卫星通信的缺点精选(九篇)

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第1篇：卫星通信的缺点范文

【关键词】卫星通信;便携;通信体制

在“5.12汶川地震”过后的多次突发公共事件的处置中发现，公共通信网络在突发公共事件发生时通常会出现瘫痪、堵塞的情况，卫星通信作为应急通信的保底通信手段是不可或缺的，如果需要在环境恶劣或特殊地形的条件下第一时间到达现场，并且携带较多的抢险器材，这时体积小、重量轻、便于携带便成为了卫星通信设备考虑的重要因素。现有卫星通信系统具有不同体制，对应的使用环境也有所不同，用户需要根据不同环境和不同应用的要求选择相应的便携式卫星通信系统。

一、现有卫星通信系统的分类及优缺点

卫星现有通信制式有FDMA、TDMA、CDMA。

1.FDMA：频分多址，采用调频的多址技术。不同用户使用不同频带实现信号分割，即在同一时间内不同用户使用不同频带。

优点：一个终端对应一段频段，别的终端不能使用该频段，因为是独享，所以可以支持稳定速度较快的通信，上传、下载速度接近，应用时间较长，设备经过实战考验。

缺点：因是独享，所以在同一载波内不支持多址通信，且主站设备多，配置复杂，通常使用在传输视频上。

2.TDMA：时分多址，采用时分的多址技术。业务信道在不同的时间分配给不同的用户，即在同一频带内不同用户使用不同时隙。

优点：所有终端可以使用同一频段进行通信，在同一载波内支持多址通信，网络规模可以很大且分布起来比较简单，能接收大速率的数据，下载速度通常大于上传速度，下载速率通常大于FDMA，上传速度通常小于FDMA。应用时间较长，设备经过实战考验。

缺点：主站设备比FDMA更加复杂，因带宽不是独享，通信延时长于FDMA。

该通信制式通常在需要较大下载数据的情况下使用，通常使用于综合业务系统，上网、传输数据等。

3.CDMA：码分多址，采用码分的多址技术。业务信道在同时分配给不同的用户，通过不同的码制区别不同的用户。

缺点：在较少终端的情况下传输效率通常低于上述两种制式，上传带宽较小远小于FDMA和TDMA，只能进行低速率的通信。设备较少，没有经过实战考验。

优点：设备架设的复杂度低于上述两种体制。

载波频谱密度低，降低对邻星的干扰，特别适用于0.5m口径以下的VSAT系统;具有软容量特性，即在少量降低在用信道载噪比的代价下，可以在额定系统容量基础上临时增加少许信道，以满足系统突发负载增加。

抗干扰能力强：因将有用的信号扩展到很宽的频带上，干扰信号进入与有用信号同频带内的干扰功率大大降低，从而增加了输出信号/干扰比，因此具有很强的抗干扰能力。

可进行多址通信：采用正交性等方式区别不同终端，使各网在同一时刻共用同一频段，因此在同一频段内可支持多个终端传输。

频带可复用：采用正交性等方式区别不同终端，因此两个不同网络传输的频带可重叠复用。

二、不同卫星通信体制对应的便携系统解析

1.FDMA

设备特点：

系统采用 Ku频段，单跳直连，动态组网，满足低速、中速、高速业务需求。

具有双向通信能力，能实现语音、数据、图像的传输。

具备高速数据传输和视音频传输，每路数据传输速率不小于64kbps，每路话音传输速率不小于8kbps，每路图像传输速率为768kbps至2Mbps;每路综合业务数据至少包含4路话音、1路图像和2路数据。

采用基于IP协议的通信标准和FDMA/DAMA卫星通信技术体制，并能通过卫星链路全网互联互通。

支持任何符合TCP/IP协议的数据，支持QOS协议及TCP协议加速。

系统支持BPSK、QPSK、8PSK等多种调制方式和TPC 1/2、3/4、7/8编码方式。

卫星通信设备通过IP接口与电视会议设备、计算机网络设备、通信设备、视音频编解码设备等连结。

中频接口采用L波段。

系统应具备自动上行功率控制能力（AUPC）。

综合业务数据可通过IP加密方式传输并采用统一型号的加密设备。

设备性能：

自动对星便携站应具备一键自动对星功能，架设开通时间为3-5分钟。

天线应具有高增益、高效率、低旁瓣、小电压驻波比等良好电气特性，旁瓣特性和交叉极化隔离度指标满足卫星公司入网要求。

具备重量轻，抗震能力强，集成度高，工作适应温度范围广等特性。

能为BUC及LNB提供10MHz外参考，能通过馈线给BUC供电。

功耗小、工作温度范围广、重量轻。

便携式卫星站配置1台调制解调器和1台DVB接收机。

2.TDMA

设备特点：

两个背包就是一个完整的基于卫星通信的多业务终端，特别利于越野行动。可以选择人力发电机，这样三人小组可以完成恶劣条件下的应急通信保障。在全国城乡大多数地点，与多个固定地点和机动地点联网通信。在全国城乡大多数地点，与多个固定地点和机动地点进行视讯会议或视讯对话。可以全部放进普通小汽车的后备箱内。可以通过民航普通行李安检。

设备性能：

使用“静中通”天线手动寻星的卫星交互式宽带多媒体通信系统。主要用于卫星应急通信，在到达现场后按要求展开天线，手动寻星，然后建立卫星通信链路。卫星通信链路支持基于IP的数据通信，支持VPN，支持VLAN。系统自身对外具备一个标准的以太网络接口，可以运行地面计算机网络上的所有应用。

可以完成网络访问、网络电话、视讯会议等应用的一个终端的全部基本功能。此时，系统具备了网络拓展的接口，以便接入更多的计算机或网络设备，特别是可选IP保密机的接入;拥有基于PSTN传真机的接入能力，以便收发传真;配有无线图像传输系统，可解决最后一公里的图像传输问题;具有音视频的AV接入和输出，以便接入外接的图像和伴音，或者完成图像和声音的输出。

3.CDMA

设备特点：

主要用于拨打卫星电话，进行小速率的数据传输

可设置热线电话按键，实现一键呼叫;

携带体积不超过50cm×40cm×30cm，总重不超过8kg，包括背包、整体外壳、天线、功放、LNB、调制解调器、内置北斗模块、一块电池、电源适配器、无绳电话、支架;

选用0.3米*0.3米的平板天线，配备无绳电话，方便在单兵设备附近移动使用;

具有无线AP接入点功能，可实现数据（包括图片、文本、短信等）传输，支持802.11a/b无线网络协议，支持UDP网络协议，可通过AP访问该单兵通信系统;

符合卫星运营商的入网要求;

手动对星方式，需配备对星辅助工具，具有卫星信号强度指示灯、指南针等，对星时间为5-10分钟;

支持锂电池供电和使用电源适配器采用交流电供电。电池采用外挂式，可选配不同容量，保证持续工作时间不低于2小时，待机时间不低于8小时;

具有直观的电池电量指示灯、工作状态指示灯;

外部接口应选用航空插座，防水防尘，适应野战环境;

内置北斗定位模块，可在单兵设备数据模式下上传地理位置信息;

设备性能：

提供卫星网内便携站与主站、便携站与便携站以及便携站与公用电话网间的话音通信;

提供卫星网内便携站与主站、便携站与便携站以及便携站与公用电话网间的数据通信;

提供卫星网内便携站与主站、便携站与便携站间的短报文通信;

系统具有基本网管功能，提供系统的信道分配和基本配置管理。

扩频带宽：2、4、8MHz可变。

信息速率：话音，2.4kbps声码话;

数据，2.4kbps。

通信体制： CDMA/PSK/DAMA。

工作频段：Ku频段。

差错控制：LDPC码。

话音接口：二线话音、wifi无线接口话音;

数据接口：网口、wifi。

三、不同卫星便携系统的优缺点和使用场景总结

现总结如下：

（一）频分多址（FDMA）不扩频多址通信系统

1.特性

采用调频的多址技术。不同用户使用不同频带实现信号分割，即在同一时间内不同用户使用不同频带。

2.优点和应用环境

频带独享，延时较短，传输的时延抖动较少，通常应用与视音频传输

3.缺点

ODU要求较高，用户增加时，扩展系统能力比较麻烦

（二）时分多址（TDMA）不扩频多址通信系统

1.特性

采用时分的多址技术。一段频带在不同的时间分配给不同的用户，即在同一频带内不同用户使用不同时隙。

2.优点和应用环境

ODU要求较低，扩展系统能力较简单，该通信制式通常在需要较大下载数据的情况下使用，通常应用于综合业务系统，上网、传输数据等

3.缺点

延时长，传输的时延抖动较多，不适合对于延时敏感的传输业务

（三）码分多址（CDMA）扩频多址方式通信系统

1.特性

采用码分的多址技术。在一段频带上，将信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去，接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信，不同的用户使用不同的伪随机码进行区分。

2.优点和应用环境

ODU要求最低，能够降低载波频谱密度，降低对邻星的干扰，抗干扰能力和保密能力强于不扩频通信系统，通常应用于语音、小数据传输等

3.缺点

传输效率通常低于不扩频通信系统，占用频带资源多

第2篇：卫星通信的缺点范文

[关键词]应急通信 卫星通信 集群通信 短波通信 微波通信

[中图分类号]TM73[文献标识码]A[文章编号]1007-9416(2010)03-0102-02

近年来,在世界各地,出现过多次不同种类的紧急事件,如“911”事件、“5・12”汶川大地震、印度洋海啸及伦敦地铁爆炸等,既考验了各国政府的应急响应能力,也考验了通信网络的应急通信保障能力。从这些事件中,各国逐步意识到必须具有很完善的应急通信体系,才能在发生重大事件时,保障政府、企业和个人之间的通信,提高各级政府处置突发公共事件的能力,减少人民生命和财产的损失。

1 应急通信的特点分析

应急通信是指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时,综合利用各种通信资源,保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法,是一种具有暂时性的特殊通信机制。应急通信应具有随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特点。

1.1 应急通信的时间、地点不确定

大多数紧急事件都是突发的,时间、地点不可预知或者只可在有限时间内预知但是来不及做准备,这就要求必须有技术上的措施可以建立临时的通信网络来实现应急通信。

1.2 应急通信的容量需求不确

紧急事件发生期间,即使通信网络完好,可肯能因为局部出现的大通信流量会造成网络拥塞瘫痪。如“911”事件发生后,在纽约移动电话的拨打量平均增加了400%。

1.3 应急通信的时效性要求很高

及时的通信保障是实施救援、有效指挥和提高应急处理能力的先决条件,同时应急通信发生的地点多数没有可用的网络,而且多数情况下地形复杂多变,这就需要在较短时间内建设起灵活易用的通信网络。

2 四种常见的应急通信手段的优缺点

目前主要的应急通信手段主要有卫星通信、集群移动通信、短波无线电通信、微波接力通信方式。这四种方式都具有采用无线通信方式、机动性好、通信设备开通巡视等特点,非常适合在紧急情况下的应急通信保障。

2.1 卫星通信

卫星通信不受一般紧急事件的影响,具有覆盖面大、无缝隙覆盖、在卫星覆盖区域内无通信盲区、与地形和距离不敏感、不受地理环境、气候条件和时间限制等优势,能够覆盖到大范围没有地面通信网络覆盖的地域,是组成无缝隙覆盖信息网不可缺少的组成部分,非常适合应急通信广度的需求。缺点是卫星通信容量有限,使用成本高。

2.2 集群移动通信系统

集群通信是多个用户共用一组无线电信道的专用移动通信系统的技术,群组内用户共享前向信道,支持群组呼叫,它采用PTT 方式,呼叫接续快,被叫不需摘机,适合调度类业务和专用系统。其基本系统可为单基地台或多基地台,基本结构可分为单交换中心的单基地台网络结构和单交换中心的多基地台网络结构,组网方式便捷、灵活,非常适用于应急现场指挥专网应用。缺点是其覆盖范围有限。

2.3短波无线电通信

短波通信具有通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低等特点,采用地波传播和电离层传播,能满足中、长距离的通信要求。同时短波电台实现了数字化和小型化,体积小、重量轻,便于机动。缺点是频率资源有限、受地形、地物、天气影响较大,同时通信质量很难得到保障。

2.4微波接力通信

微波接力通信具有通信容量大、通信质量稳定、可跨越高山、水域快速组建链路、抗灾害性强、能够提供多种业务等优点。但是微波接力通信绕射能力差,微波接力站站与站之间必须直视,频率较高在自由空间传输损耗较大等缺点。

四种通信系统都具有各自的缺点和优点,为了保障应急通信系统的建立,应该结合各通信系统的特点来组织实施。

3 四种应急通信系统组织运用方法

根据四种通信系统的优缺点可以看到,卫星通信适合远距离通信保障,但由于数量有限,可主要作为应急抢险救援指挥部门与上级部门或重要的抢险救援分队的应急通信保障手段;集群移动通信系统具有很强的调度功能,但覆盖范围有限,可作为一定区域内抢险救援部门的调度通信手段;短波无线电台通信距离远,设备简单,可作为抢险指挥部门对外界联系的最主要的通信手段;微波接力通信通信容量大、可快速组网,因此可以作为干线网络来连接固定各区域的其它通信系统,基本组织结构如图1。

3.1 采用卫星通信保障抢险救援指挥部与上级指挥机关或重点救援分队之间的通信联系

卫星通信由于终端设备较贵,通信费用高,在发生重大灾害或突发事件时,不可能保证每个部门或个人都能通过卫星电话来通信联络,应该优先保障指挥部门的指挥与决策。同时,宽带卫星通信系统可以传输大容量的视频信号,也可以在第一时间把时间事发当地的情况的图文、视频资料传送出去,为决策层提供最直接的情报。

3.2 采用集群通信保障抢险救援指挥部门对下级各个救援分队之间的调度指挥

救援行动的顺利实施,必须要有高效的指挥调度系统,可以开设集群基站来提高调度通信能力。如“5.12”地震中,重灾区重庆梁平县,重庆铁通公司利用数字集群的应急联动功能,展开应急抢险工作。在4小时内完成了通信基站架设、长途链路和终端调试、开通等工作,并将集群手机分发到梁平县医院应急医疗救助中心以及梁平移动分公司应急通信中心等单位,保障了在梁平县范围内有效的通信指挥。同时集群通信网还可以通过微波接力通信系统来实现多基站联网,扩大通信调度范围。

3.3 短波无线电台是保障指挥部与外界的通信联络的最主要通信手段

目前国内卫星通信系统相对薄弱,在救灾抢险过程中,不可能保证全部通信联络都采用卫星通信系统。在远距离通信方式中,短波无线电台是最经济,开通最简单的手段,各类设备兼容性也比较好,不同厂家,不同型号电台都可以进行通信。同时各地还有大量的无线电爱好者存在,可以在紧急情况下征用私人电台,来满足通信需求。因此,当灾害或重大事件发生后第一时间开设短波无线电台通信联络,可以保障整个救援地域与外界的联系。

3.4 采用微波接力设备恢复固定通信网线路

当重大灾害或事件发生后,可能造成两种情况:一是光缆受损,事件发生地与外界通信中断,这时再铺设光缆或抢修时间很长,可通过架设微波中继设备来替代受损光缆,使内部为受损的移动通信网和固定通信网与外界移动通信网或固定通信网相连;二是设备为毁坏但是由于业务务量激增,造成通信网络瘫痪,可采用微波接力设备扩大干线通信容量。同时还可以把受灾区域内的其它通信系统通过微波通信网相连,来组成综合的通信保障平台。

适合应急通信的手段较多,如何充分运用各种通信手段,不仅仅是在技术上实现的问题,更重要的是在平时要有完善的应急预案和充分训练演练,才能真正到突发灾害事件发生时,顺利的保障政府和人民群众的通信需求。

[参考文献]

[1] 应急无线通信体系架构浅析.王太军,李旭光,何华锋.民营科技,2008(11).

第3篇：卫星通信的缺点范文

关键词 雨衰；Ku波段；卫星通信；通信质量

中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）24-0063-01

使用Ku频段进行卫星通信可以在发挥卫星通信覆盖区域广，机动性强等优势的基础上增强通信信号的功率，降低地面微波对通信信号的影响。但是Ku频段无线通信的一个重要缺点是该频段信号在穿越密集雨区时会受到严重的干扰，即会出现雨衰现象，使得通信可靠性与有效性大大降低。为增强Ku波段的卫星通信质量就必须对雨衰问题进行研究，并根据雨衰的成因和特点制定适当的抗雨衰措施，降低雨衰对通信信号的影响。

1 雨衰的形成机理及其对Ku频段卫星通信的影响

1.1 雨衰的形成机理

Ku频段无线信号穿越雨区时，密集的雨滴会吸收一部分无线信号的能量，还会对无线信号产生散射，散射后的无线信号进而会导致大面积的无线电干扰，使得无线电波出现去极化效应，这一现象即为雨衰。

Ku频段信号在穿越雨区中的衰减具有非选择性和缓慢的时变特性，雨衰由雨滴直径与无线信号的波长的比值决定，当无线信号波长大于雨滴直径时，雨衰主要体现为散射，当无线信号波长小于雨滴直径时，雨衰主要体现为吸收损耗。无论雨衰体现为哪种特性，都会影响无线信号在传播方向的传输特性。

理论分析和实践研究表明，在Ku波段的无线信号穿越中雨以上的降雨区域时所出现的衰耗会非常明显，当穿越长度为10 km时，衰耗可达2dB。当降雨区域为暴雨时，Ku波段无线信号的雨衰可达10dB，降雨强度与雨衰幅度成正比关系。

1.2 去极化现象

降雨除会对Ku波段信号产生衰减外，还会使得信号出现去极化现象，若无线信号为单极化传输系统，该现象的影响并不明显，但是对于采用正交极化复用的双极化传输系统而言，该现象会大大增强正交极化信号间的相互干扰。

相关资料表明，Ku波段无线信号穿越暴雨区（雨区高度为2 km）时所出现的微分衰减可达2dB，正交极化系统受其影响会出现极化隔离度降低等情况，进而使得信号间出现极化误差，干扰增加。

2 抗雨衰相关措施分析

2.1 增大链路备余量

预留一定的备余量是无线通信系统链路设计中的一种常见方法，Ku频段的卫星通信链路中的预留备余量通常为6dB左右。对于降雨较少区域，该余量完全能够满足抗雨衰要求，但是在某些降雨较多区域，则无法完全依靠该方法实现卫星通信的抗雨衰。增大余量的最大不足之处在于会占用过多的卫星通信资源，且在无降雨时会出现资源的浪费。

2.2 功率控制

依照通信系统特性为Ku频段卫星通信系统配置上行链路自适应功率控制或自动功率控制等功能可以有效降低雨衰对卫星通信系统带来的影响。

自适应的上行链路功率控制实现原理为：地球站对卫星信号强度进行监测，并根据监测结果计算出通信链路中的降雨损耗，依照该计算结果对地球站的发射功率进行动态调整，从而达到雨衰补偿的目的。该方法不仅能够提升系统的通信容量，还能够有效提升卫星通信信号的可靠性。具体的，上行功率控制又可以分为开环和闭环两种。开环功率控制是利用地面站所接收到的Ku频段无线信号的电平变化量来对下行链路的雨衰值进行测量，进而控制上行发送信号的衰减值，实现上行功率控制。该功率控制方法实现简单，但是控制精度有限。闭环功率控制是地面站接收到Ku频段无线信号后将该信号与参考信道信号的S/N的值进行比较，然后实现上行发送信号的功率控制。该功率控制方法控制精度较高，但是实现成本也比较高。

自动功率控制的实现原理为：以卫星通信的网管系统为参考基准，对地球站的接收电平值进行实时测量，并将测量值与参考点评进行比较，然后将比较结果返回给地球站，控制地球站更改发送信号的输出功率。这种方法不仅能够有效提升卫星通信系统的稳定性和可靠性，还能够在一定程度上节约无线资源，是一种高效的抗雨衰方式。

2.3 信道编码与传输速率控制

对信号进行编码能够有效降低无线信号在高衰减信道中的传输误码率。降低编码率还能够提升编码增益，但是编码率的降低是有一定限度的，超出该限度，即便再降低编码率也不会使得卫星系统出现大幅度的增益改善，反而会使得系统容量减小，影响通信效果和数据传输速率。传输速率自适应控制也是一类有效的抗雨衰措施，降低传输速率可等效为提升信道容量，实现Ku频段信号的抗雨衰。但是该方法同样存在一定的适用范围，不能无限制增强抗雨衰效果。

2.4 空间分集技术

空间分集技术是近几十年来所提出的一类重点技术，该技术的实现原理为相隔一定距离部署多个地球站，这些地球站既可以对信号进行单链路接收也可以进行分集接收，在雨衰较为严重时采用分集接收可有效提升卫星通信系统的抗雨衰效果。需要说明的是，该技术的实现成本较高，需要较为复杂的网络控制技术。

2.5 极化方式与天线选择

由于Ku波段信号穿越雨区时会出现去极化现象，故为提升卫星通信系统的抗雨衰性能，还可以从信号极化方式和接收天线选择方向进行考虑。理论分析可知，随着雨滴体积的增大，雨滴对水平极化波的衰减更大，故对于通信频段高于10GHz的无线信号而言，可以通过垂直极化的方式获得更好的抗雨衰性能。同时，接收天线的增益与其口径大小之间也存在着一定的联系，即大口径的接收天线可以获得更高的接收增益，在雨衰较为严重的地区可以通过适当增大接收天线口径的方式提升Ku波段通信链路的抗雨衰性能。

3 总结

Ku波段为我国卫星通信所采用的主要频段之一，但是该频段通信信号易受到降雨的影响出现衰减，甚至会造成通信中断。本文上行站、信道传输以及下行站等三个方面对Ku波段卫星通信的抗雨衰补偿措施进行了分析，综合应用上述措施可以有效提升卫星通信的通信质量和传输可靠性。

参考文献

[1]庞宗山，路平.Ku波段卫星通信雨衰分析及对抗措施[J].科学技术与工程，2007（9）.

第4篇：卫星通信的缺点范文

关键词：卫星通信；消防救援；技术手段

1引言

中国是一个灾难频发的国家。自然灾害时有发生，并且随着当今社会日益增多的大型活动，突发的紧急灾害事故及社会公共安全事故越来越频繁的发生，给人民生命财产和国民经济造成了很大的损失。这使得人们进一步意识到完善应急通信体系的重要性。

卫星应急通信系统是为满足各类紧急情况下的通信需求而产生的，而自然灾害，尤其是社会事件等突发公共安全事件发生的规模和地点都无法提前预知和准备。这些通信设备在发生灾害的时候就需要临时组装，来接收现场的图片视频影音资料，这些信息对于处理突发事件，有十分重要的作用。通过卫星通信来建立临时或应急的通信能力几乎都是预案中的首选，并且发挥着至关重要的作用。

随着科技发展，卫星通信显示出了更加重要的作用，在文章介绍了卫星通信的基本原理和组成，在消防应急中的应用等等。

2卫星通信在消防应急中的应用

2.1卫星通信的基本原理、组成及优势

卫星通信的原理就是利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在多个地球站之间进行的通信。地球站是指设在地球表面的无线电通信站。

卫星通信系统是由地面部分和空间部分两部分构成的。通信卫星实际上就足一个悬挂在空中的通信中继站。它居高临下，视野开阔，只要在它的覆盖照射区以内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号。

卫星通信与其他通信方式相比较，有以下的特点：（1）通信距离可以达到远，且费用与通信距离无关。（2）通信容量大，适用多种业务传输。卫星通信使用微波频段，可以使用的频带很宽。（3）广播方式工作，可以进行多址通信。通常，其他类型的通信手段只能实现点对点通信，而卫星是以广播方式进行工作的，只要是卫星覆盖的区域，都可以进行通信，这些地球站可共用同一颗通信卫星来实现多边通信，即进行多址通信。（4）可以自发自收进行监测。发信端地球站同样可以接收到自己发出的信号，从而可以判断传输质量好坏。（5）无缝覆盖能力。利用卫星移动通信，可以不受气候条件、地理环境和时间的限制，建立覆盖全球性的海、陆、空一体化通信系统。（6）安全可靠性。与其他方式相比，卫星通信所受的约束和障碍更加少，所以其安全可靠性很好。

主要缺点是：传输时延大。以300000km/s的速度传播的电波，要经过240ms～260ms的延时，加上终端设备对数字信号的处理时间等，延时还要增加很多，根据国际电报电话咨询委员会建议，单程传输不要超过400ms；在南纬75°以上和北纬75。以上的高纬度地区，由于同步卫星的仰角低于5°难以实现卫星通信；同步轨道的位置有限，不能无限度地增加卫星数量和减小星间间隔；每年有天文现象发生，十分影响通信。例如存在不可避免的日凌中断和星食发生；卫星寿命一般为几年至十几年，要做长远的部署和计划，故要做好承担一定风险的准备。

2.2卫星通信在消防应急中的具体应用

2.2.1消防指挥VAS卫星通信的组成

一般来说，具体到消防方面，其应急指挥通信系统由应急指挥中心（中心站）和事故现场侧设备组成，两者通过地球同步轨道卫星建立通信连接。事故现场侧由应急通信车（车载站）和现场采集设备（编写站）组成。

（1）地面固定主站。主站的作用：通过卫星对车载站进行管理控制，并且提供地面固定网络和卫星移动网络的互联转接。

（2）应急通信中的指挥车。应急通信车组成是由车辆、VSAT车载、设备无线局域网设备等。通信车经VSAT卫星实现远程通信，并且对应急现场进行最基本的信息采集、车载视频监控、信息处理、指挥控制、多业务作业终、端通信保障、综合保障。

（3）便携站。由主设备箱、天线箱、辅助设备箱以及便携发电机构成。在公共交通（民航、铁路）系统可用的情况下，便携站的应用灵活，既可以通过别的运输工具将便携站运抵现场，作为远端移动站使用，也可以放置在前线指挥部作为卫星地面站使用。

2.2.2消防应急卫星的应用

（1）卫星通信系统中的业务实现方式概述。为了保证灾难救援现场和应急指挥部的通信，需要的最基础的业务就是语音、视频及数据业务，下文简单的介绍一下这3种业务的实现方式。在抢险救灾现场，语音通话是最基本、最重要的业务需求，语音业务包含2个方面：一是解决现场工作人员之间的通话；另一个是解决现场人员拨打和接听系统电话或公网电话的问题。现场工作人员之间的语音通话通过车载集群设备来解决，这可以满足救援人员之间互相通话。现场人员拨打电话的方法是利用海事卫星电话，海事卫星电话的特点是不受天气限制，特别是海事卫星车载设备可以实现动中通，但是海事卫星电话也存在的问题，这就是话路少、资费高。在抢险救灾过程中，视频业务的互通既可以使后方的领导和指挥人员直观地了解现场的情况，实现直接交流。视频业务主要是采用VSAT卫星通道完成的。在国网主站配置基于H.323协议的MCU（MultipointControl Unit，多点控制单元），主站的MCU接入应急救灾指挥中心电视系统；在车载站和便携站配置会议电视终端，会议电视终端通过VSAT卫星通道接入主站的MCU，这样，就相当于一个远端会场，实现视频回传及参加电视会议。抢险救灾现场的视频图像可以通过无线图像传输设备（单兵）、车顶可升降摄像头及车内摄像头采集获得。

抢险救灾现场的数据业务包括内网数据和外网数据。内网数据可分为现现场指挥办公的邮件、Web浏览等；外网数据主要包括浏览Internet、收发外网邮件等。在通信车，现场使用无线局域网设备的无线数据访问办公室工作人员。内部网数据通过VSAT卫星频道、网站访问防火墙安全认证后救援指挥中心。卫星数据传输格式的IP包和支持TCP/IP协议，所以数据服务访问实现比较简单，通过将一个卫星设备和救援指挥中心信息网络路由器连接可以实现。

（2）卫星通信系统可以通过卫星通信指挥车装载，实现移动式处理消防救援。应急通信指挥车是卫星通信系统中的一个地面站，它可以十分迅速的在火灾现场或者各类别的应急现场建立小型移动指挥站，这样可以实施对消防部队的直接指挥和对火灾现场的事故紧急处理。通信指挥车可以通过卫星信道进行指挥，与此同时可以直接与消防中心进行语音图片等信息的双向交流，接收消防中心所下达的有效指令；利用指挥车上的350MHz车载台与消防调度中心保持实时通信与联络；利用GPS进行定位，随时发送指挥车所在的位置以及行车方向和所在环境等；车顶上的摄像设备可以随时收集灾难现场的情况，然后传送回消防调度站，有利于消防人员及时布置消防设施和消防力量；车上工作人员可以携带小型摄像机深入应急现场，将最新最真实的前方情况传送出来。这样就实现了移动式作战，更有利于救援方案的实施。

（3）卫星通信系统可以有效的帮助消防中心对仓库、生产厂房等监控点实时监控，预防火灾的发生。卫星通信系统是一个巨大的宽带网络，可以通过信道对监控点进行实时监控，一旦有危险发生，比如说仓库着火等，系统便会发出警报，这样消防中心就会收到报警信息，然后根据消防指挥中心中关于失火地点的资料和商家的信息确定救援方案。消防中心还可以远程控制摄像机进行有效的处警指挥。

（4）32星通信可以实现报警和处警一体化。在卫星通信系统中空间信息平台可以提供空间数据的采集、处理、存储、显示、应用和管理功能，包括GIS/GPS/RS空间基础数据，基础地理数据及关键区域空间数据。这些既可以及时的发现发生火灾的地址等详细情况，也可以及时的估测所需消防力量，派出消防队伍，集中调度重要应急资源，而且实时的更新现场的信息，有利于随时调整消防方案，实现了报警和处警一体化，更加快速有效率的完成救援活动。

2.3卫星通信在消防中应用的需要改进的地方

（1）目前，我国应急救援通信系统均是局域性设置，需要形成社会联动的通信体系，这样才利于适于应对重大灾害事件；（2）各部门均建有独立的指挥中心，造成重复投资，资源浪费，接处警和效率难以提高；（3）现有各救灾部门应急救援通信网络融合性差，难以保证有效协调运作；（4）现有通信装备的集成效能不能满足重大灾害事件作战要求，利用率较低，互通性能差；（5）没有法定的通信技术、管理方式，以指导未来规划性建设。

第5篇：卫星通信的缺点范文

【关键词】天然气长输管网；通信系统；建设分析

陕西天然气是陕西省目前唯一的天然气管道运营商，负责全省天然气长输管网的规划、建设和经营管理。经过十余年的发展，公司现已建成靖边至西安一线和二线，咸阳至宝鸡一线、二线，西安至渭南、西安至商洛，宝鸡至汉中、汉中至安康等8条长输管线，总里程达1899公里，形成了从陕北靖边到西安纵贯南北、延伸关中东西两翼、覆盖陕北和关中大部分地区的输气干线网络，年输气能力达到40亿立方米。长距离天然气输气管道（几百公里或几千公里）是油气储运工程的重要组成部分。近几年来，随着我国石化天然气工业的跨越式发展，天然气这种清洁能源在国民经济发展中的使用比例持续增长。天然气使用量的增长促进了国内长距离天然气输气管道的发展。由此可见，长距离天然气输气管道在油气储运工程中的地位必将进一步加强（长距离天然气输气管道以下简称“长输管网”）。长输管网通信系统是与长输管网同时平行建设的重要项目，是完成长输管网管理、建设、投产、维护、运行和抢险的必备手段。天然气长输管网通信系统在长输管网的建设、运行、维护与管理中具有如此重要的作用，那么，究竞采用哪种通信方式更具有效性，是一个非常值得探讨的问题。下面针对目前长输管网通信系统的几种传输方式进行阐述。

1. 卫星通信系统的分析

天然气长输管网卫星通信系统就是采用卫星通信作为天然气长输管网的主要通信手段，为在天然气长输管网建设、投产和后期运行维护中为SCADA数据、生产调度、行政电话、传真、图像提供传输信道。

1.1 卫星通信系统具有以下优点：

（1）下行广播，覆盖范围广。

（2）工作频带宽：可用频段从150MHz～30GHz。目前已经开始开发0、v波段（40～50GHz）。ka波段甚至可以支持l55Mb/s的数据业务。

（3）通信质量好。

（4）网络建设速度快、成本低；除建地面站外，无需地面施工，运行维护费用低。

1.2 卫星通信系统具有以下缺点：

（1）信号传输时延大：高轨道卫星的双向传输时延达到秒级，用于话音业务时会有非常明显的中断。

（2）控制复杂：由于卫星通信系统中所有链路均是无线链路，而且卫星的位置还可能处于不断变化中，因此控制系统也较为复杂。

2. 光纤通信系统的分析

光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。

2.1 光纤通信系统是在长输管网建设的同时，沿长输管网同沟敷一条或数条光缆，同时沿线一般建设若干个SDH/MSTP光传输通信站，使用G.652光纤。干线网络一般选用同步数字系列STM-16等级的光传输设备，传输容量2.5Gbit/s，专用光纤传输系统有以下优点：

（1）为天然气长输管网SCADA系统提供可靠的数据传输通道。

（2）为天然气长输管网生产调度提供可靠的通信通道。

（3）为天然气长输管网例行巡检、故障排除、抢险救灾提供通信保障。

（4）为生产现场自动操作及工业电视监视系统提供传输通道。

（5）为天然气长输管网行政管理提供视频、音频和数据通信信道。

（6）为天然气长输管网信息化建设提供网络传输通道。

2.2 光纤通信系统的缺点：

（1）该通信系统时效性较差，施工速度缓慢。

（2）该通信系统投资较大。物资方面，要敷设几百更多是上千公里的硅芯管、光缆、成百个光纤接续盒、接续盒保护箱等等。工程方面，施工队伍多、牵扯面广、占地费、补偿费等名目繁多，加之分属不同的行政区域，协调困难。

（3）该系统的稳定性也值得商榷。因为天然气长输管网沿途地形复杂，沿线气候多变，人为事故或是自然灾害对光缆的安全性都构成威胁。

3. 数字链路通信技术的分析

3.1 基于光通信网络传递信息的数字链路技术的两种认识：

（1）广义上：一切以数字信号传输的，并采用时分复用技术提供线路分帧能力的数据传输链路技术。比如，DDN（数字数据网）技术和卫星微波数字通信技术。

（2）狭义上：其实是数字传输链路技术的一种。采用数字信号传输数据并使用时分复用技术提供线路分帧能力，可以承载多种传输协议并要求在传输时进行协议转换的数据传输链路技术，称为数字链路。

3.2 该系统就是利用现有的公网通信网络，组建专用的天然气长输管网通信系统。同样可以完成长输管网通信系统的各项功能。

3.3 但是，该系统也存在着明显的缺点。首先，天然气长输管网跨越多个省、市行政区域，网络的建设、运行、管理具有较大的不确定性，各部门使用的通信设备也不尽相同，网络的稳定性较差。其次，对整个网络的维护和使用难以行成统一的调度和指挥，不利于该系统发挥最大的效能。第三，在一些复杂地域，架空或地埋光纤很难进入到现场，施工相当困难。第四，该系统一般是租用公网电路，传输带宽受到一定的限制，很难满足大容量的视频会议和工业监控图像的传输。

4. 通信系统建设分析

（1）任何一种通信系统的确立都需综合考虑当地的自然条件、设备技术性能、初期建设费用、长期维护管理等诸多因素。

（2）天然气长输管网通信的基本特点是：一是大部分管道途经山川、丘陵、河流、水网、农田或是戈壁沙漠等复杂地形，且沿线气候多变，风、霜、雨、雪、交替显现，人为或是自然的突发事件较多。二是每条管道一般均有一个调度控制中心，沿线还有必要的输气管理部门。通信站点一般设在沿线各站场。每个站需与调度控制中心建立通信联络，并与有关的输气管理部门保持通信能力。三是大部分RTU阀室为无人值守站，工作环境较恶劣。使用简化供电系统，通信设备耗电量要小是一个重要的考虑因素。四是在故障发生时，抢修速度一定要快，时效性非常强。

（3）卫星通信系统在长输管网通信系统建设中，优势明显，设备安装简单、易于上手、环境要求低、移动性好、接入方式快捷，卫星终端在提供语音通信信道的同时，还可以提供数据传输功能，租用合理的带宽，亦可满足视屏会议、数据监控、SCADA数据上传等业务需求，而且数据和语音可以同时进行。

（4）根据天然气长输管网的实际情况，综合考虑技术、经济、运行维护、故障抢修及今后发展等各种因素，对目前的卫星通信系统、光纤通信系统及数字链路通信技术进行对比分析后。

综上所述，天然气长输管网通信系统易采用卫星通信为主、数字链路通信技术为辅的通信方案。它具有投资少、性能价格比高、功能强、可靠性高、信道稳定、管理容易、投入运行周期短等诸多优点。

参考文献

[1] 信息产业部电信管理局. 电信管理规范释义[M]. 北京：北京邮电大学出版社，2005.

第6篇：卫星通信的缺点范文

【关键词】 电子通信系统 移动通信 卫星通信 关键技术

电子通信技术越发达，我国的社会生产力就会相应的比较发达，国家就会不断地发展，尤其是在卫生通信技术上。近年来，卫星通信技术的应用已经渗透到各行各业，最具有代表性的是卫星通信技术和移动通信技术。但是也存在弊端，有许多的关键性的技术问题有待加强和改善。接下来本文就会针对相对应的技术问题进行分析，以期进一步加强和完善当前的电子通信技术。

一、电子通信技术的简析

电子通信技术在很大的程度上影响着我国的科技发展水平和发展速度，同时也影响着人们的生活水平和生活质量。它作为现代通信技术的重要分支，是现代信息发展的重要组成部分。近年来，随着生产力的不断提高，电子通信技术应用的技术范围越来越广泛，包括移动通信、计算机技术、广播电视等等多是一些比较明显地应用。尽管电子通信技术较以前相比有了很大的进步和发展，但是还是存着一些弊端和问题有待改进和完善，本文以移动通信技术和卫生通信技术这两个方面中存在的问题进行简要分析，对实际出现的一些问题进行技术上的改进，进而改善一些信号变化较大、易受干扰等问题。

二、移动通信中的关键技术问题

分布式天线是移动通信系统中使用很有效也很成功过的一种方式，该方法是将是将地域分成过个无线信号处理单元，每个单元之间的距离要比一般的长波距离遥远得多，每个单元都能对发进来的信号有变频和信号预处理的功能。每个单元中心都有信号核心单元处理中心，实现信号处理的功能。第一步是完成信号的收发和简单的信号与处理的功能；第二步是是与核心处理单元进行连接，通过光纤或者无线通道来实现。有两种方案可以实现分布式移动通信，第一种方案是所有的无线处理单元上的所有相同下行链路信号同时发射，然后上行链路同时接受信号。这种方式的优点在于简单，但是缺点是抗干扰性较弱。第二种方式是全小区覆盖分布式无线结构，通过大量的无线处理单元来实现。这种突破了简单连接通路问题，改变了传统的蜂窝式小区的理念。

分布式移动通信较传统的通信技术有几点优点。第一，小区与小区之间的抗干扰性比较强；第二，自身的切换性能和接受信号的功能比较强大，信号与信号之间的切换次数会有所降低；第三，分布式移动通信能够更有效地利用其无线资源，任意形状之间的无线业务服务区之间的连接更够更方便、更快捷。

三、卫星通信中的关键技术问题

随着全球化的迅速发展，全球化信息产业也在快速的发展进程中，在电子通信技术中卫星通信技术最为先进，同时也占有很大的优势。但是卫星通信中也存在一些关键的技术问题还有待进一步的解决和完善，包括高速数据的业务需求以及卫星通信宽带IP难点问题。解决卫星通信问题的关键技术主要是数据压缩技术，他的主要功能是能够将静、动态的数据进行压缩，再一个关键技术智能卫星天线系统，最后一个关键技术卫星激光通信技术。经过技术的不断快速发展，未来的卫星通信数据率会经过激光通信来实现，其主要优势会在卫星互联网之中得到充分发挥。因为他的运行机理和优点在于，它的通信主要是在外太空进行，并且不会受到大气层的影响。所以空间无线通信中以激光为载体，进行激光通信是很有前途的。

结束语：电子与通信工程师电子科学与技术和信息技术相结合，信息技术是当今社会经济发展的一个重要支柱。近今年来，电子通信技术应用越来越广泛，电子技术的不断发展，在很大的程度上改变着人们的生活和方式，冲破时间和空间的局限是人们利用电子通信技术学习、生活的主要优势。对于国家来说，电子通信技术的进步与发展直接带动着国家先进的生产力和科技实力，发展好现代电子通信技术，将对提升国家的科技实力有不可估量的推动力。

参 考 文 献

[1] 武霞，亢军贤，薄征，尚永平，李武社. 全IP第四代移动通信系统研究进展与关键技术[J]. 甘肃科技，2008（10）

第7篇：卫星通信的缺点范文

关键词： 卫星通信； 无线Mesh网； 组网技术； 应急通信

中图分类号： TN915?34； TN927 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）11?0021?04

Research and application of networking technology

based on satellite and wireless Mesh network

FU Rongguo， XIAO Fei， ZHENG Huanghai， ZHANG Yao

（Emergency Rescue Center， Earthquake Administration of Jiangsu Province， Nanjing 210014， China）

Abstract： Aiming at the characteristics of time suddenness， location uncertainty， business urgency and information diversity of the emergency communication network at earthquake site， a networking method based on satellite and wireless Mesh network is put forward. The concept， characteristics and networking mode of wireless Mesh network are described. The key technologies of wireless Mesh network are discussed in detail. The characteristics of satellite communication technology are combined to design and implement the networking method based on satellite and wireless Mesh network in detail. The networking method is an effective one of the site comnunication network platform.

Keywords： satellite communication； wireless Mesh network； networking technology； emergency communication

0 引 言

我国是一个地震灾害非常严重的国家，具有地震活动频度高、强度大、震源浅、分布广等特点[1]，特别是近年来汶川8.0级、玉树7.1级、雅安7.0级等强烈地震相继发生，并产生了巨大影响。这些强烈地震往往会对通信基础设施造成破坏，甚至损毁，使受灾地区对外通信中断，受灾地区成为完完全全的信息孤岛[2]，给救灾组织、指挥调度、人员搜救、自救和次生灾害预防等工作造成重大困难。因此，在地震现场需要利用各种通信资源快速有效地建立一种覆盖面积大的暂时性应急通信网络来实现实时的灾情信息传递及上报[2?3]，为救灾组织、辅助决策、指挥调度等提供有力保障，以最大限度降低灾难损失和维护社会稳定。本文针对震后应急救援、信息传输等通信需求，提出一种基于卫星及无线Mesh网的现场组网方法，从而可以在震后复杂的现场环境下第一时间内快速投放组网，并大面积覆盖，实现现场震情、灾情信息采集的实时传输，为现场指挥部和后方指挥部应急救援指挥提供重要支持。

1 无线Mesh网

无线Mesh网也称无线网状网（简称WMN），是基于自组织网络（Ad Hoc网）开发的无线多跳网络技术。无线Mesh网络处理消息的方式是把信息包从一个节点传递到另一个节点，直到信息包到达目的地。每个WMN的节点既可作为接入终端，也可具有路由和信息转发功能。WMN运行方式像因特网，并提供从源头到目的地的多条冗余通信路径，即一条路径由于硬件故障或干扰停止工作，WMN会自动改变信息包路由，使数据通过一条替代路径进行传递。

1.1 网络特点

WMN主要由包括一组呈网状分布的无线路由（Access Point，AP）构成，AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联，将传统WLAN中的无线“热点”扩展为真正大面积覆盖的无线“热区”，WMN具有以下特点：

（1） 自配置。WMN中AP具备自动配置和集中治理能力，简化了网络的治理维护。

（2） 自愈合。WMN中AP具备自动发现和动态路由连接，消除单点故障对业务的影响，提供冗余路径。

（3） 高带宽。将传统WLAN的“热点”覆盖扩展为更大范围的“热区”覆盖，消除原有的WLAN随距离增加而导致带宽下降。另外，采用Mesh结构的系统，信号能够避开障碍物的干扰，使信号传送畅通无阻，消除盲区。

（4） 高利用率。高利用率是WMN的另一个技术优势。在单跳网络中，一个固定的AP被多个设备共享使用，随着网络设备的增多，AP的通信网络可用率会大大下降。而在WMN中每个节点都是AP，一旦某个AP可用率下降，数据会自动重新选择一个AP完成传输。

（5） 兼容性。Mesh采用标准的802.11b/g制式，可广泛地兼容无线客户终端。

（6） 覆盖范围大。WMN支持多跳中继，终端用户可以通过路由器或其他节点中继接入网络，从而大大拓展网络覆盖范围，并可根据需求快速布置接入点，实现广域覆盖。

1.2 组网方式

WMN的系统结构根据组网方式的不同分为三类[4?6]：骨干网Mesh结构、终端Mesh结构和混合结构。

1.2.1 骨干网Mesh结构

骨干网Mesh结构又叫分级结构，该结构是在接入点（AP）或基站（BS）与终端用户之间形成无线回路。移动终端通过Mesh路由器的路由选择和中继功能与AP/BS形成无线链路，AP/BS通过路由选择及管理控制等功能为移动终端选择与目的节点通信的最佳路径，从而形成无线的回路。同时移动终端还可通过AP/BS与其他网络互联，实现无线宽带接入。该结构能有效降低系统成本，提高网络覆盖率和可靠性，但容易造成单点负载过重，网络性能下降。

1.2.2 终端Mesh结构

终端Mesh结构是由终端用户自身配置无线收发装置，通过无线信道的连接形成一个点到点的网络。这是一种任意网格的拓扑结构，节点可任意移动，网络拓扑也随之变化。在这种环境中， 由于终端的无线通信覆盖范围有限，两个无法直接通信的用户终端可以借助其他终端的分组转发进行数据通信。该结构任一时刻终端设备不需其他基础设施，可独立运行。终端用户模式事实上就是一个移动Ad Hoc网络，它可以在现有网络基础设施没有或不便利用的情况下提供一种通信支撑环境，缺点是网络吞吐量较低，网络规模较小。

1.2.3 混合结构

混合网络结构不仅有骨干网的形式而且还能使终端Mesh化，也就是说它混合了骨干网和终端网结构，具有骨干网和终端网的优势。Mesh终端通过Mesh路由接入骨干Mesh网，实现与因特网，WLAN，WiMax，蜂窝和传感器网络等的互联；同时，终端既与骨干网络相连，又可与其他终端用户直接通信，并作为中间路由转发其他节点的数据，从而增强网络的覆盖范围。

2 无线Mesh网组网关键技术

无线Mesh网由于其具有无线传输、开放式等特性，导致信号易扰、链路易拥塞、安全性较差，因此，必须采用有效的组网技术避免网络内部信道相互干扰，降低路由算法的复杂度，提高网络安全。目前对WMN组网技术的研究主要包括三个方面：MAC（Media Access Control）协议、路由协议及安全机制。

2.1 MAC协议

为适应无线业务应用需求，WMN需要更复杂、高效的MAC协议，因此MAC协议成为WMN的一个研究热点[7]。MAC协议主要提供无线信道资源分配与管理，要实现WMN多跳节点间对资源的协商，WMN的MAC层可采用单信道或多信道方式，对应的MAC协议也可分为单信道MAC协议和多信道MAC协议。

单信道MAC协议没有专门的控制信道，采用信令和数据混合发送的策略。在WMN中通常可采用三种不同的方式设计单信道MAC协议，即修改已有的MAC协议、跨层设计和完全创新的MAC协议。单信道MAC协议基本采用竞争方式或者TD方式，相对比较成熟，但对大规模节点的网络来说效率低下，难以消除隐藏终端/暴露终端问题，且会限制网络吞吐量，难以提供服务质量保证，因此目前对WMN研究倾向于采用多信道MAC协议。

多信道MAC协议采用多个非叠加的信道，将单个冲突域变为多个冲突域，从而提高整个网络吞吐量。现有的多信道MAC协议按不同的信道资源分配方式可分为以下几类：静态信道分配、动态信道分配、集中式信道分配和分布式信道分配。

相对于单信道，多信道MAC协议虽使得网络吞吐量提高，但又带来了信道利用率下降的问题[8]。因此，多信道MAC协议的设计应该遵循节点同步、节点信道利用率高和高带宽、低时延的基本要求。对于多信道的MAC 协议，它应该不仅仅提供信道资源的协商和分配，同时也要研究如何避免多信道的使用带来的其他问题。事实上，WMN中多信道MAC协议设计主要以网络的成本与性能来衡量。

2.2 路由协议

虽然WMN基于Ad Hoc网，且Ad Hoc网路由协议已比较成熟，但WMN作为多跳无线网络，其网络结构更复杂，实际应用更多元化，所以其路由协议具有自身特点[7]：

（1） 适应网络拓扑变化。WMN网络拓扑结构容易变化，WMN路由协议需要根据拓扑结构变化及时更新，以保证链路出现故障时能快速找到新路由，恢复网络连通性。

（2） 低时延少开销。WMN网络多跳和无线信道资源有限，故WMN路由协议的路由开销应尽量少，占据较少系统带宽，其带宽和时延控制要能支持实时数据流业务传输。

（3） 算法复杂度低。WMN路由协议算法的计算复杂度要低，满足网络快速收敛要求。

相比于传统的Ad Hoc网路由协议，WMN由于Mesh路由没有能耗限制，且移动性较小，因此WMN路由协议的设计目标主要是提高网络的吞吐量。另外，WMN的路由选择还需考虑链路质量状况，以实现网络负载均衡[9]。现有的WMN路由协议在路由选择上应综合参考多个网络性能指标，如跳数、往返时延RTT （Round?Trip Time，RTT）、吞吐量、路状态等。

目前对WMN路由协议的研究十分活跃，常用的WMN路由协议主要分为表驱动路由协议和按需路由协议。

表驱动路由协议要求网络中每个节点保存和维护到其他节点的所有路由信息，典型的有DSDV （Destination?Sequenced Distance Vector） ，特点是在Bellman?Ford 路由算法基础上引入新的目的节点序列号以避免环路路由，但当网络规模大时，路由表很大，容易导致网络冲突，故总体效率不高。

按需路由协议的特点在于节点只有在发起数据业务请求时路由才寻址到目的节点，典型的有DSR（Dynamic Source Routing）和AODV（Ad Hoc On?Demand Distance Vector）。按需路由协议的缺点在于路由的发现过程在无线多跳环境下有相对较大的延迟和带宽占用。

2.3 安全机制

WMN依靠无线传输，因此面临着和其他无线网络一样的安全问题：首先，无线信道易被窃听和干扰；其次，节点和终端设备易丢失，造成信息泄露，甚至网络瘫痪；第三，其分布式结构导致没有中心授权机构负责密钥管理及分发。目前，WMN主要采用的安全技术有身份认证、加密算法、入侵检测等[10]。

2.3.1 节点身份认证

由于WMN用户终端是分布动态变化的，因此对新加入的设备需进行认证，节点身份认证最常用的是分布式和集中式两种模式。分布式采用数字证书或预分配共享密钥模式（PSK），但要注意的是PSK模式无法提供源身份的识别；集中式采用AAA认证服务器，身份通过后才能参与后面的密钥协商、密钥交换、路由更新等。

2.3.2 加密算法

目前应用最广泛的加密协议有3种：有线对等保密（Wired Equivalent Privacy，WEP）、无线保护访问（WiFi Protected Access，WPA）及WPA2加密协议。WEP密钥长度最初为64位，后来扩展到128位；WPA是引入了一个新的增强型的WEP协议（禾密钥完整性协议，Temporal Key Integrity Protocol，TKIP），同时引入了每包密钥（Per?Packet Key）概念，因此每个数据包都被授予属于它自己的密钥；WPA2是基于WPA的一种新的加密方式，用一种称为高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES）算法取代了WPA中算法，所以安全性更高。

2.3.3 入侵检测

WMN采用无线开放链路，且节点没有物理保护易被偷窃、捕获，因此网络很容易被入侵，同时还需防范内部入侵。目前入侵检测方法使用较多的有三种：

（1） 独立入侵检测：每个节点自己运行检测程序，独立对事件进行反应。

（2） 分布合作式入侵检测：部分节点运行入侵检测程序，通过互相协作实现入侵检测，并对事件进行反应。

（3） 层次式入侵检测：由一个主控节点对子节点进行控制，由主控节点负责分析和反应。

3 基于卫星及WMN的现场组网方法

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，在两个或多个地球站之间进行通信，实际上是微波接力通信的一种特殊形式[11]。卫星通信具有通信距离远、覆盖范围广且无缝隙覆盖、通信容量大、抗毁能力强、机动能力好、建立通信链路快、容易部署等优势，缺点是传输时延大，资源稀缺，存在盲区，容量有限，易受天气等因素干扰，且使用成本很高。卫星通信既可用于平常的地面固定线路传输备份线路，又能够在紧急情况下快速建立广域网通信链路，非常适合地震等突发事件紧急情况下对应急通信广度的需求。

将卫星通信与无线Mesh网的优点有效结合，组建基于卫星及无线Mesh网的地震应急现场通信网络，既可利用卫星通信的特点扩大网络的通信范围，又可利用WMN结构灵活、健壮性好、自愈能力强、部署快、易安装、成本低等优点，提高地震现场应急通信网络的组网能力和扩展性。

3.1 组网步骤

（1） 利用文献[1]的研究成果组建基于基础设施骨干网结构的无线Mesh网，具体方法如下：首先，将一定数量Mesh路由器互联组成骨干网；其次，各Mesh路由器在其网络覆盖范围内连接无线路由器（WR）；再次，笔记本计算机、智能手机、平板电脑、PDA等移动终端与区域内的WR互联，最终Mesh路由器、无线路由器（WR）和各移动终端组成多跳的Mesh网络。

（2） 无线Mesh网通过网关接入卫星通信车的通信系统，具体连接方式为：无线Mesh骨干网与车载Mesh网关节点互联，车载Mesh网关节点再与卫星通信车现有通信系统的交换机互联，实现无线Mesh网与应急通信车的通信。

（3） 利用卫星通信车上的卫星通信终端通过卫星通信线路实现与后方地面固定通信基站的互联，最终实现无线Mesh网与后方指挥中心通信系统的互联互通。详细网络连接如图1所示。

3.2 主要设备及技术

（1） 卫星通信系统采用江苏省地震局现有的Ku波段的亚洲四号同步卫星通信系统，包括VSAT地面固定站、车载VSAT通信终端、卫星通信机、上变频信号放大器、下变频信号放大器及卫星天线系统等。

（2） Mesh网关选用具有将网关和接入控制（Access Controller，AC）功能集一体的多业务无线控制器，实现将Mesh骨干网接入应急通信车系统和对Mesh路由、无线路由器（WR）及终端用户的接入控制和管理。

（3） 无线Mesh骨干网中的Mesh路由选用同时具备三个射频（如一个射频为2.4 GHz，一个射频为5 GHz，另一个射频可根据终端情况在2.4 GHz/5 GHz间可调）功能的无线AP，一个射频负责与Mesh网关节点互联，一个射频负责接入Mesh骨干网，另一个可调射频负责骨干网下层网络接入。

（4） 无线路由器（WR）与Mesh路由器互联采用无线分布式系统（Wireless Distribution System，WDS）方式，从而利用WDS同时提供无线信号覆盖和无线桥接两种功能实现无线网络的扩展和网络覆盖的延伸。

3.3 网络特点

使用该组网方案组建的网络具有IP骨干网、无线Mesh骨干网和无线Mesh客户网三层分级结构，具有如下特点：

（1） 分级结构和Mesh网络的使用使得网络易部署和扩展，同时可减少参与网络自组织和动态路由的节点数量，降低组网开销。

（2） 利用卫星通信车已有的集群通信系统、WiMAX无线网络、WiFi无线网桥等无线通信方式，实现与现场其他通信系统的互联和协同工作。

（3） 利用卫星通信车的车载卫星通信系统与后方应急指挥中心卫星通信，实现现场与后方的音视频互联互通，该车载卫星通信系统具有体积小、重量轻、可靠性高、操作简便等特点。

（4） 无线Mesh骨干网中的Mesh路由使用多射频技术，有一个自动可调射频，使得Mesh骨干网下层的无线路由器（WR）不需要在同一信道，能够有效防止Mesh骨干网下层网络设备间的相互干扰。

4 结 语

通过对卫星通信、无线Mesh网及其组网技术的研究，提出一种基于卫星及无线Mesh网的现场组网方法，该方法具有组网快速、部署灵活、容易扩展、网络覆盖范围大、通信距离广、网络终端移动性好、抗毁性强等特点，是一种搭建现场应急通信网络平台行之有效的方法，但还有一些问题需要进一步研究解决：

（1） Mesh路由与WR互联采用WDS方式，基本解决了信号覆盖和传输，但WDS是单信道MAC协议，会限制网络吞吐量，难以提供服务质量保证，需要在今后加强研究，如采用多信道MAC协议。

（2） 当Mesh网规模变大时，相互间容易影响，降低网络传输性能，甚至拥塞，需要在今后对网络划分和路由协议选择进行研究分析和测试，如网络规模较大时，可将网络分簇[12]，簇头协调簇内节点信道分配和代表簇内节点参与路由计算，简化信道分配和路由算法，从而改善网络传输性能并方便管理。

（3） 虽然使用无线控制器作为网关能够实现接入控制和管理，但无线Mesh网络使用无线电波传输，容易遭受如路由攻击、非授权访问攻击、窃听等，因此，在实际中如何既能保证链路传输的安全性，又不影响网络的传输性能及组网的灵活便捷，需要进行研究。

参考文献

[1] 付荣国，肖飞.基于无线Mesh网络技术的应急通信技术应用[J].防灾减灾工程学报，2014，34（6）：778?783.

[2] 章熙海，胡秀敏，付荣国，等.地震应急通讯保障系统的设计与思考[J].防灾减灾工程学报，2011，31（1）：111?114.

[3] 哈斯高娃，兰陵.无线局域网在地震应急现场中的应用[J].地震地磁观测与研究，2007，28（4）：80?84.

[4] LAN/MAN Standards Committee of the IEEE Computer Society. Draft amendment to standard for information technology and information exchange between systems?LAN/MAN specific requirements： IEEE 802.11s/DO [S]. USA： IEEE Computer Society， 2006.

[5] RAYNER K. Mesh wireless networking [J]. IEEE communications engineer， 2003， l（5）： 44?47.

[6] 张记瑞，黄圣春，魏急波.无线网格网关键技术分析[J].现代电子技术，2015，38（19）：57?59.

[7] 陈迪.无线Mesh网络的Mac协议和路由协议研究与实现[D].南京：南京邮电大学，2012.

[8] CHEN W， LIU J， HUANG T， et al. TAMMAC： an adaptive multi?channel MAC protocol for MANETs [J]. IEEE transactions on wireless communications， 2008， 7（11）： 4541?4545.

[9] LEE S J， MARIO G. Dynamic load?aware routing in Ad Hoc networks [C]// Proceedings of IEEE 2001 International Conference on Communications. USA： IEEE， 2001： 3206?3210.

[10] 杨亚涛.无线多跳网络的认证、密钥协商及信任机制研究[D].北京：北京邮电大学，2009.

第8篇：卫星通信的缺点范文

关键词：应急通信；弊端；规划

应急通信是指在出现自然的或人为的突发性紧急情况时，综合利用各种通信资源，保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法，是一种具有暂时性的特殊通信机制。应急通信应具有随机性、不确定性、紧急性、灵活性、安全性等特点。

1 常见的应急通信手段及其特点

目前主要的应急通信手段主要有卫星通信、集群移动通信、短波无线电通信、微波接力通信方式。这四种方式都具有采用无线通信方式、机动性好、通信设备开通巡视等特点，非常适合在紧急情况下的应急通信保障。

1.1 卫星通信

卫星通信不受一般紧急事件的影响，具有覆盖面大、无缝隙覆盖、在卫星覆盖区域内无通信盲区、与地形和距离不敏感、不受地理环境、气候条件和时间限制等优势，能够覆盖到大范围没有地面通信网络覆盖的地域，是组成无缝隙覆盖信息网不可缺少的组成部分，非常适合应急通信广度的需求。缺点是卫星通信容量有限，使用成本高。

1.2 集群移动通信系统

集群通信是多个用户共用一组无线电信道的专用移动通信系统的技术，群组内用户共享前向信道，支持群组呼叫，它采用PTT方式，呼叫接续快，被叫不需摘机，适合调度类业务和专用系统。其基本系统可为单基地台或多基地台，基本结构可分为单交换中心的单基地台网络结构和单交换中心的多基地台网络结构，组网方式便捷、灵活，非常适用于应急现场指挥专网应用。缺点是其覆盖范围有限。

1.3 短波无线电通信

短波通信具有通信距离远、抗毁能力和自主通信能力强、运行成本低等特点，采用地波传播和电离层传播，能满足中、长距离的通信要求。同时短波电台实现了数字化和小型化，体积小、重量轻，便于机动。缺点是频率资源有限、受地形、地物、天气影响较大，同时通信质量很难得到保障。

1.4 微波接力通信

微波接力通信具有通信容量大、通信质量稳定、可跨越高山、水域快速组建链路、抗灾害性强、能够提供多种业务等优点。但是微波接力通信绕射能力差，微波接力站站与站之间必须直视，频率较高在自由空间传输损耗较大等缺点。

2 当前应急通信手段存在的弊端

虽然通过几年的发展和建设，应急办、公安、通、消防、武警、警卫等部门都分别具备了较强的现场通信能力，采用了包括无线宽带接入、“动中通”卫星通信、单兵视频传输等在内的各种先进通信技术，但仍然存在如下弊端：

⑴各参战部门间现场信息的共享和联合指挥通信还没有能够较好的实现，导致现场处置部门各自为战，不能形成指挥调度“条块结合”的整体优势，现场指挥主责单位不能较为全面的掌控现场情况。

⑵现场应急通信组网没有形成规范和流程，各部门具有很大随意性，大大影响了现场通信组网的高效性和实用性，可能导致现场通信组织的混乱，甚至不同部门间互相干扰的情况。

⑶以卫星通信设备为核心的应急通信指挥车建设模式和思路，削弱了现场处置指挥的功能，使“现场通信指挥车”变成了“现场信息采集车”，没有能够起到现场通信组网，支撑现场指挥调度和辅助决策的作用。

⑷各单位内部应急通信系统建设没有形成体系，各种应急通信手段功能单一，系统的综合利用效率不够，不能充分发挥整体效能。

3 应急通信体系发展及技术探讨

3.1 应急通信体系规划

⑴顶层设计与规划。我国国土面积大，各种突发事件与灾害多，国家统一规划应急通信系统建设很有必要。要根据全国各地不同地区的地理特点、人员分布特点、城市特点及环境特点等，拟制出符合实际需求的规划，即做好集群通信、短波通信、微波通信、超短波通信和卫星通信几种手段的建设技术方案。

⑵制定标准，系统建设规范。我国应急通信系统建设在不断完善之中，对一些突发事件与灾害，应急通信的使用已积累了相当丰富的经验，如汶川大地震中一些地区的应急通信设备在抢险救灾过程中发挥了重要作用。但是，灾区应急通信设备数量配备不局、设备配备单一、设备互连不上、人员操作不熟练等问题。因此，很有必要制定全国统一的应急通信标准。

2010年1月，CCSA应急通信特设任务组（ST3）审查通过了国家第一部应急通信标准，这标志着我国应急通信系统的建设更加规范。

⑶做好预案，随时投入使用。国家、省、市（地）、县、乡等各级各行业均应根据自己所处地理位置、所配通信手段、所配设备数量、所在岗位保障重点等，制定出相应的切合实际、详尽周密、行之有效的应急通信保障预案。对可能发生恐怖袭击和战争等关系到国家安危和民族存亡的大事的预案，更要多次演练。

⑷监管到位，专网互联互通。目前，随着国民经济的发展，公安、人防、消防等部门的应急通信建设投入较大，各应急通信专网建设规模不断扩大或更新。政府部门要进一步加强监管，加强对各专网建设部门相关人员的培训和教育，使大家提高认识、统一思想，严格督促检查与考核，加大对专网间互联互通工作中出现的恶性事件的查处力度，依照有关规定予以严厉追究。同时，加强专网间互联互通相关标准的制定，用制度约束，否则提高应急通信效率就是一句空话。

⑸努力发展优势通信。目前，指挥中心话音与突发事件与灾害现场进行话音通信的同时，越来越要求送来逼真的现场视频图像和相关数据，目前主要是配置车载Ku频段“动中通”、车载Ku频段“静中通”和便携站“静中通”，其业务集语音、数据、视频于一体，可超越时间与空间的限制，被广泛地用于应急通信。但Ka频段卫星通信可用带宽宽（3500MHz），传输速率高（总容量超过70Gbit/s），干扰少，设备体积小。因此，今后应急通信应广泛应用Ka 频段车载站和便携站。

3.2 应急通信组网技术体系研究

⑴C3P IM的理念。通过借鉴美国军方使用的指挥调度模型 C4ISR和雅典奥运会安保指决策系统C4I的理念，对下一代应急通信项目Project MESA的研究，总结各类重大事件现场应急通信保障的案例，分析现有的通信资源和技术手段，提出采用C3PIM重大现场应急通信保障的理念，为各类重大现场提供全方位的信息通信支持。

⑵技术体系设计。参照C3PIM的设计理念，笔者提出了应急通信保障的技术体系，该体系包括现场综合通信指挥平台、现场通信网络、单兵通信设备三大部分，共同组成一套有机整体，为现场处置的指挥员、各部门参战单兵提供从语音指挥调度到现场图像采集的综合通信支持。

现场综合通信指挥平台：该平台是重大突发现场通信控制和信息汇集的“大脑”，能够灵活快速部署在现场指挥部。它实现不同现场使用的通信设备间的互联互通，包括数字集群电台、模拟系统电台、双工电话，甚至军队上使用的一些短波电台等。通过通信互联上的灵活控制，为多部门现场处置协调提供技术支持，为决策提供辅助，以及对现场通信组网资源的控制和调配。

现场通信网络：现场的通信网络可以是多样的，主要针对两方面应用。一是指挥调度话音通信网，应急处置部门是使用半双工的集群或常规系统。二是现场数据网络。考虑到单兵通信设备应具备便携性、小型化，且应兼有话音、数据和图像的功能，所以该网络应具备独立组网的能力，能够融合传输多种业务，经验证明基于Mesh技术的多跳自组网比较适合。

单兵通信设备：前端处置小组的通信单兵配备的通信设备，这些设备应具有便携性，而且发射机功率应尽量控制在最小范围。在传输网络上，采用基于IP的多跳自组网技术，能够让通信单兵只携带一套通信设备，满足语音、数据和视频同时传输的需求。相关设备包括了无线电台、图像采集设备、单兵通信网络终端以及其他传感设备。

4 小结

应急通信越来越重要，建立起能够在各种突发性事件与灾害下，将现场音视频采集信息和地理位置信息等综合信息在现场实时研判和快速决策以及传输到指挥中心研判和快速决策的应急通信指挥系统，是提升应急指挥能力和远程决策能力的发展方向。作为应急通信系统的设计和建设企业，有责任学习和宣传应急通信的相关内容，关注应急通信相关标准的制定，应用应急通信的新技术，设计和生产出应急通信新装备。

[参考文献]

[1]王太军，李旭光，何华锋.应急无线通信体系架构浅析.民营科技，2008（11）.

第9篇：卫星通信的缺点范文

关键词：GMDSS卫星通信系统；航海安全；发展前景

GMDSS卫星通信系统，中文翻译为全球海上遇险和安全系统，开发于1992年，该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。随着现代科学技术的发展，GMDSS系统产生了日新月异的变化。但也因为现代科技发展迅速，GMDSS也面临着更大的挑战。由此，科学研究者、GMDSS系统操作员，作为GMDSS接触最密切的成员，使GMDSS系统的革新与发展跟上时代的需求与脚步，是他们最大的使命之一。

1 GMDSS系统概述

1979年由联合国提出的国际海上搜救条约是建立GMDSS卫星通信系统的最初动力。其目的在于建立起最全球性的现代通讯系统，涵盖面广。在系统范围内无论什么类型的海上行驶工具出现任何故障，距离较近的各个搜救点得到求救信号后，由可以提供支援的、可在最短时间内进行搜救与各项协助的搜救点提供最直接的帮助。若事故范围较大，可由较多个搜救点通力合作，一同处理海上事故。在平时，GMDSS系统还可以为各个海上行驶中的船只提供日常安全信息[1]。

2 GM DSS的功能概述

GMDSS最主要的功能是全球范围内的海上救助。当有船只发生事故，附近搜救点与海上船只可迅速获取其求救信息，并在第一时间内提供海上救援。其次，GMDSS还提供日常的海上信息，如天气警报，保障海上船只的安全行驶。为了GMDSS系统可以更好的发挥作用进行第一时间内的海上救援行动，它要求进行海上行驶的船只，不论行驶在哪个地方，都须具有以下5大功能：一、船上有至少两个报警系统，且必须相互独立；二、可以接收到其余船只的事故报警；三、可以发送并且接收协助救援的船只信号；四、可以发送并且接收GPS定位信号；五、可以发送并且接收日常的安全信息，如天气警报等。自1992年起GMDSS系统存在，利用它的遇险警报可以发射出第一时间需要救助的求救信号。GMDSS系统的主要功能是在船只发生各种事故时向RCC发出求助警报，RCC可以在第一时间内规划出搜救行动，并立即执行[2]。由联合国的海上救助公约规定，救助附近发生事故的船只是海上行驶的所有船只的义务。但此公约在真正实行中的结果是在船只较少的区域中，海上救援活动并不是时时都能在第一时间开展。

3 GMDSS卫星通信系统对航海安全的作用

报警信息可以准确无误地从遇险船只处发射、迅速地被附近搜救点接收，这是一个救援行动最重要的开始。GMDSS系统正是为此而生的。它可以提供各种各样不同情况下的求救方式，让遇险的船只在各种遇险情况下准确无误、快速地发射出求救信号变成现实。GMDSS系统提供的是一键式得求救报警系统，在任何紧急情况下，只要遇险船只上的工作人员按下此键，就可以完成快速的求救报警。求救报警可以告诉搜救点遇险船只具体的遇险位置、船只类型、遇险类型等有助于救助行动的的一切相关信息[3]。若遇险情况有缓和的现象，遇险船只可通过具体的求助信号补充一些遇险信息，来帮助搜救船队的救援行动。当岸上的搜救点接收到遇险警报后，可以通过派遣救援队伍、发射相关信息给遇险船只附近船只等方式进行救援行动的开展。具体救援行动从实际情况考虑出发，一切以生命安全为先作为考虑因素。

3.1 卫星系统报警

首先，可以通过INMARSAT系统进行报警。设置于A、B、C、F77船站上的报警按钮或报警菜单，便于相关人员在事故第一时间内进行报警，通过GPS技术与其他船舶相连接，可以将本船的位置、航线等信息发至别船来进行相救。

其次可以通过COSPAS-SARSAT系统卫星示进行位置的标定，并通过（EP IRB）系统自发报备。EP IRB的报警操作方式是手持方法，在遇到紧急情况下会自动发放卫星示位标，使其在海面上漂浮。另外， EP IRB的工作环境温度在-30～+70度的范围之间，从 20m的高度落入水中也不会有丝毫损伤，能在水下10m狗狗正常工作，保持5min以上的密闭性，无论怎样的倾斜或是摇晃，都能够保证准确无误的想求救信号发出。

3.2 地面系统报警

地面系统的报警工作原理是带有DSC功能的甚高频、中高频、高频技术。能够在频率为VHFCH70、2187.5KHz、及4、6、8、12、16MHz频段的频道上完成报警。在A1海区中的船只，主要通过DSC在VHF的70频道上进行报警，同时也可以使用MF（2187.5KHz）的频道进行报警。在A2海区中的船只，主要在2187.5KHz频道上进行报警，也可以通过VHF的70频道进行报警，以上两种方法都是可行的。在A3、A4海区中的船只，主要以HF（4、6、8、12、16MHz频段）的频道进行报警，也可以通过VHF的70频道、MF（2187.5kHZ）报警进行报警，以上两种方法都是可行的。由此可见，无论船舶处于1、2、3、4海域，都可以通过两种以上的方式进行预先报警[4]。此外，GMDSS针对每个报警频道都有专门的后续通信频率，有助于下一步的救援开展。

通过GMDSS，可在船到岸、船到船、岸到船这三个方向上进行遇险报警。系统对于报警的灵敏度极高，因此失误率极低，使得船只的预先救援成功率大大增加。但是，只有在100米之内的船到船的报警才会有效，因此如果遇险船只的周围100内没有其他船只，GMDSS就可利用卫星通信或高频（HF）通信，向海岸救援站援助。救助协调中心（RCC）一单接受到这样的营救援助信号后，就会向其他船只发信遇险船舶的相关信息进行海上援助。RCC可利用卫星通信系统将船舶的遇险信息发送的其他电台，便于获得更加宽广的救援力量。在接收到遇险报警的转发后，在遇险船只附近的船舶可以在第一实践与岸上与海上相关人员建立建立通信，以便协调援助。

4 GMDSS卫星通信系统的发展前景

4.1 拓宽卫星通信系统辐射范围

GMDSS卫星通信系统由各种服务板块组成，其中一块是国际移动卫星。随着现代技术的发展，国际移动卫星也在被不停地修改与完善。但是，该系统的覆盖面较小，只有南纬700到北纬700的范围，这就是它最大的局限所在。近年来新开发的北极附近的航线就无法在此范围之内。经过科学研究者不断的努力，第四代国际移动卫星已经冲上云霄在天上建立了区域网，但由于之后太空中未知因素的影响，并不确保它不会遇到各种挑战，若GMDSS系统对于国际移动卫星的依赖性过强，将会导致GMDSS也受到未知的挑战。根据GMDSS系统改革工作规划，在未来的十年中，GMDSS卫星通信系统将完成质的飞跃。多元化是GMDSS系统改革的最终目标。届时，只要是符合IMO决议及相关文件要求的，都可以成为GMDSS系统的服务商，打破IMSO“独权”的现象[5]。目前，中国北斗系统正在加紧系统改善的步伐，争取早日可以符合IMO决议及相关文件，成为GMDSS系统的服务商之一。

与此同时，电话与电传也不将再是求助报警的唯一方式，GMDSS卫星通信系统的业务将得大大幅度的扩张，E-MAIL等新型的报警方式正在研究试行中。随着科技日新月异的发展、数字网络方式的传输，海上的救援方式和救援行动将会开展得更加高效。

4.2 巩固地面通信系统成果

4.2.1 引入E-MAIL新设备

传统的NBDO由于存在电台数少、操作不简便等缺点，E-MAIL等新媒体下的网络产物已经有取代NBDO的趋势。目前，E-MAIL已经被国际移动卫星系统下的某些船站接收，并得到了大力支持。尤其是国际移动卫星系统中的F船站，已经可以实行E-MAIL通信，该方式下的通信支持图片、音频都新型格式，方便船只与船只、船只与船岸的信息交流，从而增强了对于海上船只的安全、有效管理。传统的NBDP相较于E-MAIL而言，虽然成本较低，但是它的功能有限、操作方式复杂，且在海上通讯中容易造成信号不稳定，有被E-MAIL替代的风险。

4.2.2 简化数字选择性呼叫系统（DSC）操作

地面信息通讯系统中承担发射求救报警任务的设备是数字选择性呼叫系统，可根据近年来IMO的调查结果显示，地面数字选择性呼叫系统的误报率很高，这就使人们开始质疑数字选择性呼叫系统存在的意义。为解决此问题，IMO与各个签名国家联手大力治理，可还是无法大幅度降低数字选择性呼叫系统的误报率。目前，IMO制定了标准，让数字选择性呼叫系统在简便操作的同时降低误报率。

4.3 集成化海上安全信息（MSI）新系统

随着近年来航海战略的数字化，海上最主要的安全信息收发系统NAVTEX也正接受新的挑战。首先，改变NAVTEX广播式播发，试验NAVDAT的新系统。2008年，法国科学研究者开始试验一个新系统，名为NAVDAT。该系统的工作信号为四百九十五到五百零五赫兹，相较于传统的NAVTEX，它具有安全高效的特点。最大的区别在于它类似于EGC系统，可以进行有选择性的寻找地址。其次，集成化NAVTEX和EGC数据，降低GMDSS操作员工作负担[6]。根据如今在实行的MSI系统方案，海区A1、A2主要由NAVTEX负责，海区A3和NAVTEX无法顾及到的海区主要由EGC系统负责。美国就此现象提案，通过现代技术将MSI接收到的数字信息在ECDIS中现实，国际电工技术委员会根据该提案制定了相关接口的标准，这一系列举动意味着MSI的信息将集成化，方便船只工作人员查看NAVTEX、EGC上的数据，大大减轻了工作负担。

GMDSS卫星通信系统，中文翻译为全球海上遇险和安全系统，开发于1992年，该系统开发目的在于保护海上人民及财产安全。通过卫星系统报警和地面系统报警，GMDSS卫星通信系统对航海安全有着重要作用。随着科学技术的迅猛发展，GMDSS卫星通信系统也面临着更新和变革，通过拓宽卫星通信系统辐射范围，巩固地面通信系统成果，集成化海上安全信息（MSI）新系统使得GMDSS有着更广阔的发展前景。

参考文献

[1]彭晓星.GMDSS系统存在问题及应对措施[J].上海海事大学学报.2011（01）.

[2]邸彦强，朱元昌，孟宪国，冯少冲，刘颖，梁冠辉.基于网格技术的多用户多任务模拟训练系统[J].系统仿真学报.2010（03）.

[3]张治国.软件测试简介及其常见认识误区[J].乐山师范学院学报.2012（05）.

[4]林长川，洪爰助，林鸿，黄丽卿，符强，陈智辉.网络型GMDSS模拟器开发研制[J].中国航海.2009（04）.