卫星通信专用网的DAMA系统

希望对大家有帮助

卫星通信

,

卫星通信专用网的王明忠

系统

编者按

按需分配多址通信了,、。

夕统是一个能根据话务量的变化而自动系,,

调节的多址通信系统不仅技术先进组网灵活而且具有极好的经济效益因而一直

是卫星通信研究的重要课题为此邮电部第一研究所早在年代初期就提出了立项研究的建议并陆续发表了有关论文〔卜刃对此引起了国内外同行的关注以”,

,

,

。

同时在邮电一所也引发了一场热烈的学术争论,

。

其中刀,。

是否有用是争论的,

焦点·

。

由于院所领导的支持基础研究得以顺利开展,,

、

不久国防科工委在经过了

审凑的方案调研和论证后决定在其卫星通信专用网中采用预研合同从而使这一研究工作步入了一个崭新的阶段,。

系统并签署了,,、

用于卫星通信专用网的

系统于四刃年研制完成经出所验收现场测试,

合格同年联网运行,

。

在经过近两年的稳定运行后于卯年又进行了鉴定确认,、

“

该系统是我国第一个自行设计研制并组网运行的,。

方式的,。

系统”,

,

也是第一个工程实用系统该系统填补了我国卫星通信技术领域的空白在国内处于领先地位于它标志着我国在数字卫星通信技术方面有了新的发展,。

另一方面由

技术具有一系列优点因而获得越来越广泛的应用,

例如

系统的

出现与发展就是主要依赖于

技术的应用、

。

为此本刊从这一期开始将陆续,,、

刊登一组文章以介绍正在运行中的,

系统的各个方面如系统总体概况和设、

计要点

、

信道同步器的工作原理子帧信号的初始捕获与同步突发模式尸、

解调器的设计实时处理软件的编制和硬中断的应用空间信令的设计及其与地面信令的转接以及数字信号处理的具体应用等以飨读者,,。

本文是该组文章的第一篇,

,

简要介绍了用于国防科工委卫星通信专用网的、、

系统着重介绍了该系统的主要特点系统设计设备组成等最后还介绍了,

该系统的联网运行情况

。

概

述系统是一,

配方式改为按需分配方式从而使网内用户之间的通信极为灵活方便。

,

同时在相同话

,

按需分配

多址通信,、

务量的前提下又能节省大量的卫星信道和,

个根据话务量变化而自动调节的多址通信系

地球站的信道设备

。

统不仅技术先进组网灵活而且具有极好

的经济效益因而受到人们的重视并获得越,

,

来越广泛的应用

。

为此在专用卫星通信网,

,

中引人

系统可将原通信网的预分

一

—

希望对大家有帮助

年邮电部第一研究所研制完成了系统并接受了测试和验收确认,“,

分散控制方式在卫星多址通信系统中对于系统管理,,,、

邮电部第一研究所研制的”。

设备是

信道分配等有不同的控制方式可以是集中

国内第一套分散控制的全可变卫星信道按需

控制也可以是分散控制,

,

。

关于这两种控制,

分配多址通信系统试和验收后各站通并联网运行,,。

不久。

,

系统设

方式的详细比较笔者早在多年前已有论

备即运往各个地球站,

经各地球站的现场测设备先后陆续开,

述

。

但这里需要补充说明的是早期由于信,,。

息处理机的价格昂贵体积庞大因而多强调

集中控制方式,

然而近年来由于信息处理,。

,

年各相关地球站在对设备进行了长期运行观察后又集中进行了一个月的正式考机对数千次通话情况以及,,

机技术飞速发展早已不可同日而语,

现今

分散控制方式日趋流行特别是电话业务的卫星多址通信网尤其如此,。

系统设备的工作情况作了认真的

,

控制方式的选择涉及到卫星多址通信网的网络拓扑。

记录和分析并在同年完成了考机报告一,

,

。

采用分散控制方式时通信网。

,

系统在经过了近两年运行之后又组织了系统鉴定委员会对,

就是一个典型的网状网,

此时网络中任一,。

系统进行鉴。

节点都可以同网络中其它任一节点建立直达通信而无需第三节点的介人,

定并给予了高度评价

,

认为由于在这一系,

这不仅缩短,

统中应用了许多先进技术因而成功地解决了我国卫星通信按需分配技术的许多难点,

“

了通信建立的接续时间同时也为用户的使用带来了灵活和方便。

更为重要的是一旦,。

具有广泛的应用推广价值研制成功,

。

”

因而这一系统的

通信网络中某一节点发生了故障决不会影响网络其它

节点的正常运行用了分散控制方式。

“

标志着我国在数字卫星通信技术”。

因此我们采,

方面有了新的发展

图

给出了通信网的网

络拓扑结构

。

系统主要特点全可变按需分配方式在卫星多址通信系统中对于卫星信道,

的分配可有预分配方式和按需分配方式

。

按。

需分配方式又可进一步划分如图卫星信道

,

所示

严分配按需分配

分配方式

全可变按需分配半可“”需”配

发端固定收端可变

图

网状网络拓扑结构

收端固定发端可变

倍令信道采用图卫星信道分配方式的分类

方式,,

在信令信道。

系统中为了实现卫星信道该信道的多址方式可以是随机占一

按需分配和系统管理一般均设有一条公用与预分配方式相比较显然是按需分配方式的性能好。

,

而在按需分配方式中又以,。

,

用方式如定时隙的

方式方式,。

,

也可以是固

全可变按需分配方式为最好因为系统可以获得最好的卫星信道利用率采用全可变的按需分配方式。

考虑到

因而本系统

,

方式的碰撞问题因而本系统采用

方式

。

一

—

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具有多种信令方式和相互转接功能由于用户各基地所用的交换机类型不同既有数字程控交换机又有纵横制交换,,

改造

。

综合上述考虑我们不得不对中国,,,

号信令及其接续转换进行专门设计使其既能满足地面网的正常接续同时又能适应卫星链路的传输特性,。

机因而要实现用户至用户的全程自动拨号备以适应不同交换机的用户,,。

,

,

经过近两年的联网运行。

就必须具有多种信令方式和相应的转接设

来看上述设计是可行的

根据用户的,

硬中断的应用在,

这一要求在系统设计中明确规定本系统既可适应数字程控交换机的中国、

系统中信息处理机几乎对,,

,

号信令系

所有的信息都必须实时处理的要求否则信

,

又可适应纵横制交换机的直,,

息将会丢失造成通信中断因而对信息的实时处理要求极高、。

流环路信令

。

另一方面考虑到。

统公用信令信道的存在还必需考虑工作于空间段的信令方式,,

为了满足对信息实时处理的要求除了,

在语言选择软件编制等方面作必要的考虑外还启用了硬中断方

式克服了通常定时巡,,,

根据分析我们选择了原信令方式作为空间段的信令方式考虑到卫星通信的特殊性能要求显然还必需对这一,,

回检测效率不高的缺点使系统能高效率工,

作从而提高了系统实时处理的能力,,,,

。

信令方式加以必要的处理只是一个近似的原

。

因此严格的讲,

,

应当指出的是采用硬中断的同时必须,

信令方系统信令接续的示

做到精心设计特别是时序安排应以确保系统能可靠工作为前提。

式

。

图

给出了

意图

。

系统设计要求·

的帧结构如前所述系统选择了,,

方式作,

为公用信令信道的多址方式因而其帧结构站地球站

设计必须考虑到用户的具体需求并要权衡研制的难易以及系统工作的要求,。

旧图

内

争卜原

竹

一随流环路闷

系统信令接续示意图

全

由图

可以看出,。

,

本系统虽取名为,

系统实际上还具备了多种信令方

式和各信令的转接,

因此本系统更能满足。

酥睑益图

鸭婴洲、

用户的需求使其更加灵活方便

的帧结构

由于中国,

号信令与原,。

非图为,

常相似都采用了多频互控方式而卫星链路却具有长时延的特点,,

给出了

的帧结构帧周期,。

因此若不对中国。

,

每一子帧时长为,

因此全网,

,

号信令重新设计而是直接通过卫星链路进行传输那是极不合适的,

共有尚有

个时隙除,号时隙作参考时隙外’个时隙。

”

另一方面考虑到

,

换句话说全网最多允许接个。

,

地面网的信令方式已定不可能进行相应的

人的地球站站数为

—

—

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信息速率设计为纠错方式

。

于

条卫星信道的一年租金就可达美元。

由此可见。

,

系统的

为了提高系统的可靠性和工作效率系

,

经济效益是非常诱人的

统采用前向纠错数逻辑可译码,。。

方式,

。

考虑到纠错,

子帧捕获方案的选择鉴于系统的信令信道采用,,

码的性能和译码电路的繁简我们选用了大大数逻辑的码型为,,

方

式因而子帧信号的捕获就不可避免问题是并截短为选择何种捕获方式才能既满足系统的性能

它的生成多项式为

要求又使设备简单价格低廉,,,,,

。

考虑到上述要求同时也考虑到信息速对应的正交监督多项式为

率较低

因此系统选择了低电平闭环方式’”

,

刃

’

‘

”

并辅以人工调整的方案,

。

实践证明只要精。

,

该码距离为下的随机差错。

,

故能纠正四个及四个以,,

心设计这一方案是可行的

显然系统的误码性能可以获得很大的改善对此系统在长期运行中也证实了这一点。

系统设备组成和工作原理设备组成和框图终端设备主要由五个部分组成即地面接口设备信道同步器二相调制,、、

话务

及值道数的计算,

根据用户提供的情况我们对卫星通信专用网的业务矩阵和对应的话务量等进行了计算最后还比较了该网在承担同样话务量,、

解调器信息处理机和接口以及监视告警,

、

的情况下预分配与按需分配两种分配方式所需的卫星信道数和地球站信道设

,

和控制设备,

。

图

为

终端口关系。

设备的总框图以及与

的接,

备数表列出了对应于两种分配方式所需求「二二二二

及谷二晾见痴与

一一一一一

一一

,

的卫星信道数和地球站

信道设备数。

,

同时也给出了半可变按需分配方式的情况

信道分配器

表

不同分配方式时所需的卫星信道数和

信道设备数信道设备数卫星信道数视告,控制设备、

同步器

预分配

半可变换需分配全可变按需分配

气擂巍设备总框图

合成器

图

从表,

可以看出该网在承担相同话务,,

量的前提下由于采用了全可变按需分配方

工作原理由图、

式可节省地球站所需的为,

信道设备数

可以看出,

,

设备的中频设备的中帧分系统相

套可节省的卫星信道数为信道设备为信道可节省

条,。

。

输人输出均与连。

假设每条

美元则美元至

这样通过,

中频分系统,

,

条

设备即可发送自己的信息同时又可以接收

各地球站发来的信息经纠错后送至信息处

一

—

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理机进行信息实时处理,

。

因此。、

,

任一

结束语国防科工委卫星通信专用网的系统已在顺利运行这一系统的研制成功应,

设备均可以建立起卫星电路忙闲

表以及各个地球站的工作状态表当,

设备通过地面接口设备接,

收到本地用户的呼叫申请就能立即在已建立的卫星电路忙闲表中按随机方式选择一

当感谢国防科工委邮电科学研究院和所领导等方面

的大力支持。

、

同时更要感谢参加。

,

条空闲的卫星信道

。

然后通过信息处理机,

,

系统研制的科研工作者

正是由于他们兢兢,。

与信道频率合成器的接口信道分配器,

将

业业的工作,

,

系统才能顺利完成并,,

所选择的卫星信道编码直接送至对应的信道频率合成器实现了对卫星信道的按需分配。

赢得用户的好评居于全国领先地位

近年来我国的卫星通信发展迅速其中

专用卫星通信网的崛起尤为突出在整个设备中信息处理机是,。

,

。

特别是

,

随着,

的日益推广我国卫星通信的发,

,

整个系统的神经中枢几乎所有的信息都必

展必将迎来一个新的高潮而正是这一发展中的一个重要角色。

技术

需由它来处理接口、

信息处理机通过四个接口来。

实现对系统的控制

这四个接、

口是

同步器

技术在卫星通信中的应用前景是令人鼓舞

地面接

口设备的接口

信道频率。

的

。

面对卫星通信发展的大好形势面对竞,,。

,

合成器的接口和个,

接口

争激烈的市场经济更期望能有我们自己的高水平产品和系统并占有一席之地

同步器把待发信息按一定的格式组成一

子帧并送往调制器同时又将解,

调器送来的信号进行信息提取和纠错然后再送往计算机以便进行信息处理系统的公用信令信道采用方式因此同步器还要完成本站子帧的起始,,。

参考文献〔〕明忠用于国内卫星通信的按需分配系统王

由于

的比较和选择电信快报,。

,

年第

期

,

捕获与同步跟踪

。

地面接

口

设备是一个信令转换设备并,。

〔〕明忠卫星多址通信王一

中分配方式的选择,

具有电话交换机的一些性能,

一按需分配与预分配方式的比较,

电信快

该设备可以将空间的近似原信令方式转换为地面通信网的中国

报〔〕

年第

期

,

一

。

,

号信令方式式。

、

,

以及直流信令方一,

反之亦可将地面通信网的信令方式转,。

一

换为空间信令方式

在这一设备中采用了。

,

数字技术和数字信号处理技术

其中记发对于多频信

,

〕,

器信号音和线路信号均采用正弦波数字产生技术因而工作可靠频率精确,,,

,

,

。

一

,

,

,

号和线路信号的

接收则采用了以时分复用

,

一一,

的数字滤波器不仅性能优越工作可靠而且设备体积大为缩小,。

,

〔〕肇华关

控制器总体设计中,

的若干问题军事通信技术,

年第

系统的工作接续过程与采用

期

。

的信令方式有关这里不再论述

。

一

—

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/obei.html