卫星移动通信系统与3G融合的关键技术分析

作者:郭威;童丹 刊名:电信技术 上传者:陶敏

【摘要】1引言3G是一个全球无缝覆盖,包括卫星移动通信、陆地移动通信和无绳电话等蜂窝移动通信的大系统。它可以向公众提供前两代产品所不能提供的各种宽带信息业务,如高速数据、慢速图像与电视图像等,传输速率高达2Mbit/s,带宽在2MHz以上,是一种真正的"宽频多媒体全球数字移动电话技术"。

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TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGY/ 2010·4 特别策划 54 卫星移动通信系统与3G 融合的关键技术分析 引言 3G是一个全球无缝覆盖,包括卫星移动通信、陆地移动通信和无绳电话等蜂窝移动通信的大系统。它可以向公众提供前两代产品所不能提供的各种宽带信息业务,如高速数据、慢速图像与电视图像等,传输速率高达2 Mbit/s,带宽在2 MHz以上,是一种真正的“宽频多媒体全球数字移动电话技术”。 卫星移动通信系统是实现无通信盲区,全面覆盖地域、空域、海域,达到全球无缝覆盖的关键手段。为了真正实现全球通信,卫星通信系统是3G不可替代的重要组成部分。 在卫星移动通信中主要采用CDMA多址接入方式,由于CDMA存在多址干扰(MAI),这成为决定系统容量的关键因素。为了使卫星移动通信系统与3G有效地融合互联,需要找到消除MAI的有效方法,这对有限的卫星转发器频率资源相当重要。 卫星移动通信系统 卫星移动通信系统是指提供卫星移动业务的通信系统,其典型特征是利用卫星作中继站向用户提供移动业务,因此卫星移动通信实际上是传统的固定卫星通信与移动通信结合的产 物。从表现形式来看,它既是一个提供移动业务的卫星通信系统,又是一个采用卫星作中继站的移动通信系统。 在一个综合网络中,卫星移动通信系统的特有优势在于: ● 可以实现全球完整、连续的覆盖; ● 可以作为地面蜂窝网业务覆盖区域的扩展; ● 固有的动态信道分配技术可以解决突发的呼叫拥塞问题; ● 固有的抗毁性可以在地震洪水等特殊场合起到不可取代的应急通信作用; ● 系统的建立对于军民结合、平战结合、满足军事通信特殊需要等具有战略意义。 卫星移动通信系统是3G的有效补充,在下一代移动通信系统中,移动卫星网作为一个分系统同样是不可缺少的。 2.1 多址访问方式 卫星通信的一个基本特点是:处在一颗通信卫星波束覆盖区内的所有地球站都能从卫星接收信号,也都能向卫星发射信号,即具有多址访问能力或者多点对多点的通信能力。多址访问能力是卫星通信的一个独特的优点,但如 郭 威 童 丹 空军装备研究院通信导航与指挥自动化研究所 卫星通信技术与应用 55www.ttm.com.cn 果对地球站访问卫星的能力不加任何限制,则可能会使优点变成缺点。多个地球站同时以相同方式访问卫星,会在卫星上发生信号碰撞,造成这些信号都不能被正确接收,因此必须控制地球站对卫星的访问,使不同地球站发射的信号不会在卫星上完全重叠(包括时间、空间、频率和编码等方面),同时,又能让接收地球站从卫星转发来的所有信号中识别出发给本站的信号。不同的控制策略构成了不 同的多址访问方式。 卫星通信中的多址方式类似于地面移动通信中的多址方式,主要有 TDMA、FDMA、CDMA以及SDMA。 2.2 CDMA在卫星移动通信中的应用 在通信系统中,CDMA应用主要 有如下优点: ● 宽带传输,抗多径衰落性 能好; ● 信号频谱的扩展和相关接收具有较好的信号隐蔽性和保护性,抗干扰能力强; ● 允许共覆盖的多系统/多卫星同频操作,无需系统间协调,能抗地面同频通信系统的干扰; ● 有扩频增益,允许相邻波束使用相同频率,频率复用能力强; ● 容量没有硬限制,增加用户会影响性能,但不会遭到拒绝; ● 能充分利用语音激活提高容量,具有软切换功能。 由于CDMA的独特优点,在移动通信中得到了日益广泛的应用。 系统之间融合互联的关键技术 作为3G的接入方式,与FDMA和TDMA方式相比,CDMA更适合于通信容量小而又要求对多个地球站进行通信的系统(如军事应用、飞机和舰 艇通

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