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第1篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信;便攜;通信體制

在“5.12汶川地震”過后的多次突發(fā)公共事件的處置中發(fā)現(xiàn)，公共通信網(wǎng)絡(luò)在突發(fā)公共事件發(fā)生時通常會出現(xiàn)癱瘓、堵塞的情況，衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信的保底通信手段是不可或缺的，如果需要在環(huán)境惡劣或特殊地形的條件下第一時間到達現(xiàn)場，并且攜帶較多的搶險器材，這時體積小、重量輕、便于攜帶便成為了衛(wèi)星通信設(shè)備考慮的重要因素。現(xiàn)有衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有不同體制，對應(yīng)的使用環(huán)境也有所不同，用戶需要根據(jù)不同環(huán)境和不同應(yīng)用的要求選擇相應(yīng)的便攜式衛(wèi)星通信系統(tǒng)。

一、現(xiàn)有衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分類及優(yōu)缺點

衛(wèi)星現(xiàn)有通信制式有FDMA、TDMA、CDMA。

1.FDMA：頻分多址，采用調(diào)頻的多址技術(shù)。不同用戶使用不同頻帶實現(xiàn)信號分割，即在同一時間內(nèi)不同用戶使用不同頻帶。

優(yōu)點：一個終端對應(yīng)一段頻段，別的終端不能使用該頻段，因為是獨享，所以可以支持穩(wěn)定速度較快的通信，上傳、下載速度接近，應(yīng)用時間較長，設(shè)備經(jīng)過實戰(zhàn)考驗。

缺點：因是獨享，所以在同一載波內(nèi)不支持多址通信，且主站設(shè)備多，配置復(fù)雜，通常使用在傳輸視頻上。

2.TDMA：時分多址，采用時分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在不同的時間分配給不同的用戶，即在同一頻帶內(nèi)不同用戶使用不同時隙。

優(yōu)點：所有終端可以使用同一頻段進行通信，在同一載波內(nèi)支持多址通信，網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？梢院艽笄曳植计饋肀容^簡單，能接收大速率的數(shù)據(jù)，下載速度通常大于上傳速度，下載速率通常大于FDMA，上傳速度通常小于FDMA。應(yīng)用時間較長，設(shè)備經(jīng)過實戰(zhàn)考驗。

缺點：主站設(shè)備比FDMA更加復(fù)雜，因帶寬不是獨享，通信延時長于FDMA。

該通信制式通常在需要較大下載數(shù)據(jù)的情況下使用，通常使用于綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，上網(wǎng)、傳輸數(shù)據(jù)等。

3.CDMA：碼分多址，采用碼分的多址技術(shù)。業(yè)務(wù)信道在同時分配給不同的用戶，通過不同的碼制區(qū)別不同的用戶。

缺點：在較少終端的情況下傳輸效率通常低于上述兩種制式，上傳帶寬較小遠小于FDMA和TDMA，只能進行低速率的通信。設(shè)備較少，沒有經(jīng)過實戰(zhàn)考驗。

優(yōu)點：設(shè)備架設(shè)的復(fù)雜度低于上述兩種體制。

載波頻譜密度低，降低對鄰星的干擾，特別適用于0.5m口徑以下的VSAT系統(tǒng);具有軟容量特性，即在少量降低在用信道載噪比的代價下，可以在額定系統(tǒng)容量基礎(chǔ)上臨時增加少許信道，以滿足系統(tǒng)突發(fā)負載增加。

抗干擾能力強：因?qū)⒂杏玫男盘枖U展到很寬的頻帶上，干擾信號進入與有用信號同頻帶內(nèi)的干擾功率大大降低，從而增加了輸出信號/干擾比，因此具有很強的抗干擾能力。

可進行多址通信：采用正交性等方式區(qū)別不同終端，使各網(wǎng)在同一時刻共用同一頻段，因此在同一頻段內(nèi)可支持多個終端傳輸。

頻帶可復(fù)用：采用正交性等方式區(qū)別不同終端，因此兩個不同網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)念l帶可重疊復(fù)用。

二、不同衛(wèi)星通信體制對應(yīng)的便攜系統(tǒng)解析

1.FDMA

設(shè)備特點：

系統(tǒng)采用 Ku頻段，單跳直連，動態(tài)組網(wǎng)，滿足低速、中速、高速業(yè)務(wù)需求。

具有雙向通信能力，能實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、圖像的傳輸。

具備高速數(shù)據(jù)傳輸和視音頻傳輸，每路數(shù)據(jù)傳輸速率不小于64kbps，每路話音傳輸速率不小于8kbps，每路圖像傳輸速率為768kbps至2Mbps;每路綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)至少包含4路話音、1路圖像和2路數(shù)據(jù)。

采用基于IP協(xié)議的通信標(biāo)準(zhǔn)和FDMA/DAMA衛(wèi)星通信技術(shù)體制，并能通過衛(wèi)星鏈路全網(wǎng)互聯(lián)互通。

支持任何符合TCP/IP協(xié)議的數(shù)據(jù)，支持QOS協(xié)議及TCP協(xié)議加速。

系統(tǒng)支持BPSK、QPSK、8PSK等多種調(diào)制方式和TPC 1/2、3/4、7/8編碼方式。

衛(wèi)星通信設(shè)備通過IP接口與電視會議設(shè)備、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、通信設(shè)備、視音頻編解碼設(shè)備等連結(jié)。

中頻接口采用L波段。

系統(tǒng)應(yīng)具備自動上行功率控制能力（AUPC）。

綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)可通過IP加密方式傳輸并采用統(tǒng)一型號的加密設(shè)備。

設(shè)備性能：

自動對星便攜站應(yīng)具備一鍵自動對星功能，架設(shè)開通時間為3-5分鐘。

天線應(yīng)具有高增益、高效率、低旁瓣、小電壓駐波比等良好電氣特性，旁瓣特性和交叉極化隔離度指標(biāo)滿足衛(wèi)星公司入網(wǎng)要求。

具備重量輕，抗震能力強，集成度高，工作適應(yīng)溫度范圍廣等特性。

能為BUC及LNB提供10MHz外參考，能通過饋線給BUC供電。

功耗小、工作溫度范圍廣、重量輕。

便攜式衛(wèi)星站配置1臺調(diào)制解調(diào)器和1臺DVB接收機。

2.TDMA

設(shè)備特點：

兩個背包就是一個完整的基于衛(wèi)星通信的多業(yè)務(wù)終端，特別利于越野行動?？梢赃x擇人力發(fā)電機，這樣三人小組可以完成惡劣條件下的應(yīng)急通信保障。在全國城鄉(xiāng)大多數(shù)地點，與多個固定地點和機動地點聯(lián)網(wǎng)通信。在全國城鄉(xiāng)大多數(shù)地點，與多個固定地點和機動地點進行視訊會議或視訊對話。可以全部放進普通小汽車的后備箱內(nèi)?？梢酝ㄟ^民航普通行李安檢。

設(shè)備性能：

使用“靜中通”天線手動尋星的衛(wèi)星交互式寬帶多媒體通信系統(tǒng)。主要用于衛(wèi)星應(yīng)急通信，在到達現(xiàn)場后按要求展開天線，手動尋星，然后建立衛(wèi)星通信鏈路。衛(wèi)星通信鏈路支持基于IP的數(shù)據(jù)通信，支持VPN，支持VLAN。系統(tǒng)自身對外具備一個標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)絡(luò)接口，可以運行地面計算機網(wǎng)絡(luò)上的所有應(yīng)用。

可以完成網(wǎng)絡(luò)訪問、網(wǎng)絡(luò)電話、視訊會議等應(yīng)用的一個終端的全部基本功能。此時，系統(tǒng)具備了網(wǎng)絡(luò)拓展的接口，以便接入更多的計算機或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，特別是可選IP保密機的接入;擁有基于PSTN傳真機的接入能力，以便收發(fā)傳真;配有無線圖像傳輸系統(tǒng)，可解決最后一公里的圖像傳輸問題;具有音視頻的AV接入和輸出，以便接入外接的圖像和伴音，或者完成圖像和聲音的輸出。

3.CDMA

設(shè)備特點：

主要用于撥打衛(wèi)星電話，進行小速率的數(shù)據(jù)傳輸

可設(shè)置熱線電話按鍵，實現(xiàn)一鍵呼叫;

攜帶體積不超過50cm×40cm×30cm，總重不超過8kg，包括背包、整體外殼、天線、功放、LNB、調(diào)制解調(diào)器、內(nèi)置北斗模塊、一塊電池、電源適配器、無繩電話、支架;

選用0.3米*0.3米的平板天線，配備無繩電話，方便在單兵設(shè)備附近移動使用;

具有無線AP接入點功能，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)（包括圖片、文本、短信等）傳輸，支持802.11a/b無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，支持UDP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，可通過AP訪問該單兵通信系統(tǒng);

符合衛(wèi)星運營商的入網(wǎng)要求;

手動對星方式，需配備對星輔助工具，具有衛(wèi)星信號強度指示燈、指南針等，對星時間為5-10分鐘;

支持鋰電池供電和使用電源適配器采用交流電供電。電池采用外掛式，可選配不同容量，保證持續(xù)工作時間不低于2小時，待機時間不低于8小時;

具有直觀的電池電量指示燈、工作狀態(tài)指示燈;

外部接口應(yīng)選用航空插座，防水防塵，適應(yīng)野戰(zhàn)環(huán)境;

內(nèi)置北斗定位模塊，可在單兵設(shè)備數(shù)據(jù)模式下上傳地理位置信息;

設(shè)備性能：

提供衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)便攜站與主站、便攜站與便攜站以及便攜站與公用電話網(wǎng)間的話音通信;

提供衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)便攜站與主站、便攜站與便攜站以及便攜站與公用電話網(wǎng)間的數(shù)據(jù)通信;

提供衛(wèi)星網(wǎng)內(nèi)便攜站與主站、便攜站與便攜站間的短報文通信;

系統(tǒng)具有基本網(wǎng)管功能，提供系統(tǒng)的信道分配和基本配置管理。

擴頻帶寬：2、4、8MHz可變。

信息速率：話音，2.4kbps聲碼話;

數(shù)據(jù)，2.4kbps。

通信體制： CDMA/PSK/DAMA。

工作頻段：Ku頻段。

差錯控制：LDPC碼。

話音接口：二線話音、wifi無線接口話音;

數(shù)據(jù)接口：網(wǎng)口、wifi。

三、不同衛(wèi)星便攜系統(tǒng)的優(yōu)缺點和使用場景總結(jié)

現(xiàn)總結(jié)如下：

（一）頻分多址（FDMA）不擴頻多址通信系統(tǒng)

1.特性

采用調(diào)頻的多址技術(shù)。不同用戶使用不同頻帶實現(xiàn)信號分割，即在同一時間內(nèi)不同用戶使用不同頻帶。

2.優(yōu)點和應(yīng)用環(huán)境

頻帶獨享，延時較短，傳輸?shù)臅r延抖動較少，通常應(yīng)用與視音頻傳輸

3.缺點

ODU要求較高，用戶增加時，擴展系統(tǒng)能力比較麻煩

（二）時分多址（TDMA）不擴頻多址通信系統(tǒng)

1.特性

采用時分的多址技術(shù)。一段頻帶在不同的時間分配給不同的用戶，即在同一頻帶內(nèi)不同用戶使用不同時隙。

2.優(yōu)點和應(yīng)用環(huán)境

ODU要求較低，擴展系統(tǒng)能力較簡單，該通信制式通常在需要較大下載數(shù)據(jù)的情況下使用，通常應(yīng)用于綜合業(yè)務(wù)系統(tǒng)，上網(wǎng)、傳輸數(shù)據(jù)等

3.缺點

延時長，傳輸?shù)臅r延抖動較多，不適合對于延時敏感的傳輸業(yè)務(wù)

（三）碼分多址（CDMA）擴頻多址方式通信系統(tǒng)

1.特性

采用碼分的多址技術(shù)。在一段頻帶上，將信息數(shù)據(jù)，用一個帶寬遠大于信號帶寬的偽隨機碼進行調(diào)制，使原數(shù)據(jù)信號的帶寬被擴展，再經(jīng)載波調(diào)制并發(fā)送出去，接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關(guān)處理，把寬帶信號換成原信息數(shù)據(jù)的窄帶信號即解擴，以實現(xiàn)信息通信，不同的用戶使用不同的偽隨機碼進行區(qū)分。

2.優(yōu)點和應(yīng)用環(huán)境

ODU要求最低，能夠降低載波頻譜密度，降低對鄰星的干擾，抗干擾能力和保密能力強于不擴頻通信系統(tǒng)，通常應(yīng)用于語音、小數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>

3.缺點

傳輸效率通常低于不擴頻通信系統(tǒng)，占用頻帶資源多

第2篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

[關(guān)鍵詞]應(yīng)急通信 衛(wèi)星通信 集群通信 短波通信 微波通信

[中圖分類號]TM73[文獻標(biāo)識碼]A[文章編號]1007-9416(2010)03-0102-02

近年來,在世界各地,出現(xiàn)過多次不同種類的緊急事件,如“911”事件、“5?12”汶川大地震、印度洋海嘯及倫敦地鐵爆炸等,既考驗了各國政府的應(yīng)急響應(yīng)能力,也考驗了通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)急通信保障能力。從這些事件中,各國逐步意識到必須具有很完善的應(yīng)急通信體系,才能在發(fā)生重大事件時,保障政府、企業(yè)和個人之間的通信,提高各級政府處置突發(fā)公共事件的能力,減少人民生命和財產(chǎn)的損失。

1 應(yīng)急通信的特點分析

應(yīng)急通信是指在出現(xiàn)自然的或人為的突發(fā)性緊急情況時,綜合利用各種通信資源,保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法,是一種具有暫時性的特殊通信機制。應(yīng)急通信應(yīng)具有隨機性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點。

1.1 應(yīng)急通信的時間、地點不確定

大多數(shù)緊急事件都是突發(fā)的,時間、地點不可預(yù)知或者只可在有限時間內(nèi)預(yù)知但是來不及做準(zhǔn)備,這就要求必須有技術(shù)上的措施可以建立臨時的通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)應(yīng)急通信。

1.2 應(yīng)急通信的容量需求不確

緊急事件發(fā)生期間,即使通信網(wǎng)絡(luò)完好,可肯能因為局部出現(xiàn)的大通信流量會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞癱瘓。如“911”事件發(fā)生后,在紐約移動電話的撥打量平均增加了400%。

1.3 應(yīng)急通信的時效性要求很高

及時的通信保障是實施救援、有效指揮和提高應(yīng)急處理能力的先決條件,同時應(yīng)急通信發(fā)生的地點多數(shù)沒有可用的網(wǎng)絡(luò),而且多數(shù)情況下地形復(fù)雜多變,這就需要在較短時間內(nèi)建設(shè)起靈活易用的通信網(wǎng)絡(luò)。

2 四種常見的應(yīng)急通信手段的優(yōu)缺點

目前主要的應(yīng)急通信手段主要有衛(wèi)星通信、集群移動通信、短波無線電通信、微波接力通信方式。這四種方式都具有采用無線通信方式、機動性好、通信設(shè)備開通巡視等特點,非常適合在緊急情況下的應(yīng)急通信保障。

2.1 衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信不受一般緊急事件的影響,具有覆蓋面大、無縫隙覆蓋、在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)無通信盲區(qū)、與地形和距離不敏感、不受地理環(huán)境、氣候條件和時間限制等優(yōu)勢,能夠覆蓋到大范圍沒有地面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地域,是組成無縫隙覆蓋信息網(wǎng)不可缺少的組成部分,非常適合應(yīng)急通信廣度的需求。缺點是衛(wèi)星通信容量有限,使用成本高。

2.2 集群移動通信系統(tǒng)

集群通信是多個用戶共用一組無線電信道的專用移動通信系統(tǒng)的技術(shù),群組內(nèi)用戶共享前向信道,支持群組呼叫,它采用PTT 方式,呼叫接續(xù)快,被叫不需摘機,適合調(diào)度類業(yè)務(wù)和專用系統(tǒng)。其基本系統(tǒng)可為單基地臺或多基地臺,基本結(jié)構(gòu)可分為單交換中心的單基地臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和單交換中心的多基地臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),組網(wǎng)方式便捷、靈活,非常適用于應(yīng)急現(xiàn)場指揮專網(wǎng)應(yīng)用。缺點是其覆蓋范圍有限。

2.3短波無線電通信

短波通信具有通信距離遠、抗毀能力和自主通信能力強、運行成本低等特點,采用地波傳播和電離層傳播,能滿足中、長距離的通信要求。同時短波電臺實現(xiàn)了數(shù)字化和小型化,體積小、重量輕,便于機動。缺點是頻率資源有限、受地形、地物、天氣影響較大,同時通信質(zhì)量很難得到保障。

2.4微波接力通信

微波接力通信具有通信容量大、通信質(zhì)量穩(wěn)定、可跨越高山、水域快速組建鏈路、抗災(zāi)害性強、能夠提供多種業(yè)務(wù)等優(yōu)點。但是微波接力通信繞射能力差,微波接力站站與站之間必須直視,頻率較高在自由空間傳輸損耗較大等缺點。

四種通信系統(tǒng)都具有各自的缺點和優(yōu)點,為了保障應(yīng)急通信系統(tǒng)的建立,應(yīng)該結(jié)合各通信系統(tǒng)的特點來組織實施。

3 四種應(yīng)急通信系統(tǒng)組織運用方法

根據(jù)四種通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點可以看到,衛(wèi)星通信適合遠距離通信保障,但由于數(shù)量有限,可主要作為應(yīng)急搶險救援指揮部門與上級部門或重要的搶險救援分隊的應(yīng)急通信保障手段;集群移動通信系統(tǒng)具有很強的調(diào)度功能,但覆蓋范圍有限,可作為一定區(qū)域內(nèi)搶險救援部門的調(diào)度通信手段;短波無線電臺通信距離遠,設(shè)備簡單,可作為搶險指揮部門對外界聯(lián)系的最主要的通信手段;微波接力通信通信容量大、可快速組網(wǎng),因此可以作為干線網(wǎng)絡(luò)來連接固定各區(qū)域的其它通信系統(tǒng),基本組織結(jié)構(gòu)如圖1。

3.1 采用衛(wèi)星通信保障搶險救援指揮部與上級指揮機關(guān)或重點救援分隊之間的通信聯(lián)系

衛(wèi)星通信由于終端設(shè)備較貴,通信費用高,在發(fā)生重大災(zāi)害或突發(fā)事件時,不可能保證每個部門或個人都能通過衛(wèi)星電話來通信聯(lián)絡(luò),應(yīng)該優(yōu)先保障指揮部門的指揮與決策。同時,寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以傳輸大容量的視頻信號,也可以在第一時間把時間事發(fā)當(dāng)?shù)氐那闆r的圖文、視頻資料傳送出去,為決策層提供最直接的情報。

3.2 采用集群通信保障搶險救援指揮部門對下級各個救援分隊之間的調(diào)度指揮

救援行動的順利實施,必須要有高效的指揮調(diào)度系統(tǒng),可以開設(shè)集群基站來提高調(diào)度通信能力。如“5.12”地震中,重災(zāi)區(qū)重慶梁平縣,重慶鐵通公司利用數(shù)字集群的應(yīng)急聯(lián)動功能,展開應(yīng)急搶險工作。在4小時內(nèi)完成了通信基站架設(shè)、長途鏈路和終端調(diào)試、開通等工作,并將集群手機分發(fā)到梁平縣醫(yī)院應(yīng)急醫(yī)療救助中心以及梁平移動分公司應(yīng)急通信中心等單位,保障了在梁平縣范圍內(nèi)有效的通信指揮。同時集群通信網(wǎng)還可以通過微波接力通信系統(tǒng)來實現(xiàn)多基站聯(lián)網(wǎng),擴大通信調(diào)度范圍。

3.3 短波無線電臺是保障指揮部與外界的通信聯(lián)絡(luò)的最主要通信手段

目前國內(nèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng)相對薄弱,在救災(zāi)搶險過程中,不可能保證全部通信聯(lián)絡(luò)都采用衛(wèi)星通信系統(tǒng)。在遠距離通信方式中,短波無線電臺是最經(jīng)濟,開通最簡單的手段,各類設(shè)備兼容性也比較好,不同廠家,不同型號電臺都可以進行通信。同時各地還有大量的無線電愛好者存在,可以在緊急情況下征用私人電臺,來滿足通信需求。因此,當(dāng)災(zāi)害或重大事件發(fā)生后第一時間開設(shè)短波無線電臺通信聯(lián)絡(luò),可以保障整個救援地域與外界的聯(lián)系。

3.4 采用微波接力設(shè)備恢復(fù)固定通信網(wǎng)線路

當(dāng)重大災(zāi)害或事件發(fā)生后,可能造成兩種情況:一是光纜受損,事件發(fā)生地與外界通信中斷,這時再鋪設(shè)光纜或搶修時間很長,可通過架設(shè)微波中繼設(shè)備來替代受損光纜,使內(nèi)部為受損的移動通信網(wǎng)和固定通信網(wǎng)與外界移動通信網(wǎng)或固定通信網(wǎng)相連;二是設(shè)備為毀壞但是由于業(yè)務(wù)務(wù)量激增,造成通信網(wǎng)絡(luò)癱瘓,可采用微波接力設(shè)備擴大干線通信容量。同時還可以把受災(zāi)區(qū)域內(nèi)的其它通信系統(tǒng)通過微波通信網(wǎng)相連,來組成綜合的通信保障平臺。

適合應(yīng)急通信的手段較多,如何充分運用各種通信手段,不僅僅是在技術(shù)上實現(xiàn)的問題,更重要的是在平時要有完善的應(yīng)急預(yù)案和充分訓(xùn)練演練,才能真正到突發(fā)災(zāi)害事件發(fā)生時,順利的保障政府和人民群眾的通信需求。

[參考文獻]

[1] 應(yīng)急無線通信體系架構(gòu)淺析.王太軍,李旭光,何華鋒.民營科技,2008(11).

第3篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

關(guān)鍵詞 雨衰；Ku波段；衛(wèi)星通信；通信質(zhì)量

中圖分類號：TN927 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）24-0063-01

使用Ku頻段進行衛(wèi)星通信可以在發(fā)揮衛(wèi)星通信覆蓋區(qū)域廣，機動性強等優(yōu)勢的基礎(chǔ)上增強通信信號的功率，降低地面微波對通信信號的影響。但是Ku頻段無線通信的一個重要缺點是該頻段信號在穿越密集雨區(qū)時會受到嚴(yán)重的干擾，即會出現(xiàn)雨衰現(xiàn)象，使得通信可靠性與有效性大大降低。為增強Ku波段的衛(wèi)星通信質(zhì)量就必須對雨衰問題進行研究，并根據(jù)雨衰的成因和特點制定適當(dāng)?shù)目褂晁ゴ胧档陀晁νㄐ判盘柕挠绊憽?/p>

1 雨衰的形成機理及其對Ku頻段衛(wèi)星通信的影響

1.1 雨衰的形成機理

Ku頻段無線信號穿越雨區(qū)時，密集的雨滴會吸收一部分無線信號的能量，還會對無線信號產(chǎn)生散射，散射后的無線信號進而會導(dǎo)致大面積的無線電干擾，使得無線電波出現(xiàn)去極化效應(yīng)，這一現(xiàn)象即為雨衰。

Ku頻段信號在穿越雨區(qū)中的衰減具有非選擇性和緩慢的時變特性，雨衰由雨滴直徑與無線信號的波長的比值決定，當(dāng)無線信號波長大于雨滴直徑時，雨衰主要體現(xiàn)為散射，當(dāng)無線信號波長小于雨滴直徑時，雨衰主要體現(xiàn)為吸收損耗。無論雨衰體現(xiàn)為哪種特性，都會影響無線信號在傳播方向的傳輸特性。

理論分析和實踐研究表明，在Ku波段的無線信號穿越中雨以上的降雨區(qū)域時所出現(xiàn)的衰耗會非常明顯，當(dāng)穿越長度為10 km時，衰耗可達2dB。當(dāng)降雨區(qū)域為暴雨時，Ku波段無線信號的雨衰可達10dB，降雨強度與雨衰幅度成正比關(guān)系。

1.2 去極化現(xiàn)象

降雨除會對Ku波段信號產(chǎn)生衰減外，還會使得信號出現(xiàn)去極化現(xiàn)象，若無線信號為單極化傳輸系統(tǒng)，該現(xiàn)象的影響并不明顯，但是對于采用正交極化復(fù)用的雙極化傳輸系統(tǒng)而言，該現(xiàn)象會大大增強正交極化信號間的相互干擾。

相關(guān)資料表明，Ku波段無線信號穿越暴雨區(qū)（雨區(qū)高度為2 km）時所出現(xiàn)的微分衰減可達2dB，正交極化系統(tǒng)受其影響會出現(xiàn)極化隔離度降低等情況，進而使得信號間出現(xiàn)極化誤差，干擾增加。

2 抗雨衰相關(guān)措施分析

2.1 增大鏈路備余量

預(yù)留一定的備余量是無線通信系統(tǒng)鏈路設(shè)計中的一種常見方法，Ku頻段的衛(wèi)星通信鏈路中的預(yù)留備余量通常為6dB左右。對于降雨較少區(qū)域，該余量完全能夠滿足抗雨衰要求，但是在某些降雨較多區(qū)域，則無法完全依靠該方法實現(xiàn)衛(wèi)星通信的抗雨衰。增大余量的最大不足之處在于會占用過多的衛(wèi)星通信資源，且在無降雨時會出現(xiàn)資源的浪費。

2.2 功率控制

依照通信系統(tǒng)特性為Ku頻段衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置上行鏈路自適應(yīng)功率控制或自動功率控制等功能可以有效降低雨衰對衛(wèi)星通信系統(tǒng)帶來的影響。

自適應(yīng)的上行鏈路功率控制實現(xiàn)原理為：地球站對衛(wèi)星信號強度進行監(jiān)測，并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果計算出通信鏈路中的降雨損耗，依照該計算結(jié)果對地球站的發(fā)射功率進行動態(tài)調(diào)整，從而達到雨衰補償?shù)哪康?。該方法不僅能夠提升系統(tǒng)的通信容量，還能夠有效提升衛(wèi)星通信信號的可靠性。具體的，上行功率控制又可以分為開環(huán)和閉環(huán)兩種。開環(huán)功率控制是利用地面站所接收到的Ku頻段無線信號的電平變化量來對下行鏈路的雨衰值進行測量，進而控制上行發(fā)送信號的衰減值，實現(xiàn)上行功率控制。該功率控制方法實現(xiàn)簡單，但是控制精度有限。閉環(huán)功率控制是地面站接收到Ku頻段無線信號后將該信號與參考信道信號的S/N的值進行比較，然后實現(xiàn)上行發(fā)送信號的功率控制。該功率控制方法控制精度較高，但是實現(xiàn)成本也比較高。

自動功率控制的實現(xiàn)原理為：以衛(wèi)星通信的網(wǎng)管系統(tǒng)為參考基準(zhǔn)，對地球站的接收電平值進行實時測量，并將測量值與參考點評進行比較，然后將比較結(jié)果返回給地球站，控制地球站更改發(fā)送信號的輸出功率。這種方法不僅能夠有效提升衛(wèi)星通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，還能夠在一定程度上節(jié)約無線資源，是一種高效的抗雨衰方式。

2.3 信道編碼與傳輸速率控制

對信號進行編碼能夠有效降低無線信號在高衰減信道中的傳輸誤碼率。降低編碼率還能夠提升編碼增益，但是編碼率的降低是有一定限度的，超出該限度，即便再降低編碼率也不會使得衛(wèi)星系統(tǒng)出現(xiàn)大幅度的增益改善，反而會使得系統(tǒng)容量減小，影響通信效果和數(shù)據(jù)傳輸速率。傳輸速率自適應(yīng)控制也是一類有效的抗雨衰措施，降低傳輸速率可等效為提升信道容量，實現(xiàn)Ku頻段信號的抗雨衰。但是該方法同樣存在一定的適用范圍，不能無限制增強抗雨衰效果。

2.4 空間分集技術(shù)

空間分集技術(shù)是近幾十年來所提出的一類重點技術(shù)，該技術(shù)的實現(xiàn)原理為相隔一定距離部署多個地球站，這些地球站既可以對信號進行單鏈路接收也可以進行分集接收，在雨衰較為嚴(yán)重時采用分集接收可有效提升衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗雨衰效果。需要說明的是，該技術(shù)的實現(xiàn)成本較高，需要較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。

2.5 極化方式與天線選擇

由于Ku波段信號穿越雨區(qū)時會出現(xiàn)去極化現(xiàn)象，故為提升衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗雨衰性能，還可以從信號極化方式和接收天線選擇方向進行考慮。理論分析可知，隨著雨滴體積的增大，雨滴對水平極化波的衰減更大，故對于通信頻段高于10GHz的無線信號而言，可以通過垂直極化的方式獲得更好的抗雨衰性能。同時，接收天線的增益與其口徑大小之間也存在著一定的聯(lián)系，即大口徑的接收天線可以獲得更高的接收增益，在雨衰較為嚴(yán)重的地區(qū)可以通過適當(dāng)增大接收天線口徑的方式提升Ku波段通信鏈路的抗雨衰性能。

3 總結(jié)

Ku波段為我國衛(wèi)星通信所采用的主要頻段之一，但是該頻段通信信號易受到降雨的影響出現(xiàn)衰減，甚至?xí)斐赏ㄐ胖袛?。本文上行站、信道傳輸以及下行站等三個方面對Ku波段衛(wèi)星通信的抗雨衰補償措施進行了分析，綜合應(yīng)用上述措施可以有效提升衛(wèi)星通信的通信質(zhì)量和傳輸可靠性。

參考文獻

[1]龐宗山，路平.Ku波段衛(wèi)星通信雨衰分析及對抗措施[J].科學(xué)技術(shù)與工程，2007（9）.

第4篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信；消防救援；技術(shù)手段

1引言

中國是一個災(zāi)難頻發(fā)的國家。自然災(zāi)害時有發(fā)生，并且隨著當(dāng)今社會日益增多的大型活動，突發(fā)的緊急災(zāi)害事故及社會公共安全事故越來越頻繁的發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)和國民經(jīng)濟造成了很大的損失。這使得人們進一步意識到完善應(yīng)急通信體系的重要性。

衛(wèi)星應(yīng)急通信系統(tǒng)是為滿足各類緊急情況下的通信需求而產(chǎn)生的，而自然災(zāi)害，尤其是社會事件等突發(fā)公共安全事件發(fā)生的規(guī)模和地點都無法提前預(yù)知和準(zhǔn)備。這些通信設(shè)備在發(fā)生災(zāi)害的時候就需要臨時組裝，來接收現(xiàn)場的圖片視頻影音資料，這些信息對于處理突發(fā)事件，有十分重要的作用。通過衛(wèi)星通信來建立臨時或應(yīng)急的通信能力幾乎都是預(yù)案中的首選，并且發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

隨著科技發(fā)展，衛(wèi)星通信顯示出了更加重要的作用，在文章介紹了衛(wèi)星通信的基本原理和組成，在消防應(yīng)急中的應(yīng)用等等。

2衛(wèi)星通信在消防應(yīng)急中的應(yīng)用

2.1衛(wèi)星通信的基本原理、組成及優(yōu)勢

衛(wèi)星通信的原理就是利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)或反射無線電信號，在多個地球站之間進行的通信。地球站是指設(shè)在地球表面的無線電通信站。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)是由地面部分和空間部分兩部分構(gòu)成的。通信衛(wèi)星實際上就足一個懸掛在空中的通信中繼站。它居高臨下，視野開闊，只要在它的覆蓋照射區(qū)以內(nèi)，不論距離遠近都可以通信，通過它轉(zhuǎn)發(fā)和反射電報、電視、廣播和數(shù)據(jù)等無線信號。

衛(wèi)星通信與其他通信方式相比較，有以下的特點：（1）通信距離可以達到遠，且費用與通信距離無關(guān)。（2）通信容量大，適用多種業(yè)務(wù)傳輸。衛(wèi)星通信使用微波頻段，可以使用的頻帶很寬。（3）廣播方式工作，可以進行多址通信。通常，其他類型的通信手段只能實現(xiàn)點對點通信，而衛(wèi)星是以廣播方式進行工作的，只要是衛(wèi)星覆蓋的區(qū)域，都可以進行通信，這些地球站可共用同一顆通信衛(wèi)星來實現(xiàn)多邊通信，即進行多址通信。（4）可以自發(fā)自收進行監(jiān)測。發(fā)信端地球站同樣可以接收到自己發(fā)出的信號，從而可以判斷傳輸質(zhì)量好壞。（5）無縫覆蓋能力。利用衛(wèi)星移動通信，可以不受氣候條件、地理環(huán)境和時間的限制，建立覆蓋全球性的海、陸、空一體化通信系統(tǒng)。（6）安全可靠性。與其他方式相比，衛(wèi)星通信所受的約束和障礙更加少，所以其安全可靠性很好。

主要缺點是：傳輸時延大。以300000km/s的速度傳播的電波，要經(jīng)過240ms～260ms的延時，加上終端設(shè)備對數(shù)字信號的處理時間等，延時還要增加很多，根據(jù)國際電報電話咨詢委員會建議，單程傳輸不要超過400ms；在南緯75°以上和北緯75。以上的高緯度地區(qū)，由于同步衛(wèi)星的仰角低于5°難以實現(xiàn)衛(wèi)星通信；同步軌道的位置有限，不能無限度地增加衛(wèi)星數(shù)量和減小星間間隔；每年有天文現(xiàn)象發(fā)生，十分影響通信。例如存在不可避免的日凌中斷和星食發(fā)生；衛(wèi)星壽命一般為幾年至十幾年，要做長遠的部署和計劃，故要做好承擔(dān)一定風(fēng)險的準(zhǔn)備。

2.2衛(wèi)星通信在消防應(yīng)急中的具體應(yīng)用

2.2.1消防指揮VAS衛(wèi)星通信的組成

一般來說，具體到消防方面，其應(yīng)急指揮通信系統(tǒng)由應(yīng)急指揮中心（中心站）和事故現(xiàn)場側(cè)設(shè)備組成，兩者通過地球同步軌道衛(wèi)星建立通信連接。事故現(xiàn)場側(cè)由應(yīng)急通信車（車載站）和現(xiàn)場采集設(shè)備（編寫站）組成。

（1）地面固定主站。主站的作用：通過衛(wèi)星對車載站進行管理控制，并且提供地面固定網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)轉(zhuǎn)接。

（2）應(yīng)急通信中的指揮車。應(yīng)急通信車組成是由車輛、VSAT車載、設(shè)備無線局域網(wǎng)設(shè)備等。通信車經(jīng)VSAT衛(wèi)星實現(xiàn)遠程通信，并且對應(yīng)急現(xiàn)場進行最基本的信息采集、車載視頻監(jiān)控、信息處理、指揮控制、多業(yè)務(wù)作業(yè)終、端通信保障、綜合保障。

（3）便攜站。由主設(shè)備箱、天線箱、輔助設(shè)備箱以及便攜發(fā)電機構(gòu)成。在公共交通（民航、鐵路）系統(tǒng)可用的情況下，便攜站的應(yīng)用靈活，既可以通過別的運輸工具將便攜站運抵現(xiàn)場，作為遠端移動站使用，也可以放置在前線指揮部作為衛(wèi)星地面站使用。

2.2.2消防應(yīng)急衛(wèi)星的應(yīng)用

（1）衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式概述。為了保證災(zāi)難救援現(xiàn)場和應(yīng)急指揮部的通信，需要的最基礎(chǔ)的業(yè)務(wù)就是語音、視頻及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，下文簡單的介紹一下這3種業(yè)務(wù)的實現(xiàn)方式。在搶險救災(zāi)現(xiàn)場，語音通話是最基本、最重要的業(yè)務(wù)需求，語音業(yè)務(wù)包含2個方面：一是解決現(xiàn)場工作人員之間的通話；另一個是解決現(xiàn)場人員撥打和接聽系統(tǒng)電話或公網(wǎng)電話的問題?，F(xiàn)場工作人員之間的語音通話通過車載集群設(shè)備來解決，這可以滿足救援人員之間互相通話?，F(xiàn)場人員撥打電話的方法是利用海事衛(wèi)星電話，海事衛(wèi)星電話的特點是不受天氣限制，特別是海事衛(wèi)星車載設(shè)備可以實現(xiàn)動中通，但是海事衛(wèi)星電話也存在的問題，這就是話路少、資費高。在搶險救災(zāi)過程中，視頻業(yè)務(wù)的互通既可以使后方的領(lǐng)導(dǎo)和指揮人員直觀地了解現(xiàn)場的情況，實現(xiàn)直接交流。視頻業(yè)務(wù)主要是采用VSAT衛(wèi)星通道完成的。在國網(wǎng)主站配置基于H.323協(xié)議的MCU（MultipointControl Unit，多點控制單元），主站的MCU接入應(yīng)急救災(zāi)指揮中心電視系統(tǒng)；在車載站和便攜站配置會議電視終端，會議電視終端通過VSAT衛(wèi)星通道接入主站的MCU，這樣，就相當(dāng)于一個遠端會場，實現(xiàn)視頻回傳及參加電視會議。搶險救災(zāi)現(xiàn)場的視頻圖像可以通過無線圖像傳輸設(shè)備（單兵）、車頂可升降攝像頭及車內(nèi)攝像頭采集獲得。

搶險救災(zāi)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)包括內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)和外網(wǎng)數(shù)據(jù)。內(nèi)網(wǎng)數(shù)據(jù)可分為現(xiàn)現(xiàn)場指揮辦公的郵件、Web瀏覽等；外網(wǎng)數(shù)據(jù)主要包括瀏覽Internet、收發(fā)外網(wǎng)郵件等。在通信車，現(xiàn)場使用無線局域網(wǎng)設(shè)備的無線數(shù)據(jù)訪問辦公室工作人員。內(nèi)部網(wǎng)數(shù)據(jù)通過VSAT衛(wèi)星頻道、網(wǎng)站訪問防火墻安全認證后救援指揮中心。衛(wèi)星數(shù)據(jù)傳輸格式的IP包和支持TCP/IP協(xié)議，所以數(shù)據(jù)服務(wù)訪問實現(xiàn)比較簡單，通過將一個衛(wèi)星設(shè)備和救援指揮中心信息網(wǎng)絡(luò)路由器連接可以實現(xiàn)。

（2）衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以通過衛(wèi)星通信指揮車裝載，實現(xiàn)移動式處理消防救援。應(yīng)急通信指揮車是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的一個地面站，它可以十分迅速的在火災(zāi)現(xiàn)場或者各類別的應(yīng)急現(xiàn)場建立小型移動指揮站，這樣可以實施對消防部隊的直接指揮和對火災(zāi)現(xiàn)場的事故緊急處理。通信指揮車可以通過衛(wèi)星信道進行指揮，與此同時可以直接與消防中心進行語音圖片等信息的雙向交流，接收消防中心所下達的有效指令；利用指揮車上的350MHz車載臺與消防調(diào)度中心保持實時通信與聯(lián)絡(luò)；利用GPS進行定位，隨時發(fā)送指揮車所在的位置以及行車方向和所在環(huán)境等；車頂上的攝像設(shè)備可以隨時收集災(zāi)難現(xiàn)場的情況，然后傳送回消防調(diào)度站，有利于消防人員及時布置消防設(shè)施和消防力量；車上工作人員可以攜帶小型攝像機深入應(yīng)急現(xiàn)場，將最新最真實的前方情況傳送出來。這樣就實現(xiàn)了移動式作戰(zhàn)，更有利于救援方案的實施。

（3）衛(wèi)星通信系統(tǒng)可以有效的幫助消防中心對倉庫、生產(chǎn)廠房等監(jiān)控點實時監(jiān)控，預(yù)防火災(zāi)的發(fā)生。衛(wèi)星通信系統(tǒng)是一個巨大的寬帶網(wǎng)絡(luò)，可以通過信道對監(jiān)控點進行實時監(jiān)控，一旦有危險發(fā)生，比如說倉庫著火等，系統(tǒng)便會發(fā)出警報，這樣消防中心就會收到報警信息，然后根據(jù)消防指揮中心中關(guān)于失火地點的資料和商家的信息確定救援方案。消防中心還可以遠程控制攝像機進行有效的處警指揮。

（4）32星通信可以實現(xiàn)報警和處警一體化。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)中空間信息平臺可以提供空間數(shù)據(jù)的采集、處理、存儲、顯示、應(yīng)用和管理功能，包括GIS/GPS/RS空間基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)及關(guān)鍵區(qū)域空間數(shù)據(jù)。這些既可以及時的發(fā)現(xiàn)發(fā)生火災(zāi)的地址等詳細情況，也可以及時的估測所需消防力量，派出消防隊伍，集中調(diào)度重要應(yīng)急資源，而且實時的更新現(xiàn)場的信息，有利于隨時調(diào)整消防方案，實現(xiàn)了報警和處警一體化，更加快速有效率的完成救援活動。

2.3衛(wèi)星通信在消防中應(yīng)用的需要改進的地方

（1）目前，我國應(yīng)急救援通信系統(tǒng)均是局域性設(shè)置，需要形成社會聯(lián)動的通信體系，這樣才利于適于應(yīng)對重大災(zāi)害事件；（2）各部門均建有獨立的指揮中心，造成重復(fù)投資，資源浪費，接處警和效率難以提高；（3）現(xiàn)有各救災(zāi)部門應(yīng)急救援通信網(wǎng)絡(luò)融合性差，難以保證有效協(xié)調(diào)運作；（4）現(xiàn)有通信裝備的集成效能不能滿足重大災(zāi)害事件作戰(zhàn)要求，利用率較低，互通性能差；（5）沒有法定的通信技術(shù)、管理方式，以指導(dǎo)未來規(guī)劃性建設(shè)。

第5篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

【關(guān)鍵詞】天然氣長輸管網(wǎng)；通信系統(tǒng)；建設(shè)分析

陜西天然氣是陜西省目前唯一的天然氣管道運營商，負責(zé)全省天然氣長輸管網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)和經(jīng)營管理。經(jīng)過十余年的發(fā)展，公司現(xiàn)已建成靖邊至西安一線和二線，咸陽至寶雞一線、二線，西安至渭南、西安至商洛，寶雞至漢中、漢中至安康等8條長輸管線，總里程達1899公里，形成了從陜北靖邊到西安縱貫?zāi)媳?、延伸關(guān)中東西兩翼、覆蓋陜北和關(guān)中大部分地區(qū)的輸氣干線網(wǎng)絡(luò)，年輸氣能力達到40億立方米。長距離天然氣輸氣管道（幾百公里或幾千公里）是油氣儲運工程的重要組成部分。近幾年來，隨著我國石化天然氣工業(yè)的跨越式發(fā)展，天然氣這種清潔能源在國民經(jīng)濟發(fā)展中的使用比例持續(xù)增長。天然氣使用量的增長促進了國內(nèi)長距離天然氣輸氣管道的發(fā)展。由此可見，長距離天然氣輸氣管道在油氣儲運工程中的地位必將進一步加強（長距離天然氣輸氣管道以下簡稱“長輸管網(wǎng)”）。長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)是與長輸管網(wǎng)同時平行建設(shè)的重要項目，是完成長輸管網(wǎng)管理、建設(shè)、投產(chǎn)、維護、運行和搶險的必備手段。天然氣長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)在長輸管網(wǎng)的建設(shè)、運行、維護與管理中具有如此重要的作用，那么，究競采用哪種通信方式更具有效性，是一個非常值得探討的問題。下面針對目前長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)的幾種傳輸方式進行闡述。

1. 衛(wèi)星通信系統(tǒng)的分析

天然氣長輸管網(wǎng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)就是采用衛(wèi)星通信作為天然氣長輸管網(wǎng)的主要通信手段，為在天然氣長輸管網(wǎng)建設(shè)、投產(chǎn)和后期運行維護中為SCADA數(shù)據(jù)、生產(chǎn)調(diào)度、行政電話、傳真、圖像提供傳輸信道。

1.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有以下優(yōu)點：

（1）下行廣播，覆蓋范圍廣。

（2）工作頻帶寬：可用頻段從150MHz～30GHz。目前已經(jīng)開始開發(fā)0、v波段（40～50GHz）。ka波段甚至可以支持l55Mb/s的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

（3）通信質(zhì)量好。

（4）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)速度快、成本低；除建地面站外，無需地面施工，運行維護費用低。

1.2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有以下缺點：

（1）信號傳輸時延大：高軌道衛(wèi)星的雙向傳輸時延達到秒級，用于話音業(yè)務(wù)時會有非常明顯的中斷。

（2）控制復(fù)雜：由于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中所有鏈路均是無線鏈路，而且衛(wèi)星的位置還可能處于不斷變化中，因此控制系統(tǒng)也較為復(fù)雜。

2. 光纖通信系統(tǒng)的分析

光纖通信系統(tǒng)是以光為載波，利用純度極高的玻璃拉制成極細的光導(dǎo)纖維作為傳輸媒介，通過光電變換，用光來傳輸信息的通信系統(tǒng)。

2.1 光纖通信系統(tǒng)是在長輸管網(wǎng)建設(shè)的同時，沿長輸管網(wǎng)同溝敷一條或數(shù)條光纜，同時沿線一般建設(shè)若干個SDH/MSTP光傳輸通信站，使用G.652光纖。干線網(wǎng)絡(luò)一般選用同步數(shù)字系列STM-16等級的光傳輸設(shè)備，傳輸容量2.5Gbit/s，專用光纖傳輸系統(tǒng)有以下優(yōu)點：

（1）為天然氣長輸管網(wǎng)SCADA系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道。

（2）為天然氣長輸管網(wǎng)生產(chǎn)調(diào)度提供可靠的通信通道。

（3）為天然氣長輸管網(wǎng)例行巡檢、故障排除、搶險救災(zāi)提供通信保障。

（4）為生產(chǎn)現(xiàn)場自動操作及工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)提供傳輸通道。

（5）為天然氣長輸管網(wǎng)行政管理提供視頻、音頻和數(shù)據(jù)通信信道。

（6）為天然氣長輸管網(wǎng)信息化建設(shè)提供網(wǎng)絡(luò)傳輸通道。

2.2 光纖通信系統(tǒng)的缺點：

（1）該通信系統(tǒng)時效性較差，施工速度緩慢。

（2）該通信系統(tǒng)投資較大。物資方面，要敷設(shè)幾百更多是上千公里的硅芯管、光纜、成百個光纖接續(xù)盒、接續(xù)盒保護箱等等。工程方面，施工隊伍多、牽扯面廣、占地費、補償費等名目繁多，加之分屬不同的行政區(qū)域，協(xié)調(diào)困難。

（3）該系統(tǒng)的穩(wěn)定性也值得商榷。因為天然氣長輸管網(wǎng)沿途地形復(fù)雜，沿線氣候多變，人為事故或是自然災(zāi)害對光纜的安全性都構(gòu)成威脅。

3. 數(shù)字鏈路通信技術(shù)的分析

3.1 基于光通信網(wǎng)絡(luò)傳遞信息的數(shù)字鏈路技術(shù)的兩種認識：

（1）廣義上：一切以數(shù)字信號傳輸?shù)?，并采用時分復(fù)用技術(shù)提供線路分幀能力的數(shù)據(jù)傳輸鏈路技術(shù)。比如，DDN（數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)）技術(shù)和衛(wèi)星微波數(shù)字通信技術(shù)。

（2）狹義上：其實是數(shù)字傳輸鏈路技術(shù)的一種。采用數(shù)字信號傳輸數(shù)據(jù)并使用時分復(fù)用技術(shù)提供線路分幀能力，可以承載多種傳輸協(xié)議并要求在傳輸時進行協(xié)議轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)傳輸鏈路技術(shù)，稱為數(shù)字鏈路。

3.2 該系統(tǒng)就是利用現(xiàn)有的公網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)，組建專用的天然氣長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)。同樣可以完成長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)的各項功能。

3.3 但是，該系統(tǒng)也存在著明顯的缺點。首先，天然氣長輸管網(wǎng)跨越多個省、市行政區(qū)域，網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)、運行、管理具有較大的不確定性，各部門使用的通信設(shè)備也不盡相同，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性較差。其次，對整個網(wǎng)絡(luò)的維護和使用難以行成統(tǒng)一的調(diào)度和指揮，不利于該系統(tǒng)發(fā)揮最大的效能。第三，在一些復(fù)雜地域，架空或地埋光纖很難進入到現(xiàn)場，施工相當(dāng)困難。第四，該系統(tǒng)一般是租用公網(wǎng)電路，傳輸帶寬受到一定的限制，很難滿足大容量的視頻會議和工業(yè)監(jiān)控圖像的傳輸。

4. 通信系統(tǒng)建設(shè)分析

（1）任何一種通信系統(tǒng)的確立都需綜合考慮當(dāng)?shù)氐淖匀粭l件、設(shè)備技術(shù)性能、初期建設(shè)費用、長期維護管理等諸多因素。

（2）天然氣長輸管網(wǎng)通信的基本特點是：一是大部分管道途經(jīng)山川、丘陵、河流、水網(wǎng)、農(nóng)田或是戈壁沙漠等復(fù)雜地形，且沿線氣候多變，風(fēng)、霜、雨、雪、交替顯現(xiàn)，人為或是自然的突發(fā)事件較多。二是每條管道一般均有一個調(diào)度控制中心，沿線還有必要的輸氣管理部門。通信站點一般設(shè)在沿線各站場。每個站需與調(diào)度控制中心建立通信聯(lián)絡(luò)，并與有關(guān)的輸氣管理部門保持通信能力。三是大部分RTU閥室為無人值守站，工作環(huán)境較惡劣。使用簡化供電系統(tǒng)，通信設(shè)備耗電量要小是一個重要的考慮因素。四是在故障發(fā)生時，搶修速度一定要快，時效性非常強。

（3）衛(wèi)星通信系統(tǒng)在長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)建設(shè)中，優(yōu)勢明顯，設(shè)備安裝簡單、易于上手、環(huán)境要求低、移動性好、接入方式快捷，衛(wèi)星終端在提供語音通信信道的同時，還可以提供數(shù)據(jù)傳輸功能，租用合理的帶寬，亦可滿足視屏?xí)h、數(shù)據(jù)監(jiān)控、SCADA數(shù)據(jù)上傳等業(yè)務(wù)需求，而且數(shù)據(jù)和語音可以同時進行。

（4）根據(jù)天然氣長輸管網(wǎng)的實際情況，綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟、運行維護、故障搶修及今后發(fā)展等各種因素，對目前的衛(wèi)星通信系統(tǒng)、光纖通信系統(tǒng)及數(shù)字鏈路通信技術(shù)進行對比分析后。

綜上所述，天然氣長輸管網(wǎng)通信系統(tǒng)易采用衛(wèi)星通信為主、數(shù)字鏈路通信技術(shù)為輔的通信方案。它具有投資少、性能價格比高、功能強、可靠性高、信道穩(wěn)定、管理容易、投入運行周期短等諸多優(yōu)點。

參考文獻

[1] 信息產(chǎn)業(yè)部電信管理局. 電信管理規(guī)范釋義[M]. 北京：北京郵電大學(xué)出版社，2005.

第6篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

【關(guān)鍵詞】 電子通信系統(tǒng) 移動通信 衛(wèi)星通信 關(guān)鍵技術(shù)

電子通信技術(shù)越發(fā)達，我國的社會生產(chǎn)力就會相應(yīng)的比較發(fā)達，國家就會不斷地發(fā)展，尤其是在衛(wèi)生通信技術(shù)上。近年來，衛(wèi)星通信技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)滲透到各行各業(yè)，最具有代表性的是衛(wèi)星通信技術(shù)和移動通信技術(shù)。但是也存在弊端，有許多的關(guān)鍵性的技術(shù)問題有待加強和改善。接下來本文就會針對相對應(yīng)的技術(shù)問題進行分析，以期進一步加強和完善當(dāng)前的電子通信技術(shù)。

一、電子通信技術(shù)的簡析

電子通信技術(shù)在很大的程度上影響著我國的科技發(fā)展水平和發(fā)展速度，同時也影響著人們的生活水平和生活質(zhì)量。它作為現(xiàn)代通信技術(shù)的重要分支，是現(xiàn)代信息發(fā)展的重要組成部分。近年來，隨著生產(chǎn)力的不斷提高，電子通信技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)范圍越來越廣泛，包括移動通信、計算機技術(shù)、廣播電視等等多是一些比較明顯地應(yīng)用。盡管電子通信技術(shù)較以前相比有了很大的進步和發(fā)展，但是還是存著一些弊端和問題有待改進和完善，本文以移動通信技術(shù)和衛(wèi)生通信技術(shù)這兩個方面中存在的問題進行簡要分析，對實際出現(xiàn)的一些問題進行技術(shù)上的改進，進而改善一些信號變化較大、易受干擾等問題。

二、移動通信中的關(guān)鍵技術(shù)問題

分布式天線是移動通信系統(tǒng)中使用很有效也很成功過的一種方式，該方法是將是將地域分成過個無線信號處理單元，每個單元之間的距離要比一般的長波距離遙遠得多，每個單元都能對發(fā)進來的信號有變頻和信號預(yù)處理的功能。每個單元中心都有信號核心單元處理中心，實現(xiàn)信號處理的功能。第一步是完成信號的收發(fā)和簡單的信號與處理的功能；第二步是是與核心處理單元進行連接，通過光纖或者無線通道來實現(xiàn)。有兩種方案可以實現(xiàn)分布式移動通信，第一種方案是所有的無線處理單元上的所有相同下行鏈路信號同時發(fā)射，然后上行鏈路同時接受信號。這種方式的優(yōu)點在于簡單，但是缺點是抗干擾性較弱。第二種方式是全小區(qū)覆蓋分布式無線結(jié)構(gòu)，通過大量的無線處理單元來實現(xiàn)。這種突破了簡單連接通路問題，改變了傳統(tǒng)的蜂窩式小區(qū)的理念。

分布式移動通信較傳統(tǒng)的通信技術(shù)有幾點優(yōu)點。第一，小區(qū)與小區(qū)之間的抗干擾性比較強；第二，自身的切換性能和接受信號的功能比較強大，信號與信號之間的切換次數(shù)會有所降低；第三，分布式移動通信能夠更有效地利用其無線資源，任意形狀之間的無線業(yè)務(wù)服務(wù)區(qū)之間的連接更夠更方便、更快捷。

三、衛(wèi)星通信中的關(guān)鍵技術(shù)問題

隨著全球化的迅速發(fā)展，全球化信息產(chǎn)業(yè)也在快速的發(fā)展進程中，在電子通信技術(shù)中衛(wèi)星通信技術(shù)最為先進，同時也占有很大的優(yōu)勢。但是衛(wèi)星通信中也存在一些關(guān)鍵的技術(shù)問題還有待進一步的解決和完善，包括高速數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)需求以及衛(wèi)星通信寬帶IP難點問題。解決衛(wèi)星通信問題的關(guān)鍵技術(shù)主要是數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，他的主要功能是能夠?qū)㈧o、動態(tài)的數(shù)據(jù)進行壓縮，再一個關(guān)鍵技術(shù)智能衛(wèi)星天線系統(tǒng)，最后一個關(guān)鍵技術(shù)衛(wèi)星激光通信技術(shù)。經(jīng)過技術(shù)的不斷快速發(fā)展，未來的衛(wèi)星通信數(shù)據(jù)率會經(jīng)過激光通信來實現(xiàn)，其主要優(yōu)勢會在衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)之中得到充分發(fā)揮。因為他的運行機理和優(yōu)點在于，它的通信主要是在外太空進行，并且不會受到大氣層的影響。所以空間無線通信中以激光為載體，進行激光通信是很有前途的。

結(jié)束語：電子與通信工程師電子科學(xué)與技術(shù)和信息技術(shù)相結(jié)合，信息技術(shù)是當(dāng)今社會經(jīng)濟發(fā)展的一個重要支柱。近今年來，電子通信技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，電子技術(shù)的不斷發(fā)展，在很大的程度上改變著人們的生活和方式，沖破時間和空間的局限是人們利用電子通信技術(shù)學(xué)習(xí)、生活的主要優(yōu)勢。對于國家來說，電子通信技術(shù)的進步與發(fā)展直接帶動著國家先進的生產(chǎn)力和科技實力，發(fā)展好現(xiàn)代電子通信技術(shù)，將對提升國家的科技實力有不可估量的推動力。

參 考 文 獻

[1] 武霞，亢軍賢，薄征，尚永平，李武社. 全IP第四代移動通信系統(tǒng)研究進展與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 甘肅科技，2008（10）

第7篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

關(guān)鍵詞： 衛(wèi)星通信； 無線Mesh網(wǎng)； 組網(wǎng)技術(shù)； 應(yīng)急通信

中圖分類號： TN915?34； TN927 文獻標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2017）11?0021?04

Research and application of networking technology

based on satellite and wireless Mesh network

FU Rongguo， XIAO Fei， ZHENG Huanghai， ZHANG Yao

（Emergency Rescue Center， Earthquake Administration of Jiangsu Province， Nanjing 210014， China）

Abstract： Aiming at the characteristics of time suddenness， location uncertainty， business urgency and information diversity of the emergency communication network at earthquake site， a networking method based on satellite and wireless Mesh network is put forward. The concept， characteristics and networking mode of wireless Mesh network are described. The key technologies of wireless Mesh network are discussed in detail. The characteristics of satellite communication technology are combined to design and implement the networking method based on satellite and wireless Mesh network in detail. The networking method is an effective one of the site comnunication network platform.

Keywords： satellite communication； wireless Mesh network； networking technology； emergency communication

0 引 言

我國是一個地震災(zāi)害非常嚴(yán)重的國家，具有地震活動頻度高、強度大、震源淺、分布廣等特點[1]，特別是近年來汶川8.0級、玉樹7.1級、雅安7.0級等強烈地震相繼發(fā)生，并產(chǎn)生了巨大影響。這些強烈地震往往會對通信基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞，甚至損毀，使受災(zāi)地區(qū)對外通信中斷，受災(zāi)地區(qū)成為完完全全的信息孤島[2]，給救災(zāi)組織、指揮調(diào)度、人員搜救、自救和次生災(zāi)害預(yù)防等工作造成重大困難。因此，在地震現(xiàn)場需要利用各種通信資源快速有效地建立一種覆蓋面積大的暫時性應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)實時的災(zāi)情信息傳遞及上報[2?3]，為救災(zāi)組織、輔助決策、指揮調(diào)度等提供有力保障，以最大限度降低災(zāi)難損失和維護社會穩(wěn)定。本文針對震后應(yīng)急救援、信息傳輸?shù)韧ㄐ判枨?，提出一種基于衛(wèi)星及無線Mesh網(wǎng)的現(xiàn)場組網(wǎng)方法，從而可以在震后復(fù)雜的現(xiàn)場環(huán)境下第一時間內(nèi)快速投放組網(wǎng)，并大面積覆蓋，實現(xiàn)現(xiàn)場震情、災(zāi)情信息采集的實時傳輸，為現(xiàn)場指揮部和后方指揮部應(yīng)急救援指揮提供重要支持。

1 無線Mesh網(wǎng)

無線Mesh網(wǎng)也稱無線網(wǎng)狀網(wǎng)（簡稱WMN），是基于自組織網(wǎng)絡(luò)（Ad Hoc網(wǎng)）開發(fā)的無線多跳網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)處理消息的方式是把信息包從一個節(jié)點傳遞到另一個節(jié)點，直到信息包到達目的地。每個WMN的節(jié)點既可作為接入終端，也可具有路由和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能。WMN運行方式像因特網(wǎng)，并提供從源頭到目的地的多條冗余通信路徑，即一條路徑由于硬件故障或干擾停止工作，WMN會自動改變信息包路由，使數(shù)據(jù)通過一條替代路徑進行傳遞。

1.1 網(wǎng)絡(luò)特點

WMN主要由包括一組呈網(wǎng)狀分布的無線路由（Access Point，AP）構(gòu)成，AP均采用點對點方式通過無線中繼鏈路互聯(lián)，將傳統(tǒng)WLAN中的無線“熱點”擴展為真正大面積覆蓋的無線“熱區(qū)”，WMN具有以下特點：

（1） 自配置。WMN中AP具備自動配置和集中治理能力，簡化了網(wǎng)絡(luò)的治理維護。

（2） 自愈合。WMN中AP具備自動發(fā)現(xiàn)和動態(tài)路由連接，消除單點故障對業(yè)務(wù)的影響，提供冗余路徑。

（3） 高帶寬。將傳統(tǒng)WLAN的“熱點”覆蓋擴展為更大范圍的“熱區(qū)”覆蓋，消除原有的WLAN隨距離增加而導(dǎo)致帶寬下降。另外，采用Mesh結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，信號能夠避開障礙物的干擾，使信號傳送暢通無阻，消除盲區(qū)。

（4） 高利用率。高利用率是WMN的另一個技術(shù)優(yōu)勢。在單跳網(wǎng)絡(luò)中，一個固定的AP被多個設(shè)備共享使用，隨著網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的增多，AP的通信網(wǎng)絡(luò)可用率會大大下降。而在WMN中每個節(jié)點都是AP，一旦某個AP可用率下降，數(shù)據(jù)會自動重新選擇一個AP完成傳輸。

（5） 兼容性。Mesh采用標(biāo)準(zhǔn)的802.11b/g制式，可廣泛地兼容無線客戶終端。

（6） 覆蓋范圍大。WMN支持多跳中繼，終端用戶可以通過路由器或其他節(jié)點中繼接入網(wǎng)絡(luò)，從而大大拓展網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，并可根據(jù)需求快速布置接入點，實現(xiàn)廣域覆蓋。

1.2 組網(wǎng)方式

WMN的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)組網(wǎng)方式的不同分為三類[4?6]：骨干網(wǎng)Mesh結(jié)構(gòu)、終端Mesh結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)。

1.2.1 骨干網(wǎng)Mesh結(jié)構(gòu)

骨干網(wǎng)Mesh結(jié)構(gòu)又叫分級結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)是在接入點（AP）或基站（BS）與終端用戶之間形成無線回路。移動終端通過Mesh路由器的路由選擇和中繼功能與AP/BS形成無線鏈路，AP/BS通過路由選擇及管理控制等功能為移動終端選擇與目的節(jié)點通信的最佳路徑，從而形成無線的回路。同時移動終端還可通過AP/BS與其他網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)，實現(xiàn)無線寬帶接入。該結(jié)構(gòu)能有效降低系統(tǒng)成本，提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋率和可靠性，但容易造成單點負載過重，網(wǎng)絡(luò)性能下降。

1.2.2 終端Mesh結(jié)構(gòu)

終端Mesh結(jié)構(gòu)是由終端用戶自身配置無線收發(fā)裝置，通過無線信道的連接形成一個點到點的網(wǎng)絡(luò)。這是一種任意網(wǎng)格的拓撲結(jié)構(gòu)，節(jié)點可任意移動，網(wǎng)絡(luò)拓撲也隨之變化。在這種環(huán)境中， 由于終端的無線通信覆蓋范圍有限，兩個無法直接通信的用戶終端可以借助其他終端的分組轉(zhuǎn)發(fā)進行數(shù)據(jù)通信。該結(jié)構(gòu)任一時刻終端設(shè)備不需其他基礎(chǔ)設(shè)施，可獨立運行。終端用戶模式事實上就是一個移動Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)，它可以在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施沒有或不便利用的情況下提供一種通信支撐環(huán)境，缺點是網(wǎng)絡(luò)吞吐量較低，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小。

1.2.3 混合結(jié)構(gòu)

混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不僅有骨干網(wǎng)的形式而且還能使終端Mesh化，也就是說它混合了骨干網(wǎng)和終端網(wǎng)結(jié)構(gòu)，具有骨干網(wǎng)和終端網(wǎng)的優(yōu)勢。Mesh終端通過Mesh路由接入骨干Mesh網(wǎng)，實現(xiàn)與因特網(wǎng)，WLAN，WiMax，蜂窩和傳感器網(wǎng)絡(luò)等的互聯(lián)；同時，終端既與骨干網(wǎng)絡(luò)相連，又可與其他終端用戶直接通信，并作為中間路由轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點的數(shù)據(jù)，從而增強網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

2 無線Mesh網(wǎng)組網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)

無線Mesh網(wǎng)由于其具有無線傳輸、開放式等特性，導(dǎo)致信號易擾、鏈路易擁塞、安全性較差，因此，必須采用有效的組網(wǎng)技術(shù)避免網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部信道相互干擾，降低路由算法的復(fù)雜度，提高網(wǎng)絡(luò)安全。目前對WMN組網(wǎng)技術(shù)的研究主要包括三個方面：MAC（Media Access Control）協(xié)議、路由協(xié)議及安全機制。

2.1 MAC協(xié)議

為適應(yīng)無線業(yè)務(wù)應(yīng)用需求，WMN需要更復(fù)雜、高效的MAC協(xié)議，因此MAC協(xié)議成為WMN的一個研究熱點[7]。MAC協(xié)議主要提供無線信道資源分配與管理，要實現(xiàn)WMN多跳節(jié)點間對資源的協(xié)商，WMN的MAC層可采用單信道或多信道方式，對應(yīng)的MAC協(xié)議也可分為單信道MAC協(xié)議和多信道MAC協(xié)議。

單信道MAC協(xié)議沒有專門的控制信道，采用信令和數(shù)據(jù)混合發(fā)送的策略。在WMN中通?？刹捎萌N不同的方式設(shè)計單信道MAC協(xié)議，即修改已有的MAC協(xié)議、跨層設(shè)計和完全創(chuàng)新的MAC協(xié)議。單信道MAC協(xié)議基本采用競爭方式或者TD方式，相對比較成熟，但對大規(guī)模節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)來說效率低下，難以消除隱藏終端/暴露終端問題，且會限制網(wǎng)絡(luò)吞吐量，難以提供服務(wù)質(zhì)量保證，因此目前對WMN研究傾向于采用多信道MAC協(xié)議。

多信道MAC協(xié)議采用多個非疊加的信道，將單個沖突域變?yōu)槎鄠€沖突域，從而提高整個網(wǎng)絡(luò)吞吐量?，F(xiàn)有的多信道MAC協(xié)議按不同的信道資源分配方式可分為以下幾類：靜態(tài)信道分配、動態(tài)信道分配、集中式信道分配和分布式信道分配。

相對于單信道，多信道MAC協(xié)議雖使得網(wǎng)絡(luò)吞吐量提高，但又帶來了信道利用率下降的問題[8]。因此，多信道MAC協(xié)議的設(shè)計應(yīng)該遵循節(jié)點同步、節(jié)點信道利用率高和高帶寬、低時延的基本要求。對于多信道的MAC 協(xié)議，它應(yīng)該不僅僅提供信道資源的協(xié)商和分配，同時也要研究如何避免多信道的使用帶來的其他問題。事實上，WMN中多信道MAC協(xié)議設(shè)計主要以網(wǎng)絡(luò)的成本與性能來衡量。

2.2 路由協(xié)議

雖然WMN基于Ad Hoc網(wǎng)，且Ad Hoc網(wǎng)路由協(xié)議已比較成熟，但WMN作為多跳無線網(wǎng)絡(luò)，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更復(fù)雜，實際應(yīng)用更多元化，所以其路由協(xié)議具有自身特點[7]：

（1） 適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)拓撲變化。WMN網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)容易變化，WMN路由協(xié)議需要根據(jù)拓撲結(jié)構(gòu)變化及時更新，以保證鏈路出現(xiàn)故障時能快速找到新路由，恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連通性。

（2） 低時延少開銷。WMN網(wǎng)絡(luò)多跳和無線信道資源有限，故WMN路由協(xié)議的路由開銷應(yīng)盡量少，占據(jù)較少系統(tǒng)帶寬，其帶寬和時延控制要能支持實時數(shù)據(jù)流業(yè)務(wù)傳輸。

（3） 算法復(fù)雜度低。WMN路由協(xié)議算法的計算復(fù)雜度要低，滿足網(wǎng)絡(luò)快速收斂要求。

相比于傳統(tǒng)的Ad Hoc網(wǎng)路由協(xié)議，WMN由于Mesh路由沒有能耗限制，且移動性較小，因此WMN路由協(xié)議的設(shè)計目標(biāo)主要是提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。另外，WMN的路由選擇還需考慮鏈路質(zhì)量狀況，以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)負載均衡[9]?，F(xiàn)有的WMN路由協(xié)議在路由選擇上應(yīng)綜合參考多個網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)，如跳數(shù)、往返時延RTT （Round?Trip Time，RTT）、吞吐量、路狀態(tài)等。

目前對WMN路由協(xié)議的研究十分活躍，常用的WMN路由協(xié)議主要分為表驅(qū)動路由協(xié)議和按需路由協(xié)議。

表驅(qū)動路由協(xié)議要求網(wǎng)絡(luò)中每個節(jié)點保存和維護到其他節(jié)點的所有路由信息，典型的有DSDV （Destination?Sequenced Distance Vector） ，特點是在Bellman?Ford 路由算法基礎(chǔ)上引入新的目的節(jié)點序列號以避免環(huán)路路由，但當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大時，路由表很大，容易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)沖突，故總體效率不高。

按需路由協(xié)議的特點在于節(jié)點只有在發(fā)起數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)請求時路由才尋址到目的節(jié)點，典型的有DSR（Dynamic Source Routing）和AODV（Ad Hoc On?Demand Distance Vector）。按需路由協(xié)議的缺點在于路由的發(fā)現(xiàn)過程在無線多跳環(huán)境下有相對較大的延遲和帶寬占用。

2.3 安全機制

WMN依靠無線傳輸，因此面臨著和其他無線網(wǎng)絡(luò)一樣的安全問題：首先，無線信道易被竊聽和干擾；其次，節(jié)點和終端設(shè)備易丟失，造成信息泄露，甚至網(wǎng)絡(luò)癱瘓；第三，其分布式結(jié)構(gòu)導(dǎo)致沒有中心授權(quán)機構(gòu)負責(zé)密鑰管理及分發(fā)。目前，WMN主要采用的安全技術(shù)有身份認證、加密算法、入侵檢測等[10]。

2.3.1 節(jié)點身份認證

由于WMN用戶終端是分布動態(tài)變化的，因此對新加入的設(shè)備需進行認證，節(jié)點身份認證最常用的是分布式和集中式兩種模式。分布式采用數(shù)字證書或預(yù)分配共享密鑰模式（PSK），但要注意的是PSK模式無法提供源身份的識別；集中式采用AAA認證服務(wù)器，身份通過后才能參與后面的密鑰協(xié)商、密鑰交換、路由更新等。

2.3.2 加密算法

目前應(yīng)用最廣泛的加密協(xié)議有3種：有線對等保密（Wired Equivalent Privacy，WEP）、無線保護訪問（WiFi Protected Access，WPA）及WPA2加密協(xié)議。WEP密鑰長度最初為64位，后來擴展到128位；WPA是引入了一個新的增強型的WEP協(xié)議（禾密鑰完整性協(xié)議，Temporal Key Integrity Protocol，TKIP），同時引入了每包密鑰（Per?Packet Key）概念，因此每個數(shù)據(jù)包都被授予屬于它自己的密鑰；WPA2是基于WPA的一種新的加密方式，用一種稱為高級加密標(biāo)準(zhǔn)（Advanced Encryption Standard，AES）算法取代了WPA中算法，所以安全性更高。

2.3.3 入侵檢測

WMN采用無線開放鏈路，且節(jié)點沒有物理保護易被偷竊、捕獲，因此網(wǎng)絡(luò)很容易被入侵，同時還需防范內(nèi)部入侵。目前入侵檢測方法使用較多的有三種：

（1） 獨立入侵檢測：每個節(jié)點自己運行檢測程序，獨立對事件進行反應(yīng)。

（2） 分布合作式入侵檢測：部分節(jié)點運行入侵檢測程序，通過互相協(xié)作實現(xiàn)入侵檢測，并對事件進行反應(yīng)。

（3） 層次式入侵檢測：由一個主控節(jié)點對子節(jié)點進行控制，由主控節(jié)點負責(zé)分析和反應(yīng)。

3 基于衛(wèi)星及WMN的現(xiàn)場組網(wǎng)方法

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站轉(zhuǎn)發(fā)無線電波，在兩個或多個地球站之間進行通信，實際上是微波接力通信的一種特殊形式[11]。衛(wèi)星通信具有通信距離遠、覆蓋范圍廣且無縫隙覆蓋、通信容量大、抗毀能力強、機動能力好、建立通信鏈路快、容易部署等優(yōu)勢，缺點是傳輸時延大，資源稀缺，存在盲區(qū)，容量有限，易受天氣等因素干擾，且使用成本很高。衛(wèi)星通信既可用于平常的地面固定線路傳輸備份線路，又能夠在緊急情況下快速建立廣域網(wǎng)通信鏈路，非常適合地震等突發(fā)事件緊急情況下對應(yīng)急通信廣度的需求。

將衛(wèi)星通信與無線Mesh網(wǎng)的優(yōu)點有效結(jié)合，組建基于衛(wèi)星及無線Mesh網(wǎng)的地震應(yīng)急現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)，既可利用衛(wèi)星通信的特點擴大網(wǎng)絡(luò)的通信范圍，又可利用WMN結(jié)構(gòu)靈活、健壯性好、自愈能力強、部署快、易安裝、成本低等優(yōu)點，提高地震現(xiàn)場應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)能力和擴展性。

3.1 組網(wǎng)步驟

（1） 利用文獻[1]的研究成果組建基于基礎(chǔ)設(shè)施骨干網(wǎng)結(jié)構(gòu)的無線Mesh網(wǎng)，具體方法如下：首先，將一定數(shù)量Mesh路由器互聯(lián)組成骨干網(wǎng)；其次，各Mesh路由器在其網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)連接無線路由器（WR）；再次，筆記本計算機、智能手機、平板電腦、PDA等移動終端與區(qū)域內(nèi)的WR互聯(lián)，最終Mesh路由器、無線路由器（WR）和各移動終端組成多跳的Mesh網(wǎng)絡(luò)。

（2） 無線Mesh網(wǎng)通過網(wǎng)關(guān)接入衛(wèi)星通信車的通信系統(tǒng)，具體連接方式為：無線Mesh骨干網(wǎng)與車載Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點互聯(lián)，車載Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點再與衛(wèi)星通信車現(xiàn)有通信系統(tǒng)的交換機互聯(lián)，實現(xiàn)無線Mesh網(wǎng)與應(yīng)急通信車的通信。

（3） 利用衛(wèi)星通信車上的衛(wèi)星通信終端通過衛(wèi)星通信線路實現(xiàn)與后方地面固定通信基站的互聯(lián)，最終實現(xiàn)無線Mesh網(wǎng)與后方指揮中心通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通。詳細網(wǎng)絡(luò)連接如圖1所示。

3.2 主要設(shè)備及技術(shù)

（1） 衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用江蘇省地震局現(xiàn)有的Ku波段的亞洲四號同步衛(wèi)星通信系統(tǒng)，包括VSAT地面固定站、車載VSAT通信終端、衛(wèi)星通信機、上變頻信號放大器、下變頻信號放大器及衛(wèi)星天線系統(tǒng)等。

（2） Mesh網(wǎng)關(guān)選用具有將網(wǎng)關(guān)和接入控制（Access Controller，AC）功能集一體的多業(yè)務(wù)無線控制器，實現(xiàn)將Mesh骨干網(wǎng)接入應(yīng)急通信車系統(tǒng)和對Mesh路由、無線路由器（WR）及終端用戶的接入控制和管理。

（3） 無線Mesh骨干網(wǎng)中的Mesh路由選用同時具備三個射頻（如一個射頻為2.4 GHz，一個射頻為5 GHz，另一個射頻可根據(jù)終端情況在2.4 GHz/5 GHz間可調(diào)）功能的無線AP，一個射頻負責(zé)與Mesh網(wǎng)關(guān)節(jié)點互聯(lián)，一個射頻負責(zé)接入Mesh骨干網(wǎng)，另一個可調(diào)射頻負責(zé)骨干網(wǎng)下層網(wǎng)絡(luò)接入。

（4） 無線路由器（WR）與Mesh路由器互聯(lián)采用無線分布式系統(tǒng)（Wireless Distribution System，WDS）方式，從而利用WDS同時提供無線信號覆蓋和無線橋接兩種功能實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的擴展和網(wǎng)絡(luò)覆蓋的延伸。

3.3 網(wǎng)絡(luò)特點

使用該組網(wǎng)方案組建的網(wǎng)絡(luò)具有IP骨干網(wǎng)、無線Mesh骨干網(wǎng)和無線Mesh客戶網(wǎng)三層分級結(jié)構(gòu)，具有如下特點：

（1） 分級結(jié)構(gòu)和Mesh網(wǎng)絡(luò)的使用使得網(wǎng)絡(luò)易部署和擴展，同時可減少參與網(wǎng)絡(luò)自組織和動態(tài)路由的節(jié)點數(shù)量，降低組網(wǎng)開銷。

（2） 利用衛(wèi)星通信車已有的集群通信系統(tǒng)、WiMAX無線網(wǎng)絡(luò)、WiFi無線網(wǎng)橋等無線通信方式，實現(xiàn)與現(xiàn)場其他通信系統(tǒng)的互聯(lián)和協(xié)同工作。

（3） 利用衛(wèi)星通信車的車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)與后方應(yīng)急指揮中心衛(wèi)星通信，實現(xiàn)現(xiàn)場與后方的音視頻互聯(lián)互通，該車載衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有體積小、重量輕、可靠性高、操作簡便等特點。

（4） 無線Mesh骨干網(wǎng)中的Mesh路由使用多射頻技術(shù)，有一個自動可調(diào)射頻，使得Mesh骨干網(wǎng)下層的無線路由器（WR）不需要在同一信道，能夠有效防止Mesh骨干網(wǎng)下層網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間的相互干擾。

4 結(jié) 語

通過對衛(wèi)星通信、無線Mesh網(wǎng)及其組網(wǎng)技術(shù)的研究，提出一種基于衛(wèi)星及無線Mesh網(wǎng)的現(xiàn)場組網(wǎng)方法，該方法具有組網(wǎng)快速、部署靈活、容易擴展、網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大、通信距離廣、網(wǎng)絡(luò)終端移動性好、抗毀性強等特點，是一種搭建現(xiàn)場應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)平臺行之有效的方法，但還有一些問題需要進一步研究解決：

（1） Mesh路由與WR互聯(lián)采用WDS方式，基本解決了信號覆蓋和傳輸，但WDS是單信道MAC協(xié)議，會限制網(wǎng)絡(luò)吞吐量，難以提供服務(wù)質(zhì)量保證，需要在今后加強研究，如采用多信道MAC協(xié)議。

（2） 當(dāng)Mesh網(wǎng)規(guī)模變大時，相互間容易影響，降低網(wǎng)絡(luò)傳輸性能，甚至擁塞，需要在今后對網(wǎng)絡(luò)劃分和路由協(xié)議選擇進行研究分析和測試，如網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大時，可將網(wǎng)絡(luò)分簇[12]，簇頭協(xié)調(diào)簇內(nèi)節(jié)點信道分配和代表簇內(nèi)節(jié)點參與路由計算，簡化信道分配和路由算法，從而改善網(wǎng)絡(luò)傳輸性能并方便管理。

（3） 雖然使用無線控制器作為網(wǎng)關(guān)能夠?qū)崿F(xiàn)接入控制和管理，但無線Mesh網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸，容易遭受如路由攻擊、非授權(quán)訪問攻擊、竊聽等，因此，在實際中如何既能保證鏈路傳輸?shù)陌踩?，又不影響網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能及組網(wǎng)的靈活便捷，需要進行研究。

參考文獻

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第8篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

關(guān)鍵詞：應(yīng)急通信；弊端；規(guī)劃

應(yīng)急通信是指在出現(xiàn)自然的或人為的突發(fā)性緊急情況時，綜合利用各種通信資源，保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一種具有暫時性的特殊通信機制。應(yīng)急通信應(yīng)具有隨機性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點。

1 常見的應(yīng)急通信手段及其特點

目前主要的應(yīng)急通信手段主要有衛(wèi)星通信、集群移動通信、短波無線電通信、微波接力通信方式。這四種方式都具有采用無線通信方式、機動性好、通信設(shè)備開通巡視等特點，非常適合在緊急情況下的應(yīng)急通信保障。

1.1 衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信不受一般緊急事件的影響，具有覆蓋面大、無縫隙覆蓋、在衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)無通信盲區(qū)、與地形和距離不敏感、不受地理環(huán)境、氣候條件和時間限制等優(yōu)勢，能夠覆蓋到大范圍沒有地面通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地域，是組成無縫隙覆蓋信息網(wǎng)不可缺少的組成部分，非常適合應(yīng)急通信廣度的需求。缺點是衛(wèi)星通信容量有限，使用成本高。

1.2 集群移動通信系統(tǒng)

集群通信是多個用戶共用一組無線電信道的專用移動通信系統(tǒng)的技術(shù)，群組內(nèi)用戶共享前向信道，支持群組呼叫，它采用PTT方式，呼叫接續(xù)快，被叫不需摘機，適合調(diào)度類業(yè)務(wù)和專用系統(tǒng)。其基本系統(tǒng)可為單基地臺或多基地臺，基本結(jié)構(gòu)可分為單交換中心的單基地臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和單交換中心的多基地臺網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)方式便捷、靈活，非常適用于應(yīng)急現(xiàn)場指揮專網(wǎng)應(yīng)用。缺點是其覆蓋范圍有限。

1.3 短波無線電通信

短波通信具有通信距離遠、抗毀能力和自主通信能力強、運行成本低等特點，采用地波傳播和電離層傳播，能滿足中、長距離的通信要求。同時短波電臺實現(xiàn)了數(shù)字化和小型化，體積小、重量輕，便于機動。缺點是頻率資源有限、受地形、地物、天氣影響較大，同時通信質(zhì)量很難得到保障。

1.4 微波接力通信

微波接力通信具有通信容量大、通信質(zhì)量穩(wěn)定、可跨越高山、水域快速組建鏈路、抗災(zāi)害性強、能夠提供多種業(yè)務(wù)等優(yōu)點。但是微波接力通信繞射能力差，微波接力站站與站之間必須直視，頻率較高在自由空間傳輸損耗較大等缺點。

2 當(dāng)前應(yīng)急通信手段存在的弊端

雖然通過幾年的發(fā)展和建設(shè)，應(yīng)急辦、公安、通、消防、武警、警衛(wèi)等部門都分別具備了較強的現(xiàn)場通信能力，采用了包括無線寬帶接入、“動中通”衛(wèi)星通信、單兵視頻傳輸?shù)仍趦?nèi)的各種先進通信技術(shù)，但仍然存在如下弊端：

⑴各參戰(zhàn)部門間現(xiàn)場信息的共享和聯(lián)合指揮通信還沒有能夠較好的實現(xiàn)，導(dǎo)致現(xiàn)場處置部門各自為戰(zhàn)，不能形成指揮調(diào)度“條塊結(jié)合”的整體優(yōu)勢，現(xiàn)場指揮主責(zé)單位不能較為全面的掌控現(xiàn)場情況。

⑵現(xiàn)場應(yīng)急通信組網(wǎng)沒有形成規(guī)范和流程，各部門具有很大隨意性，大大影響了現(xiàn)場通信組網(wǎng)的高效性和實用性，可能導(dǎo)致現(xiàn)場通信組織的混亂，甚至不同部門間互相干擾的情況。

⑶以衛(wèi)星通信設(shè)備為核心的應(yīng)急通信指揮車建設(shè)模式和思路，削弱了現(xiàn)場處置指揮的功能，使“現(xiàn)場通信指揮車”變成了“現(xiàn)場信息采集車”，沒有能夠起到現(xiàn)場通信組網(wǎng)，支撐現(xiàn)場指揮調(diào)度和輔助決策的作用。

⑷各單位內(nèi)部應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)沒有形成體系，各種應(yīng)急通信手段功能單一，系統(tǒng)的綜合利用效率不夠，不能充分發(fā)揮整體效能。

3 應(yīng)急通信體系發(fā)展及技術(shù)探討

3.1 應(yīng)急通信體系規(guī)劃

⑴頂層設(shè)計與規(guī)劃。我國國土面積大，各種突發(fā)事件與災(zāi)害多，國家統(tǒng)一規(guī)劃應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)很有必要。要根據(jù)全國各地不同地區(qū)的地理特點、人員分布特點、城市特點及環(huán)境特點等，擬制出符合實際需求的規(guī)劃，即做好集群通信、短波通信、微波通信、超短波通信和衛(wèi)星通信幾種手段的建設(shè)技術(shù)方案。

⑵制定標(biāo)準(zhǔn)，系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范。我國應(yīng)急通信系統(tǒng)建設(shè)在不斷完善之中，對一些突發(fā)事件與災(zāi)害，應(yīng)急通信的使用已積累了相當(dāng)豐富的經(jīng)驗，如汶川大地震中一些地區(qū)的應(yīng)急通信設(shè)備在搶險救災(zāi)過程中發(fā)揮了重要作用。但是，災(zāi)區(qū)應(yīng)急通信設(shè)備數(shù)量配備不局、設(shè)備配備單一、設(shè)備互連不上、人員操作不熟練等問題。因此，很有必要制定全國統(tǒng)一的應(yīng)急通信標(biāo)準(zhǔn)。

2010年1月，CCSA應(yīng)急通信特設(shè)任務(wù)組（ST3）審查通過了國家第一部應(yīng)急通信標(biāo)準(zhǔn)，這標(biāo)志著我國應(yīng)急通信系統(tǒng)的建設(shè)更加規(guī)范。

⑶做好預(yù)案，隨時投入使用。國家、省、市（地）、縣、鄉(xiāng)等各級各行業(yè)均應(yīng)根據(jù)自己所處地理位置、所配通信手段、所配設(shè)備數(shù)量、所在崗位保障重點等，制定出相應(yīng)的切合實際、詳盡周密、行之有效的應(yīng)急通信保障預(yù)案。對可能發(fā)生恐怖襲擊和戰(zhàn)爭等關(guān)系到國家安危和民族存亡的大事的預(yù)案，更要多次演練。

⑷監(jiān)管到位，專網(wǎng)互聯(lián)互通。目前，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，公安、人防、消防等部門的應(yīng)急通信建設(shè)投入較大，各應(yīng)急通信專網(wǎng)建設(shè)規(guī)模不斷擴大或更新。政府部門要進一步加強監(jiān)管，加強對各專網(wǎng)建設(shè)部門相關(guān)人員的培訓(xùn)和教育，使大家提高認識、統(tǒng)一思想，嚴(yán)格督促檢查與考核，加大對專網(wǎng)間互聯(lián)互通工作中出現(xiàn)的惡性事件的查處力度，依照有關(guān)規(guī)定予以嚴(yán)厲追究。同時，加強專網(wǎng)間互聯(lián)互通相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，用制度約束，否則提高應(yīng)急通信效率就是一句空話。

⑸努力發(fā)展優(yōu)勢通信。目前，指揮中心話音與突發(fā)事件與災(zāi)害現(xiàn)場進行話音通信的同時，越來越要求送來逼真的現(xiàn)場視頻圖像和相關(guān)數(shù)據(jù)，目前主要是配置車載Ku頻段“動中通”、車載Ku頻段“靜中通”和便攜站“靜中通”，其業(yè)務(wù)集語音、數(shù)據(jù)、視頻于一體，可超越時間與空間的限制，被廣泛地用于應(yīng)急通信。但Ka頻段衛(wèi)星通信可用帶寬寬（3500MHz），傳輸速率高（總?cè)萘砍^70Gbit/s），干擾少，設(shè)備體積小。因此，今后應(yīng)急通信應(yīng)廣泛應(yīng)用Ka 頻段車載站和便攜站。

3.2 應(yīng)急通信組網(wǎng)技術(shù)體系研究

⑴C3P IM的理念。通過借鑒美國軍方使用的指揮調(diào)度模型 C4ISR和雅典奧運會安保指決策系統(tǒng)C4I的理念，對下一代應(yīng)急通信項目Project MESA的研究，總結(jié)各類重大事件現(xiàn)場應(yīng)急通信保障的案例，分析現(xiàn)有的通信資源和技術(shù)手段，提出采用C3PIM重大現(xiàn)場應(yīng)急通信保障的理念，為各類重大現(xiàn)場提供全方位的信息通信支持。

⑵技術(shù)體系設(shè)計。參照C3PIM的設(shè)計理念，筆者提出了應(yīng)急通信保障的技術(shù)體系，該體系包括現(xiàn)場綜合通信指揮平臺、現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)、單兵通信設(shè)備三大部分，共同組成一套有機整體，為現(xiàn)場處置的指揮員、各部門參戰(zhàn)單兵提供從語音指揮調(diào)度到現(xiàn)場圖像采集的綜合通信支持。

現(xiàn)場綜合通信指揮平臺：該平臺是重大突發(fā)現(xiàn)場通信控制和信息匯集的“大腦”，能夠靈活快速部署在現(xiàn)場指揮部。它實現(xiàn)不同現(xiàn)場使用的通信設(shè)備間的互聯(lián)互通，包括數(shù)字集群電臺、模擬系統(tǒng)電臺、雙工電話，甚至軍隊上使用的一些短波電臺等。通過通信互聯(lián)上的靈活控制，為多部門現(xiàn)場處置協(xié)調(diào)提供技術(shù)支持，為決策提供輔助，以及對現(xiàn)場通信組網(wǎng)資源的控制和調(diào)配。

現(xiàn)場通信網(wǎng)絡(luò)：現(xiàn)場的通信網(wǎng)絡(luò)可以是多樣的，主要針對兩方面應(yīng)用。一是指揮調(diào)度話音通信網(wǎng)，應(yīng)急處置部門是使用半雙工的集群或常規(guī)系統(tǒng)。二是現(xiàn)場數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。考慮到單兵通信設(shè)備應(yīng)具備便攜性、小型化，且應(yīng)兼有話音、數(shù)據(jù)和圖像的功能，所以該網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具備獨立組網(wǎng)的能力，能夠融合傳輸多種業(yè)務(wù)，經(jīng)驗證明基于Mesh技術(shù)的多跳自組網(wǎng)比較適合。

單兵通信設(shè)備：前端處置小組的通信單兵配備的通信設(shè)備，這些設(shè)備應(yīng)具有便攜性，而且發(fā)射機功率應(yīng)盡量控制在最小范圍。在傳輸網(wǎng)絡(luò)上，采用基于IP的多跳自組網(wǎng)技術(shù)，能夠讓通信單兵只攜帶一套通信設(shè)備，滿足語音、數(shù)據(jù)和視頻同時傳輸?shù)男枨?。相關(guān)設(shè)備包括了無線電臺、圖像采集設(shè)備、單兵通信網(wǎng)絡(luò)終端以及其他傳感設(shè)備。

4 小結(jié)

應(yīng)急通信越來越重要，建立起能夠在各種突發(fā)性事件與災(zāi)害下，將現(xiàn)場音視頻采集信息和地理位置信息等綜合信息在現(xiàn)場實時研判和快速決策以及傳輸?shù)街笓]中心研判和快速決策的應(yīng)急通信指揮系統(tǒng)，是提升應(yīng)急指揮能力和遠程決策能力的發(fā)展方向。作為應(yīng)急通信系統(tǒng)的設(shè)計和建設(shè)企業(yè)，有責(zé)任學(xué)習(xí)和宣傳應(yīng)急通信的相關(guān)內(nèi)容，關(guān)注應(yīng)急通信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，應(yīng)用應(yīng)急通信的新技術(shù)，設(shè)計和生產(chǎn)出應(yīng)急通信新裝備。

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第9篇：衛(wèi)星通信的缺點范文

關(guān)鍵詞：GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)；航海安全；發(fā)展前景

GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)，中文翻譯為全球海上遇險和安全系統(tǒng)，開發(fā)于1992年，該系統(tǒng)開發(fā)目的在于保護海上人民及財產(chǎn)安全。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，GMDSS系統(tǒng)產(chǎn)生了日新月異的變化。但也因為現(xiàn)代科技發(fā)展迅速，GMDSS也面臨著更大的挑戰(zhàn)。由此，科學(xué)研究者、GMDSS系統(tǒng)操作員，作為GMDSS接觸最密切的成員，使GMDSS系統(tǒng)的革新與發(fā)展跟上時代的需求與腳步，是他們最大的使命之一。

1 GMDSS系統(tǒng)概述

1979年由聯(lián)合國提出的國際海上搜救條約是建立GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的最初動力。其目的在于建立起最全球性的現(xiàn)代通訊系統(tǒng)，涵蓋面廣。在系統(tǒng)范圍內(nèi)無論什么類型的海上行駛工具出現(xiàn)任何故障，距離較近的各個搜救點得到求救信號后，由可以提供支援的、可在最短時間內(nèi)進行搜救與各項協(xié)助的搜救點提供最直接的幫助。若事故范圍較大，可由較多個搜救點通力合作，一同處理海上事故。在平時，GMDSS系統(tǒng)還可以為各個海上行駛中的船只提供日常安全信息[1]。

2 GM DSS的功能概述

GMDSS最主要的功能是全球范圍內(nèi)的海上救助。當(dāng)有船只發(fā)生事故，附近搜救點與海上船只可迅速獲取其求救信息，并在第一時間內(nèi)提供海上救援。其次，GMDSS還提供日常的海上信息，如天氣警報，保障海上船只的安全行駛。為了GMDSS系統(tǒng)可以更好的發(fā)揮作用進行第一時間內(nèi)的海上救援行動，它要求進行海上行駛的船只，不論行駛在哪個地方，都須具有以下5大功能：一、船上有至少兩個報警系統(tǒng)，且必須相互獨立；二、可以接收到其余船只的事故報警；三、可以發(fā)送并且接收協(xié)助救援的船只信號；四、可以發(fā)送并且接收GPS定位信號；五、可以發(fā)送并且接收日常的安全信息，如天氣警報等。自1992年起GMDSS系統(tǒng)存在，利用它的遇險警報可以發(fā)射出第一時間需要救助的求救信號。GMDSS系統(tǒng)的主要功能是在船只發(fā)生各種事故時向RCC發(fā)出求助警報，RCC可以在第一時間內(nèi)規(guī)劃出搜救行動，并立即執(zhí)行[2]。由聯(lián)合國的海上救助公約規(guī)定，救助附近發(fā)生事故的船只是海上行駛的所有船只的義務(wù)。但此公約在真正實行中的結(jié)果是在船只較少的區(qū)域中，海上救援活動并不是時時都能在第一時間開展。

3 GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)對航海安全的作用

報警信息可以準(zhǔn)確無誤地從遇險船只處發(fā)射、迅速地被附近搜救點接收，這是一個救援行動最重要的開始。GMDSS系統(tǒng)正是為此而生的。它可以提供各種各樣不同情況下的求救方式，讓遇險的船只在各種遇險情況下準(zhǔn)確無誤、快速地發(fā)射出求救信號變成現(xiàn)實。GMDSS系統(tǒng)提供的是一鍵式得求救報警系統(tǒng)，在任何緊急情況下，只要遇險船只上的工作人員按下此鍵，就可以完成快速的求救報警。求救報警可以告訴搜救點遇險船只具體的遇險位置、船只類型、遇險類型等有助于救助行動的的一切相關(guān)信息[3]。若遇險情況有緩和的現(xiàn)象，遇險船只可通過具體的求助信號補充一些遇險信息，來幫助搜救船隊的救援行動。當(dāng)岸上的搜救點接收到遇險警報后，可以通過派遣救援隊伍、發(fā)射相關(guān)信息給遇險船只附近船只等方式進行救援行動的開展。具體救援行動從實際情況考慮出發(fā)，一切以生命安全為先作為考慮因素。

3.1 衛(wèi)星系統(tǒng)報警

首先，可以通過INMARSAT系統(tǒng)進行報警。設(shè)置于A、B、C、F77船站上的報警按鈕或報警菜單，便于相關(guān)人員在事故第一時間內(nèi)進行報警，通過GPS技術(shù)與其他船舶相連接，可以將本船的位置、航線等信息發(fā)至別船來進行相救。

其次可以通過COSPAS-SARSAT系統(tǒng)衛(wèi)星示進行位置的標(biāo)定，并通過（EP IRB）系統(tǒng)自發(fā)報備。EP IRB的報警操作方式是手持方法，在遇到緊急情況下會自動發(fā)放衛(wèi)星示位標(biāo)，使其在海面上漂浮。另外， EP IRB的工作環(huán)境溫度在-30～+70度的范圍之間，從 20m的高度落入水中也不會有絲毫損傷，能在水下10m狗狗正常工作，保持5min以上的密閉性，無論怎樣的傾斜或是搖晃，都能夠保證準(zhǔn)確無誤的想求救信號發(fā)出。

3.2 地面系統(tǒng)報警

地面系統(tǒng)的報警工作原理是帶有DSC功能的甚高頻、中高頻、高頻技術(shù)。能夠在頻率為VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz頻段的頻道上完成報警。在A1海區(qū)中的船只，主要通過DSC在VHF的70頻道上進行報警，同時也可以使用MF（2187.5KHz）的頻道進行報警。在A2海區(qū)中的船只，主要在2187.5KHz頻道上進行報警，也可以通過VHF的70頻道進行報警，以上兩種方法都是可行的。在A3、A4海區(qū)中的船只，主要以HF（4、6、8、12、16MHz頻段）的頻道進行報警，也可以通過VHF的70頻道、MF（2187.5kHZ）報警進行報警，以上兩種方法都是可行的。由此可見，無論船舶處于1、2、3、4海域，都可以通過兩種以上的方式進行預(yù)先報警[4]。此外，GMDSS針對每個報警頻道都有專門的后續(xù)通信頻率，有助于下一步的救援開展。

通過GMDSS，可在船到岸、船到船、岸到船這三個方向上進行遇險報警。系統(tǒng)對于報警的靈敏度極高，因此失誤率極低，使得船只的預(yù)先救援成功率大大增加。但是，只有在100米之內(nèi)的船到船的報警才會有效，因此如果遇險船只的周圍100內(nèi)沒有其他船只，GMDSS就可利用衛(wèi)星通信或高頻（HF）通信，向海岸救援站援助。救助協(xié)調(diào)中心（RCC）一單接受到這樣的營救援助信號后，就會向其他船只發(fā)信遇險船舶的相關(guān)信息進行海上援助。RCC可利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)將船舶的遇險信息發(fā)送的其他電臺，便于獲得更加寬廣的救援力量。在接收到遇險報警的轉(zhuǎn)發(fā)后，在遇險船只附近的船舶可以在第一實踐與岸上與海上相關(guān)人員建立建立通信，以便協(xié)調(diào)援助。

4 GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展前景

4.1 拓寬衛(wèi)星通信系統(tǒng)輻射范圍

GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)由各種服務(wù)板塊組成，其中一塊是國際移動衛(wèi)星。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，國際移動衛(wèi)星也在被不停地修改與完善。但是，該系統(tǒng)的覆蓋面較小，只有南緯700到北緯700的范圍，這就是它最大的局限所在。近年來新開發(fā)的北極附近的航線就無法在此范圍之內(nèi)。經(jīng)過科學(xué)研究者不斷的努力，第四代國際移動衛(wèi)星已經(jīng)沖上云霄在天上建立了區(qū)域網(wǎng)，但由于之后太空中未知因素的影響，并不確保它不會遇到各種挑戰(zhàn)，若GMDSS系統(tǒng)對于國際移動衛(wèi)星的依賴性過強，將會導(dǎo)致GMDSS也受到未知的挑戰(zhàn)。根據(jù)GMDSS系統(tǒng)改革工作規(guī)劃，在未來的十年中，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)將完成質(zhì)的飛躍。多元化是GMDSS系統(tǒng)改革的最終目標(biāo)。屆時，只要是符合IMO決議及相關(guān)文件要求的，都可以成為GMDSS系統(tǒng)的服務(wù)商，打破IMSO“獨權(quán)”的現(xiàn)象[5]。目前，中國北斗系統(tǒng)正在加緊系統(tǒng)改善的步伐，爭取早日可以符合IMO決議及相關(guān)文件，成為GMDSS系統(tǒng)的服務(wù)商之一。

與此同時，電話與電傳也不將再是求助報警的唯一方式，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)將得大大幅度的擴張，E-MAIL等新型的報警方式正在研究試行中。隨著科技日新月異的發(fā)展、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)方式的傳輸，海上的救援方式和救援行動將會開展得更加高效。

4.2 鞏固地面通信系統(tǒng)成果

4.2.1 引入E-MAIL新設(shè)備

傳統(tǒng)的NBDO由于存在電臺數(shù)少、操作不簡便等缺點，E-MAIL等新媒體下的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)物已經(jīng)有取代NBDO的趨勢。目前，E-MAIL已經(jīng)被國際移動衛(wèi)星系統(tǒng)下的某些船站接收，并得到了大力支持。尤其是國際移動衛(wèi)星系統(tǒng)中的F船站，已經(jīng)可以實行E-MAIL通信，該方式下的通信支持圖片、音頻都新型格式，方便船只與船只、船只與船岸的信息交流，從而增強了對于海上船只的安全、有效管理。傳統(tǒng)的NBDP相較于E-MAIL而言，雖然成本較低，但是它的功能有限、操作方式復(fù)雜，且在海上通訊中容易造成信號不穩(wěn)定，有被E-MAIL替代的風(fēng)險。

4.2.2 簡化數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)（DSC）操作

地面信息通訊系統(tǒng)中承擔(dān)發(fā)射求救報警任務(wù)的設(shè)備是數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)，可根據(jù)近年來IMO的調(diào)查結(jié)果顯示，地面數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)的誤報率很高，這就使人們開始質(zhì)疑數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)存在的意義。為解決此問題，IMO與各個簽名國家聯(lián)手大力治理，可還是無法大幅度降低數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)的誤報率。目前，IMO制定了標(biāo)準(zhǔn)，讓數(shù)字選擇性呼叫系統(tǒng)在簡便操作的同時降低誤報率。

4.3 集成化海上安全信息（MSI）新系統(tǒng)

隨著近年來航海戰(zhàn)略的數(shù)字化，海上最主要的安全信息收發(fā)系統(tǒng)NAVTEX也正接受新的挑戰(zhàn)。首先，改變NAVTEX廣播式播發(fā)，試驗NAVDAT的新系統(tǒng)。2008年，法國科學(xué)研究者開始試驗一個新系統(tǒng)，名為NAVDAT。該系統(tǒng)的工作信號為四百九十五到五百零五赫茲，相較于傳統(tǒng)的NAVTEX，它具有安全高效的特點。最大的區(qū)別在于它類似于EGC系統(tǒng)，可以進行有選擇性的尋找地址。其次，集成化NAVTEX和EGC數(shù)據(jù)，降低GMDSS操作員工作負擔(dān)[6]。根據(jù)如今在實行的MSI系統(tǒng)方案，海區(qū)A1、A2主要由NAVTEX負責(zé)，海區(qū)A3和NAVTEX無法顧及到的海區(qū)主要由EGC系統(tǒng)負責(zé)。美國就此現(xiàn)象提案，通過現(xiàn)代技術(shù)將MSI接收到的數(shù)字信息在ECDIS中現(xiàn)實，國際電工技術(shù)委員會根據(jù)該提案制定了相關(guān)接口的標(biāo)準(zhǔn)，這一系列舉動意味著MSI的信息將集成化，方便船只工作人員查看NAVTEX、EGC上的數(shù)據(jù)，大大減輕了工作負擔(dān)。

GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)，中文翻譯為全球海上遇險和安全系統(tǒng)，開發(fā)于1992年，該系統(tǒng)開發(fā)目的在于保護海上人民及財產(chǎn)安全。通過衛(wèi)星系統(tǒng)報警和地面系統(tǒng)報警，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)對航海安全有著重要作用。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展，GMDSS衛(wèi)星通信系統(tǒng)也面臨著更新和變革，通過拓寬衛(wèi)星通信系統(tǒng)輻射范圍，鞏固地面通信系統(tǒng)成果，集成化海上安全信息（MSI）新系統(tǒng)使得GMDSS有著更廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

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