衛(wèi)星通信在民航中的應用概述

郭湘云

（中國民用航空飛行學院洛陽分院，洛陽 471001）

1 C波段衛(wèi)星通信網

在1995年國家建立了民航C波段衛(wèi)星通信網，使用的轉發(fā)器為鑫諾1號（SIN0-1）通信衛(wèi)星8B，SIN0-1的使用年限在2011年到期后，轉為使用中星十號通信衛(wèi)星，采用了垂直極化為上行鏈路，下行鏈路則采用了水平極化，帶寬一共為36MHz。采用了美國休斯網絡系統(tǒng)公司的甚小口徑終端，工作波段為4GHz-6GHz，組成部分主要為小型衛(wèi)星電話地球小站和小型衛(wèi)星數據地球小站。網絡方面主要有主用網絡控制中心、備用網絡控制中心和TES系統(tǒng)以及PES系統(tǒng)。現(xiàn)階段建成的TES遠端站有162座，PES遠端站有98座。

1.1 TES網絡系統(tǒng)

基于數字話音和數據通信的網狀網就是TES衛(wèi)星，可以于多個地球站間提供網狀連接，對于系統(tǒng)內遠端站之間的電話和同步或異步數據通信都能夠支持，并且沒有地點限制，除了用于傳輸話音外還可以傳輸數據。

系統(tǒng)采用的調制方式為QPSK和BPSK，提供的前向糾錯編碼的效率是1/2或者3/4。TES系統(tǒng)用于傳輸話音的時候，系統(tǒng)提供的編碼有32kb/sAD-PCM和16kb/sRELP以及9.6kb/sRELP集中方式，應用回波抵消技術，還可以用話音激活技術。這類技術可以節(jié)約帶寬和占用衛(wèi)星通信功率。在現(xiàn)階段的網絡中話音信道接口方式有四種，分別是，4線E/M交換機、TELLABS和ICM卡以及SM T-201信令轉換器，對于不同用戶設備的需求都能夠滿足。目前，自動轉報電路、幀中繼、雷達信號傳輸、甚高頻VHF遙控引接和氣象數據傳輸以及普通電話都是民航TES衛(wèi)星通信系統(tǒng)傳輸的主要業(yè)務。

民航TES衛(wèi)星網擁有的兩套網絡控制系統(tǒng)完全一樣，負責管理和控制網絡，在其中一個系統(tǒng)出現(xiàn)故障情況時由另一個系統(tǒng)接替網絡管控工作。目前網絡中的遠端站覆蓋了全國民航機場，也覆蓋了部分導航臺，共有162個，根據各自的業(yè)務和重要性不同來分類。

1.2 PES網絡系統(tǒng)

PES系統(tǒng)的組成為一個主站（HUB）以及98個遠端站，主要用途是提供數據通信服務，可以提供主站與遠端站的點到點雙向連接傳播，或者是主站到多點的廣播方式傳播。PES系統(tǒng)的遠端站之間都必須要通過網管站進行數字雙向傳輸才可以完成業(yè)務，即完成數據傳輸需要兩跳，無法進行直接的數據通信。網絡的管理中心和業(yè)務中心都是網管站，實現(xiàn)遠端站的信息傳遞，都必須要通過網管站的處理。

民航PES衛(wèi)星網的出境信道有1條，入境信道有7條，出境帶寬是1.6MHz，速率是512kb/s；入境帶寬是0.4MHz，速率是128kb/s。幀中繼和分組干線電路以及氣象數據，都屬于目前民航PES衛(wèi)星系統(tǒng)傳輸的主要業(yè)務。

2 KU波段衛(wèi)星通信網

由于民航通信業(yè)務量日益增多，C波段衛(wèi)星通信資源已經無法很好的滿足業(yè)務需求，從2005年開始，民航總局開始了Ku波段衛(wèi)星網的建設，通過與C波段衛(wèi)星網形成優(yōu)勢互補，組成了一個新型民航專用衛(wèi)星通信網，具備了更高的可靠性，12GHz-14GHz是其工作波段。其網絡主要包含主用網絡控制中心和備用網絡控制中心，以及地面接收站。

2.1 系統(tǒng)簡述

民航Ku衛(wèi)星系統(tǒng)使用了亞洲四號通信衛(wèi)星，采取的是線性極化方式，配備的轉發(fā)器有28個，均是36MHz帶寬的C波段轉發(fā)器，20個KU波段載荷里，有16個固定衛(wèi)星業(yè)務（FSS）頻段以及4個廣播衛(wèi)星業(yè)務（BSS）頻段的轉發(fā)器。Ku衛(wèi)星系統(tǒng)地面磚采用的是VSATPlusⅡ系統(tǒng)，這種系統(tǒng)生產與加拿大PolarSat通信公司，網絡拓撲結構是全網狀結構，并且在這個基礎之上，可以支持單向廣播回傳的星狀網絡結構以及星狀/網狀混合結構。民航KU衛(wèi)星系統(tǒng)采用的調制方式是QPSK，并且采用了多載頻調頻TDMA技術，以及1/2、3/4、7/8的前向糾錯編碼，除此之外還支持幀中繼電路的RS編碼，讓系統(tǒng)解調門限以及天線和功放的配置可以進一步被降低。

2.2 地面站的配置

KU衛(wèi)星通信網絡的網控中心主站在北京，是全網的控制盒管理中心，全網業(yè)務的分配和管理工作都在這里完成，并且，還有一個備份網控站設置在上海，如果出現(xiàn)主站發(fā)生故障的情況，備份站就會對主站的工作進行接替。

不同的地區(qū)有不同的傳輸業(yè)務，因此設置了不同類別的遠端站，其中有10個一類站，23個二類站，12個三類站以及48個四類站，不同遠端站的設備配置也存在差異。目前，幀中繼業(yè)務、甚高頻VHF電路、雷達信號引接、撥號話音電路和視頻會議業(yè)務以及 管制熱線電話等，都屬于KU波段衛(wèi)星網傳輸的主要業(yè)務。

3 結束語

隨著網絡技術的發(fā)展，民航通信網絡建設也日益完善，衛(wèi)星通信承載了越來越業(yè)務，要求著衛(wèi)星通信必須要具備更高的高效性和安全性。經濟的飛速發(fā)展帶動了許多新興業(yè)務，衛(wèi)星通信在這些方面有著獨特的優(yōu)勢，在民航通信領域的發(fā)展空間十分廣闊，并且有非常好的發(fā)展前景，同時也能夠推進民航通信業(yè)的發(fā)展。

[1] 賴月梅.衛(wèi)星通信在民航中的應用概述[J].科技廣場，2014（04）：119-121.