數字衛星通信方式

數字衛星通信方式是經衛星傳送數位化的模擬信號、數字數據信號的通信方式。

基本介紹

• 中文名：數字衛星通信方式
• 外文名：digital satellite communication system
• 套用學科：衛星通信

衛星通信方式簡介

衛星通信方式是衛星通信系統傳輸或分配語音、數據、圖像、文字等信息時所採用的工作方式。

常用的衛星通信方式有：大、中容量幾十路、幾百路的模擬頻分多址（FDMA）方式il20/60Mbit/s高速時分多址（TDMA）方式；2/1.5Mbit/s，1024/512kbit/s可加復用的衛星數字通道（IDR/DCME衛星數字通道/數字電路復用設備）的方式。

數字衛星通信方式

2.1 TDM/PSK/TDMA

TDM/PSK/TDMA為基帶時分復用、中頻移相鍵控、時分多址方式，簡稱為TDMA方式。其特點為各站發射同頻率的突發脈衝群，通過轉發器的時間不重疊。在TDMA發射站，地面系統輸入的並行比特流經緩衝存儲變成串列比特流，並以脈衝群方式發出。每脈衝群中含發往幾個相關站的信息和報頭。在接收側解調每一個脈衝群並提取本站的信息，把串列比特流變成並行比特流接入地面系統。TDMA施行全網同步，高速TDMA要設定參考站。球波束同步、反饋同步。開環同步是三種主要同步方法。轉發器單載波工作，TD-MA系統不產生互調，電路調度分配很方便；輸入補償取2dB；TDMA幀長是125μs的整數倍，隨著網內地球站的增多，幀效率有所下降。

TDMA系統已被廣泛套用，傳輸速率不等，典型的是國際通信衛星組織（INTELSAT）的120Mbit/s和國內通信衛星採用的60Mbit/s、45Mbit/s等，以60Mbit/s為例，其主要性能：幀長20ms，轉發器頻寬36MHz，最佳楨效率90%，%前向糾錯編碼（FEC），跳頻工作最多接入4個轉發器。由於TDMA設備複雜要求高，高速TDMA的推廣受到一定局限。

2.2 SS/TDMA

SS/TDMA 為星上交換TDMA業務方式。採用多波束工作，星上轉發器可實現快速微波切換或基帶信息處理和交換。例如動態微波開關在TDMA的一幀中把上行線TDMA的不同目的地的脈衝群接入不同的下行線波束中，實現波束交換（如INTELSATVTSS/TDMA），例如從東半球波束上行的TDMA可接至東半球波束的下行、快速切換到西半球波束下行、或區域波束下行等等。SS/TDMA將會有廣泛的發展前景。

2.3 TDM/PSK/FDMA

TDM/PSK/FDMA 為時分復用、移相鍵控、頻分多址業務方式，各站發射的頻率在轉發器內互不重疊，它具有FDM/FM/FDMA類似的優缺點，此種方式中的衛星數字信道（IDR）方式發展很快，其4PSK載波占用頻寬為0.6R（R為傳輸速率）。使用FEC可改善C/N值3～5dB，但增加了占用頻寬。如2Mbit/s載波加上報頭和%FEC將占用1.72MHz。使用數字話音插空和低速率編碼可提高傳輸容量4～5倍。IBS（數字專線業務）和SMS（衛星通信多種業務）等系統也厲此種業務方式。IDR的信息速率為64kbit/s～34Mbit/s，IBS的為64kbit/s～8Mbit/s，採用3/4和1/2率卷積編碼和維特比解碼。

TDMA/FDMA 多個TDMA載波共享同一轉發器，各載波頻率互不重疊，傳輸速率低於lOMbit/s，占用部分轉發器的TDMA業務方式。有兩種方式：一種是雙向使用TDMA；另一種是一個方向使用TDM，另一方向使用TDMA。

2.4 SCPC/PSK/FDMA

SCPC/PSK/FDMA 單載波單路、移相鍵控、頻分多址方式。原理與SCPC/FM/FDMA相同，但使用PCM、ADPCM、DM以及更低速率編碼，系預分配或按需分配（DAMA）的載波分配方式。也是集中或分散控制的按需分配（DAMA）方式。各種SCPC/PSK業務方式中，有信道間隔為45kHz和22.5kHz的，按PCM、ADPCM、DM及2PSK、4PSK的不同而不等。

由於PCM占用頻寬寬，占用衛星功率多很少套用，ADPCM發展迅速，尤其16kbit/s、8kbit/s的低速率編碼。

SCPC/PSK/FDMA業務在中國公用網和專用網中已廣泛用於小容量系統。

2.5 CDMA

CDMA碼分多址業務方式。它使用擴譜技術，占用轉發器頻寬較寬，有一定保密性。發向衛星的每個信道均分配一個自相關強、互相關弱的周期序列特徵碼（地址碼）。接收端採用相關接收技術，在工作於同一頻寬和時間的眾多信號中識別特徵碼，提取本站信息。

CDMA系統分直接序列方式、跳頻方式以及以上兩者的組合方式等。

VSAT甚小天線地球站方式。其工作速率一般低於2Mbit/s，種類較多，尚無統一的制式，一般採用SCPC、TDM/SCPC、TDM/TDMA、TDMA/FDMA，CDMA等傳輸和多址方式，適於小容量電話、廣播電視和單向數據、點對點數據、雙向分組數據等。由於站設在用戶附近，使用極其方便。在衛星通信和光通信競爭中顯示出特殊的生命力。