 MF-TDMA
MF-TDMA是在传统的时分多址方式的基础上发展起来的，其原理是高速TDMA载波以不同速率由TDMA载波分解，并且网络上的所有站点都可以基于实际连接。该方法的特点是：①该系统可用于跳频和速度调节。这是由于在网络中没有速度和频率的载波的信息接收和传输支持的多址接入方法。在处理信息时，网络系统变得更加灵活。②可以在单个平台上执行单跳和全网以及星型和混合型的拓扑结构。这是MF-TDMA系统的优点，完全网格业务的应用程序和可配置为星形业务的应用程序不太适合树业务。③系统采用TDMA的帧格式传输，因此需要进行帧同步。④系统的固定应急包和固定帧的设计使得带宽利用率降低。⑤TDMA载波速率不能太低，其目的是提高TDMA帧的效率。⑥纯TDMA系统更昂贵，因此在选择卫星网络时应注意价格选择。
2.3 SCPC/DAMA
在原有FDMA技术的改造之后，SCPC/DAMA可以根据每个信道的占用需求，实现载波模式下的两个节点之间的通信。在这个系统中，建立一个信令信道来建立和释放系统中的信道。远程站点支持DAMA的按需分发，并可通过SCPC与任意两点进行通信。这种方法也有一些特点。①SCPC/DAMA系统采用频分多址处理模式，这比TDMA通信更有效。②可以根据DAMA的需求对SCPC/MADA系统进行重新分配，使得卫星带宽能够节省和提高空间信道资源的利用率。③业务信道采用连续载波方式，使得载波恢复和加密系统更加方便。④SCPC系统的初始成本相对较低。⑤根据系统建立的信道应用分配自动实现；⑥适用于星型、多级星等网络传输模式。
2.4 各种传输技术的比较
三种传输技术，从卫星通信网络的可扩展性和网络对企业提高性能的能力和拓扑结构等方面的响应出发，对具有强扩展性的SCPC/DAMA系统进行了全面的分析。因此网络建设应主要采用SCPC/DAMA系统。
3 卫星通信技术在移动应急通信中的应用
3.1 系统网络实施方案
应急通信系统以中心站为固定指挥中心，应急指挥车为移动指挥中心，应急通信车和卫星便携式站为现场应急终端站。该项目包括以下几个系统：非常小的卫星终端站，4G无线通信系统，短波通信系统等，VSAT卫星通信系统，4G无线通信系统为整个两个综合传输平台的应急通信系统，其他系统用于业务接入系统。
3.2 VSAT衛星通信系统
采用VSAT通信系统具有较强的灵活性、高可靠性、易用性和可直接安装在客户机上的特性，VSAT终端用户数据可以直接与计算机联网、数据传输、文件交换、通信任务等传输，从而消除了地面的长距离通信中断。使用VSAT作为一个专用的远程通信系统是一个很好的选择。
VSAT卫星通信系统主要由中心站、1台应急通信车、1辆通信指挥车，4套便携站组成。系统采用Ku波段卫星应答机，连接中星6卫星，中心站配7套VSAT卫星调制解调器配置，一套专用网络控制发布控制命令，移动应急通信系统的网络拓扑如图1所示。
3.3 地面站实施方案
根据要求和现场调查，在某公司新车库的屋顶上建造了4.5m的电天线，光纤的重新铺设与第二十六层的指挥中心相连。在新大楼的屋顶上建造了一个短波基站，它把一个房间和大楼的顶部隔开（或者在楼顶上的一个新的板房）。地面站设备的主要部件有：3.7MKU频段碳纤维复合天线；4WKu波段功率放大器，满足业务速率的发射需求；低噪声放大器；卫星调制解调器；分流/断路器及各种线缆和适配器；三层网络交换机；集中式路由器、网络管理服务器等；终端设备包括视频会议终端、IP电话、计算机等。移动地面站设备的连接如图2所示。
3.4 便携站实施方案
便携式站采用碳纤维反射器天线，天线主支撑系统采用碳纤维材料，碳纤维材料更稳定，重量轻，强度更高，便于便携式使用；便携式站设备的主要部件是：1mKuB和天线，由6片碳纤维复合材料制成；Ku波段放大器可满足业务速率的发射需求；低噪声放大器；卫星调制解调器；数据交换设备，网络交换机等，为MCU提供网络通道，为IP电话提供专用VPN通道；车载终端、MCU、无线电接收机、音视频输入输出设备、确保现场通信的移动台支持设施和电源系统。移动便携式站设备的连接如图3所示。
4 结 语
在应急通信系统中，利用卫星通信技术，使应急指挥中心更能发挥直接、全面和各方技术手段的优势，通信及时恢复电网系统。在通信领域。随着通信技术的飞速发展，卫星通信技术将成为移动应急通信的重要手段，具有十分重要的意义。
参考文献
[1]杨 逸，梁 蜻.卫星通信技术在移动应急通信抢修的中的应用[J].技术研究与应用，2014（12）：34～39.
[2]朱立东.卫星通信导论[M].北京：电子工业出版社，2009.
[3]王海涛.应急通信网络设计及其关键技术[J].南京：解放军理工大学通信工程学院，2010，1.
收稿日期：2018-5-22