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13.4.2 衛星通信系統

1.衛星通倍系統的構成

衛星通信系統由空中的一顆或多顆通信衛星和多個地球站組成，如圖13-20所示。通信衛星上的衛星轉發器起著中繼的作用，把收到地面發射上去的信號變頻和放大后再發回地面。地球站是衛星通信系統與地面系統的接口，地球站通過地面網絡實現聯網。

為了保證通信衛星的正常工作，通信衛星系統必須有測控系統和監測系統。

測控系統的主要作用是對衛星進行跟蹤測景，控制其準確進入靜止軌道上的指定位置：衛星正常運行后，要定期對衛星進行軌道修正和位置保持。

監控系統的主要作用是對定點的衛星在業務開通前、后進行通信性能的監測和控制，例如對衛星轉發器功率、衛星天線增益以及各地球站發射的功率、射頻頻率和帶寬等基本參數進行監控，以保證正常通信。

通信衛星上除了裝有控制系統外，主要裝有多個衛星轉發器，其主要作用是將地面站發射上去的微弱微波信號經過變頻和放大后再轉發到其他的地球站。

衛星地球站一般由天線系統、收信機、發信機、終端、通信控制器和電源6大部分組成，其主要作用是用于接收和發射微波信號，將多個相距遙遠的地面傳輸網絡通過衛星通信鏈路連接起來，形成四通八達的多種傳輸手段同時存在的通信網絡。

2.衛里通信的網絡結構

每一個衛星通信系統都有一定的網絡結構，使系統內的各地球站通過衛星按一定的形式連接起來。衛星通信的網絡結構分為星型網結構、網型網結構及混合型網結構。

星型網結構的衛星通信網設置有主站，各地球站通過衛星只能和主站相互通信，除主站外的其他地球站之間不能直接通信，必須經過主站轉接才能實現通信。主站是星狀網的中心，它對網絡實施控制和管理。這種網絡是一種高度集中控制的網絡，如圖13-21所示。

網型結構的衛星通信網中，各地球站可經衛星直接相互通信，這種網絡結構是無中心的、分布式的網絡結構，網中各地球站均有雙向傳輸功能。系統信道按照預分配、隨機競爭或者按需分配的信道分配方式將信道分配給用戶使用。

如果系統采用固定分配信道方式，或者是隨機競爭分配信道方式，不需要設置網絡控制主站，系統始終是無中心工作的。如果系統是按需分配信道方式工作，它需要設置網絡控制主站。在分配資源時，系統以網絡控制站為中心，地球站在相互通信前向網絡控制站申請衛星通信信道資源，在完成通信業務之后，歸還所使用的衛星通信信道資源。網型衛星通信網結構如圖13-22所示。

混合型網絡結構是星型網和網狀網的混合體，如果將圖13-21與圖13-22綜合在一起，就組成混合型的網絡結構。這樣的衛星通信網絡比較大，傳輸的業務范圍也較廣。如果一部分用戶以數據業務為主，另一部分用戶以語音業務為主，應用混合型網絡結構比較合適，這樣既可以滿足不同用戶的要求，又能有效地提高整個通信網的效果。

混合型網絡結構采用混合的控制方式，即系統的信道分配、設備性能的監控、計費等由主站集中控制來完成，而各地球站之間的語音業務是直接進行通信，采用分散控制方式。混合控制方式衛星通信信道的利用率較高，但系統呼叫和建立通信線路的時間較長，與集中控制方式一樣，系統的可靠性介于集中控制和分散控制之間。

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