1卫星应急通信建设的必要性
因为卫星通信具有不受到实践地点以及环境等影响的限制,其在传输上具有远距离传输、容易开通以及组建网络方式灵活,可以实现多个地址之间的连接,同时可对图像数据以及语音进行双向传输等优势,越来越受到应急通信的欢迎。在突发性灾害发生时,地面通信系统到致命的破坏,外界需要对灾区信息进行了解,就需要借助于卫星应急通信手段对重要信息和数据进行传输,使得相关部门或者指挥中心可以得到更为准确的情报,这对救援工作的顺利执行具有重要的意义,因此卫星通信系统为主的应急通信系统的建立具有重要的作用。
2VSAT卫星通信传输技术简介
目前,国内有三类传输体制被应用到卫星通信系统中,其分别是:TDM/TDMA、MF-TDMA和SCPS/DAMA。
2.1TDM/AlohaTAMA
TDM/AlohaTAMAZ体制作为一个纯星状的卫星通信网络,其系统中心站是利用出向广播TDM载波,在远端站进行接收,并在其中选择信息进行发送,使得可以有出境的信道;同时在主站进入境内的方向,借助于Aloha机制进行远端站以竞争的方式进行TDMA载波发送,以有入境信道的产生,这种信道的建立方式借助于碰撞后对信息的重新发射来保证通信的可靠性的。其主要特点在于:第一,多个远端站点以竞争和碰撞的形式进行重新发射,因此并不适用于通信效率低、系统通信时间延长以及对信息实时要求很好的情况;第二,由于这种体制使得每一个端站都要占据一个带宽,于是无论有没有业务数据的处理都要占用信道,使得信道复用效率会大大降低;第三,由于此类卫星系统是单一的网络系统,因此要借助于庞大的中心站进行广播信道传播以及小站进行信号接收,这存在着带宽比较大以及建设成本高等问题。
2.2MF-TDMA
MF-TDMA是在传统的时分多址方式的基础上发展出来的,其原理是将原来系统中一个高速TDMA载波以不同速率的小TDMA载波进行分解后,网络的所有站点可以根据实际通信对这些小载波进行选择通信。这种方式的特点有:第一,系统可以进行跳频和调速处理,这是由于多址方式对一个网络中不通速率和不通频率的载波进行信息接收和发射的支持,使得网络系统在处理信息时变得更加灵活方便;第二,单一平台上可以进行单跳、全网状以及星型和混合型的拓扑结构。这是MF-TDMA的TDMA体制的优势显示出来的,其可以适用于全网状业务的应用以及同时可以配置成星状业务的应用等,但不是十分适用于树状业务的应用;第三,系统是借助于TDMA的成帧格式对信息进行传输的,就需要对帧同步要有严格的建立;第四,系统的固定突发包以及固定帧的设计,使得对于带宽的利用上效率变低;第五,TDMA载波的速率不能过低,目的在于使得TDMA帧的效率得以提高;第六,纯TDMA体制比较昂贵,因此在选择卫星网络时要注重价格的选择。
2.3SCPC/DAMA
在对原来的FDMA技术进行改造后的SCPC/DAMA,可以使得每个信道上按照占用需求进行载波方式上对2个节点之间的通信。在该系统中,设置有专门对系统中信道的建立与释放的信令广播信道。远端站点支持对DAMA按照需要进行分配来对信息回传,可以借助于SCPC方式对任意两点进行通信处理。这种方式也具有一些特点,第一,SCPC/DAMA体制采用的是频分多址的处理方式,比TDMA通信的效率高很多;第二,SCPC/MADA体制的系统可以借助于DAMA按照需求进行反向回传分配,使得卫星带宽可以节约和提高对空间信道资源的使用率;第三,业务信道采用连续的载波方式,使得载波进行中断后恢复以及对系统进行加密更加便利;第四,SCPC体制的中心站建网初期费用比较低;第五,根据系统的设置对信道的申请分配自动的实现;第六,适用于星型、多级星型等网络传输方式。
2.4各种传输技术的比较
三种传输技术中,从对卫星通信网络的可以扩展性以及对网络应对位置业务的能力提升和对拓扑建设性能等方面进行综合分析,SCPC/DAMA系统具有较强的扩展性和灵活性,因此对网络进行建设时应该主要采用SCPC/DAMA系统。
3卫星应急通信网络系统的实现
根据某大型电网公司对卫星应急通信建设的要求,采用SCPC/DAMA系统进行系统建设,使得其中的每一个站点都能够和上一级节点站之间进行通信,并且可以根据业务上的不同需求对卫星信道链接进行自动的建立和断开,可以基于使用业务的传输流量的大小关系使得卫星带宽可以随时自动的调整。各个站点之间都要发射一个SCPC载波来建立双方向的卫星信道。当然,卫星的链路也能够采用非对称的信道方式,也即上行速率和下行的速率可以不一样的。电网应急通信建设方案中,可以对电网的调度中心建立其一个“一发射和六十接收”的中心站点,在各个厂站点上建立其“一发射和两接收”的远程端站点,各个厂站点之间可以直接的进行通信。加入后期需要在一个远端站和另一个远端站之间建立直接通信关系,只需要在原有的远端站上对系统进行升级处理即可,采用系统临时分配的子载波进行数据通信。
4结束语
在借助于卫星通信技术的电网应急通信系统使得应急抢修指挥中心对应急指挥更能够很好的发挥指挥的优势,综合各方面的技术手段,及时的恢复电网系统通信。在通信技术的快速发展下,卫星通信技术将作为电力系统通信的一个很重要的方式,对电网通信网络系统的保障具有十分重要的意义。
作者:楼建平 陈豪 周浩 陈杰 单位:国网嘉兴供电公司