衛(wèi)星電話的原理和介紹
衛(wèi)星電話的原理和介紹
衛(wèi)星電話是基于衛(wèi)星通信系統(tǒng)來(lái)傳輸信息的通話器就是衛(wèi)星中繼通話器。那么你對(duì)衛(wèi)星電話了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是衛(wèi)星電話的內(nèi)容，希望大家喜歡!
衛(wèi)星電話的原理
高軌道衛(wèi)星(GEO)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的特征來(lái)源于使用位于赤道上方35800km的對(duì)地同步衛(wèi)星開(kāi)展通信業(yè)務(wù)的條件。在這個(gè)高度上，一顆衛(wèi)星幾乎可以覆蓋整個(gè)半球，形成一個(gè)區(qū)域性通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以為其衛(wèi)星覆蓋范圍內(nèi)的任何地點(diǎn)提供服務(wù)，例如美國(guó)一顆衛(wèi)星就可以覆蓋美國(guó)大陸的連續(xù)部分，如阿拉斯加、夏威夷、波多黎各幾百海里的近海地區(qū)。在GEO衛(wèi)星系統(tǒng)中，只需要一個(gè)國(guó)內(nèi)交換機(jī)對(duì)呼叫進(jìn)行選路，信令和撥號(hào)方式比較簡(jiǎn)單，任何移動(dòng)用戶都可以被呼叫，無(wú)需知道其所在地點(diǎn)。同時(shí)，移動(dòng)呼叫可以在任何方便的地點(diǎn)落地，不需要昂貴的長(zhǎng)途接續(xù)，衛(wèi)星通信費(fèi)用與距離無(wú)關(guān)，它與提供本地業(yè)務(wù)的陸地系統(tǒng)的費(fèi)用相近。當(dāng)衛(wèi)星對(duì)地面臺(tái)站的仰角較大的時(shí)候(如在美國(guó)本土經(jīng)度范圍內(nèi)，衛(wèi)星對(duì)地面的仰角一般在20°～56°之間)，移動(dòng)天線具有朝上指向的波束，可以與地面的反射區(qū)分開(kāi)，這樣就可以幾乎完全避免在陸地系統(tǒng)中常見(jiàn)的深度多徑衰落。衛(wèi)星信號(hào)因其仰角大，僅僅穿過(guò)樹(shù)冠，從而使由枝葉引起的衰減降到只有幾dB。
衛(wèi)星電話的業(yè)務(wù)類(lèi)型
衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)可以提供兩種普通的業(yè)務(wù)：一種為公共衛(wèi)星中繼通話器，另一種是專(zhuān)用衛(wèi)星中繼通話器，前者需要互聯(lián)公用交換通話器網(wǎng)，使一個(gè)移動(dòng)體呼叫世界上任一個(gè)固定通話器，后者只是在一移動(dòng)臺(tái)和它的調(diào)度員之間進(jìn)行。這兩種業(yè)務(wù)都可以傳送通話器，尋呼和定位信息。這兩種業(yè)務(wù)也可以結(jié)合起來(lái)形成特有的通信能力。
繼通話器業(yè)務(wù)
該網(wǎng)絡(luò)包括衛(wèi)星，工作于L頻段的移動(dòng)臺(tái)、工作于K頻段的網(wǎng)絡(luò)操作中心和關(guān)口地球站/交換機(jī)互連完成，它使用由網(wǎng)絡(luò)操作中心經(jīng)專(zhuān)用信令信道指配給移動(dòng)臺(tái)和關(guān)口站的射頻信號(hào)。為了建立一個(gè)呼叫和確定接續(xù)路由，移動(dòng)臺(tái)撥叫終點(diǎn)地址通話器號(hào)碼，同時(shí)也給出自己的號(hào)碼。網(wǎng)絡(luò)操作中心指配給該移動(dòng)臺(tái)一個(gè)L頻段射頻信道，并將相應(yīng)的K頻段信道指配給靠近固定通話器地址的關(guān)口站，在此產(chǎn)生通常的通話器信令，以建立呼叫。網(wǎng)絡(luò)操作中心記錄路由、主叫和通話時(shí)間以便計(jì)算。另一方面上的操作與此類(lèi)似。在提供長(zhǎng)途連接靈活接續(xù)能力上，關(guān)口站的重要性是值得注意的，可能需要成百上千個(gè)關(guān)口站。呼叫一旦建立，話音帶內(nèi)數(shù)據(jù)、分組消息、定位和尋呼等業(yè)務(wù)信息均可以傳遞，一個(gè)無(wú)線臺(tái)可以完成所有這些功能。
通話器業(yè)務(wù)
該系統(tǒng)包括衛(wèi)星、移動(dòng)臺(tái)和位于用戶建筑外的基站，該基站由簡(jiǎn)化的關(guān)口(無(wú)呼叫路由選擇和長(zhǎng)途互連設(shè)備)，根據(jù)需要指配給系統(tǒng)一條或幾條電路，它可以使用簡(jiǎn)單的“按下即談話”操作，也可以使用更復(fù)雜的交換方式，以便將系統(tǒng)的時(shí)間指配給不同的用戶用于不同的目的。每一個(gè)移動(dòng)體可以使用單一無(wú)線臺(tái)完成調(diào)度通話器、不同速率數(shù)據(jù)、分組消息以及尋呼、定位消息的傳遞。若該無(wú)線臺(tái)可以調(diào)諧到上面所提到的公用衛(wèi)星中繼通話器信令信道，則它也可以具有無(wú)線公用通話器功能。
衛(wèi)星電話的系統(tǒng)組成
空間系統(tǒng)
由于移動(dòng)天線終端尺寸小，在L頻段每信道所需衛(wèi)星輻射功率較固定衛(wèi)星業(yè)務(wù)中相應(yīng)的信道的功率為大，預(yù)計(jì)所需的衛(wèi)星功率為3000W，天線直徑約為5m，用多波束覆蓋業(yè)務(wù)區(qū)。這就要使每個(gè)信號(hào)選定從單一K頻段波束到所需L頻段波束以及反向的接續(xù)路由。K頻段被劃分幾段，每段對(duì)應(yīng)L頻段的一個(gè)特定的點(diǎn)波束。為解決以下兩個(gè)難點(diǎn)： (1)每個(gè)L段上的業(yè)務(wù)無(wú)法精確預(yù)測(cè)，而且隨時(shí)變化;
(2)國(guó)內(nèi)業(yè)務(wù)和國(guó)際業(yè)務(wù)的分配很復(fù)雜，也使得衛(wèi)星移動(dòng)通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)的陸地、海上、空中三個(gè)部分的分配很困難，以便與本波束內(nèi)業(yè)務(wù)取得一致。但是，這里不存在L頻段到L頻段的路徑。
地面系統(tǒng)
(1)衛(wèi)星移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)和天線
衛(wèi)星移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)和陸地移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)的功能、復(fù)雜性。部件數(shù)量和類(lèi)型很相似，只是衛(wèi)星移動(dòng)無(wú)線電臺(tái)使用5kHz信道間隔而不是25或30kHz。電臺(tái)話音、調(diào)度通話器、數(shù)據(jù)、消息分組、定位、尋呼等都屬于該衛(wèi)星中繼通話器系統(tǒng)本身的功能，每個(gè)衛(wèi)星移動(dòng)電臺(tái)都需要一個(gè)頻率綜合器，以便將他們調(diào)諧到所需的5kHz信道。該系統(tǒng)還采用專(zhuān)用信令信道，以免系統(tǒng)在公共安全緊急救援期間飽和，并為天線的指向調(diào)整提供參考。信令信道在移動(dòng)臺(tái)從一個(gè)衛(wèi)星波束進(jìn)入相鄰衛(wèi)星波束時(shí)，為波束轉(zhuǎn)換提供幅度參考電平。
為獲得滿意的話音質(zhì)量以及鄰星的頻率再用，需要約13dBi的高增益天線。天線的輻射圖形可以是圓的或是橢圓的，在方位角上通過(guò)電動(dòng)的機(jī)械方法實(shí)現(xiàn)調(diào)整。也可以通過(guò)圓形陣列的切換達(dá)到近13dBi的增益。
(2)關(guān)口站、基站
地球站工作于K頻段，由于衛(wèi)星移動(dòng)通信服務(wù)的基本結(jié)構(gòu)是每載波單信道，所以關(guān)口站必須自動(dòng)按網(wǎng)控中心從信令信道傳來(lái)的指令調(diào)諧到5kHz信道。基站需要頻率合成器，可以工作在固定信道。這兩種站都使用3.3m天線，但通信密度大的地區(qū)的關(guān)口站需要較大的天線。關(guān)口站應(yīng)有足夠的容量，以免阻塞;還要有足夠備份以保證高的可用性。一個(gè)出故障的關(guān)口站將被旁路，這時(shí)呼叫由相鄰的關(guān)口站臨時(shí)轉(zhuǎn)接。
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