卫星集群应急通信系统

摘要：卫星通信以其独特的特点，在许多场合中具有重要的应用价值。在指挥调度、应急救灾等场合中一般使用地面集群通信，但是其信号覆盖范围有限，集群通信组网受频率资源限制比较大。将具有覆盖面积大、受地理条件限制小以及通信频带宽等特点的卫星通信系统与地面集群通信系统结合组网，形成天地一体化的通信网络。
关键词：应急通信；卫星通信；集群通信；网络

0 引言
在应急场合由于公共网络系统可能受到极大的破坏而无法正常工作，通常使用地面集群通信系统作为专用的应急指挥系统，这也是目前应急通信领域中一个成熟的现实方案。但是，如果在应急场合破坏范围比较大，超出了地面集群通信系统的信号覆盖范围，这时候不管是从应急救援角度还是从通信信号接收质量角度，地面集群通信受到了限制。为此，可以考虑将覆盖范围大，能实现全方位通信的卫星通信网与地面集群通信网结合组网，形成一个天地一体化的通信网络，满足特定需求。

1 卫星通信简述
卫星移动通信是以大气作为传输介质的，它与地面的任何通信方式都不同。特别是随着移动通信的迅速发展，卫星移动通信吸取了传统卫星通信和移动通信的长处，为个人通信的实现提供了重要的方式。一般卫星通信系统由地球站、用户以及卫星组成通信网，如图1所示。

卫星通信系统具有很多特点，例如：
(1)通信距离远，具有全球覆盖能力，能满足立体化的、全方位的多址通信需求，从而实现真正意义上的全球通信和个人通信。
(2)系统容量大，可提供多种通信业务，从而使通信业务向多样化和综合化方向发展，满足用户多方面的需求。
(3)在使用静止轨道的同时也可以使用中、低轨道卫星，使业务性能更优良，但在星座设计和技术上更为复杂。
(4)覆盖面积大、受地理条件限制小、通信频带宽。
(5)信号传输质量高，通信线路稳定可靠。
卫星通信在我国经过40多年的发展，目前已经具有相当成熟的卫星通信解决方案，它成为个人通信的一种重要手段。

2 地面集群通信系统简述
集群通信是一种具有交换和控制功能的专用移动通信系统，它的特点是共用频率、共用设备、共享覆盖区、共享通信业务，共同负担费用。集群系统的分类也是多样的。按控制方式分有集中控制和分散控制集群，按话音处理方式分有模拟集群系统和数字集群系统等其他分类方法。
数字集群具有频谱利用率高，系统容量大、抗干扰能力强、话音质量好、数字加密容易可靠、保密性好等优点，这些优点决定了它是集群通信的发展方向。其采用先进的数字技术、数字信令方式、语音数字编码技术、先进的调制解调技术、数字集群系统集多功能于一体，在技术上和系统容量上满足大型共网的建设要求，能提供指挥调度、电话互联、数据传输、短消息收发等多种业务。图2所示为地面集群通信系统，系统中的用户必须在集群通信系统的信号覆盖范围之内，实现调度室与用户或者用户与用户之间的通信。