衛星集群應急通信系統

摘要：衛星通信以其獨特的特點(diǎn)，在許多場(chǎng)合中具有重要的應用價(jià)值。在指揮調度、應急救災等場(chǎng)合中一般使用地面集群通信，但是其信號覆蓋范圍有限，集群通信組網(wǎng)受頻率資源限制比較大。將具有覆蓋面積大、受地理條件限制小以及通信頻帶寬等特點(diǎn)的衛星通信系統與地面集群通信系統結合組網(wǎng)，形成天地一體化的通信網(wǎng)絡(luò )。
關(guān)鍵詞：應急通信；衛星通信；集群通信；網(wǎng)絡(luò )

0 引言
在應急場(chǎng)合由于公共網(wǎng)絡(luò )系統可能受到極大的破壞而無(wú)法正常工作，通常使用地面集群通信系統作為專(zhuān)用的應急指揮系統，這也是目前應急通信領(lǐng)域中一個(gè)成熟的現實(shí)方案。但是，如果在應急場(chǎng)合破壞范圍比較大，超出了地面集群通信系統的信號覆蓋范圍，這時(shí)候不管是從應急救援角度還是從通信信號接收質(zhì)量角度，地面集群通信受到了限制。為此，可以考慮將覆蓋范圍大，能實(shí)現全方位通信的衛星通信網(wǎng)與地面集群通信網(wǎng)結合組網(wǎng)，形成一個(gè)天地一體化的通信網(wǎng)絡(luò )，滿(mǎn)足特定需求。

1 衛星通信簡(jiǎn)述
衛星移動(dòng)通信是以大氣作為傳輸介質(zhì)的，它與地面的任何通信方式都不同。特別是隨著(zhù)移動(dòng)通信的迅速發(fā)展，衛星移動(dòng)通信吸取了傳統衛星通信和移動(dòng)通信的長(cháng)處，為個(gè)人通信的實(shí)現提供了重要的方式。一般衛星通信系統由地球站、用戶(hù)以及衛星組成通信網(wǎng)，如圖1所示。

衛星通信系統具有很多特點(diǎn)，例如：
(1)通信距離遠，具有全球覆蓋能力，能滿(mǎn)足立體化的、全方位的多址通信需求，從而實(shí)現真正意義上的全球通信和個(gè)人通信。
(2)系統容量大，可提供多種通信業(yè)務(wù)，從而使通信業(yè)務(wù)向多樣化和綜合化方向發(fā)展，滿(mǎn)足用戶(hù)多方面的需求。
(3)在使用靜止軌道的同時(shí)也可以使用中、低軌道衛星，使業(yè)務(wù)性能更優(yōu)良，但在星座設計和技術(shù)上更為復雜。
(4)覆蓋面積大、受地理條件限制小、通信頻帶寬。
(5)信號傳輸質(zhì)量高，通信線(xiàn)路穩定可靠。
衛星通信在我國經(jīng)過(guò)40多年的發(fā)展，目前已經(jīng)具有相當成熟的衛星通信解決方案，它成為個(gè)人通信的一種重要手段。

2 地面集群通信系統簡(jiǎn)述
集群通信是一種具有交換和控制功能的專(zhuān)用移動(dòng)通信系統，它的特點(diǎn)是共用頻率、共用設備、共享覆蓋區、共享通信業(yè)務(wù)，共同負擔費用。集群系統的分類(lèi)也是多樣的。按控制方式分有集中控制和分散控制集群，按話(huà)音處理方式分有模擬集群系統和數字集群系統等其他分類(lèi)方法。
數字集群具有頻譜利用率高，系統容量大、抗干擾能力強、話(huà)音質(zhì)量好、數字加密容易可靠、保密性好等優(yōu)點(diǎn)，這些優(yōu)點(diǎn)決定了它是集群通信的發(fā)展方向。其采用先進(jìn)的數字技術(shù)、數字信令方式、語(yǔ)音數字編碼技術(shù)、先進(jìn)的調制解調技術(shù)、數字集群系統集多功能于一體，在技術(shù)上和系統容量上滿(mǎn)足大型共網(wǎng)的建設要求，能提供指揮調度、電話(huà)互聯(lián)、數據傳輸、短消息收發(fā)等多種業(yè)務(wù)。圖2所示為地面集群通信系統，系統中的用戶(hù)必須在集群通信系統的信號覆蓋范圍之內，實(shí)現調度室與用戶(hù)或者用戶(hù)與用戶(hù)之間的通信。