宽频通信

Ⅰ 扩频通信 原理

1，扩展频谱通信的理论基础是：

香农（C.E.Shannon）的信道容量公式，即香农公式：

C=W×Log2（1+S/N）

式中：C--信息的传输速率S--有用信号功率W--频带宽度N--噪声功率。

可以知道当信号的传输速率C一定时，信号带宽W和信噪比S/N是可以互换的，即增加信号带宽可以降低对信噪比的要求，当带宽增加到一定程度，允许信噪比进一步降低，有用信号功率接近噪声功率甚至淹没在噪声之下也是可能的。

2，扩展频谱通信的工作原理：

在发端输入的信息先经信息调制形成数字信号，然后由扩频码发生器产生的扩频码序列去调制数字信号以展宽信号的频谱。展宽后的信号再调制到射频发送出去。

在接收端收到的宽带射频信号，变频至中频，然后由本地产生的与发端相同的扩频码序列去相关解扩。再经信息解调、恢复成原始信息输出。

(1)宽频通信扩展阅读；

扩展频谱通信的特点：

（1）易于重复使用频率，提高了无线频谱利用率

扩频通信发送功率极低，采用了相关接收技术，且可工作在信道噪声和热噪声背景中，易于在同一地区重复使用同一频率，也可与各种窄道通信共享同一频率资源。

（2）抗干扰性强，误码率低

频通信在空间传输时所占用的带宽相对较宽，而接收端又采用相关检测的办法来解扩，使有用宽带信息信号恢复成窄带信号，而把非所需信号扩展成宽带信号，然后通过窄带滤波技术提取有用的信号。

（3）隐蔽性好，对各种窄带通信系统的干扰很小

由于扩频信号在相对较宽的频带上被扩展了，单位频带内的功率很小，信号湮没在噪声里，一般不容易被发现。

（4）适合数字话音和数据传输，以及开展多种通信业务

扩频通信一般都采用数字通信、码分多址技术，适用于计算机网络，适合于数据和图像传输。

（5）安装简便，易于维护

扩频通信设备是高度集成，采用了现代电子科技的尖端技术，因此，十分可靠、小巧，大量运用后成本低，安装便捷，易于推广应用。

Ⅱ 宽带IP卫星通信技术介绍

一、卫星IP网络概述

TCP/IP（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）即传输控制/网际协议，又称网络通信协议，是互联网的基础和核心协议。从本质上说，IP是带网络路径指针可指导网络上数据包从发端到达收端的包协议，TCP是负责确保数据在设备间进行端到端的可靠传输的协议。

利用TCP/IP进行数据传输已成为网络应用主流。基于Internet的应用在全球业务急剧膨胀导致对各种传输手段提供带宽的要求也不断增加，由于卫星通信的覆盖范围广，且具有良好的面状覆盖和广播功能，通信不受各种地域条件的限制，使得发展基于卫星信道的广域IP通信网络也越来越受到重视，并在目前及未来仍会发挥重要的作用。卫星通信也将成为无线Internet的重要组成部分和应用手段。因此利用卫星进行TCP/IP数据传输，构筑卫星IP网络已经进入到现实应用当中。

二、宽带IP卫星通信系统介绍

进一步提高卫星IP网络传输能力的要求，促使了宽带卫星IP网络技术的发展和应用。这里需要面对和解决的核心问题就是TCP传输效率，由于卫星链路固有的传输时延是不可避免的，因此在IPOver卫星应用时TCP的实时确认会极大降低卫星带宽的使用效率，解决的办法是在不断提高卫星信道质量、降低信道差错率的同时，利用协议响应的改进技术提供卫星链路的TCP增强协议（或叫TCP加速协议）来使数据流可充分利用卫星信道提供的宽带服务。

对宽带标准目前并没有统一的定义，现有的卫星链路技术已可提供高达150Mbps的单一卫星链路通信服务，虽然同地面网相比不算什么，但在空间传输上能提供2Mbps的稳定通信链路相对传统卫星通信而言就已经是宽带通信了。

在卫星通信中，宽带IP卫星通信是一个卫星高速通信全新概念，其主要目标就是为多媒体和高数据速率的Internet应用提供一种无所不在的通信方式。

由于卫星处在距地36000km的上空，其宽带IP通信具有如下的特点：

1）信息延时大。信息一次上星到对方应答需530ms左右。

2）卫星转发器资源租费比较高。由于卫星的空间资源有限，发射及运营成本较高，所以卫星带宽的使用需采用合理的卫星网络设计来实现。

3）卫星网络拓扑较为简单，但内部应用及路由日趋复杂。先期卫星的网络结构比较简单，分为常见形状网络和网状网络，随着用户业务需求的变化，其带宽调用方式及静动态路由变换的使用日趋复杂，功能日趋强大。

4）广播特性。可实现一个卫星站点对所有卫星站点的IP广播功能，延伸使用在数字多媒体广播、数字电视及股票金融信息的发布中。

三、VSAT技术组建宽带IP卫星通信网的组成结构及典型应用

利用VSAT的网络结构和技术来组建宽带IP卫星网是目前应用市场上最普遍的做法，不仅可以有针对性地构筑用户专有业务通信网，还可获得很好的投资性价比。

由于VSAT组网的灵活性很高，因此可以为各种用户的不同应用目的提供量身订制的专网设计。从通信体制（多址技术）选择、网络拓扑结构到空间带宽规划都有充分的选择余地来实现应用效率的最大化。

VSAT通信网的一些典型应用：广播电视网；应急通信网；有线通信的备份链路；偏远地区通信网。

四、VSAT技术组建宽带IP卫星网可实现业务及分类

1）早期的VSAT网络主要服务于远程电话，主要基于电路调度及传输；

2）基于VSAT技术发展数据传输网络也是从低速数据采集应用开始的，如地震台测震数据、水文监测数据以及电网远程控制数据等；

3）互联网的发展给了VSAT进入IP通信时代的机遇，随着VSAT系统可提供的应用带宽越来越大，使得VSAT真正进入了对卫星通信而言的宽带时期；

4）目前VSAT的应用已可提供满足高清视频传输的链路服务，可提供双向或非对称的业务传输：

5）在面对各种突发事件及灾害现场的应急通信方面，卫星通信更是发挥着无可替代的重要作用；

6）用宽带IP卫星技术构筑的VSAT网络已可以提供几乎所有的综合业务传输通道。