简述卫星通信的特点精选(九篇)
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第1篇：简述卫星通信的特点范文
[关键词]卫星电视信号；传输干扰；类型；监测
中图分类号：TN943.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）16-0144-01
近几年，卫星信号传输以其自身优势，在信息通信领域得到愈发广泛的应用。但是多数卫星通信通道处于透明状态，对于每一个通信用户而言，均可以借助卫星转发装置发射或接受讯息，从而导致卫星信号在传输过程中，易受到多种干扰源干扰。相关部门欲解决卫星电视信号受干扰问题，就需要对干扰信号实施有效监测，但干扰信号本身具有突发性、随机性的特点，较难被检测，故而需要相关部门对其干扰类型和监测方法进行深入探讨。
一、 卫星电视信号常见干扰信号概述
卫星电视信号在传输过程中，可能遭遇的干扰因素较多，按其产生原因可主要分为自然现象干扰、设备故障干扰、人为干扰以及其他因素干扰。对于一些多种原因交叉引起的干扰，如发射参数错误干扰，既有人为输入偏差引起干扰的可能性，也有设备故障导致的可能性，笔者以其主要产因进行分类。
（一）自然现象干扰因素分析
自然现象干扰是由数字电视卫星自身运行特点造成，无法消除和避免，只能采取相应的保护措施，降低干扰对信号的不良影响。
1、日凌与星蚀现象
每年春分及秋分节气前后，每天中午十分，就卫星地球站所处位置分析，卫星将转动至地球与太阳间的连接直线上。这就意味着，地球接收天线对准同步卫星的同时，亦于太阳处于同一连接直线上，从而导致强大的由太阳产生的电磁波直接投射在卫星接收天线上。对卫星地球接收站来说，太阳产生的电磁波干扰过于强烈，会对接收站传输卫星信号产生巨大影响。科研结构将这种现象称为“日凌”。
“日凌”与“星蚀”是相伴出现的，白天过去、夜晚到来时，卫星会逐渐转到地球与太阳连接直线的延长线上。此时的卫星完全被地球自身阴影包围，不再从太阳获取能量，仅能依靠卫星蓄电池提供动力，这种现象被称为“星蚀”。
2、雨衰与雪衰干扰
降雨或降雪均会对卫星电视信号传播产生干扰，当卫星信号通过此类天气区域时，卫星信号会被雨珠、雪花以及冰晶等吸收并在其表面发生散射，从而导致信号衰减，按具体天气将这种信号干扰现象，称为“雨衰”和“雪衰”。此类干扰对接收站和上行站均会产生一定的影响，对Ku频段影响相对明显，对C频段影响相对较弱。
（二）人为干扰因素分析
1、人为盗用干扰
人为盗用干扰是指部分非法用户，在未取得卫星运营相关商业许可的前提下，进行违法操作，擅自发射载波，获取非法盈利或完成个人的实验目的，从而造成的信号干扰。此类干扰情况复杂，可分为无疑占用和有意盗用两类。
2、人为恶意攻击
人为恶意攻击是指，某些不法分子出于多种目的，使用大功率上行设备，利用与广播电视频点一致的频点，对电视卫星进行攻击的行为。由于不法分子所使用的设备功率非常大，就会造成强信号压制卫星正常信号现象，其具体表现为无法解码电视载波内容，甚至解码强干扰信号内容。由于卫星电视用户分布较广，故而此类干扰影响巨大。
（三）设备故障告饶因素分析
1、设备杂波干扰
设备杂波干扰主要是由，卫星上行站相关的射频设备的技术指标（多为高功效）调整，导致相应的通信频带外有杂波产生造成的干扰。此类干扰在使用L波段中频，进行电缆传输的卫星上行站表现明显。
2、发射参数错误干扰
此类干扰是由于卫星上行站的射频设备或中频设备，历经长时间运行后，其功率、频率等指标产生变化，导致信号频率偏移、设备功率变大等问题，致使原争产业务载波变成干扰载波所导致的。
3、中频电缆串入干扰
中频电缆串入干扰是指，因上行站未做好中频电缆屏蔽工作，导致信号发射过程中，串入当地开路的电视信号或调频广播造成的干扰。
（四）其他干扰因素分析
1、邻星干扰
随着地球静止轨道上存在的卫星数量逐渐增多，不可避免的造成卫星间距过近的情况，甚至还会出现多星共位的情况，卫星相距过近易形成彼此干扰的现象。
2、遥测遥控信号
遥测遥控信号是指，某一卫星进行漂星操作时，从另一卫星的轨道穿过，导致此漂星卫星的遥控信号落入另一卫星内，从而形成干扰。
3、交叉极化干扰
交叉极化干扰是，由于接收站或发射站的天线，未达到其极化隔离要求，亦或卫星电视用户调整不当，导致主极化内出现反极化信号，造成的干扰。
二、干扰监测方法概述
（一）频谱分析法简述
频谱分析法是常用的卫星电视信号干扰监测方法之一，就多数卫星干扰而言，均需通过频谱分析仪对其进行监测，使操作人员初步掌握干扰信号具备的频谱特征，从而选取合理的设备和测量调制方式，对干扰信号特征进行进一步的分析。
（二）双星定位法简述
1、双星定位原理简述
双星定位是指，利用由卫星地球站发射的信号，经过邻星和干扰卫星两课卫星（邻星与干扰卫星在地球静止轨道上相距小于或等于10度），产生到达频率差FDOA和到达时间差TDOA两种数据参数。在依据这两种数据参数，在不同地区的卫星地球站发射信号，所产生的FDOA和TDOA数值，计算FDOA和TDOA数值一定的卫星地球站所处的地理位置。
2、地面查找简述
双星定位法所检测出的干扰源，并不是准确的位置点，而是一个椭圆形的概率范围。因此，在双星定位后还需通过进一步的处理确定干扰源，主要包括地面逼近查找和协同卫星运营商排查用户设备两种方法。
如使用地面逼近查找法，需注意信号频率的差异。双星定位法所监测的频率是下行频率，Ku频段为12.250GHz～12.750GHz。C频段为3.40GHz～4.20GHz；而地点逼近查找所需频率为上行频率，Ku频段13.750GHz～14.50GHz，C频段5.855GHz～6.725GHz。
地面逼近查找法主要分为全向天线逼近和方向天线定位两种形式，前者有效解决了登高测向问题，充分利用移动监测车和增益全向天线，完成查找任务；后者是利用方向性天线的特殊性质，通过在不同监测点进行检测，对干扰源的方向进行测定，对比多组数据其交叉点即具体干扰位置。
结语：
随着卫星电视不断普及，愈发体现出信号传输干扰监测工作的重要性。因此，相关部门应从卫星电视信号的干扰原因入手，对自然现象干扰、人为干扰、设备干扰、以及其他干扰产因进行深入分析，并通过频谱分析和双星定位等检测方法，找出并消除信号干扰，提高卫星电视信号可靠性和稳定度，从而促进卫星电视良性的可持续发展。
参考文献：
[1]谢东晖.广播电视卫星传输干扰的检测[J].广播与电视技术，2010（07）.
第2篇：简述卫星通信的特点范文
关键词：电力通信；无线通信；组网技术
目前电力系统通信传输采用光纤传输，一旦操作问题，会造成巨大破坏的光纤通信传输，甚至网络信息传输终端大面积，在一般情况下，光纤网络传输的必要条件和时间修复了很多，这将产生对电力系统稳定运行的影响。在这样的背景下，无线网络传输运行可以弥补这些操作问题，保证电力系统的稳定运行。
1、无线通信组网技术
无线通信一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成，目前基于该技术的无线通信技术主要有：WLAN、WiMax、WMN、3G等4种技术。
1.1 WLAN技术
WLAN技术是无线通信技术和计算机网络相互结合而产生的，是在无线通信的技术的基础上建立的局部的网络，也称之为局域网或WIFI。它将无线多址通道当作传输的媒介，不仅能够提供和传统有线网络一样的LAN 功能，而且还能够实现随地、随意、随时的宽带接入。目前其可达到的网络覆盖范围有100m 左右，且传输速率快， 能够达到11M /s，甚至在802.11g 协议下能够达到54M /s。普通的WLAN 组网基本上是由AP （接入点）+ A （C接入控制点）+ 网络管理+无线网卡四部分组成。有效合理的使用WLAN技术可以快捷的建立无线局域网，特别是一些小型办公区域，其传输的速度能够满足日常宽带的需求。虽然WLAN技术在日常生活中已经随处可见，但是它依旧存在着一定的安全问题。其使用的是RF射频技术接收和发送无线信号，会造成信号不稳定，网络易被占用，经常会受到外界的攻击。
1.2 WiMax技术
WiMax 技术是新兴的一项无线网络通信技术，提供了面向Intemet的无缝高速链接，，主要用于半静止和静止的状态下访问网络。WiMax 技术基于802.16e与802.16d协议下生成，其传输速度能够达到10M /s 一70 M /s。WiMax可以提供超强的最后一公里的无线宽带接入，能够代替现在的D S L 连接和有线连接， 支持移动、固定、便携方式的无线连接。
WiMax技术网络组成包括无线接入网、无线终端和无线核心网。其接入网的基站需要支持无线管理的功能；终断主要是固定、移动和便携三种类型；核心网是用于解决一些用户漫游、认证等功能。WiMax是一个较为先进但却又不完善的技术，其频率利用率低、复用率小，但是其加密机制相当严密，可以通过数字证书的认证来确保用户的无线网络的安全。WiIMax 技术以其高传输性和先进性， 被看作电力通信行业未来的发展方向。WiMN采用的是Tropos Meto Mesh安全方案，其主要是运用多层的安全架构，来实现对客户机的WEP/ WAP 的提供，并且无线路由器使用的加密技术是128hitAES和64 / 128 hitWEP，同时使用了VPN 增强它的整体安全性。
WiMax优势和劣势；从安全陛看，WiMax提供了加密机制，它在介质访问层（MAc）中定义了一个加密子层，支持128位、192位及256位加密系统，通过使用数字证书的认证方式，确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。
从成熟度看，WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。
从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好是未来移动技术的发展方向，提供优良的最后一公里网络接人服务。
2、 WMN技术分析
2.1 WMN技术简介
WMN即无线网状网技术，是移动AdHoc网络的一种特殊形态，它的早期研究均源于移动AdHoc网络的研究与开发。它是一种高容量高速率的分布式网络，不同于传统的无线网络，可以看成是一种WLAN和AdHoc网络的融合，且发挥了两者的优势，作为一种可以解决”最后一公里”瓶颈问题的新型网络结构。WMN具有宽带无线汇聚连接功能、有效的路由及故障发现特性、无需有线网络资源等独特的优势。在实际网络发展中，它可以与多种宽带无线接入技术如802.11、802.16、802.20以及3G移动通信等相结合，组成一个多跳无线链路的无线网状网络。这种无线网状网络可以有效减少故障干扰、降低发射器功率、延长电池使用寿命、极大的提高频率复用度，从而提高网络容量、无线网络的覆盖范围，并有效的提高通信可靠性。
2.2 WMN组网方案
在使用无线网格网技术建设的网络中，其拓扑结构呈格栅状，整个网络由下列组成部分构成：智能接人点（IAP/AP）；无线路由器 R）；终端用户/设备（Client）。
2.3 WMN优势和劣势
从安全性看，目前802.11Mesh网的安全方案主要是Tropos的TroposMetroMesh方案和Nortel的方案。Tropos Metro Mesh方案，采用了多层安全架构，对客户机提供WEP、WPA保护；对无线路由器问的数据采用64/128 bit WEP或128bitAES加密；同时使用VPN来增强整体的安全 。链路层的保护是无线网络安全机制的第一步，但是单独的链路层保护不能提供对敏感数据的保护。Nortel在安全方面也别具特色。每个无线路由器间均建立经过加密的IPSec隧道。以便安全地传送所有用户的数据业务、内部信令处理和管理信息，也就是说数据在无线路由器之间的传送都处于IPSec保护之下。
从成熟度看，WMN是正在研究中的技术，在研究中不断在不同方面结合各种技术的特点进行融合，而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看，WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接人中有着广阔的应用空问，在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集，并广泛配闷应用到环境检测、工业、交通等等领域。随着其他技术的不断更新完善，WMN更好的与之相融合、互补，从而能够扬长避短发挥出各自的优势。
3、在电力通信专网中的应用
3.1电力对露线通信网络的需求
3.1.1灾难时应急：采用无线通信系统是作为电网运行在灾难时的通信网络最佳选择，当灾害发生时或光缆故障不能及时维修时，无线通信网络可作为应急通信方式。
3.1.2远距离接入延伸：对于变电站、城域网远距营业所节点，由于距离远，敷设光缆
费用昂贵，可考虑采用无线通信网络技术进行电力通信网络的覆盖，解决因光缆敷设而产生的高额费用问题，同时可解决变电站、供电所等节点的覆盖问题。
3.1.3用户抄表：采用无线通信系统，将可以达到对用户用电量进行实时监控。随着这种技术的延伸，还可以对用户进行精确控制。
3.1.4配网自动化：目前我国的配网自动化上还很薄弱，采用无线通信技术可快速覆盖各节点，并节省大量的线缆投资，快速为用户提供服务。
3.1.5新建变电站临时通信方案：在变电站建设期间，由于电力通信网络建设严重受限于变电站机房环境、线路施工条件，而电力通信网络的开通又是变电站投产必不可缺少的前提条件，因此，通信工程的建设时间常常不多，还经常发生光缆无法按时投产的情况，因此，采用无线通信网络技术进行光缆线路投产前的通信方案组织是一种快捷、方便的选择。
3.1.6小范围覆盖：对于变电站、电厂、电力楼宇等区域，可以考虑采用无线通信系统进行数据网、语音网的无线覆盖，在业务流量需求不太大的地方，采用这种方式，可以取代综合布线系统，避免昂贵的布线费用，同时可以提供便捷、快速的接人方式。
3.2组网方案
综上所述，电力通信专网对无线通信技术的需求主要体现在应急通信、配网通信、元光缆覆盖的厂站等节点临时通信几个方面，而为避免网络建设的重复投资，也避免出现应急网络在日常情况下闲置的现象，通过各方面需求的建设方案的分别分析，达到各自的解决方案，并得到不同解决方案的交集，以此交集来进行电力通信专网的应急用心网络建设和配网通信网络的建设，如图1所示从图1分析也可以看出，适合电力通信专网应急通信的技术有WiMax、WMN、卫星通信等几种技术，而适合配网通信的技术有WiMax技术，各种需求的解决方案的交合点是WiMax技术。而为避免网络建设的重复投资，也避免出现应急网络在日常情况下闲置的现象，可将WiMax技术结合WLAN技术、卫星技术进行综合解决方案研究，并注意结合目前光纤传输网、数据网和微波网的现状，充分利用光纤传输网和微波网的资源，使得无线通信技术在电网中不仅仅是为应急通信而建设，在平常情况下仍然可以作为生产网络使用。具体方案是在各个220kV/1l0kV变电站/供电N/高山上建设WiMax基站，而各配网业务接入节点DTU、刑、刑以及抢修车辆、灾变现场、应急通信需求现场配置WiMax CPE终端进行回传，而各基站则采用光纤传输网、IP数据网、微波网、卫星通信接人配网中心、应急指挥中心等，使得该网络在灾变的适合可以利用微波网、卫星通信等基础平台迅速建立电力生产业务网络，满足各灾变现场的业务需求，而在日常中可以利用光纤传输网、IP数据网作为配网自动化的专用通信网络，以满足配网自动化对通信通道的需求。
在本方案中，各WiMax基站采用光纤传输网、IP数据网、微波网、卫星通信等技术组成电力通信专网的WiMax网络基础平台，形成WiMax网络的核心网络部分。在实际应用中，由于应急通信需要解决语音指挥系统问题。
4、结束语
WiMax技术不但适合用于建设电力系统应急通信网络，也适合于建设配网通信系统，而且在经济上是可行的。同时，该网络并不会象通常的应急通信系统一样处于闲置状态，通过结合配网通信网络的建设，可以将两个网络综合考虑，充分的利用网络资源。
参考文献
[1]周建勇.《无线通信技术及在电力通信专网中的应用》.2008年4期.
[2]张恩宝.无线宽带技术及其行业应用研究[J].上海电力，2009，（05）
第3篇：简述卫星通信的特点范文
【关键词】通信工程；传输技术；重要性；应用要点
1前言
通信工程是电子工程的重要分支，其研究的是通过电脉冲，以光波、声波或电磁波的形式将信息从发送端(信源)传送到接收端(信宿)。作为IT行业的主力军，通信行业要求具备通信技术和通信系统等方面的知识，能在通信领域中从事研究、设计、制造、运营及在国民经济各部门和国防工业中从事开发、应用通信技术与设备的高级工程技术人才。在通信工程中，传输技术是一种通过将各通道的传输能力规整成相对完善的通信传输系统来使信息得以可靠、稳定传输的技术。传输技术是通信工程的重中之重，作为通信工程中的重要组成部分，我们对其做以深一步的认识。
2通信传输技术的重要性
通信技术的发展对社会产生了深远的影响，为人类社会带来了巨大的便利。在信息化社会中，通信是人们获取、传递和交换信息的重要手段。随着技术水平的发展，现代通信技术日新月异，大规模集成电路技术、激光技术、空间技术以及计算机技术广泛应用。近二三十年来出现的数字通信、卫星通信、光纤通信以及新兴量子通信是现代通信中具有代表性的新领域。作为新科技的发展，传输技术的重要作用逐渐显著，甚至起到了在很多重大工程中起到决定性的作用。在通信工程中，传输技术的应用具有一体机技能、服务功能多元化等特点。其中，一体机技能是对集成设备整体的优化，从而提高了设备的归纳使用率，同时一体机备用体系可通过改变信息在路由进程中的传输状况来切换程序，从而实现了信息的高效、低成本传输;服务功能多元化是从用户的客观实际出发，整合不同设备传输信息的功能，以实现用一台传输终端传输多项数据信息的目的，从而保证了对传输线路的高效利用。综上，传输技术在通信工程中的重要性表现在下列几个方面:一是通信传输技术具有体积小、功能全、安全、稳定、高效及一体化等优点，其可通过集中不同的设备与传输信息功能，优化组合信息，以实现及时输送多项业务的信息，从而保证了信息的高效传输;二是在整个通信传输过程中，仅需一台终端即可，且可在传输网络中随时归入边际用户，从而使光缆芯数占用率大大降低;三是通信传输使用的设备体积较小，因此耗材也少，从而降低了信息的传输成本;四是通信技术的深入发展强化了通信传输设备的使用功能，且一些设备新增了远端监控功能，从而加快了工程进度，并降低了机房建设量及投资成本;五是在通信传输技术的支持下，运营商纷纷推出新的信息业务类型，比如IP电话、ADSL带宽接入等，而通信设备制造商更是加大了投资的力度，用以扩容站点设备、拓宽通信网覆盖面等，从而促进了通信工程行业的快速发展。
3通信传输技术的应用
传输系统是通信系统的重要组成部分，信息的传递是依赖于信息传输信道而传输的。互联网技术和网络化建设的应用和发展，单一的传输渠道无法适应多节点业务的传输需要，传输技术的提升已经成为通信技术发展的重要突破点。本文主要简述通信传输技术的两种应用:
3．1应用于长途干线传输中
在长途干线传输中，通信传输技术极具应用价值，其中以同步数字信息通讯最为典型，且其电路灵活、网络管理系统完善及同步复用能力强大。据此，同步数字信息通讯具有下列应用优势:(1)同步数字技术在传输结构、结构等级、设备功能及技术应用等上的标准较为完善，从而使得长途干线的经济效益与管理性能更高;(2)同步数字体系既与现有网络兼容，且可容下新的业务信号，从而保证了通信信息的高效、灵活传输;(3)对于同步数字体系中信息的传输，后台人员能够及时进行跟踪，表明传输信号实现了无盲区覆盖，从而保证了长途干线网络的建设质量。但在实际应用中，同步数字体系却因电域复用技术的限制而仅能对临近用户信号进行有效处理，因此在长途干线传输中，同步数字传输体系的使用性能会随着相隔距离的延长而减弱。针对这一问题，可通过下列手段加以解决:一是增加传输网络的容量;二是引入密集波分复用技术，其既可使光纤频率带宽获得更高的利用效率，又可使信息长距离、大容量传输。应用表明，同步数字体系与密集波分复用技术的融合可使信息的传输容量增容几十倍，从而保证了信息的传输效果。但在未来的发展中，要求运营商高度重视对传输技术的创新应用，并集中全力发展ASON(自动交换光网络)设备，以适应带宽业务深入发展的需要，从而保证信息传输的便捷性与稳定性。
3．2应用于本地传输网络中
本地传输网络是区级城市及其管辖县城的城域网和连接区级城市与其郊区(县)的传输基础设施组成的网络，其承担了本地各业务网节点中继电路的传输，并按城市地理的分布分区收敛、汇聚用户接入层的传输电路。据此，本地传输网络一般聚集在城市的中心地带或重点区域。与长途干线传输网络相比，本地传输网络具有容量小及在使用光纤资源时受限，且仅能从管道内传输信息。针对这一问题，出现的原因应当归集为通信工程设计缺陷，同时通信工程传输部门也应对此负责。根据实践经验，将密集波分复用技术引入通讯信息传输中的性价比高，则可提高对光纤资源的利用率，且可突出在系统维护、管理及升级方面的应用优势。应用表明，在密集光波复用系统中，技术人员通过扩展技术，可实现经济成本的降低，从而拓宽了技术的应用范围，并满足了用户的通信需求;在数据业务传输中，密集光波复用技术的应用可有效弥补欠缺骨干层管道资源、光纤技术的传输网络。为了保证传输网络的高效运行，要求故障维护人员实时监控网络的运行状况，并不断更新维护方法及时提出网络优化需求。
4结语
在本文，笔者首先根据通信传输技术的应用特点，简述了传输技术在通信工程中的重要性，然后分别从长途干线传输、本地传输网络两个方面，探讨了传输技术在通信工程中的具体应用。研究表明，社会经济的发展迫使通信工程传输面临巨大的挑战，而科学技术的发展又为通信工程中传输技术的升级创造了机遇，从而促进了我国通信行业的长足发展。但在实际研究中，还要求明确通信传输过程的技术要点，即:控制通信光缆的弯曲度，以免因光缆弯曲度过大而对通信信号传输的速率产生不良影响;了解通信电缆传输的特性，即在线路开盘前检测线路，在线路配盘时检查、核对缆线的信息，以提高线路的传输质量;妥善处理接续与断面，以保证光纤断面清洁无污染，从而降低吸收、散射产生的能耗;组织施工人员参与接续测试技术的学习，以提高其处理实际问题的能力，从而保证信息通信的质量。总之，通信传输技术是实现通信网络信息安全、可靠、高效传输的重要技术条件，对其的研究应坚持与时俱进的原则，以适应社会经济的发展。
参考文献:
［1］席玮．传输技术在信息通信工程中的有效应用分析［J］．中国新通信，2015(24):91．
第4篇：简述卫星通信的特点范文
关键词：4G移动通信技术特点网络结构关键技术
1、引言
移动通信是指移动用户之间，或移动用户与固定用户之间的通信。随着电子技术的发展，特别是半导体、集成电路和计算机技术的发展，移动通信得到了迅速的发展。随着其应用领域的扩大和对性能要求的提高，促使移动通信在技术上和理论上向更高水平发展。20世纪80年代以来，移动通信已成为现代通信网中不可缺少并发展最快的通信方式之一。
回顾移动通信的发展历程，移动通信的发展大致经历了几个发展阶段：第一代移动通信技术主要指蜂窝式模拟移动通信，技术特征是蜂窝网络结构克服了大区制容量低、活动范围受限的问题。第二代移动通信是蜂窝数字移动通信，使蜂窝系统具有数字传输所能提供的综合业务等种种优点。第三代移动通信的主要特征是除了能提供第二代移动通信系统所拥有的各种优点，克服了其缺点外，还能够提供宽带多媒体业务，能提供高质量的视频宽带多媒体综合业务，并能实现全球漫游。现在用的大多是第二代技术，第三代技术还不太成功，但已有了第四代技术的设想。第四代移动通信系统（4G）标准比第三代具有更多的功能。
2、4G简述
在移动通信领域，每10年就发生一次革命性变化。80年代的第一代模拟移动通信系统和90年代的第二代蜂窝移动通信系统主要用于话音业务和支持电路交换类型的业务，这两代系统的空中接口速率只有几百kbit/s。将在21世纪初投入使用的3G系统IMT-2000在室内环境下能提供2Mbit/s的速率，在车载情况下速率至少为144kbit/s。移动通信已成为当代通信领域发展潜力最大、市场前景最广的热点技术。当今移动通信系统正向高数据率、高度移动性和大范围覆盖方向发展。
尽管3G系统标准比现有无线技术更强大，但也将面临竞争和标准不兼容等问题。人们呼吁移动通信标准的统一，期望通过第四代移动通信标准的制定来解决兼容问题。
国际电信联盟（ITU）目前已开始研究制定4G系统标准，把移动通信系统同其他系统（如无限局域网，WLAN）结合起来，产生4G技术，2010年前使数据传输速率达到100Mbit/s。提供更有效的多种业务，实现商业无线网络、局域网、蓝牙、广播、电视卫星通信等的无缝衔接并相互兼容。4G应具有更高的数据率和频谱利用率，更高的安全性、智能性和灵活性，更高的传输质量和服质量（QoS）。4G系统应体现移动与无线接入网及IP网络不断融合的发展趋势。因此4G 系统应当是一个全IP的网络。
3、4G的技术特点
4G是多功能集成宽带移动通信系统，比3G更接近于个人通信。其特点主要有：
（1）高速率。4G的信息传输速率要比3G高一个等级，从2Mbit/s提高到10Mbit/s。
（2）灵活性强。4G拟采用智能技术，可自适应地进行资源分配。采用智能信号处理技术对信道条件不同的各种复杂环境进行信号的正常收发。有很强的智能性、适应性和灵活性。
（3）兼容性好。目前ITU承认的、已有相当规模的移动通信标准有GSM、CDMA和TDMA三大分支，可通过4G标准的制定来解决兼容问题。
（4）用户共存性。4G能根据网络的状况和信道条件进行自适应处理，使低、高速用户和各种用户设备能够并存与互通从而满足多类型用户的需求。
（5）业务多样性。未来通信中所需的是多媒体通信：个人通信、信息系统、广播和娱乐等将结合成一个整体。4G能提供各种标准的通信业务，满足宽带和综合多种业务需求。
（6）技术基础较好。4G将以几项突破性技术为基础，如OFDM、无线接入、软件无线电等，能大幅提高频率使用效率和系统可实现性。
（7）随时随地的移动接入。4G利用无线接入技术，提供话音、高速信息业务、广播及娱乐等多媒体业务接入方式，用户可随时随地接入系统。
（8）自治的网络结构。4G网络将是一个完全自治、自适应的网络。可自动管理、动态改变自己的结构以满足系统变化和发展的要求。
4、4G网络结构
4G系统针对各种不同业务的接入系统，通过多媒体接入连接到基于IP的核心网中。基于IP技术的网络结构使用户可实现在3G、4G、WLAN及固定网间无缝漫游。4G网络结构可分为三层：物理网络层、中间环境层、应用网络层。物理网络层提供接入和路由选择功能，中间环境层的功能有网络服务质量映射、地址变换和完全性管理等。物理网络层与中间环境层及其应用环境之间的接口是开放的，使发展和提供新的服务变得更容易，提供无缝高数据率的无线服务，并运行于多个频带，这一服务能自适应于多个无线标准及多模终端，跨越多个运营商和服务商，提供更大范围服务。
4G网络有如下特征：
（1）支持现有的系统和将来系统通用接入的基础结构；
（2）与Internet集成统一，移动通信网仅仅作为一个无线接入网；
（3）具有开放、灵活的结构，易于扩展；
（4）是一个可重构的、自组织的、自适应网络；
（5）智能化的环境，个人通信、信息系统、广播、娱乐等业务无缝连接为一个整体，满足用户的各种需求；
（6）用户在高速移动中，能够按需接入系统，并在不同系统无缝切换，传送高速多媒体业务数据；
（7）支持接入技术和网络技术各自独立发展。
5、4G关键技术探讨
5.1OFDM调制技术
未来无线多媒体业务既要求数据传输速率高，又要保证传输质量，这就要求所采用的调制解调技术既要有较高的信元速率，又要有较长的码元周期，OFDM 技术正满足这一需求。OFDM是一种无线环境下的高速传输技术。无线信道的频率响应曲线大多是非平坦的，OFDM技术的主要思想就是在频域内将给定信道分成许多正交子信道，在每个子信道上使用一个子载波进行调制，各子载波并行传输，这样尽管总的信道是非平坦的，但每个子信道是相对平坦的。且在各子信道上进行的是窄带传输，信号带宽小于信道带宽，大大消除信号波形间的干扰。OFDM技术的最大优点是能对抗频率选择性衰落和窄带干扰，从而减小各子载波间的相互干扰，提高频谱利用率。
5.2软件无线电
软件无线电是将标准化、模块化的硬件功能单元经一通用硬件平台，利用软件加载方式来实现各类无线电通信系统的一种开放式结构的技术。通过不同软件程序，在硬件平台上实现在不同系统中利用单一终端漫游。其核心思想是在尽可能靠近天线的地方使用宽带A/D和D/A变换器，尽可能多地用软件来定义无线功能。其软件系统包括各类无线信令规则与处理软件、信号流变换软件、调制解调算法软件、信道纠错编码软件、信源编码软件等。软件无线电技术主要涉及数字信号处理硬件（DSPH）、现场可编程器件（FPGA）、数字信号处理（DSP）等。
5.3智能天线（SA）
智能天线具有抑制信号干扰、自动跟踪及数字波束调节等功能，被认为是未来移动通信的关键技术。智能天线成形波束可在空间域内抑制交互干扰，增强特殊范围内想要的信号，既能改善信号质量又能增加传输容量。其基本原理是在无线基站端使用天线阵和相干无线收发信机来实现射频信号的收发，同时，通过基带数字信号处理器，对各天线链路上接收到的信号按一定算法进行合并，实现上行波束赋形。
目前，智能天线的工作方式主要有全自适应方式和基于预多波束的波束切换方式。全自适应智能天线虽然从理论上讲可以达到最优，但相对而言各种算法均存在所需数据量，计算量大，信道模型简单，收敛速度较慢，在某些情况下甚至可能出现错误收敛等缺点，实际信道条件下，当干扰较多、多径严重，特别是信道快速时变时，很难对某一用户进行实时跟踪。在基于预多波束的切换波束工作方式下，全空域被一些预先计算好的波束分割覆盖，各组权值对应的波束有不同的主瓣指向，相邻波束的主瓣间通常会有一些重叠，接收时的主要任务是挑选一个作为工作模式，与自适应方式相比它显然更容易实现，是未来智能天线技术发展的方向。
5.4MIMO技术
多输入多输出技术（MIM0）是指在基站和移动终端都有多个天线。MIM0技术为系统提供空间复用增益和空间分集增益。空间复用是在接收端和发射端使用多副天线，充分利用空间传播中的多径分量，在同一频带上使用多个子信道发射信号，使容量随天线数量的增加而线性增加。空间分集有发射分集和接收分集两类。基于分集技术与信道编码技术的空时码可获得高的编码增益和分集增益，已成为该领域的研究热点。MIM0技术可提供很高的频谱利用率，且其空间分集可显著改善无线信道的性能，提高无线系统的容量及覆盖范围。
第5篇：简述卫星通信的特点范文
【关键字】数字调度系统；铁路通信；应用
铁路是一个集合机、车、工等多个部门的企业，各个部分均与铁路运输有着密切相关，保障各个部门信息之间的信息出于畅通状态。铁路数字调度通信系统主要包括站场分系统、网管、中心主系统等部分工程。，分系统与中心主系统采用2Mb/s通道展开连接，达到传输数据、及时呼叫的目的。铁路运输调度主要划分为三级调度通信系统，主要包括区段、局线、干线三个级别。根据业务的性质，铁路运输调度又分为货运调度、列车调度、电力牵引调度等等。铁路区段调度通信系统能够为铁路运输业提供实时信息，达到铁路运输统一指挥的效果。调度通信设备采用数字进行传输，数字调度系统能提供高效的数字连接，确保信号更强、数据不失真的情况。铁路调度通信系统实际运行中依然出现一系列故障，必须实施合理的维护方式进行维修。
一、简述数字调度系统
过去铁路建设过程中，使用的通信设备比较简单，主要运用办理站间路签、路牌及比赛电话传递相关信息。原有的铁路调度系统内把无线和有线进行分离，中间并未设置合理的转接途径，导致部分重要的业务无法进行。随着卫星通信技术和光纤通信技术的普及应用，两种技术合理结合能确保通信技术遍布各个领域。数字调度系统是基于数字传输通道上，采用数字化设备代替原有的区段调度系统、专用电话系统、区转机等设备，达到铁路专用通信的各项功能。数字调度系统是运用数字时分交换技术，把各项专业设备集合为一体，不仅满足铁路专用通信各项基本业务需求，也能实现集中监控、远程维护、故障诊断等功能，在一定程度上减轻维护人员的工作量。操作台使用全新的控制方法，提供最佳的人机界面和用户使用环境，方便操作人员进行操作。
数字调度系统主要划分为主系统、分系统、网络管理系统三个部分。主系统一般设置在调度指挥中线，达到合理调度中心设备的作用。分系统一般用于铁路沿线各个车站。编组场所等，达到合理调度站场电话、区间电话。车站值班台等设施的接入；主系统与分系统采用E1数字通道组合为专用通信网络，主、分系统采用2Mbit/s数字传输通道进行组网，调度员与值班员均设定键控式操作台，通常使用2B+D接口连接在枢纽主系统或分系统，实现呼叫、通话等功能。铁路数字调度通信系统具有直观、清晰、运行稳定、便于维护等特点，能在一定程度上提升列车调度的指挥效率，实现集中监控、远程维护等管理功效，便于展开维修检查工作。数字专用调度系统具备多种模拟与数字接口，主系统与分系统可以根据用户需求和业务状态通过不同形式进行组网。传统列车调度系统属于开发系统模式，并未设定相应的加密处理，用户不需要实施身份识别，方便加入无线调度系统的通道。GSM-R调度通信系统借助FAS网络与GSM-R无线网络合理融合，引进移动用户的SIM卡和固定号码，确保通信系统的私密性。
二、铁路数字调度系统组网方式
数字调度系统主要组网方式包括：总线型、树型、综合型、星型等，根据铁路系统管理的现状和特点，局部调度通信系统主要使用总线型组网方式，站场使用星型组网方式。主系统与分系统采用2个2m口作为基本共线单元，上行2m口和下行2m口各1个。整个调度系统主要设置2个透明传输通道、1个主用通道、1个备用通道，从而组成高效的数字自愈环。数字调度系统如图1。
图1 数字调度系统简图
由图1可知，该调度系统主系统设置下行2m口、各个分系统设置上下行2m口、末端分系统设置上行2m口，调度中心主系统与末端分系统采用备用2m通道进行连接，形成完善的数字调度系统。一般情况下，通信系统采用下行E1通道，系统进行实施监测通信状态的目的。若检测值数字下行E1通道某个部位断开时，及时使用自愈环功能，断开受分系统切换至上行E1通道方向展开通信，确保数字环某处断开不会影响整个系统的正常工作。如果某一个分系统发生断电的状况，系统则自动进行检测，促使断电部位分系统上、下系统进行自动对接，实现保护断点的功能。
三、铁路数字调度系统的主要通信业务
（―）调度电话系统
调度电话系统主要包括调度台、传输通道等组成，列车调度主要借助调度系统的操作台组呼、群呼、选呼沿线车站值班员达到通话的目的。货物调度机各个专用系统调度运用专用系统操作台，对要探险各个车站使用不同呼叫方式实现通话的效果。数字调度系统通过数字共线的功能与各个区段的值班员、调度员、机务段调度员等进行通信。
（二）站场通信系统
站场通信系统作为铁路通信的重要组成部分之一，既能起到调度、联系电话的目的，也能与车站站场用户进行联系，开展客运广播、扳道电话等业务。站场通信一班设置在车站的各个分系统内，能实现驼峰调车、货运通信等功能。
（三）区间通信系统
区间通信系统具有区转机的作用，为下行区间提供通信接口。区间电话可以呼叫上行车站值班室和下行区间电话。沿线各个区间的电话一次接入上行、下行车站系统模拟接口，运用系统的内部交换功能，区间用户可以任意呼叫上、下行值班员。
四、铁路通信系统常见的故障及处理措施
光缆线路日常运用在，因地形的因素致使光缆出现异常受压、接头盒子进水的问题。因此，及时给予针对性的解决对策，能保障通信系统的正常运行。
四、数字调度通信系统常见的故障及维修对策
（一）操作台出现的故障及处理对策
通信系统的操作台主要负责实现各个操作功能，操作台的正常工作是确保整个通信系统运行质量的关键。操作台通过2B+D接口与通信系统DSU板项链，设置主通回路和助通回路，通过这两个通话通路达到用户应答、呼叫等操作。操作台通常主要的故障有死机、直选键故障、数据丢失等等。⑴数据丢失：操作台内设有FLASH芯片，用来存储相关的数据信息。如果网络管理员重新对数据进行下发操作，操作台依然无法接收到有效数据，则通过串口进行连接。改用串口连接之后故障依然无法解决，表明该故障处在分系统和操作台传输部位。通常来说，数据丢失是因ISDN适配器不佳或出现故障，进行更换即可。⑵操作台死机：操作台死机是因不同因素引起的，例如：硬件出现故障、电源环境不佳、程序死锁等等。操作台值班员发现操作台出现死机，第一步再次开启机器。相关研究表明，90%的操作台重启后可以恢复正常操作，此时排除硬件故障这一因素。如果重启机器依然处于死机状态，可能由于电源环境或软件效率引起的。针对这一情况，调度台采用嵌入式设备，使用2B+D接口与分系统达到交换数据的目的。⑶操作台直选键出现故障：拖直选键无灯，查看主板与键盘连线是否出现松动，调度交换机与操作通信是否处在正常状态。操作台必须就席后方可正常工作，可以按下取消键查看是否恢复正常。若无法恢复症状，表示个别直选键卡住，操作台自身出现故障。
（二）ATN板共总模块出现故障及处理
铁路系统运输调度过程中，经常出现共总用户不能呼叫操作台的问题，出现上述情况的原因，是因端口参数设置错误、ATN板共总系统出现故障、外线出现故障等等。实际维修过程中，选定室内外分断点，断开相应的外线，对设备侧用查线机进行测试。若呼叫通话处于正常状态，表明是因外线出现故障，及时对外线进行修复操作即可。如果没有配备查线机，用户线出现短路的情况，直至操作台响铃呼入、端口灯亮表示正常。若设备分断点测试无法正常通话，表示共总模块发生故障，找出对应端口及模块及时把备用模块进行更换。实际更换时，注意把板上标记与模块插槽处在相对应状态，防止出现插错、插反的情况。若更换模块后依然无法正常呼叫，必须及时检查端口的参数、组号类别、电话号码等等。电话号码作为端口号码，出现错误必须重新设定电话号码薄，采用笔记本对故障进行维护。模块维修过程中，故障点一般设置在几个元件内，元件出现故障及时进行修复。
（三）APU主处理器板出现的故障及处理
通信系统的的分系统核心处理器为APU处理板，这个处理板负责整个系统的处理、状态管理、故障处理等功能，内部配备CF存储卡、运行参数、局向表等。每个分系统均设定2个APU板，如果一块儿APU板发生故障，由另一个顶替上去。如果两个APU板出现故障，整个系统会面临瘫痪。APU板是不是出现故障，可以根据其指示灯状态判断。SND、RCV灯表明2Mb/s信号正常收发，PRUN灯表示基本级处于正常运行状态、若MRUN灯不亮，工控机就无法正常运行，可以及时替换APU板。若APU板硬件并未存在问题。可能因CMOS数据出现变化，可以把键盘、显示器与工控机进行连接，开启CMOS程序，修改合理的参数之后，系统再次回复正常操作。
（四）ATN板共分用户出现的故障及处理措施
ATN板工缝其接口通常使用广播接口与站间闭塞电话进行连接，发生故障大多由于接口存在较大的占用问题，从而影响正常的呼叫工作。ATN板共分用户故障一般是因端口参数不佳、模块故障等原因，进行维护操作时，共分和共总端口如果发生跳接故障，操作台助通回路必须占用一部分的呼叫通话，出现这种情况表示端口模块受到破坏，应及时进行相对应的处理。同时，要检查端口是否设置合理的参数，把中继号码设定为操作台号码。如果临站共总端对本站共分端口下发呼叫命令，连接时主要采用2B+D接口与操作台与对方组建响铃通话回路。如果呼叫共分用户的端口占用率不佳，呼叫3次只出现一次正常，表明软件系统出现障碍。软件系统出现故障，必须认真检查所使用的设备与节点，查看功率放大器与检测盘是否出现故障。维修人员要仔细查看操作台配备的直通键情况，如果设定的数据正确，就把用户直通键设定成其他用户，最后检查所用数据的参数。如果端口设置的数据参数与端口重合，呼叫系统就会霸占两个端口，广播机需要连接一个端口，在一定程度上占用较大的空间，修改参数之后即可恢复正常状态。
（五）2Mb/s环路出现的故障及处理
对铁路系统2Mb/s环路出现的故障进行维护过程中，先要认真检查传输节点。传输设备及DTK板之时灯情况。维护办法如下：先把对端设备进行断开处理，并把远端与近端进行打环，仔细检查DTK板知识点是否亮。以此判定出现的故障的位置是2Mb/s通道或DTK板。若远端回路设施一直处在正常运行状态，表示出现故障的地方为对端设备。同时，必须认真测量HDSL电缆的传输质量，拔掉设备规格端点的电路板，测试接线板、端子上要实施整体的绝缘和环阻设置。认真测试单线处于绝缘环境下与沿途配线设备保险器的状态，防止出现测量故障。对2Mb/s电缆质量进行测试时，采用万用表测量电缆的屏蔽层和芯线，芯线与屏蔽层之间设定绝缘。
结束语
总之，保障铁路通信系统的正常运行，需要所有工作人员的努力。铁路数字调度通信系统在操作台、ATN板共分用户、APU主处理器等方面容易出现故障，日常维护处理过程中，巡逻人员要认真操作，及时、冷静的处理存在的故障问题，从而保障铁路通信线路的正常运行。
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