卫星通信方式范例6篇

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卫星通信方式

卫星通信方式范文1

关键词:平面近场;整星测试;卫星天线;有效载荷;测试方法

通信卫星整星系统验证测试通常在大型紧缩场进行,利用紧缩场超大静区测试能力以及上下行收发双向无线测试能力,可以实现整星系统级端-端(end-end)的验证测试[1-3]。但是移动通信卫星的大型网状天线口径达Φ15m,即使是固面反射面天线,Φ15m也远超出了大型紧缩场Φ8m的测试静区,而且网状天线只能在地面上水平零重力展开,因此整星系统级测试只能在整星状态下,测试含有效载荷变频系统的大型通信天线馈源阵一次辐射方向图。即使这样,移动通信卫星整星特殊结构尺寸,以及通信天线馈源阵宽角覆盖方向图的测试需求,也超出了紧缩场转台的承载能力及转台转角测试能力,无法在紧缩场进行测试。考虑到馈源阵为螺旋天线的平面阵列结构特点,提出了移动卫星整星近场测试的方案,因为平面近场更适合于平面阵列天线的测试,而且在平面近场,无需旋转待测卫星及待测天线,只要平面近场扫描范围满足馈源阵列测试要求[4]即可顺利进行测试。但是对于整星状态下,含有效载荷变频系统的平面馈源阵的平面近场测试尚属首次,测试难度很大,本文详细叙述了平面近场整星系统测试的基本方法,并结合本次测试中遇到的问题,叙述了解决整星变频系统测试问题的具体方法。

1大型平面近场与紧缩场整星测试的比较

紧缩场的整星测试是在整星状态下测试系统最终的等效全向辐射功率(EquivalentIsotropicRadiatedPower,EIRP)、功率与噪声温度比(Gain/Temperature,G/T)、饱和通量密度(SaturationPowerFluxDensity,SPFD)、系统幅频特性、群时延、系统无源互调(PassiveInter-Modulation,PIM)电平等指标,通常在上下行天线的辐射最大值方向进行测试,在整星状态下验证最大指向方向的正确性,以及最大指向方向的性能指标,也会选取典型城市位置进行上述性能指标测试,而系统最终的辐射方向图覆盖特性是套用电性星天线方向图测试结果,即在整星状态下不再进行辐射方向图的测试。如前文所述,移动通信卫星由于其特殊的设计特点,无法实现电性星状态下的通信天线的方向图测试,即使仅考虑馈源阵带整星的状态,移动通信卫星也超出了紧缩场转台的承载能力及转台转角测试能力,无法在紧缩场进行测试,况且通信天线馈源阵与转发器变频系统是一体的,转发器变频系统性能与天线性能是无法分割的,而且系统对天线最终覆盖特性的影响也需要整星系统级验证测试的内容,考虑到移动通信天线馈源阵的螺旋天线平面阵列结构特点,采用平面近场测试非常适合,因此,如何实现整星变频系统条件下通信天线馈源阵方向图测试,成为平面近场系统测试的难点和关键。平面近场测试无需旋转待测卫星及待测天线,同时利用平面近场扫频、波控(多波束)测试能力,实现整星状态下的扫频多波束测试,从而大幅提升测试效率,节省同一测试状态的多次重复测试时间,也是平面近场测试的核心技术及优势所在。但是在平面近场只能进行天线辐射方向图和整星系统EIRP[5-6]指标的测试,较紧缩场对整星系统全面的性能指标测试,平面近场测试有很大局限性。

2大型平面近场整星状态下馈源阵方向图测试的方法选择

2.1整星系统状态下验证测试的基本思路

如前所述,移动通信卫星通信天线采用十几米的大型网状天线,现有的大型平面近场扫描架扫描测试范围仅L×H(20m×8m),无法实现对如此大口径通信天线的测试,但是可通过整星带通信天线馈源阵的平面近场扫描测试,将测试结果导入GRASP反射面仿真计算软件中,即可得到整星带大型通信天线的最终方向图覆盖性能。由于馈源阵与整星系统的不可分割特点,待测整星系统为变频系统,而近场测试系统为非变频系统,如何使用非变频测试系统进行整星变频系统的测试,即测试方法的选择也是非常重要的环节,下面逐一分析几种可选择的测试方法。

2.2引入相参测试通道的测试方法

引入标准喇叭做测试参考通道,变非相参测试为相参测试,但是由于卫星系统是变频系统,上、下行频率不同,近场测试系统还需要做相应的改变,有2种方法可实现合理的近场扫描测试。1)考虑到近场测试系统的接收机是工作在45MHz的中频,通过设置测试通道、参考通道分别工作在不同频段,可实现扫频近场测试,设置测试系统测试通道信号源工作频段,与待测卫星系统上行频段一致,设置测试系统参考通道LO信号源工作频段,与待测卫星系统下行频段一致,可实现近场快速扫频测试。由于商用测试软件不支持信号源和LO信号源的不同频段差异化设置,需采用自编程方式实现该种近场测试。2)通过近场测试系统中的多波束控制接口,将波控晶体管-晶体管逻辑电平(Transistor-TransistorLogic,TTL)触发信号通过一个外接控制器(另一台计算机)转变为信号源的频率切换TTL触发,使信号源按照预先配置的频率列表进行频率切换。这种情况下,测试系统中的信号源处于虚置状态,只起到程控IEEE-488总线控制作用,不参与实际测试,需另加一台信号源,按照上行工作频率预先配置好一组频率列表,当接到控制器发出的TTL触发信号时,切换测试频率到所需的测试频点。测试系统的信号源和LO信号源按照整星下行或上行频段工作频率依此在近场测试软件中设置测试频率列表即可。3)将外加的上行信号源更换多载波信号源,使整星上行数个频点同时工作,下行对应的多个波束将同时发射出来,此时可实现多波束同时工作状态下的方向图测试,该测试状态也是整星的一个重要的测试状态,以验证测试多载波同时工作状态下的辐射性能,可进行系统C/I0性能的有效评估。上述测试方法存在的主要问题是所引入的相参标准喇叭的架设位置问题,既要保证测试系统有比较好的测试参考电平,又要不影响近场扫描测试过程,还得使标准喇叭对探头扫描测试的干扰降低到最低限度,要准备专门的标准喇叭架设支架,使得位置的选取方便,且高度可以方便地调整。而实际测试过程中,很难实现良好的位置和高度架设,另外采用相参测试,卫星系统中可能对馈源阵辐射性能影响的部分,会与测试通道一起抵消掉,因此,如果采用上述测试方法,需比较A测试通道测试结果与A/R测试通道/参考通道结果,以正确评估卫星系统对馈源阵辐射性能的影响程度。本次测试中,虽然进行了许多尝试,最终未能寻找到标准喇叭天线架设的最佳位置,参考通道的信号质量始终未能满足相参测试需求,最终未使用该相参测试的方法进行测试。

2.3在近场测试系统加入变频器的变频测试方法

在标准的近场测试系统中加入变频器,测试原理框图见图1、图2。使对卫星变频系统的测试转化为同频测试,但是加入的变频器含有一个本振源,该本振源的相位随时间漂移是信号源固有的特性,在通常的天线测试系统中,均采用一个共用的LO信号源为测试通道和参考通道提供LO信号,接收机接收中频信号进行测试,通过测试通道/参考通道的方式消除LO本振相位漂移的影响,即采用共本振技术消除源相位的漂移。为了使源相位的漂移最小,提出了使用高稳时基信号源的方案,首先进行单一频点、单个波束的馈源阵方向图测试。为了降低新增变频器系统对卫星系统的谐杂波影响以及卫星系统对测试系统的谐杂波影响,上行及下行通路均加入了专用滤波器。在系统稳定性测试过程中,发现该非相参的测试方法,源相位漂移的影响仍然很大,测试系统A/R测试结果在早上、中午、晚上的相位漂移量分别为20~30(°/h)、10~15(°/h)、5~6(°/h),这种状态下的近场测试是完全不能满足测试要求的,也说明使用高稳时不变信号源的方法,不能解决源相位漂移问题。为解决该状态下的近场测试问题,采用了近场测试系统的温度补偿功能,近场扫描测试过程中,按照指定的时间间隔测试指定参考点位置的幅度、相位,拟合出整个扫描过程相位的变化直线,再按照拟合直线,逐点修正测试各个点的相位值,获得了良好的测试结果,需要说明的是,卫星天线通常为圆极化,圆极化天线通常需进行H和V极化的2次测试,2次测试之间间隔时间内的极化变化,还需人工予以校正。通过系统稳定性测试的数据,可以看出,源相位的漂移量是与工作时间相关的,源工作时间越长,源相位的稳定性越高,因此,将变频器的外加LO本振源始终保持开机状态,则测试系统的测试稳定性将会进一步提高,测试精确度也会更高。但是源相位稳定性问题始终存在,因此温度补偿的方法需始终使用。在成功完成单一频点、单个波束的馈源阵方向图测试后,进行扫频多波束的馈源阵方向图测试。信号源为原近场测试系统的频率捷变信号源,同样使用近场测试系统的温度补偿功能,也可获得理想的测试结果。通过导入整星状态下含有效载荷变频系统的馈源阵一次辐射方向图至GRASP反射面仿真软件,将通信天线最终二次覆盖方向图与仿真设计结果做比较,获得一致的二次覆盖方向图,充分验证了整星系统工作性能,也得到了设计师队伍的高度认可。

3测试过程中关键技术难题及解决方法

3.1馈源阵一次方向图测试结果导入

GRASP软件计算结果二次方向图不聚焦问题近场测试的馈源阵一次方向图,按照GRASP软件要求的格式导出后,使用GRASP软件计算经十几米反射面反射后的二次覆盖方向图,发现不聚焦问题,采取了以下几种方法进行尝试:1)将近场测试的馈源阵近场扫描测试结果,倒推变换至天线口径位置的口径场,比较口径场测试结果与馈源阵本身口径场测试结果,口径场的一致性比较好,于是将口径场数据按照GRASP软件说明书要求的口径场格式导出,使用GRASP软件计算经十几米反射面反射后的二次覆盖方向图,但是发现仍不聚焦,后经过与GRASP软件厂家的沟通,确定GRASP软件还不具备口径场数据接口。2)将近场测试的馈源阵近场扫描测试结果,倒推变换至天线口径位置的口径场,由口径场再次计算馈源阵一次远场辐射方向图,发现计算结果与近场扫描测试结果快速傅里叶变换(FastFourierTransform,FFT)后的馈源阵一次远场辐射方向图不同,导出后经GRASP软件后的二次方向图仍不聚焦,后经过分析排查及与近场测试设备厂家的沟通,确定为软件处理问题,应该是近场倒推口径场过程多了一次探头修正[7]造成的错误。3)将近场测试的馈源阵一次远场辐射方向图与馈源阵一次远场辐射方向图理论值比较,最终发现近场数据处理软件导出的72个切面的相位比理论值均多出一个极化角的相位值,这是各个切面方向图自带入的相位,去除该极化角度量后,测试结果与理论结果基本一致,再导出后经GRASP软件计算后的二次方向图聚焦。最终该问题得到圆满解决。

3.2卫星接收状态返向链路测试中出现干扰现象的问题

卫星发射状态的前向链路测试,由于馈源阵发射功率大,近场测试信噪比高,测试相对比较顺利,但是在转入卫星接收状态返向链路测试时,发现近场扫描测试的结果,在X向的中间位置附近,Y向扫描测试的结果是线性变化的,但是偏离X向的中间区域后的左右两边大片区域,测试电平突然变得很高,且没有变化,即Y向扫描测试的结果显示一片红色,且无起伏变化,见图3。经过仔细分析认为,在X向中间位置附近应该正好对应近场测试系统中信号源放置的位置,为了提高近场测试系统的测试动态范围,近场系统的信号源放置在扫描架运行下方的2条导轨之间,由于信号源的辐射发射泄漏,当扫描架沿X运行向运行到信号源所在位置时,正好遮挡住信号源的辐射发射泄漏,所以Y向扫描测试的结果是线性变化的,而当扫描架运行偏离信号源所在位置时,信号源的辐射发射泄漏出来,由于卫星返向链路接收灵敏度极高,在上行-80dBm足以将系统推至饱和,因此信号源的辐射发射泄漏尽管非常低,但是仍被具有极高灵敏度的卫星系统接收到,并直接将卫星系统推至高电平响应区域,完全覆盖掉了由测试系统探头发射的信号,造成上述测试干扰现象。根据对干扰现象的分析结果,将近场场地内的信号源、LO本振信号源均搬回到暗室小门附近,重新连接测试系统,并加入滤波器,调整卫星系统增益以得到最佳的信噪比状态,设置近场测试系统的接收机中频带宽至10Hz,使得接收信号电平稳定度大幅提高,然后进行-30dB电平位置的近场测试系统接收电平稳定度测试,相位稳定度小于1°,重新进行返向链路的测试,测试结果正常,高灵敏度返向链路的测试干扰问题得到很好的解决。

3.3馈源阵一次方向图测试结果导入

GRASP软件计算结果聚焦但错开半个波束位置的问题将近场测试的馈源阵一次远场辐射方向图与馈源阵一次远场辐射方向图理论值的二维投影图进行比较,发现有旋转角度的偏差,光学瞄准给出的卫星星体旋转角度为33°,而方向二维投影图比较结果约为37°,经过光学瞄准数据的再分析,发现实际星体旋转角度为39.3°,经统一数据再处理后,二次方向图错开半个波束位置的问题得到解决。

3.4二次方向图副瓣偏差大的问题

将近场测试的馈源阵一次远场辐射方向图与馈源阵一次远场辐射方向图理论值的相位中心位置进行比较,发现有240mm的偏差,经过光学瞄准数据的再分析,发现馈源阵距离探头位置的瞄准有误,基准点位置偏差造成问题,修正后重新导出近场测试的馈源阵一次远场辐射方向图,二次方向图副瓣的吻合率也达到相当高的量级,至此,测试问题均得到圆满解决,测试结果满足总体测试精确度要求。

4结论

卫星通信方式范文2

2009年被誉为中国的3G元年,为了抢占制高点,运营商在网络上疯狂烧钱抢时间,即便到了2010年,网络军备竞赛也如火如荼,受益最大的国内电信设备商都出现巨幅增长。而表现萎靡的阿朗、诺西以及爱立信,去年都出现了不同程度的好转。

但这种增长并不具备可持续性,步入2011年后,3G网络建设基本进入尾声,4G大幕尚未拉开,运营商对网络的投入明显放缓。而从全球市场来看,4G规模商用也尚需时日,这对跳跃式增长的国内电信设备商而言,是不少的考验。

为了应对运营商对通信设备投入放缓,华为今年将重心转移到终端与企业网市场,而中兴通讯今年也开始积极转型,在全球积极布局LTE的同时开启“全网融合”战略,其云计算与IT经营部已经投入3000多名研发人员,同时,公司将终端提升为公司的战略核心,在海外市场主打自有品牌的智能手机。但是,在产品毛利不断下降的今天,过快上涨的成本支出,必将对它们的利润造成一定的影响。

触及天花板

近日有媒体报道,诺西上海分公司一名被裁员工对赔偿金额不满,并认为裁员过程不符合法定程序,这件事被媒体报道后,再次引发业界对电信设备行业的关注。

从今年8月末开始,诺西大中华区宣布启动裁减240个岗位计划,裁员涉及生产制造、服务、销售及职能部门。而在一个月前,诺西在全球范围内启动裁员,预计有1500人丢掉饭碗。《IT时代周刊》了解到,裁员对象主要为收购摩托罗拉相关资产时转移过来的员工。

与诺西一样,爱立信日前亦被曝光正在内地裁员。尽管在中国电信设备商忙于转型之际,爱立信依旧按兵不动,并认为电信设备市场依然大有作为。但是,倾巢之下,安有完卵。

全球设备投资增速缓慢,行业竞争日趋激烈,这也导致产品毛利率出现下滑。而对运营商而言,也面临同样的问题,随着竞争加剧电信资费的下降,运营商倾向于选择质优价廉的网络解决方案,欧美设备商压力加大。

电信设备整体处境并不乐观。有证券人士认为,3G建设大潮已过,运营商对4G布局才刚起步,预计在两三年内对电信设备商的贡献很有限。从全球格局来看,每年约为1500亿美元市场容量,随着3G建设大潮渐次落幕,已触及天花板。虽然一些设备商在LTE(长期演进)上有一定技术积累,但很难在短期内有所回报。

而为了保持竞争力,一些设备商不得不寻找新的增长点,这就导致支出增加,盈利能力受到影响,未来可能会承受较大的压力。

尽管行业大环境不好,不过,今年前三季度,中兴通讯实现营收582.85亿元,同比增长26.53%,增幅远高于同行平均值。《IT时代周刊》记者从中兴通讯了解到,目前很多员工都在认购公司的股票。

对于前段时间公司在资本市场表现低迷,中兴通讯内部人士认为,“资本市场大环境不好,是公司股价下跌的重要因素,随着市场环境的改善,公司的股价也将会上扬。”

中兴通讯认为,国内运营商在网络上的投入将较上半年提速,而在国际市场,无线网络扩容和升级、移动宽带建设和智能终端将继续成为市场热点,中兴通讯的盈利在下半年将会有所改善。

中兴转型

过去几年,全球电信设备市场极度冰寒,百年巨头北电网络宣告破产,阿尔卡特与朗讯的合并,西门子与诺基亚的结合,都未能产生化学反应,爱立信也陷入低迷,摩托罗拉则在今年把这一业务彻底剥离出去。在满目萧瑟的大环境下,中兴是通信设备市场少数能保持高速成长的。它与华为一道,组成了耀眼的“双子星”。

2010年,中兴通讯营收为702.6亿元,同比增长16.6%;实现净利润人32.5亿元,同比增长32.2%。中兴通讯不仅业绩高速增长,其在专利上也有大量的积累,世界知识产权组织在其官网上公布的2010年全球专利申请情况显示,中兴通讯凭借1863件国际专利申请总量,位居全球第二位。它与华为一道代表了从“中国制造”向“中国创造”转变的发展方向。

不过,也有通信专家指出,尽管中兴通讯在专利申请数量上,已经走在世界前列,但在专利的技术含量上,中兴通讯还需增加含金量。今年,中兴曾在一月之内遭遇两家设备商的专利狙击,并且诉讼之地皆选在欧洲。中兴去年在这一地区的收入贡献达到了公司总营收的20%。

去年,中兴通讯销售额跻身全球前五。基于快速的发展势头,中兴通讯拔高了自己的目标――未来10年内年销售超过1000亿美元。不过,依目前通信市场疲软的投资现状来看,完成这一目标并不容易。

中兴通讯为了确保目标的实现,正实施一些新变革。公司副总裁王炜说:“中兴通讯正在逐步加大IT市场的投入,帮助全球电信运营商实现从CT到ICT的转型,从管道提供商到内容提供商的转型。”但中兴通讯要做的,也是所有电信设备商要做的,如何能脱颖而出,这是一个难题。

中兴通讯向记者透露,从去年开始,公司成立了云计算与IT经营部,设在西安,目前有3000多名员工进行研发。未来,云计算将会成为公司新的战略增长点之一。目前,中兴通讯的云计算部分已经成型并在内部率先展开了运用。

今年9月22日,中兴通讯推出“绿色云集装箱”解决方案,这就是一款云计算产品,通过它可以较传统模式可以节省30%~70%电力成本,它还可为运营商节省占地面积――该解决方案占地面积仅为传统数据中心的1/4。此外,传统的数据中心部署需要花1-2年时间,采用“绿色云集装箱”解决方案,90天内即可完成交付,效率大大提升。

豪赌终端

中国电信设备商拥有相对较低的人力成本,在产品价格方面具有先天性优势,随着它们在技术上差距的逐渐赶上,以及运营商对质优价廉的产品的急切需求,中兴、华为在全球的竞争力大幅提升。从现有的竞争能力来看,相比业务单一的设备商,融合业务的中国厂商,完全有能力开创更大的场面。

中兴通讯预计今年终端出货量达1.2亿部,其中智能手机发货目标为1200万部。而到2015年,中兴通讯预计终端销售将进入全球前三,并在营收上与通信网络设备相持平。

为了应对网络设备增长放缓,中兴通讯将终端作为重头戏来抓。中兴通讯执行副总裁何士友就表示,将以手机来带动公司品牌,这种说法当时在公司内部也有很多人不理解。但何士友认为,在移动互联网时代,终端的作用将得到前所未有的提升,iPhone的成功就大大提升了苹果的品牌形象。

目前,公司手机产品的营收已经占到总营收的30%。中兴通讯方面也表示,从今年来看,中兴通讯的手机品牌影响力已经大大增加,尤其是V880,这款手机在全球的出货量已经超过500万部,这在国产手机中是未曾见过的。

中兴内部人士透露,过去,公司终端的主要是为运营商贴牌,今年公司加大了自由化品牌力度。从英国市场来看,中兴手机的市场份额已经占到了10%左右。中兴通讯也做了一系列品牌推广活动,包括在《变形金刚》中植入广告。记者了解到,在整个中兴通讯的品牌宣传费用支出方面,终端部门已经占到了70%。

公司之前对手机品牌推广较小,是觉得时机不成熟,广告投放效果无法彰显。现在,“ZTE”品牌已经被消费者接受,再辅以广告宣传,那效果就截然不同。何士友曾对本刊表示。

今年9月,中兴通讯在英国市场推出中兴Skate和中兴Libra两款智能手机,这也是它首次在英国市场自主品牌手机。据市场调研机构IDC的报告显示,2011年上半年,中兴通讯已是全球第五大手机厂商,市场份额由去年同期的3.3%上升至4.5%。

尽管中兴手机出货量暴增,但由于手机偏向中低端,这类产品毛利本就偏低,从盈利能力来看对拉升公司业绩相对有限。以V880智能手机为例,这款手机的裸机市场价不到1000元,而同等配置的洋品牌,定价一般在1500元以上。

卫星通信方式范文3

【关键词】 通信光缆 运行维护 外力破坏 防范措施

引言:电力通信是电网正常运行必须的举措之一,而电力通信光缆的外部安全,是电力通信正常运行的基础与前提。但现在很多地区的通信光缆由于受到外部因素的影响,导致电缆的外部被破坏,无法正常运行,因此,各地区必须把外部破坏的防范作为电力通信工作中的重点。

一、电力通信光缆运行维护的措施

电力通信光缆因为线路的排列较为复杂,很难在短时间内安装完成,所以,加大其运行维护的管理力度,会对整体运行的稳定性造成直接影响。

1.1定期维护

维护人员要秉承着安全的原则,积极预防,加大对线路的巡视力度,实时了解其运行情况,避免出现安全隐患[1]。

日常维护:电力通信部门要制定相关的规则,详细记录巡视过程中发现的问题,进行维护,消除安全隐患。并且,还要根据已经出现的故障,总结故障出现的类型与规律,便于日后讨论,并以此为参考,给出应急的维护预案。

定期维护:电力通信部门要在特定的时间,以不同地区光缆运行的情况为基础,组织维护人员定期维护,让电力通信光缆正常运行。

特定情况下光缆的维护:因为光缆长时间在户外,缺少保护措施,一旦出现自然灾害或突况,极易受到破坏,影响其运行的稳定性。因此,维护人员要针对自然灾害的多发区,制定相应的维护方案与措施[2]。

1.2明确职责范围

电力通信系统中的光缆会随线路的建设,由不同单位负责负责维护工作,让维护单位的职责变得模糊,互相缺少信息的沟通,没有建立工作联系机制。并且,很多维护人员因为缺少专业的知识,导致其对知识的理解较为浅显,没有按照规定的要求规范操作,在维护过程中产生疏漏,形成安全隐患。因此,维护部门要加大培训力度,注重专业知识的培养,让其明确自己的职责。同时,维护部门还需根据光缆的的实际运行情况,制定维护的任务与计划,增加员工日常巡视的密度,对维护工作进行验收。

二、电力通信光缆外力破坏的类型与防范措施

2.1主要类型

电力通信光缆的外力破坏包括以下几种,即人为破坏、自身技术的欠缺、道路施工的影响等。

人为破坏:因为电力通信光缆是由特殊的材料做成,一些人在利益的影响下,会用工具对光缆进行切割、倒卖,让电力通信中断。因为属于人为破坏的范畴,丢失的光缆不易找回,为维修人员的维修增加了难度。

自身技术的欠缺:因为电力通信光缆作为近几年才出现的技术,仍存在很多问题。像是每个地区因为经济发展的差异性,使用的电功率不同,很难保证通信电缆的正常运行。如果一些地区的电功率较大,就要用质量较高的材料制作光缆,要求具有抗高温、耐腐蚀、不易受干扰的特性[3]。但因为当下技术水平有限,这些要求还有待实现。

2.2防范措施

1、建立实时监督机制。因为电力通行光缆必须在电力通信网中才可以运行,建立实时监督机制,可以让维护人员及时发现光缆运行的故障,一旦出现异常,维护人员即可通过系统发现出现故障的地点,让维修人员及时到现场,对现场情况进行分析,进行维修。另外,维修人员在维修中发现,光缆本身的材料质量也是出现外部破坏的原因之一,因此,电力通信单位最初选择光缆时,要格外注重其质量,为电力通信光缆的正常运行提供基础保证,降低外力破坏的概率。

2、建立综合监管体系。外力破坏已经逐渐成为影响电力通信正常运行的主要原因之一,除了光缆本身的质量问题外,另一个原因是地方政府与电力部门缺少配合。所以负责电力通信的部门要加强各部门之间的沟通,建立协作,明确执行人员的责任,规范时间操作的流程。另外,部门还要内部与外部的宣传,强化各层人员的工作意识,提高职业素养。

3、合理架设光缆。工作人员在不同地区假设光缆时,要尽量选择一些地形相对平坦的地区,如果某一地区多为山地,或是灾害多发区,也要选择一些便于铺设的位置,并做好防护措施,避免自然灾害破坏光缆。同时在城市架设光缆,要避开城市主要干道,避免施工破坏光缆。

总结:外力破坏对电力通信光缆的正常运用有直接的影响,因此,负责电力通信的部门要准确分析出现破坏的原因,加强维护,制定相应的防范措施,建立实时监督机制和C合监管体系,让各部门有效沟通,增强工作人员的工作意识,确保通信光缆运行的稳定性。

参 考 文 献

[1]梁芝贤,张晓东,魏明海. 电力通信光缆运行维护及外力破坏防范措施[J]. 电力系统通信,2011,06:67-72.

卫星通信方式范文4

一、VRML技术及特征

(一)VRML技术

VR即虚拟现实是利用通过视、听、嗅和味觉等感官能力进行实时模拟和交互, 它是计算机技术的进化,特别是计算机自备了交互的功能,也就有了从视觉三维效果、触觉到听觉三维效果、甚至嗅觉的全面模拟。而VRML则是基于VR技术体系下建立起来的建模平台,是用作在网络平台上建立区别于时下二维平面的三维空间而创建的语言标准。具备可编程语言,通过语言节点的编程,实现可视化的模型构建,搭建起用户需要的模拟环境。

(二)VRML特征

VRML被定义为构建3D场景,通过节点完成物体构建,模拟3D空间逼真,具备交流互动、路由控制、编辑程序等各式特征。

(1)构建三维物体及场景,具有占用内存小、便于网络传输的特点,但视觉效果无法与专业的三维软件相媲美;

(2)具备良好的交互性,支持Java、Javascript语言接口,并且配有自己特有的vrmlscript脚本语言,能够自行编程设计,能够灵活控制图形和动画;

(3)有网络功能,可用于浏览Internet网;

(4)有多媒体插入和播放功能,能嵌入图形、动画、声音和视频素材;

(5)建模语言较为简单,容易掌握与开发。

二、流星余迹通信的特征及教学难点

(一)流星余迹通信概念

流星余迹通信(Meteor Burst Communication,MBC)是一种使用流星体射入高层大气层摩擦燃烧后在高空形成的电离余迹,利用VHF无线电波的前向散射作用而时间的远距离突发通信方式。

(二)流星余迹通信特征

信道稳定,受核爆炸、太阳黑子和极光等现象影响小;可靠性高,抗干扰和抗截获能力强,具有较强的保密性;使用地域广;支持全时域、全天候工作;覆盖范围广,可支持大规模组网;设备简单,运行成本低;适合实时性要求不高及噪声较小的场合。,可作为最低限度应急通信的重要手段,在国防和自然灾害等应急通信中发挥特殊的作用。

(三)流星余迹通信教学难点

流星余迹通信作为通信工程专业教学内容重要组成部分,其内容中有部分原理和特征文字表述较为抽象,且对学习者的空间构想能力有较强的要求。其基本的教学难点包括了流星激起离子骚动的变化过程、通信建链成功的相切条件、足迹效应立体展示、不同足迹形成过程、热区模拟、建链通信的全过程模拟,以及综合的流余通信手段的使用等。但其展现过程较为抽象,以装备操作进行教学虽然也能实现教学目的,但耗费大、组织时间长、过程把握不清晰。因此为教学带来了较大的困难。

三、基于VRML平台的流余通信教学应用

基于前文中描述的内容,利用VRML平台与流星余迹通信教学相结合,通过平台的建模用以模拟通信过程,及相关的特征与原理,可实现以下几个教学的优势。

(一)教学原理的可视化

原理的建模可以通过基础的工具包编辑建构,也可以是CAD文件导入或三维数字化仪数据化、三维扫描仪获得。在使用该平台中的几何建模、运动建模、物理建模、行为建模以及模型管理等功能构建模拟后,对原理要呈现的物体、过程进行了可视化,学习者可以较为直观的在搭载平?_的多媒体终端上进行阅读和学习。

(二)演示过程的可操作化

在模型构建成功后,教学者和学习者都可以在教学过程利用平台的交互功能,多演示过程进行操控。该平台具备动态的演示过程,而使用者可以通过模拟的环境达到身临其境的感受,在理解过程中随意停止演示过程,也可以及时变换视角,从不同的方位、角度观看演示过程。提高了原理演示过程的多维学习。

(三)建模的模块化

整个基于平台的教学模拟可以通过使用者初次建模后,将构件的模块打包整合,而用于后期不同教学原理或者教学模拟环境的模块化构建,也就是说使用者可以像叠加方块一样,整模块的往新的构建中任意添加,而无需再次重复的编程建模。该平台这一优势,极大的提高了使用者的使用效率,方便了整个教学过程。

(四)教学资源的网络化

基于平台的网络功能,可用于浏览Internet网。也就是说使用者在构建好模型及整合好教学资源后,可将其挂载互联网,制作成网站或者打包网页,使得其余使用者可随时在网络上获取该教学资源,达到了教学资源的网络化,也适用于现在流行的网络远程教学。并且在此过程中,还可不断加入新的资源,提高了教学资源的流通与完善。

四、基于VRML平台的教育发展方向

VRML非常注重于与人的交互体验,故而在教学使用上更加具有发展前景。它所具备的网络可传输性,可以让更多的学生在网络课堂上进行学习,提高了教学资源的利用率,弥补了其视觉效果上的缺陷。同时,它的语言编程能力使得模型的构建能够打包添加,增强了授课内容模块的添加删除能力,使用灵活,非常符合教学的特点。

卫星通信方式范文5

关键词 移动卫星通信;系统技术;卫星技术;终端技术

中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)122-0223-02

0 引言

移动卫星通信系统的最大特点是通过卫星通信的多址传输方式,可以向全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务。

1 移动卫星通信的特点

1.1卫星通信

卫星通信[1],是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信方式,具有覆盖范围广、建站成本和通信成本与距离无关、站点开通时间短等优点,特别适合广播通信业务以及难以敷设有线通信设施地区的通信需求。

1.2 移动卫星通信

移动卫星通信是指依靠卫星通信的特点,在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端设备,从而可以实现载体在移动中不间断的卫星通信。根据卫星通信环境和系统功能的要求,移动载体既可以是飞行器和地面移动装备,还可以是海上移动载体和移动单兵,这就大大扩展了卫星通信的使用范围和环境适应性。

当前,移动卫星通信的发展呈现多样化的发展趋势,但移动终端小型化和通信业务宽带化的是其比较显著的特点。

2 移动卫星通信的关键技术

早期和当代相比,移动卫星通信的发展呈现出移动终端小型化和通信业务宽带化两个特点。其中,移动终端小型化是指移动卫星通信的各种终端设备的逐步小型化。通信业务宽带化是指移动卫星通信系统能够提供传统的窄带话音服务和流畅的视频服务以及高速的数据业务等多种服务。

一般来说,和固定卫星通信相比,移动卫星通信具有以下几个技术特点:

1)天线低增益与卫星功率的有限性之间存在突出矛盾;

2)低增益天线存在多径效应和多普勒频移等传播信道问题;

3)众多终端用户共享有限的功率资源和卫星频率;

4)机动性、小型化和漫游管理等要求。

根据移动卫星通信今后的发展趋势,可以将移动卫星通信的关键技术分为系统技术、卫星技术和地面技术三个方面。下面将从这三个方面分别进行论述。

2.1系统技术

移动卫星通信最重要的是系统技术,主要包括系统的体系结构和通信体制,以及移动载体的管理和网络之间的互联互通。

移动卫星通信系统在进行体系结构设计的时候,需要考虑地面实现与管理的问题和用户对系统的要求和使用问题。其中,地面实现与管理问题是指在系统设计时,在确定了空间卫星问题的同时,需要综合考虑是采用分布式管理还是集中管理的问题;用户对系统的要求和使用问题是指在进行移动卫星通信系统设计时,要综合考虑使用多少种终端类型以及系统的模型采用单模还是多模以及卫星网络和地面网络的兼容和融合成本问题。

移动卫星通信系统在进行通信体制设计的时候,既可以选用传统的TDMA方式,也可以选用目前较为常用的CDMA方式,还可以选用上行为CDMA和下行为TDMA的混合体制方式。

移动卫星通信系统在进行移动载体的管理设计的时候,主要需要考虑移动载体的动态特性和终端设备的环境适应性,同时,由于移动通信卫星发展的趋势是波束宽度越来越窄,因此,要求移动载体的管理设计更加严格和有效。

移动卫星通信系统在进行网络互联互通设计的时候,不但要考虑现有的卫星通信系统的体系结构和通信体制等,还要保证现有的网络结构和新设计的网络结构可以实现网络互联互通。

2.2卫星技术

移动通信卫星技术的关键技术主要集中卫星载荷技术和卫星与地面移动通信系统的融合设计[2]等方面。

2.2.1卫星载荷技术

移动卫星通信需要满足的条件是波束多点覆盖、用户间的单跳/双跳通信以及多星组网通信等业务需求,重点是星载大型可展开天线、星上处理与交换以及星间链路等。

为了有效支持地面的移动终端并克服由于传播距离长而导致的信号衰减、卫星上的发射功率有限等问题,移动通信卫星系统需要借助大型星载天线技术以及多波束技术来有效的提高波束的有效全向辐射功率。

一般来说,星上处理与交换技术主要包括全透明转发、全处理和透明处理转发三种模式。全透明转发的特点是技术体制适应性强,风险较小,但双跳通信的服务实时性比较差;全处理的特点是一般通过数字方式实现,其优点是服务实施性好且抗干扰能力强,但其技术体制适应性较弱且容易受空间辐射的影响。透明处理转发特点是折中了二者优缺点。

星间链路主要由微波和激光两种实现方式。目前,主要采用微波通信技术,但由于受到频带宽度、体积、重量、功耗等方面的限制,不可能无限制的提高传输速率和容量;激光通信方式在优势明显,但技术实现难度较大。

2.2.2卫星与地面移动通信系统的融合设计

卫星通信移动网络与地面移动通信网络作为对等的网络,需要进行融合设计[3],实现用户网络之间的漫游和互通。

2.3终端技术

随着卫星通信技术的发展进步,卫星通信终端将来的发展趋势为小型化和手持化。

当前,以甚小口径卫星终端站(VSAT)为代表的卫星通信终端得到了广泛的应用[4]。VSAT 系统在卫星通信中的特点是可靠性高、灵活性强和使用方便,因此,对VSAT用户来说,数据终端可以直接和计算机联网,从而完成图像传输、数据传递和文件交换等通信任务。

同VSAT系统等小型化的卫星通信终端一样,卫星通信终端的应用正在向多媒体、宽带化和嵌入式方向发展,主要涉及的技术有天线和射频模块小型化技术以及通信体制的革新。

3 结论

未来,随着卫星通信技术的快速发展、业务领域的不断拓展和用户需求的不断增长,移动卫星通信技术将会在各个应用领域得到更广泛的应用。

参考文献

[1]宋立军,杨锐,等.商用卫星通信发展综述[J].电信技术,2010,4.

[2]刘剑锋,秦红祥,等.卫星移动通信系统关键技术研究[C].第九届中国卫星通信广播电视.

技术国际研讨会暨新设备展示会,2011.

卫星通信方式范文6

[关键词]空间通信 网络安全 防御系统

[中图分类号]TN915.08

[文献标识码]A

[文章编号]1672-5158(2013)05-0247-01

一引言

随着计算机网络和通信技术的高速发展,卫星通信以其通信范围广、距离远、灵活可靠等多方面的优势成为当今的最重要、最有发展前景的信息通信方式之一。随着卫星涉及国计民生的业务范围越来越广,其重要性越来越高,随之引起了对其安全性重视和关注。同互联网一样,卫星通信也不是绝对可靠的信息传输方式,也存在着和互联网同样的安全隐患;并且在线路接入方面,在卫星信号覆盖的范围内使用卫星接收装置都可以获取卫星数据。根据卫星所使用空间通信协议,一方面,各方采取各自独立开发空间通信协议从而提高通信的安全性,另一方面,随着卫星间和卫星与地面间的信息交叉传输,又对空间通信协议的统一性和兼容性提出更高的要求。因此传统单一的安全机制已经不能满足卫星通信对安全服务上的需求。

二卫星通信网的主要安全隐患

卫星通信网与互联网对于安全性的要求是一致的,通常从其可用性、访问控制、机密性、完整性、安全认证等几个方面对其安全性进行分析。在互联网安全性的基础上,以下从这几个方面对卫星通信网的安全性能进行分析评价。

1、卫星通信网的可用性。由于卫星通信网是采用的完整的卫星通信系统进行完成通信任务,不只是采用某单一卫星。而在各个卫星在逻辑上协同工作的同时,各个卫星又在物理上相对独立。因此当某一颗或几颗卫星出现安全隐患而瘫痪时,其他卫星可以协同完成通信任务。因此卫星通信网具有较好的可用性。

2、卫星通信网的访问控制。同互联网的访问控制策略相同,访问控制是保证卫星通信网络安全的最重要核心策略之一。在访问控制方面主要考虑的安全隐患是非授权用户对卫星通信资源和数据信息的非法访问和操作使用。因为从卫星通信安全隐患所占的比重上来看,人为破坏因素比卫星因素要比卫星自身存在问题所占因素比重大的多。

3、卫星通信信息的机密性。与双绞线,同轴电缆及光纤通讯类似,卫星采取的是微波通讯,是信息传输的众多渠道之一,显然,卫星通讯数据也同样存在被拦截或者侦听的可能性,即卫星通信在进行信息传输时存在物理层或数据链路层上的漏洞,一旦数据被窃取,其造成后果也是极其严重的。

4、卫星通信数据的完整性。卫星通信完整性指的是卫星收发信息保证一致,不受非授权的方式的干扰和破坏。通常会影响传输数据的完整性的因素有两种,一种就是恶意的网络攻击,另一种就是采取信道到干扰。根据卫星通信的传播方式,这两种影响因素在卫星通信中都存在。

5、卫星通信的安全认证。安全认证是对抗对卫星通信主动攻击的主要手段。由于物理位置比较分散,用户和设备在数量上也不固定,所以卫星采用的是广播方式,使用公钥的认证算法。因此安全认证能够确保这种开放式卫星通信网络中消息来源或者消息本身被标识。

三卫星通信网的安全防御机制

针对卫星通信网存在的网络安全上的主要威胁,卫星通信网采取安全措施一方面可以把传统的安全策略上用到卫星网络上,另一方面加强卫星自身的物理安全措施和链路安全措施。

首先,传统的网络安全策略对卫星网络安全依然有效可行。传统网络安全策略包括访问控制,信息加密,鉴别交换和安全审计等。根据卫星的所面临的主要威胁的分析,可以看出,既然卫星通信网与互联网对网络安全的目标要求是一致,所不同的就是体现在物理链路和通信基础设施以及空间位置的局限上,因此排除这些因素,其通信协议都是以TCP/IP协议为基础,因此传统的网络安全策略对卫星通信网仍然可行。

其次,在对卫星通信网中传输的信息进行加密和完整性保护,对通信双方实体进行身份鉴别、以及加强访问控制和对星上通信基础设施的加强安全防护的一系列防御措施的基础之上,同时,根据卫星通信系统的自身特点,其网络安全要着重设计密钥管理,身份认证,访问授权,数据安全,代码安全和平台安全保障方案。加强卫星自身的物理安全措施和链路安全措施。

最后,加强远程安全管理。结合入侵检测系统,加强卫星通信安全管理人员对卫星安全的监控。培训卫星通信安全的管理人才,完善卫星通信的相关法律规定,使系统能应对各种可能的攻击和安全威胁,将安全风险控制在可接受度范围内。

四卫星通信网的分级安全机制的构建

随着卫星通信网络传输的使用范围不断扩大,从军用,商用到民用,传输业务也越来越多。采用传统的单一的安全机制已经无法适应当前不同级别业务以及不同级别用户的安全需求。因此,采取对安全机制加以改进,提供一种从技术能满足不同业务和不同用户角色而对应着不同的安全等级的机制。让具体的业务和角色可以选择适合的等级的安全保障。通过这种机制,一方面既能满足对安全性要求等级较高的业务需求,另一方面对于对安全等级要求不高的业务需求,可以节省卫星系统的存储、计算等多方面的资源,从而提高卫星通信系统的高效性和可靠性。

整个系统的核心是星上的安全策略服务器,卫星网络运营部门可以根据任务对安全需求不同进行配置安全等级,并存储在星上的安全策略服务器上,另一方面,对于卫星网络用户来说,他们不需要对卫星通信的内部安全策略了解,只需要简单直观的选择任务,并向安全服务器申请与任务相应等级的安全服务,星上安全响应服务器将该请求交与星上安全策略服务器进行仲裁,这时,星上安全策略服务器首先要对该任务请求提供主动安全防御措施,对是否将该用户接人卫星通信网,以及是否授权等进行统一控制。另一方面对通信的接收方的实体进行仲裁。最后根据通信双方的实体的在卫星通信中的安全级别的性质,统一进行控制,由通信双方分别设置网络安全,并由网络安全按照安全策略服务器为通信双方实体指定的安全等级进行通信。其中由星上安全响应服务器这个网络实体来具体执行指定等级的安全策略。而安全网关负责安全策略服务器和安全响应服务器以及通信双方实体之间的通信的网络连接。

根据任务分级安全策略构建思路,该机制的核心思想在于根据任务和用户角色的不同灵活的选择相应等级的安全策略。这种安全机制一方面可以实现多样化的网络安全服务,根据安全需求不同,设置相应的安全等级。。另一方面,提高了卫星通信的使用效率,节省了资源。最后就是可以安全的和其他网络兼容,为卫星通信网其他网络之间交叉传输提供了一个安全策略机制。

五结束语

本文结合目前卫星通信的发展和网络安全状况,首先探讨了卫星通信的主要安全隐患,并进一步对其相应的的防御措施进行了分析。最后在这些安全措施的基础上,提出一种根据任务不同的分级安全机制。根据安全性的要求高低不同采取不同的认证和加密方式,从而保证卫星通信的安全性、高效性与兼容性。