衛(wèi)星集群應急通信系統(tǒng)

摘要：衛(wèi)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(diào)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(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的衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面集群通信系統(tǒng)結合組網(wǎng)，形成天地一體化的通信網(wǎng)絡。
關鍵詞：應急通信；衛(wèi)星通信；集群通信；網(wǎng)絡

0 引言
在應急場合由于公共網(wǎng)絡系統(tǒng)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(tǒng)作為專用的應急指揮系統(tǒng)，這也是目前應急通信領域中一個成熟的現(xiàn)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(tǒng)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(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，能實現(xiàn)全方位通信的衛(wèi)星通信網(wǎng)與地面集群通信網(wǎng)結合組網(wǎng)，形成一個天地一體化的通信網(wǎng)絡，滿足特定需求。

1 衛(wèi)星通信簡述
衛(wèi)星移動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。特別是隨著移動通信的迅速發(fā)展，衛(wèi)星移動通信吸取了傳統(tǒng)衛(wèi)星通信和移動通信的長處，為個人通信的實現(xiàn)提供了重要的方式。一般衛(wèi)星通信系統(tǒng)由地球站、用戶以及衛(wèi)星組成通信網(wǎng)，如圖1所示。

衛(wèi)星通信系統(tǒng)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(xiàn)真正意義上的全球通信和個人通信。
(2)系統(tǒng)容量大，可提供多種通信業(yè)務，從而使通信業(yè)務向多樣化和綜合化方向發(fā)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(wèi)星，使業(yè)務性能更優(yōu)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(zhì)量高，通信線路穩(wěn)定可靠。
衛(wèi)星通信在我國經(jīng)過40多年的發(fā)展，目前已經(jīng)具有相當成熟的衛(wèi)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(tǒng)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(tǒng)，它的特點是共用頻率、共用設備、共享覆蓋區(qū)、共享通信業(yè)務，共同負擔費用。集群系統(tǒng)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(tǒng)和數(shù)字集群系統(tǒng)等其他分類方法。
數(shù)字集群具有頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、抗干擾能力強、話音質(zhì)量好、數(shù)字加密容易可靠、保密性好等優(yōu)點，這些優(yōu)點決定了它是集群通信的發(fā)展方向。其采用先進的數(shù)字技術、數(shù)字信令方式、語音數(shù)字編碼技術、先進的調(diào)制解調(diào)技術、數(shù)字集群系統(tǒng)集多功能于一體，在技術上和系統(tǒng)容量上滿足大型共網(wǎng)的建設要求，能提供指揮調(diào)度、電話互聯(lián)、數(shù)據(jù)傳輸、短消息收發(fā)等多種業(yè)務。圖2所示為地面集群通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中的用戶必須在集群通信系統(tǒng)的信號覆蓋范圍之內(nèi)，實現(xiàn)調(diào)度室與用戶或者用戶與用戶之間的通信。