第5章移动卫星通信系统.pptVIP

卫星移动通信系统发展过程 卫星与地面移动通信系统的比较 卫星移动通信系统网络结构 卫星移动通信系统的基本网络结构 卫星移动通信系统网络结构 续1 ETSI(欧洲电信标准协会)建议的卫星个人通信网络结构 卫星移动通信系统网络结构 续2 ETSI建议的卫星个人通信网络结构 ? 结构（a）中，空间段采用透明转发器，系统依赖于地面网络来连接信关站，卫星没有建立星际链路的能力，移动用户间的呼叫传输延时至少等于非静止轨道卫星两跳的传输延时加上信关站间的地面网络传输延时。全球星系统采用该结构方案为移动用户提供服务。 卫星移动通信系统网络结构 续3 ETSI建议的卫星个人通信网络结构 ? 结构（b）同样没有采用星际链路，使用静止轨道卫星提供信关站之间的连接。静止卫星的使用减少了系统对地面网络的依赖，但会带来数据的长距离传输。该结构中，移动用户间的呼叫传输延时至少等于非静止轨道卫星两跳的传输延时加上静止轨道卫星一跳的传输延时。 卫星移动通信系统网络结构 续4 ETSI建议的卫星个人通信网络结构 ? 结构（c）使用了星际链路来实现相同轨道结构的卫星进行互连。系统仍然需要信关站来完成一些网络功能，但对其的依赖性已经下降。移动用户间的呼叫传输延时是变化的，依赖于在卫星和星际链路构成的空中骨干网络路由选择。铱系统采用该结构方案为移动用户提供服务。 卫星移动通信系统网络结构 续5 ETSI建议的卫星个人通信网络结构 ? 结构（d）中使用了双层卫星网络构建的混合星座结构。非静止轨道卫星使用星际链路进行互连，使用轨间链路（IOL：Inter-Orbit Links）与静止轨道数据中继卫星互连。移动用户间的呼叫传输延时等于两个非静止轨道卫星半跳的延时加上非静止轨道卫星到静止轨道卫星的一跳的延时。在该结构中，为保证非静止轨道卫星的全球性互连，需要至少3颗静止轨道中继卫星。 卫星移动通信系统网络结构 续6 系统空间段 ? 空间段提供网络用户与信关站之间的连接； ? 空间段由1个或多个卫星星座构成，每个星座又涉及到一系列轨道参数和独立的卫星参数； ? 空间段轨道参数通常根据指定覆盖区规定的服务质量（QoS）要求，在系统设计的最初阶段便确定； ? 空间段的设计可采用多种方法，取决于轨道类型和星上有效载荷所采用的技术。 卫星移动通信系统网络结构 续7 系统地面段 ? 通常包括：信关站（也称为固定地球站FES）、网络控制中心（NCC）和卫星控制中心（SCC） ? 用户信息管理系统（CIMS）是负责维护信关站配置数据，完成系统计费、生成用户账单并记录呼叫详情的数据库系统，与信关站、网络控制中心和卫星控制中心协同工作 ? 可以将网络控制中心、卫星控制中心和用户信息管理系统合在一起称为控制段 卫星移动通信系统网络结构 续8 系统地面段——信关站 ? 信关站通过本地交换提供系统卫星网络（空间段）到地面现有核心网络（如公用电话交换网PSTN和公用地面移动网络PLMN）的固定接入点 ? 卫星移动通信系统与地面移动网络（如GSM和CDMA网络）的集成带来了一些附加的问题，必须在信关站中解决 卫星移动通信系统网络结构 续9 系统地面段——网络控制中心 ? 又称为网络管理站（NMS），与用户信息管理系统CIMS相连，协同完成卫星资源的管理、网络管理和控制相关的逻辑功能，按照功能又可以划分为网络管理功能组和呼叫控制功能组。 ? 网络管理功能组的主要任务包括：管理呼叫通信流的整体概况；系统资源管理和网络同步；运行和维护（OAM）功能；站内信令链路管理；拥塞控制；提供对用户终端试运行的支持 ? 呼叫控制功能组的主要任务包括 ：公共信道信令功能 ；移动呼叫发起端的信关站选择；定义信关站的配置 卫星移动通信系统网络结构 续10 系统地面段——卫星控制中心 ? 负责监视卫星星座的性能，控制卫星的轨道位置。与卫星有效载荷相关的特殊呼叫控制功能也能够由卫星控制中心来完成，按照功能又可以划分为卫星控制功能组和呼叫控制功能组 ? 卫星控制功能组的主要任务包括：产生和分发星历；产生和传送对卫星有效载荷和公用舱的命令；接收和处理遥测信息；传输波束指向命令；产生和传送变轨操作命令；执行距离校正 ? 呼叫控制功能组完成移动用户到移动用户呼叫的实时交换 卫星移动通信系统网络结构 续11 系统用户段 ? 用户段由各种用户终端组成； ? 主要分为两个主要的类别：移动（Mobile）终端 和便携（Portable）终端 铱系统空间段 ? 铱系统是目前唯一使用了系统内ISL的卫星移动通信系统 全球星系统卫星瞬时的分布和对地覆盖情况 （五）GPS导航系统 系统结构 空间段：由21颗工作卫星和3颗备份卫星组成特定星座，高度20200km（截至200