海事卫星

海事卫星（共8篇）

海事卫星 篇1

一、引言

自从海事卫星(Inmarsat)在1990年初提供第一个航空卫星通信系统以来.其航空通信业务一直在不断发展。目前,海事卫星航空通信系统为飞行在世界各地的飞机提供双向话音、传真、数据和互联网接入服务。如今,海事卫星新的全球宽带系统已经开始在空中提供接入服务,从过去只能以每秒几千比特的速率来进行话音与低速数据通信,发展到现在能够提供几百千比特到几兆比特的链路,各种新的业务与应用不断出现,乘客在飞机上实现电话通信和互联网接入已经不再是一个梦想。

二、海事卫星通信系统

国际海事卫星组织成立于1979年,海事卫星从第一代演进至如今的第四代,已成为世界上惟一能为海、陆、空三大领域提供全球、全时、全天候公众通信和遇险安全通信服务的机构。海事卫星航空通信系统主要由三部分组成:卫星、地面站和机载卫星通信终端。如图1所示。

第四代海事卫星采用三颗高轨道地球同步卫星,卫星与机载终端间使用L波段进行通信,发射频率为1525Hz～1559Hz,接收频率为1626.5Hz～1660.5Hz,该频段具有很强的抗雨雪衰减的能力,被称为通信的“黄金频段”。

地面站由抛物面天线、射频系统与信道终端设备、控制与信号处理设备等组成。地面站提供卫星网络与全球电信网、互联网之间的系统连接。地面站与卫星之间使用C波段4～6GHz频率进行通信。来自地面诸如空中交通管制中心、航空公司总部等机构的通信服务是经由地面站,通过现有公众电话网络和互联网接续至飞机。地面站是卫星和陆地网络通信的关键节点,负责处理机载航空终端的业务申请、交换,分配用户资源,容量等,提供语音、数据通信业务的建立。

航空宽带卫星终端接收和处理来自卫星的射频信号并将其发送,卫星终端与各种机载系统、外围通信设备或网络设备相连接,使用基于标准IP协议的宽带业务,建立起飞行中的通信系统,为驾驶舱和客舱提供语音、数据接入服务以及安全通信服务。

三、海事卫星宽带网络航空应用的技术特点

海事卫星航空宽带网络技术与3G技术相融合,可提供高速的数据服务,首次将陆地IP通信网、移动3G网中的丰富应用延伸到空中服务,并可根据航空领域不同需求,提供个性化的定制服务。

(1)海事卫星是惟一提供航空全球覆盖、双向电话、数据、传真、多媒体公众通信服务及遇险安全通信服务的移动卫星通信网络。

第四代海事卫星每颗卫星支持1个全球波束、19个区域宽点波束,193个窄点波束。每个窄点波束一般可容纳6～8个信道.最多25个信道。每个信道频宽200kHz,可支持492kb/s传输速率。单颗卫星信道总数可达630个,信道可按照实际需要实现在不同窄点波束下的动态调配,有效地保障了飞机上不同应用服务的通信需求。

(2)海事卫星数字IP通信技术的发展,使航空通信跨入了互联网时代,满足了人们基于网络的各种应用需求。

海事卫星宽带系统采用了分组交换技术,并引入公网3G标准,在适应移动卫星通信特点进行专用功能开发的同时,更注重符合RFC2865,RFC2866标准及WCDMA3GPP等3G标准。其地面站的设计借鉴了陆地移动3G通信网的标准,在核心网上分为电路交换域和分组交换域两部分。电路交换域支持传统的电路语音、ISDN等传统海事卫星业务,同时增加了短信业务;分组交换域支持提供标准IP业务和6个等级的流媒体IP业务。其中标准IP业务主要为典型TCP/IP应用设计,如网页浏览,电子邮件、FTP、即时通信等,此业务设计为共享卫星信道,通信闲时高速率,通信忙时低速率,并根据终端产生的IP流量收费,这就大幅度提高了对频率资源的利用率,有效地降低了通信成本。而流媒体IP业务主要应用在对带宽,延时有较高质量要求的情况下,比如视频传输、视频会议,大容量文件传输等UDP应用。此业务设计为独享卫星信道带宽,并可提供从卫星到陆地接续网络的全程QoS保证,从而确保用户通信带宽和质量。IP业务信道分配的示意图如图2所示。

(3)海事卫星宽带通信技术的发展,使空地链路具备了可以承载更大流量的能力,使得航空通信服务的内容得以极大丰富。

海事卫星宽带网络采用特有的TCP PEP加速技术,用于解决卫星网络环境中因长时延、高误码率和非对称信道带宽等因素所导致的TCP传输性能低下问题。通过TCP PEP可使上传速率提升70%,在某些格式的文件传输中甚至高达300%,针对小数据量、间断发送的数据传输效果明显,如电子邮件。此外,为满足在飞行途中对高速互联网接入的需求,还可在地面接续系统中部署软,硬件产品,通过压缩技术将传统IP数据包变小后进行传输,从而实现了提高传输速度的目的。这就意味着乘客在旅途中,可以在更短的时间内发送或接收更多的数据信息,保证其在最短的时间内完成数据通信的需求。

(4)海事卫星宽带网络的全IP化、与陆地互联网一致的全球统一的接口标准是海事卫星航空宽带终端满足不同国家、不同应用的关键。

通用移动通信系统(UMTS)是国际标准化组织制定的全球3G标准之一,是应用于陆地通信的3G网络协议,不能直接应用在海事卫星宽带网络中,需要对UMTS协议做一些调整。海事卫星航空宽带网络仍然采用3GPP移动通信技术标准网络结构,包括核心网(CN)、无线接入网(RNC)和用户终端(UE)三部分。在网络结构不变的同时,海事卫星航空宽带非接入层协议与UMTS也保持一致。只是在无线接入网和用户终端之间的Uu接口接入层协议,使用了海事卫星专用的IAI-2接口协议代替了原有的WCDMA协议,以更好地适应卫星链路的需要。核心网和无线接入网之间的lu接口保持不变。

四、海事卫星宽带技术在航空通信领域的应用解决方案

现代科技的进步使卫星通信终端的体积越来越小,使各种机型的飞机安装使用更加方便。从驾驶舱到客舱,从飞行员到乘客,航空领域使用海事卫星宽带通信服务有了更多选择。航空宽带卫星通信系统的应用主要有以下四个方面:

1. 安全通信应用

安全问题从来都是航空业中优先级最高的议题。2009年法航AF447航班空难和2010年4月冰岛火山灰事件,使得航空业内对航空安全通信数据链的高效传输需求更加迫切,而飞行数据的实时采集以及飞机上的卫星数据通信链系统变得至关重要。海事卫星传统航空业务(Aero-H/I/L/H+)是国际民航组织(ICAO)批准的全球惟一的基于卫星通信的航空安全通信系统。现阶段,国际海事卫星组织正在努力争取尽早在航空宽带上实现安全通信服务,并将提供更高的网络容量和使用效率。中期目标是加强飞机飞行时重要数据的实时传输能力,如飞机的运行状态、飞行任务的进展情况以及与航空器运行相关的重要信息的传输;长期目标则是在航空宽带上实现大数据量的传输.满足驾驶舱安全服务和客舱乘客通信与娱乐的多种应用,方便飞行管理和客舱人员的使用。

目前,海事卫星航空宽带机载终端使用高、中增益的天线类型,以满足跨洋飞行的要求。ARINC781卫星通信体系架构提供了机载设备升级的可能性。国际海事卫星组织也计划通过航空宽带的IP数据通信能力以支持未来航空导航系统(FANS)的使用。

2. 客舱公众应用

2005年初,美国波音公司和德国汉莎航空公司宣布联手推出了空中无线宽带上网服务,使乘客能在飞机上浏览互联网和收发电子邮件。空客公司在2005年9月20日宣布推出全球首个客舱“无线网络系统”,乘客可以像在地面上一样,自由地在飞机浏览网页、收发电子邮件、IP电话。面向乘客的机载移动通信和无线互联网通信等客舱内的无线网络系统,已成为航空公司的迫切需求。在乘客旅行过程中,向旅客提供高效率的机上娱乐设施客舱服务,已经变成航空公司运营不可或缺的一部分。

基于海事卫星宽带技术搭建的客舱无线网络系统,就是把各种无线应用方式都集成到飞机电子体系架构中的一种技术系统。它使乘客可以在飞机上打电话和上网,而不用顾及是否会干扰飞机的飞行。

3. GSM客舱应用

通过海事卫星网络接入,实现在飞机上GSM手机通信,可由下述方案实现:机载卫星通信系统控制面板由乘务人员监控;航空宽带终端包括天线、低噪放和机舱卫星数据单元:配置单元模块负责系统控制、与其他系统交联接口、数据库储存;机载GSM基站用于收发信号、控制手机发射功率;机上控制模块产生白噪声隔离手机与地面GSM基站的通信,确保手机接入机载GSM基站;天线耦合单元将机载基站和航空宽带终端的射频单元信号进行合路;用于互联的漏波天线贯穿客舱天花板上方,发射射频信号;无线接入点可为具有Wi-Fi功能的终端或智能手机提供无线通信连接。图5为机载GSM卫星通信系统解决方案示意图。

4. 航空公司飞行管理应用

从驾驶舱到客舱,从旅客到飞行员,海事卫星航空宽带通信系统可以提供一套完整的卫星通信应用解决方案。即将话音、数据、飞行数据、航空天气预报、以及更多的所有的管理内容都集成在一个包。其中包括:起飞前的申报和许可;机场各航站楼的数字信息服务;为飞行员提供航站楼气象信息:指定起飞和降落时间:位置报告;飞行计划;电子邮件,无线设备和互联网的短信服务。

五、结束语

应用于航空通信领域的海事卫星经历了连续20多年的良性发展,通信系统具有全球覆盖广、可靠性高、高带宽、移动性强,使用灵活方便等特点。海事卫星航空宽带的高安全性和高效率适应航空通信未来发展的方向。航空宽带使用单一、紧凑的卫星通信系统,适用于各种类型的飞机,在为航空运输业安全、生产、管理带来更大便利和更高效益的同时,也使公众通信服务延伸到了空中这一最后的角落。

摘要：本文介绍了海事卫星航空通信系统的组成,分析了海事卫星宽带网络系统的技术特点,探讨了海事卫星宽带技术在航空安全通信服务、客舱通信服务、GSM客舱服务、航空飞行管理等领域的技术应用,对海事卫星宽带技术在航空领域的发展前景进行了展望。

关键词：海事卫星,宽带技术,航空应用

参考文献

www.dcw.org.cn

海事卫星 篇2

中国海事卫星20年与中国交通通信中心副主任原北京中交通信科技有限公司总经理何惠良的对话

没准儿,你也会成为海事卫星的`一个用户 大家对GSM、CDMA、小灵通,甚至最新的3G这移动通信方式都非常熟悉了,4月1日,中国移动在全国进行TD-SCDMA试运行,人们对移动通信的关心程度大大提高.

作 者：作者单位：刊 名：卫星与网络英文刊名：SATELLITE & NETWORK年，卷(期)：“”(4)分类号：关键词：

海事卫星 篇3

Inmarsat即国际海事卫星组织, 1979年成立, 后更名为国际移动卫星通信公司, 但英文缩写Inmarsat保持不变。Inmarsat系统是由国际海事卫星组织管理的全球第一个商用卫星移动通信系统。Inmarsat公司经过33年的发展, 现已成为集海、陆、空等商用移动卫星通信业务的领头军, 全面提供海、陆、空等移动卫星通信和信息服务。Inmarsat是拥有并运营着全世界最庞大的卫星通信网络之一, 可以向除南极、北极以外的全球任何角落提供电话、传真和数据通信。

二、Inmarsat海事卫星

20世纪70年代末80年代初, Inmarsat租用美国Marisat、欧洲Marecs和国际通信卫星组织的Intelsat-V卫星, 构成了第一代的Inmarsat系统, 为海洋船只提供全球海事卫星通信服务和必要的海难安全呼救通道。20世纪90年代初, 第二代Inmarsat的三颗卫星布置完毕。1992年至今, 使用的是Inmarsat第三代卫星, 拥有48dbW的全问辐射功率, 比第二代卫星高出8倍, 高于第一代卫星近20倍。每一颗三代星有一个全球波束转发器和五个点波束转发器。2005年3月, 首颗第四代“国际移动卫星”被送入轨道, 它比第二代移动卫星功能强大100倍, 是目前世界上体积、容量、重量最大的移动通讯卫星, 能够满足日益增长的数据和视频通信需求。

三、海事卫星通信业务演进

伴随着Inmarsat卫星的成功发射, 海事卫星以它独特的性能和覆盖能力得到了越来越多人们的认同。最初, 80年代A型站受到海上用户很大的关注。到1990年, Inmarsat的业务从海上向陆地延伸, 便携A型站使得使用者跨越了时空的距离, 无论是在边远地区的高山沙漠还是跨越海洋, 都能使用户通过电话、传真、数据等方式相互取得联系。这一阶段的A型站采用的是模拟通信的方式, 能提供话音、传真、中高速数据、电传等服务。体积较大, 天线采用一米直径的抛物面天线。1993年, Inmarsat推出了B型站, 它是A的数字产品, 业务类型与A相同, 体积较A小了很多, 天线采用可拼装平板天线。同时推出的M型站, 是为了满足跨国商旅或探险考察人员或边远地区人们对话音的基本要求, 它具有话音、传真、低速数据的功能, 体积较B型站又小了许多, 只有一般的密码箱大小。自从第三代卫星除了具有全球波束外同时具有点波束功能外, 带来了如笔记本电脑一样大小的卫星电话终端Mini-M, 更便于携带, 它的业务功能同M型站。在1999年其他低轨卫星系统注重实现衣袋里的个人移动卫星通信的时候, Inmarsat以其独到的眼光进军信息技术、电子商务领域。其载体是2000年前夕问世的手提M4型站。M4表示为Multi-Media Mini-M, 是Inmarsat推出的最新的卫星多媒体移动通信系统。M4型站较以前的B型站来说, 具有更小的体积, 更强大的功能。它能与传统的PSTN (公众电话交换网) 连接, 提供最基本的通话和传真业务;也能与发展迅速的有线ISDN (综合业务数字网) 连接, 实现多媒体和共享信息的连接。

四、现有Inmarsat海事卫星

海事卫星系统采用静止轨道卫星, 轨道高度3.6万公里, 四颗主用、七颗备份卫星双保险覆盖全球。第二代卫星已经逐渐老化, 个别卫星已经到了使用的末期, 有些卫星有待调整;两颗四代星成功发射, 且运行良好。以下是Inmarsat对10颗卫星寿命的预测:网络控制中心设在伦敦国际移动卫星组织总部, 负责监测、协调和控制网络内所有卫星的操作运行。有完善卫星控制中心全天候的实时监控卫星的运行情况, 控制卫星姿态和燃料的消耗情况, 对卫星转发器的负载利用率进行有效的评估, 并配有专业的卫星故障监测和诊断系统。

五、第三代卫星覆盖图

Inmarsat采用四颗同步轨道卫星重叠覆盖的方法覆盖地球。第三代卫星容量增大, 使用点波束天线, 功率和频点可灵活配置, 它比INMARSAT第二代卫星有很大的改进与提高。

六、第四代卫星覆盖图

Inmarsat圆满完成了第四代卫星-BGAN业务星座调整, 于2009年2月25日起全面实现第四代卫星BGAN, FB, SB各类业务的全球覆盖。亚太卫星位于东经143.5°, 澳大利亚北部赤道上空, 欧非卫星位于东经25°刚果赤道上空美洲卫星位于西经98, 美国德克萨斯州正南赤道上空新的调整, 卫星布局更加合理, 也使得中国区用户使用Inmarsat业务更高效和可靠, 信号强度更高。东经95度以西地区可对亚太星或欧非星。

七、四代星点波束动态网络管理

相比较“铱星”、“全球星”等几大移动通信卫星中, 发展最快的是海事卫星。目前的Inmarsat“国际移动卫星”系统稳定可靠, 传输速率高, 业务广泛, 可进行全球通信, 是移动通信卫星中运营最好的。第二代卫星和第三代卫星在技术上大有长进, 使卫星通信的接通率、话音质量、能耗等方面都迈出了扎实步伐。但为了迎合移动卫星用户对高速互联网接入和多媒体连接的不断增长的需求, Inmarsat投资14亿美元, 制造并成功发射了第四代卫星。第四代卫星是最先进的商业通信卫星, 16倍于三代星的容量, 60倍于三代星的功率, 基于“动态网络管理系统”部署卫星波束容量, 提供高质量的通信, 卫星寿命可持续到2023年。

四代卫星视角图, 给各DP提供更直观的BGAN网络整体通信状态, Inmarsat推出了最新版本的BrandNUI支持和管理BGAN业务。四代星平面视角图, 在点波束图中可以显示当前波束通信负载量的状态。此外, 每个点波束下是否有“活跃”终端也是实时更新的。最新升级版本的BrandNUI可以通过不同颜色来区分陆用、海用和航空的BGAN用户。突出BGAN重要用户。当遇到问题或紧急突发事件时, 可以第一时间响应, 提升重要用户价值。BGAN eye与Google Map的结合, 用户无需再用固定的IP地址来访问网页。如下图:

八、Inmarsat五代星

2008年, 在Inmarsat四代卫星投入运营还不到3年时, Inmarsat就着手研制下一代海事卫星系统Inmarsat五代星, 构建全球宽带无线网络Global Xpress, 提供无缝的全球覆盖和移动宽带服务。按计划, Inmarsat在2013年起将发射3颗Inmarsat五代卫星, 2014年完成Inmarsat五代星的全球覆盖, 2014年底或2015年初投入商业营运, 如上图。

九、海事卫星通信业务种类多元化

1997年Inmarsat推出了的便携式移动卫星电话Inmarsat Mini-M, 以轻巧的体积、强大的功能 (话音、传真及数据) 、低廉的价格得到了世界各地客户的钟爱, 并在各种场合得到广泛应用。1999年, 在Mini M的基础上, 加上了多媒体业务的功能后推出的。它除了Mini-M所能提供的话音及低速数据业务外, 还可以提供速率高达64Kb/s的基于ISDN的高速数据业务。如今已经进入“Internet时代”, 全球商务活动的需要和人们对信息无止境的追求, 刺激了企业网和因特网的爆炸性增长, 将卫星通信与因特网相结合正在成为通信业界的一个热点。BGAN作为一种基于IP电路交换的服务, 吸取并兼容了3G的通信优势, 在卫星通信中结合了移动便携、宽带、网络通信的需求, 借助I4卫星强大的功能为移动的用户提供安全可靠的音、视频流媒体传输、电子邮件、网络接入服务的革命性通信系统。它是一种付得起费的、可靠的、安全的、可无缝地嵌入陆地网的宽带卫星通信方案, 将卫星通信与因特网相结合正在成为通信业界的一个热点, 是Inmarsat推出的众多移动通信方案中最具革命性的一种, 被称之为“移动卫星3G服务”。

十、终端便携化, 移动宽带化

Inmarsat终端设备的演进从1982年开始, 技术的发展, 导致了卫星几经更新, 相应的移动终端设备也有了明显的改进。以往的卫星终端设备都非常笨重, 但如今海事卫星的设备已经变得越来越小巧。BGAN业务提供的终端设备采用新技术, 使其轻便易携。最小一款产品只有PDA大小, 重量不足1公斤, 是最小、最轻的宽带卫星终端, 特别适合商务旅行者, 如上图。

十一、结束语

海事卫星 篇4

一、海事卫星的特点及应用局限

海事卫星业务经过30余年发展, 是目前国际上应用最广泛、技术最先进, 并全面覆盖海、陆、空各个领域的综合性全球移动卫星通信系统。第四代海事卫星采用L频段, 抗干扰性强, 很早应用于民航客机上使用。但受带宽及资费限制, 使用体验随用户增加而变差。因此航空公司客票不包括宽带使用费, 乘客如有上网需要, 要额外付费。这种应用的局限, 给乘客上网造成了很大的麻烦。

二、乘客个人通信的技术实现

2.1系统总体架构

根据上述航空网络通信的局限性, 系统设计总体思路利用客机已配备的第四代海事卫星终端设备, 以相对较低的费用为乘客提供个人通信服务, 实现乘客个人终端访问互联网应用。系统主要由机载服务器、中心服务器组成。机载服务器主要实现乘客接入、信息交互、信息安全、流量统计等功能, 是乘客接入系统的主要接口。中心服务器主要提供乘客信息交互、分帐户通道等功能, 是信息服务平台的后台支撑。

2.2机载服务设计

1) 信息安全。机载服务器自身的安全运转是最基本的保障, 可以通过根据IP地址、端口、应用对用户访问设置防火墙或白名单, 不断更新安全管理程序, 加强对乘客网络访问的安全管理。由于海事卫星信道使用资费较高, 机载服务器限制乘客用户进行大数据流量的网络访问, 限制非受控应用的网络访问, 利用有限的信道资源为合法用户提供高质量的通信服务。2) 乘客认证。对合法用户 (航空乘客) 的通信使用认证, 不仅保证机载服务器的安全, 也保障了合法用户使用的利益。对合法用户提交的认证申请进行处理, 实现只有认证授权后的用户才能接入平台的功能。为了实现用户认证, 船端服务器对认证信息进行初步判断, 并通过与岸端的沟通实现认证。合法用户认证过程要做到方便快捷、易操作的特性, 同时保证认证的严谨度。3) 流量控制。机载服务器对用户的业务流量进行统计, 并以此为依据进行分帐户的认证。并可对用户流量进行数据分析, 根据分析结果调整系统配置和策略, 提高对用户的服务质量。此过程对服务器的智能化提出了较高的要求, 通过对机载服务器的高效利用, 保障用户通信使用质量。4) 远程维护。中心服务器提供支持系统运维的远程维护能力, 可以通过远程访问进行系统软件的更新、参数和软件下载、数据同步等功能。在客机着陆后, 利用机载服务器的远程维护可以与岸端建立通信联系, 完成系统的维护。高智能的远程维护减少了运营成本的同时, 提高了维护效率。

2.3中心服务设计

1) 流量统计。中心服务器中的流量统计模块, 能够实时统计用户上网过程中产生的数据流量, 形成原始流量统计清单, 根据计费规则实时统计用户上网费用。对流量统计的设计要做到运行准确, 不影响乘客网络使用质量。

2) 用户行为分析。岸端服务器提供支持对用户的系统使用行为进行分析的功能, 系统管理人员可以提取用户账户中的相关信息, 统计分析用户的操作使用行为, 以便能够掌握用户的使用情况及消费状况, 更好地设置或调整运营策略。

三、海事卫星民航通信应用前景

机载卫星宽带系统在技术上虽较有难度, 但真正实现起来, 这些技术并非决定性的因素。海事卫星通信不仅支持机组人员的日常工作, 并可节省在机内布设通信线缆的费用。机载卫星多媒体通信将开创卫星通信应用的新发展空间领域同时, 也为地面固网运营商提高用户业务使用量、开创业务创新和服务创新。随着该领域发展的逐步成熟, 技术与商业模式上的日益完善, 其发展速度也会得到进一步的加快。

结束语:近几年来航空通信的需求越发旺盛, 无论是基于驾驶舱的安全通信, 还是客舱的商务通信, 海事卫星都将成为重要的通信手段。海事卫星航空宽带系统平台的设计, 为民航乘客个人通信带来解决方案, 依托海事卫星高安全性和高效率适应航空通信特点, 为航空运输业安全, 生产, 管理带来更大便利和更高效益的同时, 也使公众通信服务延伸到了空中这一最后的角落。

摘要：目前民航飞机卫星通信主要应用于驾驶舱通信。随着卫星宽带通信推广应用, 以及个人移动终端公众通信服务应用需求的进一步猛增, 客舱卫星通信需求将出现大幅增长。本文提供适用于民航乘客的个人通信接入方式和运营收费手段, 使乘客能够简单、便捷的使用机载海事卫星卫星通信设备。

关键词：第四代海事卫星,民航,个人通信

参考文献

[1]王志明, 曾孝平, 黄杰, 刘学.民用航空通信技术现状与发展[J].电讯技术, 2013, 11:1537-1544.

[2]殷林.海事卫星宽带技术航空应用探析[J].数字通信世界, 2011, 09:66-69.

海事卫星 篇5

各个阶段的共同需求

BGAN是Inmarsat公司从2005年11月开始提供的一项通信服务, Inmarsat通过轻便小巧的终端设备, 向全球用户提供语音和数据连接的移动通信服务。使用BGAN服务, 用户最大可获得492kbit/s的宽带网络。“这和很多中国家庭使用的512kbit/s的有线宽带网速差不多, 上网、发邮件都非常迅速, 而且这种终端目前可最多供11个人同时接入使用。”Inmarsat陆地移动服务部业务发展经理Simon Curran先生表示。

Curran介绍, BGAN可广泛应用于从矿石勘探到闭矿的所有采矿阶段, 为采矿带来帮助。例如, 在勘探阶段, 作业人员需要被派到偏远地区绘制地图并进行测试, 需要与总部保持常规持续的联系。通过BGAN终端, 作业人员能在几分钟内建立一个宽带移动办公室, 接入网络使用电子邮件、互联网, 还可以拨打电话。这样, 无论作业人员在哪里, 都可以随时将测试数据、图片和视频发回总部, 方便专家们及时分析和指导, 以更快地找到矿床。

一旦发现了新矿产, 如果该地方没有地面网络和蜂窝网络的覆盖, 那么借助BGAN, 工作人员也可以通过BGAN迅速搭建简单的网络环境, 供初期的沟通使用。如果遇到紧急情况, 例如在偏远地区发生突然的机械故障或者医疗事件时, 通过BGAN终端, 工作人们就可以把高质量的现场视频传输给远在他乡的专家, 专家可以根据图像及时提供对处理意见。

适合恶劣天气

BGAN之所以有这么好的信号覆盖, 是因为BGAN所依赖的连接是Inmarsat-4卫星网络。Curran表示, Inmarsat一直致力于提供先进的商用卫星通信服务, 该公司最新的Inmarsat-4网络由11颗卫星组成, 可覆盖全世界除南极、北极以外的任何一个地区, 能力此前的比Inmarsat-3强大60倍。

BGAN这种形式的卫星服务也存在着显著优势。Curran介绍, 现在甚小口径终端 (VSAT) 也广泛使用, 不过直径往往长达1.8m, 占地面积大, 且需要专业人员安装, 使用起来并不方便。此外, VSAT在大雨或者严重的沙尘暴中可能会发生通信中断, 一些意外的事件如地震等有可能破坏VSAT设备, 需要工程师前往现场查看。而BGAN属于移动通信方式, 部署方便, 使用简单, 也不容易受到外界的干扰和破坏。

海事卫星 篇6

由于存在多普勒频移和本地载波误差, 接收机收到的信号会产生频率偏移, 使系统性能下降, 因此必须消除频偏误差。文中采用非数据辅助前馈式载波同步算法, 其优点是:1) 待估的频偏范围大, 可以达到±1/2 (35) T, (35) T是接收信号下变频后输出数字信号的抽样周期;2) 不需要已知发送信号的定时信息和数据信息;3) 载波频率同步时间快。

1 载频同步算法原理

非数据辅助前馈算法是通过与自身信号延迟相乘来实现的, 如图1所示。估计的数学公式[2]是:

其中, (35) T是设计参数。

假设接收的解调信号具有频率偏移, 输入信号s (t) 经低通滤波后, z (t) 的表达式是:

其中 (35) w是载频偏移, (35) θ是载波相位偏移, ai是发送的数据符号, τ是定时误差, n (t) 是滤波器带宽BLPF内的噪声, 功率谱密度是N0/2。

把式 (2) 带入式 (1) 求数学期望得出:

其中C2=E{|ai|2}, , R (α) 是噪声n (t) 的自相关函数。

由于B (t) 是T的周期函数, 所以y (t) 的表达式看成是周期的E{y (t) }和零均值的随机过程N (t) 。

为了非数据辅助前馈算法的数字实现, 需要数字下变频后输出的数字信号抽样速率是4/T, 得出:

当 (35) T=T/4时, 估计出频偏需要4l0个样本。项目中, P信道速率是600bps, (35) T=T/4, T=1/600秒。预估的频偏范围可以达到±1/2 (35) T, 也就是±1200Hz。

图2就是非数据辅助前馈算法的实现框图。z (k) 代表z (kT/4) , z-1代表了T/4的延迟。

模拟变频后70M的中频信号R (t) , 经过数字下变频抽样滤波, 抽样速率降为2400, 相当于每个码元采样四次。抽样率为2400的数字信号延迟一个时间间隔1/2400秒, 然后转换为共轭与自身信号相乘, 不断的累加, 经过一段时间估计出载频偏差。通过估出的载频偏差驱动直接数字频率合成器DDS产生频偏大小的信号, 与输入的数字信号相乘后, 消除载波频移, 为后续的信号正确处理提供条件。

2 载频同步算法性能仿真

本文通过Advanced Design System (ADS) 构建了非数据辅助前馈算法模型。图3和图4给出载波恢复环路性能的仿真结果。

图3所示载频频偏估计值, 图4所示校频后的频率值。频偏是637Hz, 由图可见非数据辅助的前馈算法估频准确、快速, 大约1000个样本后, 估出的频率偏移稳定, 每个样本的时间是1/2400秒, 所以需要0.42秒实现载波同步。

3 结语

本文主要讨论了海事卫星P信道的载波同步算法, 仿真结果表明该算法可以满足信道要求, 所提供的非数据辅助前馈算法的数字实现结构具有很大的参考价值。本文的同步算法已经应用在海事卫星P信道接收机中。

摘要：本文针对600bps的P信道, 介绍了一种非数据辅助前馈算法的载波同步技术, 以及它的数字实现方法, 使用ADS软件对其实现原理和相关算法进行了仿真。

关键词：P信道,载波同步,频偏估计

参考文献

[1]INMARSAT, Inmarsat Aeronautical SystemDescription, Version 1.39[S], 1994

海事卫星 篇7

海事卫星通信业务是使用海事卫星电话的客户进行船与船之间、船与岸之间的通信。海事卫星通信业务由Inmarsat系统支持,而受理海事卫星通信业务的系统是由海事卫星业务支撑系统BSS实现的,海事卫星BSS系统是Inmarsat系统的分销商。海事卫星客户主要是使用三代星和四代星海事卫星的客户。海事卫星BSS客户层级关系主要根据Inmarsat系统而设定,前期分为五级层级关系,后期Inmarsat系统对客户层级关系进行了改造,主要为适应客户发展的需要而变化。尤其在未来五代星发展中,Inmarsat客户层级关系也按新层级关系而定。因此,需要对目前BSS中客户层级关系进行改造,保持与Inmarsat客户层级关系的一致性,同时也有利于后期海上、航空、陆地客户的发展。

2. 海事卫星架构

海事卫星客户,首先要成为海事卫星BSS系统客户,然后由RSS系统向TInmarsat组织申请,加入到Inmarsat海事移动卫星,开通海事卫星通信功能,同时也成为了海事卫星Inmarsat的客户。海事卫星BSS系统和Inmarsat海事卫星架构如图1所示。

成为海事卫星BSS客户后,可以使用海事卫星移动电话。海事卫星电话产生费用后,为客户创建账户进行费用核销,由海事卫星BSS系统完成对海事卫星客户费用的累积、缴费、销账等。因此需要了解海事卫星三户模型以及客户层级模型,才能完成与Inmarsat组织之间的通信功能。

3. 三户数据模型

3.1 三户概念

海事卫星BSS系统中三户是指客户、用户、账户。

(1)客户是指通过海事卫星BSS系统申请使用InmarsatZ卫星设备的客户,通过海事卫星BSS系统受理申请后,客户便持有一部Inmarsat海事卫星电话,享受海事卫星为其提供产品和服务的个人、企业或者其他团体。在Inmarsat系统中,客户按申请加入系统的来源和所属公司,划分为五个层级。海事卫星BSS系统作为Inmarsat系统的分销商一级存在。

(2)用户是指提供给客户使用的业务号码,是客户在入网时主订购的实例化。

(3)账户是指为海事卫星客户付费的账户。客户通过账户向海事卫星缴纳通信费用和服务费用=。账户包含了付费方式、银行账户和账单地址等信息。

3.2 三户关系

三户关系指的业务受理对象之间的关系,按照场景分为订购关系、产权关系、支付关系、付费关系、使用关系。三户关系如图2所示。

三户关系说明:

(1)订购关系:1)一个客户可以订购多个用户。2)客户与用户之间存在订购关系,在订购时创建,在退订后取消,或者通过过户进行变更。3)一个用户只有一个订购客户。4)只有订购客户才有权对用户实例进行变更或退订。

(2)产权关系:1)客户与用户之间存在产权关系,产权关系依附于订购关系,随着订购关系的变化而变化。2)一个用户只有一个产权客户。3)一个用户可能存在多个商品实例(主商品、附属商品)。

(3)支付关系:1)用户与账户之间存在支付关系,表达用户的费用是哪个账户,以及使用具体账户的条件。2)一个用户可以有一个默认支付账户,可以有多个代付账户。3)一个账户可以为多个用户付费。

(4)付费关系:1)客户与账户之间存在付费关系,一个账户只有一个付费客户。2)一个客户可以为多个账户付费,体现了客户和账户是一对多的关系。3)一个客户可以有多个账户来对应不同的用户,但一个账户只属于一个客户。

(5)使用关系:1)客户和用户之间存在使用关系,用于分析客户行为,进行针对性营销,一对多的关系。2)-个客户可以使用多个用户。

3.3 三户模型

按上面三户关系,确定海事卫星三户模型,海事卫星客户主要为陆地客户、海上客户(船)、航空客户,三种类型客户定义一种数据模型,即客户信息基本表,保存上述客户基本信息。同时对于航空和海上客户,单独增加扩展表:航空表和船表,以便保存额外的客户特殊信息。

付费账户模型为账户资料表,通过客户ID与客户信息基本表关联。用户模型为用户信息表,通过客户ID与客户信息基本表关联。三户模型如图3所示。

在建立了三户模型后,海事卫星客户、付费账户、使用用户确立了之间的关系。用户产生的费用可通过账户进行累账、销账,通过客户进行关联查询付费。在三户模型确立后,根据海事卫星客户的特点,确定客户的层级关系,把层级关系与三户关系确立起来,形成一个完整的消费、服务、费用累积、付费的一体化关系。

4. 客户层级关系融合研究与实现

海事卫星BSS系统客户层级,建设初期完全依赖Inmarsat客户层级,按照Inmarsat最初的客户层级理念,客户层级分为五层(不包括Inmarsat,Inmarsat为最终客户级别),后续在业务开展过程中,根据市场发展和业务需求,调整了客户层级,因此对应也调整了对应的三户关系。

4.1 原客户层级

BSS原客户层级最多层级分为五层,五级层次体系由高到低包括:分销商、服务提供商、代理商(或总公司)、分公司、最终用户。

客户层级规则如下:

(1)建立最大五级层次体系的客户管理。

(2)第一级客户必须为DP。

(3)第二级客户为SP。其上级客户必须唯一指定并且只能是DP;其下级客户可以有多个,但必须是总公司或代理商。

(4)第三级为总公司客户(Company类型的客户)或者代理商(Reseller),其上级客户必须唯一指定且只能是第一至二级客户,其下级客户可以有多个但必须是第四级或第五级的客户。

(5)第四级为分公司客户(Branch类型的客户),其上级客户必须唯一指定且必须是第三级的Company类型的客户或者代理商,其下级客户可以有多个但必须是第五级的客户。

(6)第五级为最终客户(Consumer类型的客户),其上级客户必须唯一指定且必须是第一至四级客户,没有下级客户。

(7) FB (Fleet Broadband Global Area Network,海上宽带全球区域网络)的SIM卡/终端等,必须只能是在第五级的客户下进行业务受理和服务开通。

(8) BGAN (Broadband Global Area Network,宽带全球区域网络)的SIM卡/终端等,可以是在第一至四级任何一级客户下进行业务受理和服务开通。

(9)海上客户,在五级层层次系的客户管理模式下,必须满足:

1)船舶必须作为第五级的客户建立和管理,同时必须为船舶客户按照以下要求指定对应的上级客户,如果上级客户不存在,则必须首先建立该上级客户,然后再建立船舶客户,并指定其对应的上级客户。

2)船舶所属的公司必须作为第三级的Company类型客户建立和管理,并且要指定该Company类型客户为该船舶客户的上级客户。

3)如果船舶所属的公司是分公司性质,其上还有总公司,则船舶所属的分公司必须作为第四级的Branch类型客户建立和管理,并且要指定该Branch类型客户为该船舶客户的上级客户:同时,分公司所属的总公司必须作为第三级的Company类型客户建立和管理,并且要指定该Branch类型客户的上级客户为该Company类型客户。

4.2 新客户层级

Inmarsat后期对客户层级做了调整,在DP下取消了SP层级,即客户发展可以直接指定到DP级,下面不需要服务提供商,也可以发展客户,客户归属更明确。新修改的客户层级分为四层(不包括Inmarsat最上级层),四级层次体系由高到低包括:分销商、代理商(或总公司)、总公司、最终用户。修改后的客户层级如图5所示。

客户层级规则如下:(1)建立四级层次体系的客户管理。(2)取消第二级客户SP层级。(3)第二级为总公司客户(Company类型的客户)或者代理商,其上级客户为DP,其下级客户可以有多个,但必须是总公司(上级为代理商)或第四级的客户。(4)取消分公司客户层级。(5)当第三级为总公司客户时,其上级客户必须唯一指定为代理商。(6)第四级为最终客户(Consumer类型的客户),其上级客户必须唯一指定且必须是第一至三级客户,没有下级客户。(7) FB的SIM卡/终端等,在原有层级基础上上移一级。(8) BGAN的SIM卡/终端等,,在原有层级基础上上移一级。(9)海上客户,在原有层级基础上上移一级。

4.3 客户层级融合实现

在Inmarsat新客户层级体系改变后,在增加客户层级时,新旧层级体系在建立第一级DP层级客户时,未发生流程变化,原来五级层级中第二级和第三级合并到了新客户层级的第二级,最后一级客户层级体系也保持不变。

新旧客户层级关系体系建立步骤分别表示为下面步骤(以MC层级为例)。

原五级客户层级:(1)建立一级客户层级DP。(2)建立二级客户层级SPo。(3)建立三级客户层级MC。(4)建立四级客户层级客户级。

新四级客户层级:(1)建立一级客户层级DPo (2)建立二级客户层级MC。(3)建立三级客户层级客户级。

4.4 客户层级融合后的特点

新客户层级的特点:

(1)去掉客户层级中的SP,便于客户管理,结构更加明确清晰。

(2)去掉SP后,新建MC客户可以直接发送Inmarsat,不需要归属到SP层级。

(3)去掉分公司MD,用MC代替,统一作为公司来进行管理,方便客户管理。

(4)新客户层级,分销商直接作为了总公司和代理商的上级客户,使得公司与分销商之间的关系更加清晰。

5. 结束语

在不断发展的海事卫星通信业务方面,由于市场的变化,客户之间的关系也发生了变化,为了更好、更快的为客户提供服务,提升客户感知度,以客户就是上帝为宗旨,快速响应客户的需求。精简客户层级,在服务上提供更贴心的关怀,产生更好的效果,是海事卫星BSS系统建设的根本宗旨,使海事卫星发展迈上更高的台阶。因此,变更客户层级是海事卫星通信运营商的必然选择。

摘要：海事卫星,是用于海上和陆地间无线电联络的通信卫星,海事卫星隶属于国际海事卫星组织,提供全球范围海事卫星移动通信服务的政府间合作机构是国际移动卫星公司,中国以创始成员国身份加入该组织。拥有海事卫星电话的客户,可实现船与船之间、船与岸之间的通信,实现语音通话、数据传输和传真等业务。目前中国区海事卫星业务支撑系统BSS客户分为三代星和四代星客户,未来将发展海事卫星五代星客户。本文主要从三、四代星的层级客户融合,以及未来五代星融合方面阐述海事卫星的客户层级关系的融合实现,以及客户层级关系融合与付费账户之间的实现。使海事卫星BSS系统能够实现客户层级关系平滑过渡。

参考文献

[1]宋丽萍.探讨BOSS三户模型的设计与实现[J].有线电视技术.2011(06)

海事卫星 篇8

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