衛星集群應急通信系統

摘要：衛星通信以其獨特的特點，在許多場合中具有重要的應用價值。在指揮調度、應急救災等場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的衛星通信系統與地面集群通信系統結合組網，形成天地一體化的通信網絡。
關鍵詞：應急通信；衛星通信；集群通信；網絡

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

1 衛星通信簡述
衛星移動通信是以大氣作為傳輸介質的，它與地面的任何通信方式都不同。特別是隨著移動通信的迅速發展，衛星移動通信吸取了傳統衛星通信和移動通信的長處，為個人通信的實現提供了重要的方式。一般衛星通信系統由地球站、用戶以及衛星組成通信網，如圖1所示。

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

2 地面集群通信系統簡述
集群通信是一種具有交換和控制功能的專用移動通信系統，它的特點是共用頻率、共用設備、共享覆蓋區、共享通信業務，共同負擔費用。集群系統的分類也是多樣的。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、話音質量好、數字加密容易可靠、保密性好等優點，這些優點決定了它是集群通信的發展方向。其采用先進的數字技術、數字信令方式、語音數字編碼技術、先進的調制解調技術、數字集群系統集多功能于一體，在技術上和系統容量上滿足大型共網的建設要求，能提供指揮調度、電話互聯、數據傳輸、短消息收發等多種業務。圖2所示為地面集群通信系統，系統中的用戶必須在集群通信系統的信號覆蓋范圍之內，實現調度室與用戶或者用戶與用戶之間的通信。