宽带多媒体卫星通信系统组网技木(上)

卫星技术

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宽带多媒体卫星通信技术专栏 B S T M C

宽带多媒休卫星通信系统组网技木 ( )上文冯少栋张更新李广侠解放军理工大学通信工程学院卫星重点实验室

摘要：宽带多媒体卫星通信系统的组网方式与系统的应用模式、网络拓扑及转发器类型密切相关。本文将其组网方式分为双向通信组网和单向通信组网，双向组网侧重描述星状网和网状网的实现和特点，单向组网 侧重对广播及组播的应用形式进行介绍。 关键词：宽带多媒体；卫星通信；组网

1组网方式概述

宽

图1宽带通信网络结构

接入霸

分发网

核心网

缓存服务嚣

图2宽带多媒体卫星通信系统典型应用场景

4卫星与网 6I络

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能模块：

上行站 ( e d r:主要用于发送上 F e e)

( 1)网络控制中心 ( C ):主 行广播信号，在DV NC B—RC系统中该信 S

要完成系统控制面的功能，实现对系统号为DVB—S D— 2或 VB S标准格式，该实时的控制，具体功能包括会话控制、等。

信号中通常包括系统控制信息、定时信连续的TS流进行发送，在实际系统码

连接准入控制、接入控制、资源分配息和业务信息，这些信息在基带复用成 ( 2)网络管理中心 ( NMC):主中上行站通常为NC的一个功能模块。 C

要完成系统管理面的功能，实现对系统图 5各种组网方式的兼容实现

信关站 ( a e y GW) G t wa :主要完成道 ( VB—S￥格式 )发送数据和信 D/2

内各网元的管理，具体功能包括：性系统用户面的相关功能，如通过前向信能、故障、计费、配置和安全管理。

2透明转发器星状组网

在蒌

图6宽带多媒体卫星通信系统组网方式分类

单S T=用户终 言 G=信关站 W N c=同拉畔

图7透明转发器星状组网示意

4 8l卫星与网络

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令，通过反向信道 ( DVB—R格式 ) CS

接收来自用户终端的数据与信令。同时

信关站还与外部网络相连，其中包括 It r e、服务提供商网络、P TN、 nen t S I DN等。在实际系统当中 NCC Gw s与通常在同址建设，也称为主站 ( NCC/OW )。

用户终端 ( e r n l ) Us

rTe mia UT:与

用户网络相连，为用户提供接入服务。 需要强调的是信关站{ NCC F的功能

实际上是有分别的，信关站实际上完成用户面的功能，由中频处理单元、射频处理单元，天线等一系列设备组成，而 NC主要完成控制和管理面的功能，主 C是运行在服务器上的一系列软件。

通常一个 DVB—RCS统有一个系 NC c和成百上千个用户终端。根据业务需要，信关站可以有多个，每个信关

图8I sa星状组网 tr P

相同波束

()用户终端与主站均位于不同的 2波束，用户终端位于用户波束，主站位

站都可以与外网相连，服务特定的一组(或一群 )用户终端，为它们提供宽带接入等服务。但目前典型的DV B—R S C系统大都只配置一个信关站，该信关站与NCC相连，并兼有上行站的功能。一个Hu )1 b￣若干用户终端 ([也称远端站 ) 是目前最常见的基于星状网透明转发

于馈电波束，卫星通过静态交链方式连接各个波束，此时主站与卫星之间的上下行链路 (即馈电链路 )及用户终端与卫星之间的链路 (户链路 )用需采用不同的频段，避免波束之间的干扰。 典型基于透明转发器星状组网的多

器组网配置形式。在这样的系统中 .NCC/ GW可为用户提供可保证 (区或分 )的服务质量保障，这种服务质量保障主要通过以下方式来实现：一

波束卫星通信系统为 I sa系统，该系 P tr统实现方式为上述第二种情况。该卫星于2 0年8 1日发射升空，主要系统 05月 1参数见表4。该卫星采用透明转发器，

是通过信关站前向链路调度来实制，首先这些系统之间通过频率严格隔同一波束及不同波束用户终端之间的通信需要通过信关站中继，如图8图9和所现：二是通过用户终端反向链路调度来制防止个别用户终端通过更改收发频率示。该系统中的卫星链路分前向链路、 实现，同时还可通过资源分配算法在不

同的用户终端之间进行区分服务。 如果一个网络中有多个 NCC,每

反向链路和广播链路。

个 NC管理不同的子网，则需要更高层 C的网络运行中心 ( NOC)通过 NOC—

在

(1 )前向链路：经[ sa卫星从 P tr

信关站 ( Ka波段

)到用户终端 ( Ku波段 )的宽带链路。该链路采用 TDM~

DM体制，根据下行链路波束类型不 NC接口来协调各个 NC之间资源的分束中用户终端发送的信号，并确定网内 OF C C同可分为三类：点波束、补充点波束、 配，此外对于卫星的管理和控制通过卫星运行中心 ( O S C)来完成。但一般情根据星上波束交联方式的不同可有以下赋形波束。点波束是类似蜂窝小区的高功率波束，直径 4 0公里，点波束之间 0况下，网络中只有一个NC C,NOC的功

能也就集成到 NC当中。 C

采用三色频率复用技术，大大提高了频谱的利用效率。在我国点波束有 2 2

在单波束情况下，用户终端与主站处于同一波束，用户终端与主站可以直主站可以收到来自各个用户波束的信个，主要覆盖大陆东部沿海主要城市人接互通，用户终端之间无法互通。主要

口密度稠密地区。赋形波束是E R值相 IP对较低的宽波束，在我国主要覆盖大陆

是由于用户终端收发体制不同，例如在

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