卫星移动通信管理系统

卫星移动通信管理系统内容摘要：

动计算出所需要的转发器带宽，由 VMS 为这个应用分配所需要的空间段资源（带宽和功率）和地面通信设备资源；通信结束后，系统还能够自动检测出该应用已经完成，由 VMS 自动回收空间段资源和地面通信设备资源。 所有这些管理和调度功能均自动完成，不需要用户的任何手动操作的干预。 2. 卫星传输与用户应用系统的紧密结合 Comtech Vipersat 一直致力于 SCPC 和卫星 IP 应用传输技术的开发， Vipersat 系统把多媒体应用，如：电视会议、 IP 电话、大文件传输等，与卫星传输技术紧密结合起来，在通信协议这个较高层次把通信应用技术和卫星传输技术融合在一起，用户使用 Vipersat 系统搭建自己的应用系统变得非常简单、容易。 Vipersat 系统能够检测这些网络协议，并据此识别各种不同的应用，系统能够为不同的应用定义相应的带宽调度策略。 可以说， Vipersat 是一套与用户应用系统紧密结合的 DAMA 系统。 3. STDMA 与 SCPC 相结合 Vipersat 系统具有两种工作模式： STDMA 和 SCPC，系统根据所传输的业务的情况自动调整相关小站的工作模式，使整个系统工作在最优状态。 小站的数据业务量小、数据业务对实时性要求不高时， VMS（ Vipersat 网管系统）使小站工作与 STDMA 模式，与其他小站以分时共享方式使用一个公共载波向中心站回传数据；当小站需要传输电视会议、 IP 电话、大文件传输等需要较宽的带宽或实时性要求较高的业务时， VMS 自动将相关小站的工作模式转换为 SCPC 模式。 使用完毕后， VMS 再自动将相关小站的工作模式转换为 STDMA 模式。 所以 Vipersat 系统兼有 TDMA 和 SCPC 两种工作模式的优点，克服了单独采用 TDMA 或SCPC 模式的弊端，是一种优化的通信系统工作模式。 4. 兼容星状和网状网络结构 Vipersat 系统可以在同一个网络中支持星状和网状通信。 Vipersat 处于基本工作模式时，系统是一个星状网结构，在 VMS 的支持下，系统能够根据需要完成各种网状通信传输工作，如：网状电视会议、单跳 IP 电话等。 5. 开环时钟方式 常规的 TDMA 系统有一个非常致命的弱点：系统使用闭环时钟（通常来自于 GPS 接收机），时钟丢失会带来通信完全中断；中断后通信恢复 时间很长，通常需要 30 分钟左右。 这对于移动通信车来说，将是一个很严重的问题。 Vipersat 系统的 STDMA 采用开环时钟方式，通信中断后的恢复时间小于 10 秒。 6. 与现有的 DVB 系统的无缝集成 Vipersat 系统可以与 DVB 系统无缝隙集成在一起。 Vipersat 系统的出境载波工作于 TDM方式，如果用户已经有了一个 DVB 广播系统， Vipersat 系统可以使用该 DVB 广播作为自己的出境信道。 Vipersat 系统的业务和网络管理数据均可通过 DVB 信道传输。 Vipersat 系统的这个特点，为用户扩充现有 DVB 广 播系统的功能和应用范围提供了一个非常便捷的解决方案。 如：将某些单收站点改造成双向站等。 7. 自动卫星电路预订 Vipersat 系统中有一个电路预订（ VCS）模块，能够自动在一些小站之间临时建立一些特殊的 SCPC 卫星电路。 VCS 拥有一个基于 Web 技术的用户操作界面，可以根据日期、时间、使用时长、电路类型、参加通信的站点、带宽等参数预先安排卫星电路。 到了设定的时间后，系统自动调度相应的硬件并分配相应的带宽，搭建出所需要的卫星电路。 使用 VCS 简化了共享带宽使用的配置操作，提高了通信系统自动化程度。 8. 高频谱效率的 MODEM 采用了最新的卫星调制解调器 — CDM570L，支持更多的调制方式、更先进的前向纠错方式，能够进一步减少卫星通信系统对空间段资源的需求，降低通信成本或提高通信质量。 9. 最灵活的比特速率调整 系统中回传载波的速率 — 5Mbps,1 比特连续可调，不存在某些 TDMA 系统对通信速率的限制。 适用于传输高品质图像的传输。 10. 数据压缩 Vipersat 系统中使用的卫星调制解调器 CDM570L能够支持 IP 数据包的包头和载荷压缩。 对于 HTTP 业务，使用包头压缩功能能够减少 10%带宽，使用载荷压缩能够减少 40%带宽；对于 IP 电话业务，如果不采用包头压缩，一路电话业务通常需要 24Kbps 带宽，使用包头压缩后，一路电话业务仅需要 的卫星带宽。 11. 服务质量保证（ QoS） Vipersat 系统中的卫星调制解调器 CDM570L支持多种级别的 QoS，来保证实时业务的可靠传输，保证重要数据优先传输。 12. 3xDES 加解密保障数据安全 Vipersat 系统中的卫星调 制解调器 CDM570L支持 3xDES 加解密，来保证重要数据的安全传输。 Vipersat 系统的特点和益处 特点 益处 多种切换模式：定时切换、手动切换、自动切换、应用切换、负载切换。 带宽效率高，节省空间段费用。 基于 IP核心的网络管理系统，友好的用户界面。 使网络的建设、配置和监控更加简单易行。 支持 IP数字化业务（ IP 电话、 IP 电视会议、 MPEG MPEG互联网 /企业网、流媒体） 基于 IP协议降低了系统硬件成本和建设成本。 在全转发器范围内支持 IP 卫星电路预订业务。 为卫星运营商提供了 一个利用卫星转发器碎片的强大工具。 时间计划以多播方式发送。 IP多播提供的定时不使用 GPS 时钟，抗干扰能力强，中断恢复快。 系统脱离 VMS 仍然能够运行。 按需单跳（ SHOD）。 为低时延应用（ VoIP， IPVC）提供了一个很好的单跳传输方式。 多转发器工作模式。 使用户能够充分利用转发器上的带宽碎片。 高阶调制和效率更高的 FEC 技术。 节省带宽和功率，降低通信成本。 QoS, IP数据包头和数据载荷压缩 节省带宽。 集成卫星 MODEM 和高效路由器。 全系统中的通信设备硬件只有一种设备CDM570L，系统中硬件通用性好，安装、培训、维护都方便。 协议优化。 优化 TCP 协议性能，提高吞吐量。 3. 系统配置方法 系统站型 系统中有三种站点  主站： 位于 通信中心，能够直接与所有站点之间传输数据、语音、图像业务；  固定站和移动站： 能够与主站直接通信； 网络结构 根据应用需求，该系统的拓扑结构应该是一个星状网和网状网的混合网络。  星状网： 用于传输 主站与所有远端站点之间的各种通信业务（电话、数据、图像）；  网状网（数据）： 用于传输移动站与移动站、移动站与固定站、固定站与固定站之间的各种数据通信业务。  网状网（电话和图像）（可选）： 用于远端站之间传输电话和图像业务。 Vipersat系统所使用的技术体制 数据速率 Vipersat 系统中使用的卫星通信设备是 CDM570 卫星 IP 调制解调器，系统中每一个载波的速率均可任意调整，调整范围是 — 5Mbps。 多址方式 Vipersat 系统综合利用了 FDMA 和 STDMA 两种多址方式，分别用于实时性的音视频传输和网管信息传输。 使得 Vipersat 系统既具有 TDMA 系统带宽利用率高、配备设备少的优点，又具有 FDMA/SCPC 系统的能够传输高质量音视频业务的 特点。 调制方式 CDM570 支持 BPSK、 QPSK、 8PSK、 16QAM 等调制方式。 前向纠错方式 CDM570 支持 TPC 189。 、 3/ 7/8。 误码率性能（误码率保证在 108） Table 1：解调门限 调制方式 前向纠错方式 门限 Eb/No(Db) QPSK TPC 1/2 QPSK TPC 3/4 QPSK TPC 7/8 8PSK TPC 190。 8PSK TPC 7/8 网管 VMS 自动管理系统中 各设备的工作方式、协调各种应用业务使用转发器资源的方式（ STDMA 或 SCPC）。 空间段载波设置 Figure 1：星上频谱 TDM出境载波 用于传输所有主站发往远端站的业务，包括电话、数据和图像，以及网管控制命令。 一个载波支持所有小站，载波速率为 — 5Mbps，工作体制为： QPSK 调制， FEC： TPC(1/2, 3/4, 7/8)。 如果考虑如下出境业务： 4 路 IP 电话（每路传输速率 11Kbps）、一路 MPEG4 图像（传输速率 768Kbps）、 IP 数据（保证 128Kbps）； 则需要的总的出境传输速率为： 94。