衛星終端

衛星終端

在移動衛星通信系統中,用戶段需要通過地面段接入移動衛星通信網路中進行移動通信。代表用戶段的通信終端,可以有不同的表現形式,如手持終端或車載終端等,用戶終端作用是通過安裝有無線收發天線實現終端用戶對通信狀態的設置、獲取,完成通信。對於不同頻段的移動衛星通信網路,體現之一就是用戶終端使用的頻率不同,採用不同頻段進行通信的用戶終端,具有不同的通信功能和設計方法。

背景


移動衛星通信系統中,由空間段、地面段和用戶段三部分組成。其中空間段即為衛星轉發器,地面段包括地面主站、網路控制中心和衛星控制中心,其中地面主站也稱網關站或信關站,負責共用電話交換網、蜂窩通信網和移動衛星通信網的轉接。用戶段則包括移動終端和手持終端。如下圖所示,為移動衛星通信系統網路結構。
圖1. 移動衛星通信系統網路結構
圖1. 移動衛星通信系統網路結構

基本應用


按用途可將移動衛星通信系統劃分為海事移動衛星系統(MMSS)、航空移動衛星系統(AMSS)和陸地移動衛星系統(LMSS)。
MMSS旨在幫助海上救援工作,提高船舶使用效率和管理水平,改善海上通信業務和提高無線定位能力。其在海事上的應用包括,直撥電話、傳真、電子郵件和數據連接等。
AMSS的主要用途是在飛機與地面之間為機組和乘客提供話音和數據通信。其在航空上的應用包括,駕駛艙語音、數據、自動位置與狀態報告和乘客直撥電話等。
LMSS的主要用途是針對陸地上的移動用戶而言,主要用戶是陸地上行駛的車輛。此外,向目前地面蜂窩移動通信所不能覆蓋的地區提供服務,特別對幅員遼闊、山區和沙漠佔比很大的國家,以其通信覆蓋面積廣等特有優勢在國際上得到重要應用。其在陸地上的應用包括,微型衛星電話、傳真、數據和傳輸上的雙向通信,位置報告、電子郵件和車隊管理等。
移動終端設備的體積、重量、功耗均受限,天線尺寸外形受限於安裝的載體(如飛機、汽車、船舶等),手持終端的要求更加苛刻。
移動終端的有效全向輻射功率EIRP有限,對空間段的衛星轉發器及星上天線需專門設計,並採用多點波束技術和大功率技術以滿足系統的要求。

基本組成


衛星終端的各主要單元包括衛星傳輸單元、圖像編碼單元、語音編碼單元等全部組合在一個便攜箱內,終端提供豐富的數據介面可供計算機、攝像頭等外部設備接入終端。終端的射頻輸出和輸入可分別為不同的頻段,可適配國內外各種主流天線單元。
衛星通信便攜終端,該類型終端提供給用戶一種攜帶型的多業務衛星通信平台,使得用戶無論身處何地,都很方便與指揮中心或其他終端建立衛星通信鏈路,以傳輸圖像、語音、數據等業務。這類終端主要提供衛星電話、圖像採集和傳輸、雙向視頻通話、文件傳輸、遠程網路接入、數據傳輸等功能。
過去的軍事衛星通信主要用於連接設在野外的靜態總部與國家指揮當局(National Command Authorities,NCA)或戰區的其他固定軍事駐地。儘管如此,進一步的小型化減少了軍事通信系統所需要的物理空間,天線技術的發展使輕型衛星通信終端可以單兵手持操作,無論是士兵攜帶的便攜終端還是車載裝備的形式。這樣的設備可以在專用的衛星通信頻率範圍內使用,包括L波段(1吉赫到2吉赫的);X波段(8吉赫到12吉赫);Ku波段(12吉赫到18吉赫)和Ka波段(26.5吉赫到40吉赫)。