衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)
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衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)范文第1篇
[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(xiàn)標(biāo)識(shí)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(yàn)了各國政府的應(yīng)急響應(yīng)能力,也考驗(yàn)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(shí)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(shí),保障政府、企業(yè)和個(gè)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(cái)產(chǎn)的損失。
1 應(yīng)急通信的特點(diǎn)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(shí),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(shí)性的特殊通信機(jī)制。應(yīng)急通信應(yīng)具有隨機(jī)性、不確定性、緊急性、靈活性、安全性等特點(diǎn)。
1.1 應(yīng)急通信的時(shí)間、地點(diǎn)不確定
大多數(shù)緊急事件都是突發(fā)的,時(shí)間、地點(diǎn)不可預(yù)知或者只可在有限時(shí)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(shí)的通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)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?yàn)榫植砍霈F(xiàn)的大通信流量會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)擁塞癱瘓。如“911”事件發(fā)生后,在紐約移動(dòng)電話的撥打量平均增加了400%。
1.3 應(yīng)急通信的時(shí)效性要求很高
及時(shí)的通信保障是實(shí)施救援、有效指揮和提高應(yīng)急處理能力的先決條件,同時(shí)應(yīng)急通信發(fā)生的地點(diǎn)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(shí)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(diǎn)
目前主要的應(yīng)急通信手段主要有衛(wèi)星通信、集群移動(dòng)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(jī)動(dòng)性好、通信設(shè)備開通巡視等特點(diǎn),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(shí)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(diǎn)是衛(wèi)星通信容量有限,使用成本高。
2.2 集群移動(dòng)通信系統(tǒng)
集群通信是多個(gè)用戶共用一組無線電信道的專用移動(dòng)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(jī),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(tái)或多基地臺(tái),基本結(jié)構(gòu)可分為單交換中心的單基地臺(tái)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和單交換中心的多基地臺(tái)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(diǎn)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(yuǎn)、抗毀能力和自主通信能力強(qiáng)、運(yùn)行成本低等特點(diǎn),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(shí)短波電臺(tái)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化和小型化,體積小、重量輕,便于機(jī)動(dòng)。缺點(diǎn)是頻率資源有限、受地形、地物、天氣影響較大,同時(shí)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(qiáng)、能夠提供多種業(yè)務(wù)等優(yōu)點(diǎn)。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(diǎn)。
四種通信系統(tǒng)都具有各自的缺點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),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(diǎn)來組織實(shí)施。
3 四種應(yīng)急通信系統(tǒng)組織運(yùn)用方法
根據(jù)四種通信系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)可以看到,衛(wèi)星通信適合遠(yuǎn)距離通信保障,但由于數(shù)量有限,可主要作為應(yīng)急搶險(xiǎn)救援指揮部門與上級部門或重要的搶險(xiǎn)救援分隊(duì)的應(yīng)急通信保障手段;集群移動(dòng)通信系統(tǒng)具有很強(qiáng)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(xiǎn)救援部門的調(diào)度通信手段;短波無線電臺(tái)通信距離遠(yuǎn),設(shè)備簡單,可作為搶險(xiǎn)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(xiǎn)救援指揮部與上級指揮機(jī)關(guān)或重點(diǎn)救援分隊(duì)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(fèi)用高,在發(fā)生重大災(zāi)害或突發(fā)事件時(shí),不可能保證每個(gè)部門或個(gè)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(shí),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(shí)間把時(shí)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(bào)。
3.2 采用集群通信保障搶險(xiǎn)救援指揮部門對下級各個(gè)救援分隊(duì)之間的調(diào)度指揮
救援行動(dòng)的順利實(shí)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(dòng)功能,展開應(yīng)急搶險(xiǎn)工作。在4小時(shí)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(jī)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(dòng)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(shí)集群通信網(wǎng)還可以通過微波接力通信系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)多基站聯(lián)網(wǎng),擴(kuò)大通信調(diào)度范圍。
3.3 短波無線電臺(tái)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(xiǎn)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(yuǎn)距離通信方式中,短波無線電臺(tái)是最經(jīng)濟(jì),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(tái)都可以進(jìn)行通信。同時(shí)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(tái),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(shí)間開設(shè)短波無線電臺(tái)通信聯(lián)絡(luò),可以保障整個(gè)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(shí)再鋪設(shè)光纜或搶修時(shí)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(dòng)通信網(wǎng)和固定通信網(wǎng)與外界移動(dòng)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(kuò)大干線通信容量。同時(shí)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(tái)。
適合應(yīng)急通信的手段較多,如何充分運(yùn)用各種通信手段,不僅僅是在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)的問題,更重要的是在平時(shí)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(shí),順利的保障政府和人民群眾的通信需求。
[參考文獻(xiàn)]
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衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)范文第2篇
關(guān)鍵詞:移動(dòng)雷達(dá);應(yīng)急通信;衛(wèi)星通信
Thesatellitecommunicationofmobilemeteorologicalradarsystem
DouYiwen(BeijingmeteorologicalBureau,Beijing100089)
Abstract:Inordertotranslatemobileradar'sdatatoserverofBeijingmeteorologicalBureau.Thistextcomparedadvantagesanddisadvantagesofwirelesscommunication'smethod.Theaboveanalysisnaturallyleadsustothesystemofthesatellitecommunicationcreated.Theresultsshows:thesystemcansatisfythecommunicationrequirementofmobileradar.Thesystemhasagoodexampleforcreatingemergencycommunication.
Keywords:Mobileradar;Emergencycommunication;Satellitecommunication
1引言
隨著氣象信息自動(dòng)采集的不斷發(fā)展,自動(dòng)采集數(shù)據(jù)越來越成為氣象信息采集的主流。新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng),可以進(jìn)行較大范圍降水的定量估測,獲取降水和降水云體的風(fēng)場信息等,在短時(shí)災(zāi)害性天氣預(yù)報(bào)和應(yīng)急服務(wù)中發(fā)揮巨大的作用,特別是對風(fēng)害和冰雹相伴隨的災(zāi)害性天氣的監(jiān)測和預(yù)警[1]。為了把移動(dòng)雷達(dá)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖本┦袣庀缶?通信方式的選擇成為信息采集的重要環(huán)節(jié),目前氣象應(yīng)用通信方式有很多種。如CDMA/GPRS/3G、北斗衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)(WLAN)、專線等,還有下面要討論的基于亞洲衛(wèi)星通信線路。移動(dòng)雷達(dá)對通信的主要需求是網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量可靠;帶寬至少要達(dá)到雙向2Mbps;移動(dòng)雷達(dá)采集數(shù)據(jù)地點(diǎn)不固定。如何滿足移動(dòng)雷達(dá)的要求是本系統(tǒng)需要解決的問題。
2通信方案的設(shè)計(jì)
2.1氣象信息傳輸通信方式對比分析
目前氣象應(yīng)用通信方式有很多種,如CDMA/GPRS/3G、北斗衛(wèi)星、無線局域網(wǎng)(WLAN)、專線等。由于天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)量大,要求網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量高,固定地點(diǎn)天氣雷達(dá)的數(shù)據(jù)傳輸一般都是利用專線傳輸。表1是常用無線通信方式傳輸氣象數(shù)據(jù)的對比。無線局域網(wǎng)傳輸距離短,安全性差,一般只能作為數(shù)據(jù)的傳輸中繼;北斗衛(wèi)星是我國自主研制的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng),安全性高,用于傳輸字節(jié)少如自動(dòng)站等的數(shù)據(jù)比較適合;CDMA/GPRS,運(yùn)行成本低,但是其通信速率要求低,不能滿足雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸要求;3G下行速率理論值是2.8Mbps,實(shí)際傳輸效果沒有達(dá)到此值,而且網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量與基站覆蓋有很大關(guān)系。天氣雷達(dá)如果地點(diǎn)固定,而且在市內(nèi)或縣城內(nèi),使用專線較好,有充足的時(shí)間建立專線的話,應(yīng)用2Mbps專線傳輸雷達(dá)數(shù)據(jù)是一種好的選擇。衛(wèi)星通信作為天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)的備份是一種最佳選擇,因?yàn)樗木W(wǎng)絡(luò)帶寬、移動(dòng)性、實(shí)時(shí)性、開通周期等方面都能滿足要求。
2.2衛(wèi)星通信特點(diǎn)分析
衛(wèi)星通信是以人造通信衛(wèi)星作為中繼的一種微波通信方式。衛(wèi)星通信的優(yōu)點(diǎn):通信距離遠(yuǎn),建設(shè)成本與通信距離無關(guān);不受地理環(huán)境影響;廣播方式,衛(wèi)星覆蓋區(qū)域內(nèi)的任何點(diǎn)可實(shí)現(xiàn)通信;通信容量大;可自發(fā)自收。衛(wèi)星通信的缺點(diǎn):信號極弱(毫微微瓦級),對技術(shù)和設(shè)備的要求較高;時(shí)延;多址問題;存在單一故障點(diǎn);雨衰。
3衛(wèi)星通信的應(yīng)用
綜合考慮雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾试?Mbps以上,支持視頻、移動(dòng)、應(yīng)急等方面的要求,選擇亞洲衛(wèi)星通信是本系統(tǒng)的最佳選擇。本系統(tǒng)采用等效口徑為0.95m的偏饋型橢圓拋物面天線,天線面使用四片碳化纖維面板組成。天線系統(tǒng)工作在Ku頻段。天線控制系統(tǒng)內(nèi)置高性能信標(biāo)接收機(jī),可在5分鐘內(nèi)自動(dòng)對星,通過對中衛(wèi)一號、亞洲二號、亞洲三號、亞洲四號四個(gè)衛(wèi)星兩種極化方式的上百次測試,尋星準(zhǔn)確率100%,配置40W功放時(shí)具備傳輸速率大于等于3Mbps,保證傳輸速率大于等于2.048Mbps,完全具備傳輸多路話音、2路視頻圖像、2路數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)能力。圖1就是本系統(tǒng)建立的移動(dòng)雷達(dá)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。從圖中可以看到移動(dòng)雷達(dá)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)處理服務(wù)器(192.168.3.5/24)或模擬語音經(jīng)過語音網(wǎng)關(guān),通過網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)和IP加速器(192.168.3.3/24),由調(diào)制設(shè)備(192.168.3.2/24)調(diào)制信號傳輸?shù)叫l(wèi)星,再由衛(wèi)星接收站傳送到地面,通過調(diào)制解調(diào)器(192.168.3.10/24)和IP加速器(192.168.3.11/24)指向路由器(192.168.3.1/24,192.168.2.1/24),由路由器轉(zhuǎn)發(fā)到防火墻(192.168.1.1/24),在防火墻上作語音網(wǎng)關(guān)和數(shù)據(jù)服務(wù)器NAT地址轉(zhuǎn)換。最后在服務(wù)器(192.168.2.254/24)上可以看到雷達(dá)系統(tǒng)上傳的數(shù)據(jù),在電話終端上可以進(jìn)行語音通話。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)是雙向的,不僅數(shù)據(jù)可以雙向傳輸,而且在北京市氣象局可以監(jiān)控到衛(wèi)星通信系統(tǒng)的狀態(tài)。本系統(tǒng)因?yàn)榻?jīng)費(fèi)有限,建立了電話通信模式,并留有視頻接口。
圖1移動(dòng)雷達(dá)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖
4結(jié)論
本系統(tǒng)采用的亞洲衛(wèi)星通信系統(tǒng)具有一鍵對星功能,天線能夠自動(dòng)展開/收藏,自動(dòng)定位、自動(dòng)捕獲和自動(dòng)跟蹤衛(wèi)星,5分鐘內(nèi)完成尋星任務(wù)并建立衛(wèi)星通訊鏈路。在傳輸速率、網(wǎng)絡(luò)安全、天線對星時(shí)間、網(wǎng)絡(luò)接口、應(yīng)急通信等方面都能滿足實(shí)時(shí)雷達(dá)傳輸數(shù)據(jù)的要求。
致謝:國家氣象信息中心網(wǎng)絡(luò)室和視頻與衛(wèi)星室、西安瑞興通信有限公司、北京市人工影響天氣辦公室、北京市氣象信息中心、北京市大氣探測技術(shù)保障中心在系統(tǒng)建設(shè)中給予的大力支持。
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衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)范文第3篇
［論文摘要］隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，構(gòu)建完善堅(jiān)強(qiáng)可靠的電力通信網(wǎng)，顯得越來越重要。文章結(jié)合電力通信的特點(diǎn)和需求及無線新技術(shù)的特性，分析無線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。
一、概述
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無線技術(shù)介紹
（一）無線通信技術(shù)的概念
目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：Infrared Data Association，是點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
（3）RFID：Radio Frequency Identification，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。
（4）UWB：Ultra Wideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。
三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析
（一）WLAN技術(shù)分析
Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
（二）WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
（三）WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN 這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN 更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
（四）3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。 （七）集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營商未來的發(fā)展。
（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。
從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。
從傳輸速率上看，點(diǎn)對點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。
從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
從天線技術(shù)上看，僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù)，而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù)；從傳輸環(huán)境上看，僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸，其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境；從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看，WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善，其余的均存在較大的問題。
衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)范文第4篇
關(guān)鍵詞：無線通信；電網(wǎng)通信；技術(shù)分析
一、概述
電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè)，已經(jīng)初具規(guī)模，通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架，且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng)，同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)，并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。
二、無線技術(shù)介紹
（一）無線通信技術(shù)的概念
目前，無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。
（二）無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù)，即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)（WPAN）、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)（WLAN）、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)（WMAN）及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)（WWAN）。
總的來說，長距離無線接入技術(shù)的代表為：GSM、GPRS、3G；短距離無線接入技術(shù)的代表則包括：WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有：3.5GHz無線接入（MMDS）、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)（LMDS）、802.16d；移動(dòng)無線接入技術(shù)主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。
1.主流無線通信技術(shù)
從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出，以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。
2.其他無線通信技術(shù)
除了上述主流的無線通信技術(shù)外，目前已存在的無線通信技術(shù)還包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。
（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，通信距離一般在0～1m之間，傳輸速率最快可達(dá)16Mbps，通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。
（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段，使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù)，通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。
（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射頻識(shí)別，俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過射頻信號自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。
（4）UWB：UltraWideband，即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信，幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng)，所需要的射頻和微波器件很少，因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性，降低成本。
三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析
（一）WLAN技術(shù)分析
Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟，而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng)，作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸，對于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用，盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患，Wi-Fi采用的是射頻（RF）技術(shù)，通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號，所以非常容易受到來自外界的攻擊，黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。
（二）WiMax技術(shù)分析
WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)，推出相對較晚，存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題，但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化，該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看，該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求，覆蓋可以包括室外和室內(nèi)，可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋，甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離，一直被業(yè)界看好，是未來移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向，并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。
（三）WMN技術(shù)分析
WMN是正在研究中的技術(shù)，在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合，而且暫時(shí)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看，WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間，在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集，并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善，WMN更好地與之相融合、互補(bǔ)，從而能夠揚(yáng)長避短，發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。
（四）3G技術(shù)分析
3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn)，2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，有一成套建網(wǎng)的理論，包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看，目前，3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用，比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段，還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。
（五）LMDS技術(shù)分析
本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(shù)，其工作頻率在20GHZ以上，利用毫米波傳輸，可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù)，是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下，距離可達(dá)8公里；但是由于受降雨的原因，距離通常限于1.5公里。
其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去，在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號，在無需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。
（六）MMDS技術(shù)分析
MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響，可用頻帶亦不夠?qū)?，最多不超過200MHz。其次，MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù)，無法做到非視距傳輸，在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外，MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。
（七）集群通信技術(shù)分析
數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，它的頻譜利用率有很大提高，可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量；它提高了信號抗信道衰落的能力，使無線傳輸質(zhì)量變好；由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù)，所以對數(shù)字系統(tǒng)來說，保密性也有很大改善。
數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù)，也就是說除數(shù)字語音信號外，還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號，因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。
（八）點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析
微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。與租用線路相比，微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二，微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比，其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三，目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的，對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來，微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺(tái)之上，可以全面支持運(yùn)營商未來的發(fā)展。
（九）衛(wèi)星通信技術(shù)分析
利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶，可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下，利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案，經(jīng)濟(jì)又可靠。
但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺(tái)，其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金，而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有，受其帶寬的限制，使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此，作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的；而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。
四、無線技術(shù)綜合比較
目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求，WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入，而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。
首先，從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看，本報(bào)告所涉及的技術(shù)中，僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系，LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn)，只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn)，其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作，并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。
從頻率上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段，WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。
從覆蓋范圍上看，Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù)，僅覆蓋35m～100m；WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù)，覆蓋范圍在1km～54km不等，而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù)，通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。
從傳輸速率上看，點(diǎn)對點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù)，不同的情況速率變化較大，而其余的技術(shù)均為接入技術(shù)，僅僅是3G技術(shù)接入速率最小，僅為384k，而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。
從調(diào)制技術(shù)上看，其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM，其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。
從天線技術(shù)上看，僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù)，而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù)；從傳輸環(huán)境上看，僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸，其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境；從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看，WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善，其余的均存在較大的問題。
衛(wèi)星通信優(yōu)缺點(diǎn)范文第5篇
關(guān)鍵詞 MF-TDMA；廣播；信道資源
中圖分類號：TN927 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0027-02
1 MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)簡介
MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)是在傳統(tǒng)單載波TDMA系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入了頻率跳變發(fā)送和接收、變速率調(diào)制解調(diào)技術(shù)，從而可以利用一套調(diào)制解調(diào)設(shè)備，使得各地面站可以分時(shí)在多個(gè)載波進(jìn)行收發(fā)。如圖1所示，除了參考時(shí)隙所有站均跳到載波1的頻點(diǎn)速率接收參考外，其他時(shí)刻，各站的解調(diào)器職守在某一條載波上，發(fā)往某站的數(shù)據(jù)將在分配的時(shí)隙內(nèi)跳到該站的職守載波進(jìn)行發(fā)送，也就“發(fā)跳收不跳”。通過有針對性的將業(yè)務(wù)站分配到不同載波職守，可將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分?jǐn)偟蕉鄠€(gè)載波發(fā)送。并結(jié)合TDMA按需分配機(jī)制，將各站對信道資源的共享擴(kuò)展到多條載波上。圖1MF-TDMA系統(tǒng)中，AB站和CD間業(yè)務(wù)分散到了載波2和載波3上，同時(shí)，對業(yè)務(wù)量不大的E站，則職守在一條較低速率載波，以減少帶寬使用。
圖1 MF-TDMA系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)示意
MF-TDMA系統(tǒng)提高了系統(tǒng)應(yīng)用的靈活性，實(shí)現(xiàn)了TDMA系統(tǒng)的擴(kuò)容，但也帶來了一些問題。由于各站對所有載波的共享是基于跳頻發(fā)送實(shí)現(xiàn)的，因此在一個(gè)站無法在同一時(shí)隙內(nèi)在多個(gè)載波下發(fā)送。如圖1所示，B站在第n時(shí)隙被分配向E站所在的1載波發(fā)送數(shù)據(jù)，那么該時(shí)隙B站將能再向2、3載波的n時(shí)隙發(fā)送數(shù)據(jù)。這種原則被稱為MF-TDMA資源分配過程中的“載波間時(shí)隙分配躲避原則”。由于這條基本原則的存在，在MF-TDMA系統(tǒng)中，為了達(dá)到廣播的目的，廣播站往往需要重復(fù)占用多個(gè)載波的信道資源，大大降低了系統(tǒng)傳輸效率，這對于有著大量多點(diǎn)廣播業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，例如IP通信網(wǎng)、視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生了很大影響，限制了系統(tǒng)應(yīng)用。因此，有必要對MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)廣播技術(shù)進(jìn)行研究，解決廣播在多載波應(yīng)用上的效率問題。
2 MF-TDMA系統(tǒng)三種數(shù)據(jù)廣播方式
目前MF-TDMA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)廣播的方式主要有三種：多頻復(fù)制分發(fā)、定時(shí)跳頻收發(fā)和星狀組網(wǎng)廣播。這三種方式各自適應(yīng)于MF-TDMA系統(tǒng)某種應(yīng)用環(huán)境，也各有優(yōu)缺點(diǎn)。
1）多頻復(fù)制分發(fā)。多頻復(fù)制分發(fā)的廣播方式，是通過在多個(gè)載波同時(shí)申請廣播時(shí)隙，廣播發(fā)送站可以在不同載波的不同時(shí)隙位置復(fù)制發(fā)送同一突發(fā)數(shù)據(jù)，使各載波的職守站在一個(gè)幀周期內(nèi)均能獲取同樣的數(shù)據(jù)，達(dá)到廣播的效果。但是，這種方式在各站間傳輸時(shí)延抖動(dòng)較大，只適合于非實(shí)時(shí)性質(zhì)業(yè)務(wù)發(fā)送；且由于發(fā)送站調(diào)制器需要發(fā)送多份數(shù)據(jù)，實(shí)際單站的最大廣播發(fā)送速率為單條載波信息速率/載波數(shù)，在載波數(shù)較多時(shí)，大大限制了該種應(yīng)用方式的應(yīng)用。
2）定時(shí)跳頻分發(fā)。定時(shí)跳頻分發(fā)廣播方式是利用頻率跳變發(fā)送和接收技術(shù)，將廣播時(shí)隙分配在一個(gè)固定載波上，在廣播時(shí)隙到來時(shí)，廣播發(fā)送站跳到該載波頻點(diǎn)進(jìn)行發(fā)送，同時(shí)，各接收站解調(diào)器也跳到該頻點(diǎn)進(jìn)行接收，實(shí)現(xiàn)“一發(fā)多收”的廣播。這種廣播方式最大的好處在于大大提升了單站的廣播能力，避免了因多次發(fā)送同一份數(shù)據(jù)而造成的發(fā)送能力的浪費(fèi)。同時(shí)，由于廣播數(shù)據(jù)在同一時(shí)刻收發(fā)，各站間的時(shí)延抖動(dòng)較小，比較適合于實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的傳輸。但這種廣播發(fā)送方式由于各接收站均要同時(shí)跳收，因此需要將同一時(shí)隙的多個(gè)載波資源同時(shí)分配給廣播使用，接收廣播時(shí)，點(diǎn)對點(diǎn)數(shù)據(jù)無法接收，系統(tǒng)總的載波資源的占用并沒有減少。
3）星狀組網(wǎng)廣播。采用星狀組網(wǎng)廣播的方式，其幀結(jié)構(gòu)如圖2所示。星狀組網(wǎng)廣播主要應(yīng)用于中心站廣播分發(fā)、遠(yuǎn)端站向中心回傳的星狀應(yīng)用環(huán)境。處于中心地位的廣播站單獨(dú)使用一條前向載波發(fā)送數(shù)據(jù)（如圖2所示載波1），其所有發(fā)送數(shù)據(jù)均為廣播，所有遠(yuǎn)端站通收；其他遠(yuǎn)端小站使用其他TDMA載波（如圖2所示載波2）向中心站進(jìn)行回傳。通過單獨(dú)配置多個(gè)解調(diào)器或采用多載波并行解調(diào)技術(shù)，中心站可以同時(shí)接收多條返向載波的數(shù)據(jù)；同時(shí)，通過提高中心站發(fā)送能力，可令前向載波使用較高速率，實(shí)現(xiàn)高速的廣播分發(fā)；甚至，通過中心站的轉(zhuǎn)發(fā)，遠(yuǎn)端小站還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)端站間互通或經(jīng)由中心轉(zhuǎn)發(fā)的二次廣播分發(fā)。
星狀組網(wǎng)廣播由于廣播占用單獨(dú)的前向載波實(shí)現(xiàn)，無須考慮MF-TDMA系統(tǒng)中時(shí)隙躲避的問題，因此，具有最高效的信道使用效率。但是，這種組網(wǎng)方式并不適用于多點(diǎn)廣播需求，因?yàn)檫h(yuǎn)端站發(fā)送廣播數(shù)據(jù)時(shí)需要同時(shí)占用返向和前向載波，用于數(shù)據(jù)發(fā)往中心站和中心站前向轉(zhuǎn)發(fā)，資源開銷大；且傳輸有兩次上星過程，傳輸時(shí)延翻倍。因此星狀組網(wǎng)廣播方式僅適應(yīng)于單中心廣播的應(yīng)用環(huán)境。
圖2 三種廣播方式幀結(jié)構(gòu)示意圖
3 廣播載波應(yīng)用方式的實(shí)現(xiàn)
廣播載波應(yīng)用方式的其核心思想是利用MF-TDMA體制中多載波的優(yōu)勢，增加一條專門的廣播載波用于廣播發(fā)送，并在地面終端上增加一路解調(diào)器，專門用于接收該載波廣播數(shù)據(jù)。如圖3所示，為具備雙路解調(diào)的地面終端設(shè)備組成帶廣播載波的MF-TDMA系統(tǒng)的幀結(jié)構(gòu)。
圖3 廣播載波廣播方式幀結(jié)構(gòu)示意
廣播發(fā)送端數(shù)據(jù)發(fā)送過程中，地面終端需根據(jù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的目的地址，區(qū)分出該數(shù)據(jù)是否為廣播數(shù)據(jù)。如果為廣播數(shù)據(jù)，則在廣播載波上申請時(shí)隙資源完成發(fā)送；反之，則根據(jù)目的站的職守載波申請對應(yīng)載波的時(shí)隙資源完成發(fā)送。接收站兩個(gè)解調(diào)器分別解調(diào)一般業(yè)務(wù)載波和廣播載波兩路載波信號，并在基帶數(shù)據(jù)出口合路，同時(shí)接收。通過以上方法，達(dá)到了以下目的。
1）將廣播統(tǒng)一發(fā)送到廣播載波，相當(dāng)于恢復(fù)了單載波系統(tǒng)的天然廣播特性，大大節(jié)省了信道資源。
2）實(shí)現(xiàn)了廣播數(shù)據(jù)的一發(fā)多收，各站可以實(shí)現(xiàn)廣播數(shù)據(jù)的同時(shí)接收，業(yè)務(wù)實(shí)時(shí)性能得到較好保障。
3）點(diǎn)對點(diǎn)和廣播數(shù)據(jù)分路解調(diào)，使得廣播數(shù)據(jù)接收和點(diǎn)對點(diǎn)業(yè)務(wù)接收可以同時(shí)進(jìn)行。
4 應(yīng)用實(shí)例
下面以一個(gè)應(yīng)用實(shí)例來對比以上幾種廣播方式在實(shí)現(xiàn)過程中，在資源占用和實(shí)時(shí)性方面的情況。某MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)由3個(gè)地面站構(gòu)成，可用系統(tǒng)資源為2-3條4Mbps載波，廣播業(yè)務(wù)量為1 Mbps，如果各站均有可能廣播。那么，分別采用四種廣播方式廣播業(yè)務(wù)占用資源對比情況如下。
5 總結(jié)
從以上分析可以看出，三種傳統(tǒng)的MF-TDMA系統(tǒng)廣播方式都具有各自的缺陷和局限性，對實(shí)現(xiàn)廣播業(yè)務(wù)靈活的應(yīng)用產(chǎn)生了較大限制。通過在地面終端中增加解調(diào)器，引入廣播載波的廣播方式，則能夠較好的解決傳統(tǒng)廣播方式固有的問題，大大減小了MF-TDMA衛(wèi)星通信系統(tǒng)中廣播業(yè)務(wù)占用的信道資源，并使之能與對點(diǎn)對點(diǎn)業(yè)務(wù)共存，具有高效、簡潔、實(shí)時(shí)性好的特點(diǎn)。
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