專利名稱：偏僻農(nóng)村高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種解決偏僻農(nóng)村地區(qū)通信問題的高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置方案。
近二十年，我國通信事業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了縣縣通電話，大中城市實(shí)現(xiàn)了地面?zhèn)€人移動(dòng)通信。但是這種發(fā)展極不平衡。據(jù)原郵電部的統(tǒng)計(jì)，到1998年底，全國尚有50萬個(gè)行政村(約200萬自然村)未通電話。這些行政村絕大部分分布在的我國廣闊的西部，特別是偏僻的邊遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)的農(nóng)村。解決這些地區(qū)的通信問題，對(duì)這些地區(qū)的經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、政治的穩(wěn)定和國防的鞏固都有重要的意義。但是，這些地區(qū)人口分散、交通不便，架設(shè)光纖、電纜是不經(jīng)濟(jì)的，甚至是不可能的，只能靠衛(wèi)星通信。從理論上講，近年來正在發(fā)展中的非同軌道移動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)(例如美國摩托羅拉公司的銥Iridium系統(tǒng))可以覆蓋這些地區(qū)。然而，高昂的設(shè)備費(fèi)(衛(wèi)星移動(dòng)通信手機(jī)價(jià)值2500美元以上)和通話費(fèi)(每分鐘0.9-2.0美元)不是這些地區(qū)的用戶所能負(fù)擔(dān)得起的。相比較而言，采用高軌道(即同步軌道)衛(wèi)星通信是較為經(jīng)濟(jì)的選擇。但是，簡單套用我國現(xiàn)有的高軌衛(wèi)星通信模式也存在明顯的問題。
我國現(xiàn)有的高軌衛(wèi)星通信通信系統(tǒng)主要是通過亞太衛(wèi)星通信系統(tǒng)，應(yīng)用于軍事、交通、煤炭、銀行、新聞、海關(guān)等部門采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信方式。配置和通信原理為在全國幾個(gè)大區(qū)的中心城市(例如北京、廣州、蘭州)設(shè)立地球站，負(fù)責(zé)聯(lián)系通信衛(wèi)星和地面通信網(wǎng)(公共交換電話網(wǎng)PSTN和公共地面移動(dòng)網(wǎng)PLMN)，高軌衛(wèi)星用戶則建立小型衛(wèi)星地球站(VSAT)。通信方式為1)衛(wèi)星用戶與衛(wèi)星用戶之間通過衛(wèi)星直接聯(lián)系；2)衛(wèi)星用戶與地面通信網(wǎng)用戶之間則是通過“衛(wèi)星-地球站-地面通信網(wǎng)”來實(shí)現(xiàn)通信。如果把這一模式直接應(yīng)用于上述偏僻地區(qū)，簡單地在沒有地面網(wǎng)的農(nóng)村設(shè)置高軌衛(wèi)星用戶終端，通信時(shí)便會(huì)出現(xiàn)“近在眼前，繞道千里”的情況，用戶除了負(fù)擔(dān)空間資費(fèi)外還須負(fù)擔(dān)地面長途電話費(fèi)。例如西藏昌都縣山區(qū)的高軌衛(wèi)星用戶要和縣里地方網(wǎng)的用戶通話，就必須通過“衛(wèi)星-廣州地球站-地面長途長話線-昌都縣-縣地方網(wǎng)”才能實(shí)現(xiàn)通信，結(jié)果在總通信費(fèi)用中，絕大部分為地面長途電話費(fèi)。
針對(duì)這一情況，本發(fā)明提供一種高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置方案，它能較為經(jīng)濟(jì)合理地解決偏僻農(nóng)村地區(qū)的通信問題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)配置(1)本系統(tǒng)由高軌衛(wèi)星、網(wǎng)管站、信關(guān)站和用戶終端組成。(2)高軌衛(wèi)星上用點(diǎn)波束和一個(gè)全波束覆蓋整個(gè)地區(qū)，而每一波束對(duì)應(yīng)設(shè)立一個(gè)網(wǎng)管站。譬如在我們國家內(nèi)，可用三個(gè)點(diǎn)波束和一個(gè)全波束，在全國設(shè)立四個(gè)網(wǎng)管站。網(wǎng)管站主要作用是分配通信信道，聯(lián)系不同點(diǎn)波束下的用戶。(3)在每個(gè)點(diǎn)波束下的的范圍內(nèi)，在政治經(jīng)濟(jì)相對(duì)集中(有地面網(wǎng))的地方，分別設(shè)立高軌衛(wèi)星信關(guān)站，其作用是聯(lián)系通信衛(wèi)星和地面通信網(wǎng)(公共交換電話網(wǎng)PSTN和公共地面移動(dòng)網(wǎng)PLMN)。如在我國，農(nóng)村地區(qū)通信首先要解決的是農(nóng)村用戶與所在鄉(xiāng)，縣，地區(qū)的通信問題，為了實(shí)現(xiàn)與最近的本地公共網(wǎng)用戶的聯(lián)系，避免使用公話網(wǎng)長途中繼線，以減少地面長途通話費(fèi)用，本系統(tǒng)在這些地區(qū)的每個(gè)縣都建立高軌衛(wèi)星信關(guān)站。(4)用戶終端為VSAT站。如在我國，VSAT站建在每個(gè)沒有通電話的行政村或自然村。其中，分散、孤立的用戶用單用戶終端VSAT站，居民相對(duì)集中的自然村用一個(gè)多用戶終端的VSAT站。
采用這樣的配置，任意兩地的衛(wèi)星用戶仍是通過衛(wèi)星直接通信。衛(wèi)星用戶與任何一地方的地面通信網(wǎng)用戶的通信，只需通過“衛(wèi)星-被叫地面通信網(wǎng)用戶所在縣的信關(guān)站-地面通信網(wǎng)”實(shí)現(xiàn)通信。由于高軌衛(wèi)星VSAT站相對(duì)中低軌衛(wèi)星用戶終端便宜(約1000美元)，高軌衛(wèi)星通話費(fèi)又較中低軌衛(wèi)星通話費(fèi)低(約0.2-0.3美元/分鐘)，而且隨著用戶增加，通信量增大，費(fèi)用還會(huì)降低。又由于就近入地面網(wǎng)，避免了額外的地面長途電話費(fèi)，因此使用這一方案是經(jīng)濟(jì)的，合理的。
說明書


圖1高軌衛(wèi)星的三個(gè)點(diǎn)波束和一個(gè)全國波束的示意圖。
圖2高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置和通信原理圖。
1衛(wèi)星2、3點(diǎn)波束4全國波束5、6、7、8衛(wèi)星用戶 9、10、11網(wǎng)管站12、13信關(guān)站 14、15地面通信網(wǎng)站16、17公共交換電話網(wǎng)PSTN用戶18、19公共地面移動(dòng)網(wǎng)PLMN用戶下面以我國的情況為例，結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施作進(jìn)一步的說明。
圖1給出了高軌衛(wèi)星的三個(gè)點(diǎn)波束和一個(gè)全國波束的示意圖。相應(yīng)可設(shè)四個(gè)網(wǎng)管站(例如設(shè)在廣州、哈爾濱、烏魯木齊和北京)。網(wǎng)管站的作用是聯(lián)系衛(wèi)星和用戶及信關(guān)站，分配通信信道。
圖2給出了本發(fā)明的高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置和通信原理圖。如圖所示衛(wèi)星1，點(diǎn)波束2、3，全國波束4，衛(wèi)星用戶5、6、7、8，網(wǎng)管站9、10、11，信關(guān)站12、13，地面通信網(wǎng)(PSTN和PLMN)站14、15，公共交換電話網(wǎng)PSTN用戶16、17，公共地面移動(dòng)網(wǎng)PLMN用戶18、19。
由圖2可見，同一點(diǎn)波束下的兩個(gè)衛(wèi)星用戶(例如5和6,7和8)可通過該波束下的網(wǎng)管站(9和10)分配信道后直接通信。不同點(diǎn)波束下的兩個(gè)用戶(例如5和7)可通過點(diǎn)波束2的網(wǎng)管站9，全國波束4的網(wǎng)管站11及點(diǎn)波束3的網(wǎng)管站10分配信道后，利用全球波束直接通信。衛(wèi)星用戶與信關(guān)站的通信(例如5和12,5和13)也是這樣。由此可見，無論衛(wèi)星用戶或信關(guān)站之間的相距多遠(yuǎn)，對(duì)衛(wèi)星通信而言，它們都“近在咫尺”，可快速直接通信。由于我國已實(shí)現(xiàn)縣縣通話，而信關(guān)站設(shè)在縣，因此，衛(wèi)星用戶可與任意地方的地面公共網(wǎng)的固定或移動(dòng)用戶通話，而且通過被叫用戶所在縣的信關(guān)站進(jìn)入地面網(wǎng)，從而省去了額外的地面長途電話費(fèi)。仍用前述的例子，西藏昌都縣山區(qū)的衛(wèi)星用戶要和縣里通話，就只需通過“衛(wèi)星-昌都信關(guān)站-昌都地面網(wǎng)”，結(jié)果大大節(jié)省了經(jīng)費(fèi)和時(shí)間。
權(quán)利要求
1·一種高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置，包括衛(wèi)星，網(wǎng)管站，信關(guān)站和用戶終端，其特征在于(1)高軌衛(wèi)星用點(diǎn)波束和一個(gè)全波束覆蓋全部地區(qū)，而每一波束對(duì)應(yīng)設(shè)立一個(gè)網(wǎng)管站；(2)在政治、經(jīng)濟(jì)相對(duì)集中有地面網(wǎng)的地方，如每個(gè)縣建立一個(gè)高軌衛(wèi)星信關(guān)站；(3)用戶終端為VSAT站，建立在每個(gè)行政村或自然村。
全文摘要
一種解決偏僻農(nóng)村地區(qū)通信問題的高軌衛(wèi)星通信系統(tǒng)配置方案。它由高軌衛(wèi)星、網(wǎng)管站、信關(guān)站和用戶終端組成。在全國設(shè)四個(gè)網(wǎng)管站,每個(gè)縣設(shè)信關(guān)站,用戶終端采用VSAT站。衛(wèi)星用戶之間可通過網(wǎng)管站分配通信信道后直接通信。衛(wèi)星用戶與地面公共網(wǎng)用戶之間可通過衛(wèi)星和離地面網(wǎng)用戶最近的信關(guān)站實(shí)現(xiàn)通信。
文檔編號(hào)H04B7/00GK1233888SQ99106178
公開日1999年11月3日 申請(qǐng)日期1999年4月30日 優(yōu)先權(quán)日1999年4月30日
發(fā)明者陳芳允, 項(xiàng)海格, 姚永煬, 周樂柱, 李斗 申請(qǐng)人:北京大學(xué)