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篇1:卫星移动通信系统终端地球站管理办法
卫星移动通信系统终端地球站管理办法
第一条 为了规范卫星移动通信系统终端地球站的设置使用,避免和减少卫星移动通信系统之间、卫星移动通信系统与其他无线电业务系统之间的干扰,根据《中华人民共和国无线电管理条例》,制定本办法。
第二条 在中华人民共和国境内设置使用卫星移动通信系统终端地球站,适用本办法。
本办法所称卫星移动通信系统终端地球站(以下简称“移动地球站”),是指使用卫星移动业务频率的卫星移动通信系统中民用的船载终端、航空器载终端、车载终端、固定终端、便携式终端和手持机。
第三条 设置使用移动地球站的,应当使用中华人民共和国工业和信息化部(以下简称“工业和信息化部”)批准的卫星移动通信系统或者卫星移动业务频率,通过工业和信息化部批准的境内关口地球站进行通信,并通过国家批准的在境内经营卫星移动通信业务的服务提供者(以下简称“境内经营者”)办理入网手续。但是,本办法另有规定的除外。
第四条 设置使用卫星移动通信系统车载终端、固定终端、便携式终端和手持机(以下统称“陆地移动地球站”)的,应当按照本办法的规定向无线电管理机构申请办理无线电台注册登记手续,领取电台执照。
在具有中华人民共和国国籍的船舶或者航空器上设置使用卫星移动通信系统船载终端、航空器载终端的,应当按照《中华人民共和国无线电管理条例》的规定办理设置使用无线电台手续,领取电台执照。
第五条 工业和信息化部委托省、自治区、直辖市无线电管理机构负责受理陆地移动地球站无线电台注册登记手续的申请,核发电台执照。
第六条 陆地移动地球站的设置使用人可以自行办理无线电台注册登记手续,也可以委托为其办理入网手续的境内经营者代办。
第七条 陆地移动地球站的设置使用人或者其代理人应当向设置使用人住所地的省、自治区、直辖市无线电管理机构申请办理无线电台注册登记手续,领取电台执照。
申请办理无线电台注册登记手续,应当提交下列材料:
(一)《移动地球站注册登记申请表》(附录一);
(二)单位证明或者个人身份证明材料的原件、复印件或者扫描件;
(三)已办理相关卫星移动通信系统入网手续的证明材料的原件、复印件或者扫描件。
受理单位在验证前款第二项、第三项材料的真实性后应当及时将原件退还申请人。
申请人可以通过受理单位指定的信息系统,进行网上申请。
第八条 申请材料不全、不符合法定形式的,无线电管理机构应当当场或者在五个工作日内一次告知申请人需要补正的全部内容。
申请材料齐全、符合法定形式和本办法规定的,无线电管理机构应当当场或者在二十个工作日内核发电台执照;不符合规定条件的,应当书面通知申请人不予核发电台执照并说明理由。
第九条 变更已领取电台执照的陆地移动地球站的设备或者使用人的,应当按照本办法的'规定重新办理无线电台注册登记手续,换发电台执照。
停止使用已领取电台执照的陆地移动地球站的,应当到原发照机构办理注销手续,交回电台执照,并告知设备处理情况。
第十条 无线电管理机构应当自核发、换发或者注销电台执照之日起三十日内,将相关陆地移动地球站的有关资料和电台执照编号录入工业和信息化部的无线电管理相关数据库。
第十一条 境内经营者入网开通各种类型或者型号的陆地移动地球站设备,应当提前四十五日填写《移动地球站技术资料备案表》(附录二),报工业和信息化部备案。
资料齐备、真实的,工业和信息化部应当在相关设备入网使用前将上述陆地移动地球站技术资料录入工业和信息化部无线电管理相关数据库,并通知各省、自治区、直辖市无线电管理机构。
第十二条 境内经营者为陆地移动地球站设置使用人办理入网手续,应当告知其需按照本办法的规定办理无线电台注册登记手续,领取电台执照。
第十三条 境内经营者应当按照工业和信息化部的要求报送系统中移动地球站的有关资料,配合无线电管理机构对系统中移动地球站进行的监督管理。
第十四条 应对突发事件、危及人民生命财产安全等紧急情况的,可以临时设置使用未取得电台执照的陆地移动地球站,但是应当及时向临时设置使用地的省、自治区、直辖市无线电管理机构报告。紧急情况解除后需要继续使用的,应当按照本办法的规定办理无线电台注册登记手续,领取电台执照。
第十五条 临时设置使用移动地球站,涉及使用未经批准的卫星移动通信系统或者卫星移动业务频率的,应当向工业和信息化部提出申请。经审查批准、领取电台执照后方可设置使用,使用期限不得超过六个月。
第十六条 境外短期来华的团体和个人拟临时入境使用已在境外办理入网手续的陆地移动地球站的,由国内接待单位或者对口的业务主管部门向工业和信息化部提交书面申请、使用人身份证明材料和相关技术材料。经审查批准、领取电台执照后方可在境内设置使用,使用期限不得超过六个月。
第十七条 外国船载、航空器载移动地球站需要在我国境内使用的,其使用的频率应当经工业和信息化部批准,并遵守中华人民共和国缔结或者参加的国际条约和中华人民共和国的法律规定。
第十八条 移动地球站的设置使用人,应当接受无线电管理机构对其使用的设备和无线电台执照的核验和监督检查。
第十九条 违反本办法第三条、第十五条、第十六条规定,擅自设置使用陆地移动地球站的,按照《中华人民共和国无线电管理条例》第四十三条的规定处罚。
第二十条 违反本办法第四条第一款、第九条第一款规定的,由有关省、自治区、直辖市无线电管理机构责令限期改正;逾期不改的,按照《中华人民共和国无线电管理条例》第四十三条的规定处罚。
第二十一条 各国驻中华人民共和国使(领)馆和享有外交特权与豁免的国际组织驻中华人民共和国的代表机构设置使用移动地球站、外国领导人访华临时设置使用移动地球站的,应当事先通过外交途径向工业和信息化部提出申请。
第二十二条 本办法自6月1日起施行。
篇2:卫星移动通信终端天线技术探讨论文
卫星移动通信终端天线技术探讨论文
在当前世界的通信领域内,通过移动的卫星进行通信,是人们应用较为广泛的方式之一,也是通信领域内的重要课题。这种通信技术能够保证在地球上的每个地方、每个时间点、每个用户都能够被纳入到这种通信系统中来,可以说极大程度上方便了人们的交流与沟通,促进了世界经济的发展。国家铁道部以及多个自然科学基金共同投资研发的车载相控阵天线技术,体现了我国卫星移动通信的具体应用和进步。
一、低增益全向天线
这种天线通常具备很高的全向性,它的结构也主要包括交叉下垂偶极子天线,除此之外还包括四分螺旋天线和微带圆柱盘天线等。通常情况下,偶极子天线会保持着交叉下垂的状态,并且会通过一对偶极子天线在中心处,以交叉和垂直的方式组合而成。四根螺旋线的馈电幅度相同,相对相位分别为0度、90度、180度、270度。但是因为它占据了所有同步卫星轨道,所以无法继续进行轨道复用。
二、中增益追踪天线
中增益追踪天线有两种方式可以实现对卫星的追踪,分别是电控相控阵天线和机械自动调向线天线阵。
2.1电控相控阵天线
相对于机械控制定位线天线阵来说,电控相控阵天线更加的灵活、可靠。这种天线能够完美地和地面的移动物体保持一致的形状,且具有十分美化的外观,很难被发现。当天线进行定向时,第一步就要在两个交叉方向,水平和垂直方向上接收着最强的信号,继而通过后来接收到的强信号完成定向系统的初始化进程。通常情况下,追踪模式会通过连续天线扫掠来完成对电控相控阵天线的把控,同时也会利用速率传感器完成把控。在这种把控方式和力度之下,当衰减现象变得更加明显时,就会抑制住闭环系统所发挥的作用。此时,开环系统就开始启动,并且会维持大约数秒种的时间,从而帮助传感器完成漂移,达到初始化状态。
2.2机械控制定位线天线阵
在中增益追踪天线当中,机械控制定位的天阵线属于成本较为低廉的追踪天线。尽管该天线与地面移动物体之间的共形性较差,但是其具体的外观和尺寸与低增益天线不同,是由多个微带贴片组成的天线阵,这就使得其闭环系统主要采取的方式是单信道脉冲技术,其开环系统主要采取的.是速率传感器技术,最后由两者共同协作,完成天线定位。这种定位方式相对来说更加准确、可靠。完成定位之后,微带贴片就会被切分成两半,产生和信道和与差信道,继而将差信道调制入和信道当中,最后通过接受线路来完成对和信道的检测。为了尽量减弱衰减的影响程度,必须通过和信号对差信号进行归一化处置,目的是为了尽可能产生误差信息。运行过程中,通常会通过搜寻系统来完成最强轴向信号系统的搜寻工作,以保证卫星能够被天线追踪到,然后一旦追踪到之后,闭环系统就开始发挥作用。信号严重衰减时,开环系统启动,维持数秒钟,完成初始化工作。
三、实际应用
卫星通信系统中,常采用低增益全向天线应用于车辆移动站的终端天线上,其仰角为20度到60度,其增益为3至6dB。这种天线的花费较小,且使用较为简单。通常,移动车辆会利用机械控制或中等增益平面来追踪天线,这种天线仰角为20度到60度,方位角为360度,增益为10至14dB。对于固定站的移动终端来说,其通常采用强方向性的天线来追踪天线,其增益能够达到15dB至22dB之间,其仰角为5度到90度,这种天线的结构通常为一维天线阵。因为一些特殊原因,因此这种天线阵大多采用螺旋天线,因为首先,其结构较为简单,容易进行功率馈送;其次,具备覆盖接收和发射频段的宽频带特征;最后,机械结构不复杂,易于上手,每个阵元能够提供7.5dB的增益,能够通过波束的振动,实现误差检测。当前,卫星移动通信已经发展到了航空通信领域,如何进一步提升其应用范围,是非常值得探讨的话题。
四、结论
综上所述,笔者可以得出结论:相对于中增益天线来说,低增益的全向性天线具备良好的全向接收特性的优点,不需要对卫星的信号进行追踪,且具备非常高的性价比,使用成本较低,但同时也存在一些缺陷,就是对于卫星的发射能量有着非常高的要求,且无法进行信道复用;中增益天线则具备较高的增益,且星间的隔离性较强,可以用于信道复用,但是同样无可避免地存在一些缺陷:其波束较窄,因此地面的物体进行移动或者是转向时,中增益天线必须电控或者机控来保持追踪状态,从而确保天线指向卫星。尽管电控相控阵天线具备非常良好的性能,但是其使用成本较高;机械调向天线阵成本较低,但其共形性又有所欠缺。
参考文献:
[1]无奇.卫星移动通信终端天线技术研究[D].东南大学,.
[2]张大印.卫星移动通信终端天线的研究与实现[D].北京邮电大学,.
[3]丁阳.通信卫星区域覆盖多波束天线设计与多频带终端印刷天线研究[D].西安电子科技大学,2014.
篇3:卫星移动通信系统的论文
卫星移动通信系统的论文
摘要:在卫星移动通信系统中,位置管理性能的优劣直接影响系统的服务质量。位置管理中的位置更新和位置寻呼是其中的关键,低频率的位置区更新以及一次寻呼成功能降低信令开销,节省网络资源,优化网络配置。而基于动态位置区的更新策略,可动态调整位置区的更新时刻,减轻网络负荷。
关键词:位置管理;位置更新;通信论文
1引言
卫星通信与传统的地面蜂窝移动通信相比,其突出的优点是不可取代的。首先,卫星通信系统通过空中卫星作为其中继站,对移动终端的上行信号进行转发,使得通信的覆盖区域大,通信距离远。其次,在卫星通信系统中,只要是在卫星的波束覆盖区域内,所有的地球站以及移动终端都能利用这颗卫星进行机动灵活的相互间的具有多址联接性通信,并且卫星采用的是微波频段,其通信频带宽,通信容量大。最后,卫星通信系统都有一个共同的特点,即通信的成本与距离无关,通信线路稳定,质量好[4]。在卫星通信系统中,由于中、低轨卫星系统路径损耗小,传播时延低,对用户终端的有效全向辐射功率和接收机品质因素的值要求低,可支持手持机直接通过卫星进行通信,因此低轨通信卫星系统是现在研究的热点。移动性管理技术作为卫星移动通信的一项关键技术,关系到整个网络的性能[2]。随着卫星通信技术的发展,通信系统小区容量不断的增加,用户接入的增加使得网络在处理终端移动性的信令开销和数据库的负荷也随着增加,良好的移动性管理策略可以大大的降低系统运行的负荷,显著提高系统的性能。移动性管理(mobility management)是移动通信领域的一个具有挑战性的问题。
2位置管理
移动性管理主要包括:位置管理和切换管理。在移动通信网络系统中,移动终端可以不受固定的点到点的限制而自由的移动,并且移动终端可以在任何时刻、任何地方、随时随地的接入到通信系统中,亦能和网络时刻的建立链接,进行相关的业务功能。移动通信网络系统的.优越性为移动性终端提供了动态服务,系统如何识别移动终端的位置信息,并且为其保证正常的通信,成为移动通信的重要特征,这主要是通过位置管理来实现的。位置管理主要负责跟踪、存储、查找和更新移动终端的位置信息,位置区管理主要包括位置区更新和位置寻呼,位置区更新的目的是为了使得网络能实时的获取终端所在的位置,以便网络要对终端进行寻呼时,可以通过网络数据库获得终端最近一次更新的位置区识别码对终端进行精确快速的呼叫[5~7]。位置管理是满足移动终端可以在移动通信系统覆盖的范围内自由移动,不受任何地域限制的前提。位置管理能够使网络跟踪移动终端的位置,是网络为传递呼叫而定位移动终端确定移动终端当前接入点的过程。而这就需要移动终端按照一定的准则向网络报告其位置信息。这一过程就属于移动终端的位置区更新过程。
3静态位置管理
静态位置管理策略是与地面通信系统一样,将卫星点波束固定的划分为若干的位置区,或者将地球站的覆盖区域固定的划分为若干的位置区,或者是两者的结合。都采用的是两层位置数据库结构,即HLR和VLR。HLR存储了所有网络内注册用户的各种信息,包括位置信息。VLR存储所管辖区域中移动终端的来话、去话呼叫所需检索的信息以及用户签约业务和附加业务的信息。基于静态固定的位置区划分,其位置区更新流程如下:(1)终端开机注册,首先向管辖当前LA的VLR0,发起位置区更新请求。(2)VLR0登记终端的位置信息,并发给HLR。(3)HLR登记终端的当前位置信息。(4)终端跨位置区移动,位置区ID发生改变,终端发起位置区更新请求。(5)VLR1登记终端的位置信息,并发给HLR。(6)HLR记录终端位置信息,并指示VLR0删除终端的位置信息。(7)VLR0删除终端的位置信息,表明终端已不在其管辖的位置区之内。由于低轨卫星绕着地球的高速运转,绕地球一周的时间平均约为114分钟,故使得终端的波束覆盖时间很短,以卫星波束划分位置区的方法会造成频繁的位置区更新,这样会使得信令开销大大增加,而以固定的地球站划分的位置区则容易因终端于两个LA之间频繁移动,造成乒乓效应,为了解决上述问题提出了动态位置管理。
4动态位置管理
4.1基于运动的动态位置管理基于运动的动态位置区管理为根据单个移动终端的运动状态来动态的为终端划定一个位置区更新范围,通常将称运动门限值为M,当终端移动跨越的小区超过门限值M将执行一次位置更新。基于该基础上提出了基于可变位置区的动态位置区管理算法[9],该算法基于二维六边形多级位置区蜂窝网络结构以及液体流动运动模型假设,先根据用户的呼叫和运动模式来优化运动门限,再确定更新的位置区大小,其优点在于位置区大小的变化频率低,系统不必频繁的切换位置区的级别且可以避免“乒乓效应”。移动终端进行位置区更新后,系统通过终端的运动确定位置区的范围。文献[16]提出了三重运动门限值,三个门限值分别为q、n、m,q为跨越不同位置区的个数,n为跨越不同小区的个数,m为跨越小区的个数。当跨越小区数达到阈值n和m时,执行VLR更新;当跨越小区数达到阈值n和m时,并且跨越的位置区数达到阈值q,则执行VLR和HLR更新。4.2基于时间的动态位置管理与静态位置管理类似,基于时间的动态位置管理也需要设置一个定时器,所不同的是静态位置区管理的定时器的阈值是固定不变的,而基于时间的动态位置管理的定时器阈值在每次触发位置区更新之后,或根据移动终端的移动速度,或根据移动终端的运动状态,或根据移动终端的呼叫到达率等信息,来动态自适应的调整定时器的阈值。文献[8]中提到了根据移动终端的业务状态和呼叫到达率来动态的设置定时器的阈值一种算法,其假设用户的业务为呼叫业务,且服从泊松分布,用λcur表示用户当前时间段的呼叫到达率,λpre为上一时间段的呼叫到达率,由此可得终端的呼叫业务变化率为:便可根据终端的呼叫历史来统计出终端的平均到达率λ。为了避免呼叫到达时过长的无位置更新状态,使得寻呼时间变长,应该保证位置更新率不小于呼叫到达率λ,即强制更新时间周期T应小于或等于终端的平均呼叫间隔时间。故,按照下式计算定时器的时间T即在某一时刻根据历史的呼叫平均到达率,从服从[1/2λ,1/λ]的均匀分布中取一个随机数(rand表示取一个随机数),然后取T为大于ρ的整数作为定时器的更新时间阈值。
5目前存在的问题
(1)固定位置区划分策略是基于绝对地理位置,根据事先设定的位置区大小来划分各个位置区的边界,当用户越过边界时便触发更新,寻呼时根据用户所在的固定位置区来传递寻呼信息。固定位置区策略方案虽然较为简单,用户的更新及寻呼都是根据事先在地理上已经划定的位置区来进行,但容易对在两个位置区之间的来回运动的用户造成“乒乓效应”。且静态位置区管理将用户的各种运动状态,移动速度和呼叫类型与位置区管理隔离开来,对所有的移动用户使用同一的位置区管理策略,在适用性上明显存在不足,不能根据用户的运动状态,移动速度和呼叫类型来动态优化位置区管理开销。(2)基于运动的动态位置管理可能会对大部分时间处于低速运动状态的用户,由于某些时段的高速运动而设置位置区的更新半径过大,用户长时间的无位置区更新;而大部分时间处于高速运动的用户,却因某些时段低速运动而设置的位置区更新半径过小,导致频繁的位置区更新。同样,基于时间的动态位置管理仅仅根据用户的业务类型和呼叫到达率来设置用户的位置区更新半径,这种方式对不同运动速度的用户适应性不够强,可能会导致低速用户在计时器时间段内频繁的进行位置区更新,而高速用户频繁越区后不能及时的进行位置区更新,从而增加寻呼开销。
6下一步研究方向
(1)采用动态位置区管理的策略,针对单个用户的移动速度、运动状态、呼叫到达率等因素,避免静态位置区管理对不同用户的适应性低,灵活性差的缺点,并且避免处于位置区边缘的移动用户在两个位置区之间频繁切换造成的“乒乓效应”。在确保寻呼到达率的前提下,尽可能的减小移动终端由于自身的自由移动性在位置区之间跨越时,进行位置区绑定更新的信令开销,节省网络信令资源,减轻系统的负荷。(2)针对移动用户的移动速度、运动状态、呼叫到达率等特点,结合时间与运动的动态位置管理策略,解决基于运动的动态位置算法下的大部分时间处于低速运动状态的用户,由于某些时段的高速运动而设置位置区的更新半径过大,用户长时间的无位置区更新;而大部分时间处于高速运动的用户,却因某些时段低速运动而设置的位置区更新半径过小,导致频繁的位置区更新。以及基于时间的动态位置管理算法下可能会导致低速用户在计时器时间段内频繁的进行位置区更新,而高速用户频繁越区后不能及时的进行位置区更新,从而增加寻呼开销的问题。
7总结
卫星通信系统是未来个人通信重要组成部分,而移动性管理技术又是其中不可或缺的部分。本文重点介绍了卫星通信系统中的动态位置管理,基于时间、运动的动态位置管理相较静态位置管理,在节省信令开销,优化网络资源方面更具有优势。针对目前动态位置管理存在的问题,未来可基于各种运动模型,以及个人呼叫业务等因素方面,对动态位置管理策略进行优化,减小网络开销,提高网络的系统性能。
篇4:区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座优化设计
区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座优化设计
针对区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座,提出了一种改进遗传算法(GA)的优化设计.根据改进的区域覆盖星座模型,采用可变维数优化的整数与实数混合的'染色体编码.给出了算法步骤.某区域覆盖低轨卫星移动通信系统星座优化设计算例结果显示了该算法的有效性.
作 者:刘文 张育林 LIU Wen ZHANG Yu-lin 作者单位:刘文,LIU Wen(国防科学技术大学,航天与材料工程学院,湖南,长沙,410073)张育林,ZHANG Yu-lin(东风航天中心,甘肃,兰州,732750)
刊 名:上海航天 PKU英文刊名:AEROSPACE SHANGHAI 年,卷(期):2007 24(4) 分类号:V474.21 关键词:低轨卫星星座 区域覆盖 移动通信系统 星座优化 遗传算法★ 通信论文征文
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