卫星宽带与卫星移动

中国电子科技集团公司第五十四研究所二、宽带卫星通信终端一、中星16宽带卫星通信系统三、天通一号卫星移动通信系统四、卫星移动通信终端五、卫星移动通信研究热点中星16卫星通信地面应用系统主要为个人用户和企业集团用户提供宽带互联网接入服务，并可支持传统的话音业务和线路租用业务；系统同时还可为机动用户终端提供通信服务，支持特殊场景下的应急通信；另外系统还可用于环境信息采集和减灾防灾信息分发。1、系统应用背景一、中星16宽带卫星通信系统（3）企业应用：集团用户或虚拟运营商利用卫星网络组建虚拟私有网络，并具有相应管理权限；（2）应急应用：作为地面网络的备份，为特定用户点对点通信提供保证性带宽；（1）个人应用：终端用户通过卫星网络接入互联网；用户可以局域网形式共享带宽；（4）行业应用：新闻采访、数据采集应用信关站Internet企业应用个人应用SOHO行业应用：新闻采访应急应用2、系统应用场景一、中星16宽带卫星通信系统2、系统应用场景一、中星16宽带卫星通信系统我国具有自主知识产权的中星16号Ka宽带卫星具有26个用户波束、3个馈电波束，在北京、成都和喀什三地设置了三个关口站。与目前国际先进的卫星相比，中星16号Ka宽带卫星的系统容量、区域覆盖等还相对有限，随后建设的中星18号Ka宽带卫星将对此进行全面的补充和完善。届时，除了我国陆地、北海、东海、南海都可以全部覆盖之外，还有几个海洋移动波束可以用于机动应用。这将为我国应急通信提供大范围、全时空的系统保障。一、中星16宽带卫星通信系统3、波束覆盖情况-中星16卫星配置26个用户波束及相应的3个信关波束，覆盖中国部分区域。每用户波束覆盖区域约为20万平方公里。右/左旋圆极化，八色复用，前向340MHz，返向120MHz。一、中星16宽带卫星通信系统3、波束覆盖情况-大平台设计容量大约在120G~150G，该指标与国际高端Ka多点波束卫星容量相当。一、中星16宽带卫星通信系统4、系统组成一、中星16宽带卫星通信系统5、体系结构一、中星16宽带卫星通信系统中国电子科技集团公司第五十四研究所站型目录普通版固定站型谱型谱企业版固定站车载静中通车载动中通便携站机载动中通船载动中通二、站型及终端普通版固定站企业版固定站车载静中通车载动中通船载动中通机载动中通便携站用途家庭上网等企业、学校、医疗、政府机关等应急、救灾、线路备份应急、救灾、行进中业务处理商船、军舰等民航、无人机、科考、测量等应急、救灾、科考天线口径0.75m/1.2m1.2m1.2m0.6m1.2m0.6m0.5m功放2W2W20W20W20W20W2W前向体制DVB-S2XDVB-S2XDVB-S2XDVB-S2XDVB-S2XDVB-S2XDVB-S2X返向体制MF-TDMAMF-TDMA/SCPCMF-TDMA/SCPCMF-TDMA/SCPCMF-TDMA/SCPCMF-TDMA/SCPCMF-TDMA/SCPC信息速率2Mbps4Mbps20Mbps4Mbps10Mbps10Mbps2Mbps二、站型及终端1.覆盖范围：国内覆盖；2.工作频段：S频段上行1980～2010MHz，下行2170～2200MHz；3.通信容量：满足100万用户使用要求；4.互联互通：与PSTN、PLMN、Internet等互连互通；5.业务类型：话音、短消息、传真、数据、视频、小区广播、集群通信等；6.业务速率：1.2kbps～384kbps。主要技术指标三、天通一号卫星移动通信系统系统能力分析-功率受限分析系统组成三、天通一号卫星移动通信系统信关站构成三、天通一号卫星移动通信系统终端型谱四、终端介绍智能手机智能手机增强型手机增强型手机背夹终端背夹终端功能手机功能手机车船载终端车船载终端便携终端便携终端数据采集终端数据采集终端卫通模块在研终端型谱功能手持终端功能型手持终端支持卫星通信和地面移动通信（2G）两种模式；配备实体键盘，采用大容量电池和三防设计，整机设计轻巧便携，可以满足恶劣环境下的使用要求。◆工作网络：卫星移动和地面移动通信（2G）双模；◆卫通业务：语音、数据（9.6kbps）、短信；◆导航定位：北斗B1、GPS；◆其他功能：加密、集群、蓝牙、FM；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防、跌落等；◆电池和续航：电池5000mAh，通话时间≥6小时；◆尺寸和重量：尺寸160×72×28(mm)，重量300(g)。主要指标四、终端介绍智能手持终端智能手持终端支持卫星通信和地面移动通信两种模式；采用智能操作系统和全触屏设计，天线采用抽拉方式；整机设计考虑常规环境下使用，外观时尚、轻巧便携。主要指标◆工作网络：卫星移动和地面移动通信双模；◆卫通业务：语音、数据（9.6kbps）、短信；◆导航定位：北斗B1、GPS；◆其他功能：加密、集群、WiFi、蓝牙、FM；◆工作温度：-20℃~45℃；◆电池和续航：电池4000mAh，通话时间≥4小时；◆尺寸和重量：尺寸144×72×16(mm)，重量280(g)。四、终端介绍智能手持终端增强型手持终端支持卫星通信和地面移动通信两种模式；采用智能操作系统，配备触屏和实体键盘，天线采用抽拉方式；采用大容量电池和三防设计，可以满足恶劣环境下的使用要求。主要指标◆工作网络：卫星移动和地面移动通信双模；◆卫通业务：语音、数据（9.6kbps）、短信；◆导航定位：北斗B1、GPS；◆其他功能：加密、集群、WiFi、蓝牙、FM；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防、跌落等；◆电池和续航：电池5000mAh，通话时间≥5小时；◆尺寸和重量：尺寸160×72×28(mm)，重量350(g)。四、终端介绍便携终端便携终端支持的卫星通信业务种类丰富、传输速率高；支持北斗B1/B3导航功能；采用智能操作系统，配备触屏和实体键盘，接口丰富；采用三防设计，可在恶劣环境下的使用。◆工作网络：卫星移动；◆卫通业务：语音、数据（1.2~384kbps）、短信、传真；◆导航定位：北斗B1/B3、GPS；◆其他功能：加密、集群、WiFi、蓝牙、FM；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防、跌落等；◆电池和续航：电池5000mAh，通话时间≥5小时；◆尺寸和重量：尺寸220×200×50(mm)，重量1350(g)。主要指标四、终端介绍车/船载终端车船载终端支持的卫星通信业务种类丰富、传输速率高；支持北斗B1/B3导航功能；配备动中通天线，接口丰富；采用三防设计，可在恶劣环境下的使用。◆工作网络：卫星移动；◆卫通业务：语音、数据（1.2~384kbps）、短信、传真；◆导航定位：北斗B1/B3、GPS；◆其他功能：加密、集群、；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防、跌落等；◆尺寸和重量：尺寸220×200×50(mm)，重量1350(g)；◆动中通天线：支持自动对星、自动跟踪。主要指标四、终端介绍高速终端低速终端数据采集终端低速采集终端用于低速、稀疏数据采集，小体积、低功耗、内置天线和电池、无需外接供电。◆传输速率：1.2kbps～9.6kbps；◆最大功耗：2W；◆供电：采用电池供电，使用寿命3年以上；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防、跌落等；主要指标高速采集终端用于传输速率高，支持多种业务，接口丰富，天线和主机独立设计，可由太阳能、风能供电或有线供电。◆传输速率：1.2kbps～384kbps；◆最大功耗：10W；◆供电：采用太阳能或风力供电；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防等；主要指标四、终端介绍背夹终端背夹终端作为卫星通信的接入热点、其它终端通过近距离无线（WiFi/蓝牙）连接到背夹终端，经由背夹实现卫星通信。终端采用三防设计，可在恶劣环境下的使用。◆工作网络：卫星移动；◆卫通业务：语音、数据（1.2~384kbps）、短信；◆导航定位：北斗B1、GPS；◆其他功能：加密、集群、；◆环境适应性：温度（-40℃~55℃）、三防、跌落等；◆电池和续航：电池4000mAh，通话时间≥5小时；◆尺寸和重量：尺寸≤80*110*20(mm)，重量300(g)；主要指标四、终端介绍小卫星技术2天地一体化融合技术研究3天地多维资源的共用性研究4其他热点问题1研究热点五、卫星移动通信研究的热点问题具有小型化、模块化、标准化、软件化、分布式、即插即用的特点小卫星技术发展迅速建设迅速、卫星研制周期以天、周、月计算五、卫星移动通信研究的热点问题满足了高校、科研机构课题研究和科学实验的需求；满足了军事应用的需求；小卫星技术发展迅速2013年，英国萨里大学的Strand-1微型卫星发射升空；2013年，NASA的PhoneSat2.4发射升空；五、卫星移动通信研究的热点问题小卫星技术发展迅速基于智能手机软件的高性能、高可靠容错计算存储平台技术；基于GNURadio的空间软件无线电技术；基于自动感知和机器学习的空间自主导航和控制技术。五、卫星移动通信研究的热点问题ITU定义了两类包含移动卫星网络与地面网络的系统，分别为“集成系统（IntegratedMSS）”与“混合系统（HybridMSS）”。二者的主要区别在于移动卫星网络与地面网络是否采用相同的通信频段、相同的网管中心甚至是空中接口。集成系统地面与卫星使用相同的频段并受控于相同的网络，混合系统的地面部分与卫星系统使用不同的频段。天地一体化融合技术研究五、卫星移动通信研究的热点问题卫星网络与地面无线网络组成的混合网络地面部分使用和卫星不同的频段;卫星和地面部分相互关联，但各自独立运作；卫星部分工作在FSS或MSS网络中，地面部分则有固定、移动或漫游的工作方式。天地一体化融合系统—BGAN混合系统五、卫星移动通信研究的热点问题基于热点服务的星地融合系统WIFIATC基站使用和卫星不同的频段;主要解决卫星用户的室内以及密集城市的覆盖问题，用于增强卫星系统的覆盖范围；部分卫星移动通信运营商已推出了卫星链路间接提供WiFi服务的产品和服务。如Thuraya系统的SatSleeve卫星网络适配器，铱系统的“IridiumGo！”以及Globalstar系统的“Sat-Fi”卫星热点设备产品，可通过卫星连接提供地面热点，支持多个终端接入。天地一体化融合系统-卫星与WIFI集成应用五、卫星移动通信研究的热点问题Globalstar、Thuraya和“铱”系统的卫星热点设备通过卫星链路提供热点的服务，可满足当下人们对无处不在的无线互联的需求；较低的服务费率也有助于用户数量的增长。天地一体化混合系统-卫星与WIFI集成应用五、卫星移动通信研究的热点问题天地一体化集成系统-IntegratedMSS的典型架构五、卫星移动通信研究的热点问题基于ATC技术的星地一体化网络架构IntegratedMSS网络星地使用相同频段,和相似的空中接口信号格式,无需双模终端;终端复杂度与目前现有地面网络终端相当，即使与卫星进行通信，也无需专用外置天线；卫星采用高功率、大尺寸天线和多波束设计，并不限制空中接口信号形式,具有兼容地面的卫星空中接口协议（GSM，CDMA2000，WCDMA和WiMAX、LTE等）。典型系统如SkyTerra和TerreStar。天地一体化集成系统-IntegratedMSS的典型架构五、卫星移动通信研究的热点问题大口径多波束天线技术；波束调零与负载动态平衡技术；星上接入与交换技术；波束标校技术。天地一体化融合-通信载荷关键技术五、卫星移动通信研究的热点问题天地一体化融合—一体化空口关键技术—分数频率复用技术每个波束分为两部分；每帧分为2*N个时段。五、卫星移动通信研究的热点问题天地一体化融合—一体化空口关键技术—波束间协作通信覆盖区分为三部分；每帧分为3*N个时段；频谱分为三部分。五、卫星移动通信研究的热点问题天地一体化融合—垂直切换技术五、卫星移动通信研究的热点问题根据ITU无线电规则，一个频段内可有多个系统和业务，实现频率共用；空间业务和地面业务的同频段共用;同步卫星和非同步卫星的同频划分