通 过 VSAT 的 蜂 窝 电 话

  卫 星 通 信 早 期, 小 功 率 的 卫 星 要 求 有 较 大 的 地 球 站 天 线和 高 功 放。 随 着 固 定 卫 星 性 能 改 善, 地 球 站 不 断 减 小 规 模和 上 行 线 功 率。

  当 计 算 机 通 信 协 议 已 趋 成 熟 且 允 许 公 共 电 话 互 通 时, 甚小 口 径 终 端 (VSAT) 开 始 为 话 音 和 数 据 应 用 提 供 卫 星 通 信 业务。

  现 在 新 一 代 低 地 球 轨 道 (LEO) 卫 星 使 卫 星 通 信 又 有 了 改 进, 它 缩 小 了 地 球 站 规 模 使 手 持 终 端 能 付 诸 应 用。 这 类 系统 面 临 的 一 个 真 正 问 题 是: 在 这 种 价 格 条 件 下 是 否 对 LEO卫 星 业 务 有 足 够 的 需 求。

  采 用 LEO 与 其 它 商 用 事 业 一 样, 其 生 存 力 将 取 决 于 能 否 按用 户 可 接 收 的 价 格 满 足 其 需 要。 假 如 其 它 系 统 能 以 更 低的 价 格 满 足 相 同 的 需 要, 那 么 市 场 经 济 已 表 明 最 低 的 价格 供 应 商 将 稳 操 胜 券。

  毫 无 疑 问,LEO 卫 星 系 统 有 潜 力 提 供 全 球 话 音 和 数 据 业 务。所 述 系 统 能 覆 盖 地 球 上 几 乎 全 部 表 面, 包 括 用 户 极 少 或没 有 用 户 的 地 区。 事 实 上 大 家 都 认 为 对 全 球 通 信 业 务 的需 求 大 大 超 过 现 有 系 统 的 能 力。

  明 显 的 商 业 问 题 是 LEO 系 统 要 求 的 费 用 能 否 证 明 将 低 到 业务 需 求 的 水 平。 将 现 场 使 用 已 证 明 的 技 术 作 某 些 创 新 的结 合, 能 以 明 显 低 的 价 格 和 较 少 的 技 术 风 险 达 到 许 多 潜在 的 业 务 要 求。

  VSAT 得 到 现 场 验 证

  VSAT 用 固 定 卫 星 提 供 话 音 和 数 据 通 信。 鉴 于 这 些 卫 星 一 般具 有 半 球 覆 盖,VSAT 可 用 于 长 距 离 的 有 效 通 信 业 务 — 几 千公 里 的 卫 星 链 路 其 成 本 与 一 条 几 十 公 里 的 链 路 一 样。 卫星 转 发 器 的 性 能 也 有 改 进。

  目 前 固 定 卫 星 已 具 有 相 对 灵 敏 的 上 行 线 接 收 机 和 大 功 率的 下 行 线 发 射 机。 这 使 得 VSAT 用 更 小 的 天 线 能 得 到 相 同 的或 更 好 的 性 能。 为 了 使 VSAT 系 统 在 经 济 上 更 具 吸 引 力, 系统 制 造 商 努 力 使 硬 件 成 本 一 再 降 低。 采 用 增 强 话 音 压 缩技 术, 与 过 去 所 有 技 术 相 比 明 显 减 少 了 地 面 (地 球 站) 硬 件的 一 次 成 本 和 卫 星 空 间 部 分 的 持 续 成 本。VSAT 成 本 的 降 低使 新 的 话 音 和 数 据 应 用 节 省 了。

  降 低 用 户 成 本

  降 低 每 用 户 成 本 的 明 显 途 径 是 各 VSAT 或 与 其 它 任 何 通 信系 统 共 同 提 供 该 业 务 所 需 的 设 备, 从 而 共 摊 设 备 成 本。 某些 早 期 提 供 电 话 业 务 的 卫 星 通 信 系 统 采 用 地 面 微 波 系 统相 同 的 行 之 有 效 的 复 用 技 术。 该 系 统 负 载 的 每 条 电 路 仅花 去 每 一 大 地 球 站 较 高 成 本 的 一 小 部 分。 在 相 当 大 的 话务 量 可 结 合 在 一 起 的 地 方 仍 在 使 用 此 种 方 式。 不 过,VSAT改 变 了 这 种 情 况, 因 为 它 们 现 已 向 只 有 一 台 电 话 机 的 远端 站 提 供 业 务。 甚 至 在 VSAT 硬 件 已 降 到 最 低 以 后,VSAT 系 统制 造 商 仍 关 注 尽 量 共 享 设 备 以 进 一 步 降 低 用 户 成 本 的 方法, 这 就 是 采 用 以 传 统 或 无 线 技 术 将 多 个 电 话 连 接 到 VSAT的 方 式。

  其 目 标 是 使 地 面 终 端 设 备 的 成 本 降 到 最 低 点, 而 大 多 数降 成 本 的 可 用 办 法 早 已 实 现。 程 式 的 另 一 部 分 是 连 接 到远 端 VSAT 地 球 站 的 用 户 数 越 多, 每 一 用 户 将 付 的 整 个 VSAT系 统 成 本 比 例 越 小。

  卫 星 传 送 的 蜂 窝 电 话 业 务

  最 近, 经 验 证 的 无 线 用 户 环 路 技 术 已 与 VSAT 系 统 相 结 合,提 供 了 低 成 本、 高 可 靠 性 的 稀 路 由 电 话 通 信。TIW 系 统 公 司和 爱 立 信 公 司 已 生 产 了 一 种 结 合 两 者 最 佳 性 能 的 系 统。该 系 统 将 TIW 公 司 的 灵 活 按 需 多 址 VSAT (FlexiDAMA VSAT) 网 与爱 立 信 公 司 的 GE 无 线 电 话 系 统 综 合 成 一 种 全 分 配 电 话 系统。 它 同 时 具 有 市 话 和 长 途 电 话 业 务, 它 可 以 小 到 一 个 单一 小 区 支 持 几 个 用 户, 也 可 大 到 完 整 的 一 个 电 话 系 统 覆盖 全 大 陆。

  FlexiDAMA/无 线 电 话 系 统 利 用 标 准 蜂 窝 无 线 电 设 备 使 每 用户 成 本 降 至 最 低 限 度 同 时 利 用 了 系 统 每 一 部 分 提 供 的 独特 性 能。

  任 何 卫 星 系 统 的 最 大 运 行 成 本 是 空 间 部 分 的 成 本。FlexiDAMA 是 最 新 颖 的 卫 星 通 信 网 系 统, 它 利 用 了 最 新 的 技术 成 就 既 降 低 设 备 成 本 又 改 善 运 行 效 率。FlexiDAMA 通 过 特别 有 效 地 运 行 卫 星 最 大 限 度 地 减 少 了 空 间 部 分 的 支 出。

  降 低 卫 星 转 发 器 功 率 和 提 高 带 宽 利 用 率 所 采 取 的 独 特 措施 如 下:

  卫 星 口 进 行 极 窄 频 带 和 全 数 字 运 行, 采 用 耐 用 的 前 向

  纠 错 编 码

  全 球 定 位 系 统 (GPS) 导 出 的 频 率 和 定 时 基 准。 这 允 许 绝对 窄 的 射 频 信 道 间 隔、 快 速 调 制 解 调 器 信 号 捕 获 以 及改 善 的 信 令 效 率 卫 星 链 路 的 话 间 压 缩 到 9.6 kbit/s 的 低 速 率 (带 有 传 真和 数 据 调 制 解 调 器 旁 路) 全 部 话 音 电 路 均 为 按 需 多 址 (DAMA)。 电 路 仅 在 需 要 时建 立 真 正 的 话 音 激 活, 所 以 卫 星 能 量 仅 在 话 音 峰 值 时 使 用有 全 分 配 呼 叫 路 由 的 全 贯 通 网 运 行。 网 内 任 一 站 发 出的 呼 叫 不 必 通 过 中 枢、 网 关 或 其 它 任 何 站 可 选 路 直 接通 向 目 的 站。 这 最 大 限 度 地 提 高 了 卫 星 链 路 的 效 率 和减 少 发 射 时 延。

  GE 无 线 电 话 系 统 因 而 极 限 地 提 高 了 地 面 无 线 用 户 环 路 的效 率。 它 是 为 那 些 没 有 蜂 窝 业 务 或 者 没 有 有 线 电 话 业 务地 方 的 特 殊 应 用 而 设 计 的。 按 此 方 法 它 是 无 线 用 户 环 路扩 展 VSAT 网 的 一 种 理 想 方 案。 它 利 用 许 多 厂 商 生 产 的 标 准AMPS (TIA-553) 蜂 窝 电 话。 该 系 统 在 每 一 远 端 站 安 装 小 型 复杂 的 电 话 交 换 机, 可 智 能 地 在 全 网 内 为 呼 叫 选 路 由。 蜂 窝对 蜂 窝 的 呼 叫 通 过 蜂 窝 系 统 自 身 选 路, 不 占 用 卫 星 容 量。呼 出 不 必 经 中 枢 或 其 它 中 继 点 直 接 经 卫 星 选 路 由 到 终 点。GE 无 线 电 话 系 统 提 供 蜂 窝 用 户 必 然 期 望 的 便 利, 包 括:

  能 拨 其 它 电 话 系 统 的 电 话 用 户

  能 接 收 来 自 其 它 电 话 系 统 的 用 户 呼 叫

  呼 叫 转 送

  呼 叫 等 候

  会 议 电 话 连 接

  话 音 提 示 增 加 使 用 该 系 统 的 用 户。

  除 了 常 规 的 话 音 电 话 业 务,FlexiDAMA/无 线 电 话 系 统 亦 已 支持 连 接 蜂 窝 无 线 电 用 户 设 备 的 传 真 和 数 据 调 制 解 调 器。无 需 专 门 选 择 或 配 置 就 可 提 供 有 线 电 话 用 户 应 有 的 全 部电 话 业 务。 该 系 统 甚 至 可 用 于 从 远 地 点 拨 号 连 接 Internet。

  最 佳 性 能 的 完 全 结 合

  此 项 全 综 合 系 统 甚 至 在 最 偏 远 地 点 明 显 地 提 供 成 本 效 益好 的 业 务。 此 类 系 统 所 需 的 综 合 水 平 当 然 能 获 得。 如 何 去做 就 可 区 分 成 功 与 失 败。

  任 何 此 类 系 统 一 定 不 仅 仅 是 一 条 通 信 通 道, 它 必 须 提 供用 户 增 加 后 所 期 望 的 业 务, 必 须 耐 用 并 能 在 扩 展 期 内 无维 护 的 最 恶 劣 环 境 中 运 转, 以 及 必 须 提 供 系 统 经 营 者 所需 的 记 帐 和 管 理 功 能。

  全 综 合 记 帐 系 统 提 供 全 系 统 的 借 方 记 帐, 这 可 对 蜂 窝 (市内 电 话 呼 叫) 和 卫 星 (长 途 业 务) 按 不 同 费 率 记 帐。 记 帐 系统 通 过 卫 星 链 路 得 到 充 分 管 理 并 允 许 蜂 窝 用 户 加 入 或 脱离 该 系 统 以 及“漫 游” 到 远 地 的 小 区。 该 系 统 的 维 护 和 管理 也 可 经 卫 星 链 路 进 行, 不 必 向 远 端 站 址 派 送 技 术 人 员。这 包 括 蜂 窝 相 关 的 活 动 例 如 选 择 蜂 窝 无 线 电 工 作 信 道、检 查 无 线 电 信 道 使 用 的 覆 盖 和 干 扰, 以 及 管 理 记 帐 系 统。它 也 包 括 远 距 离 维 护 卫 星 系 统, 直 到 个 别 电 路 板。 甚 至 可开 发 和 试 验 新 的 系 统 性 能, 然 后 在 卫 星 链 路 上 远 距 离 负载, 不 必 向 远 端 站 址 派 送 维 护 人 员。

  FlexiDAMA/无 线 电 话 系 统 是 成 熟 的 完 整 系 统。FlexiDAMA 有 一 台在 窗 口 NT 工 作 站 上 运 行 的 全 功 能 网 络 控 制 计 算 机 (NCC)。它 对 网 内 每 一 站 提 供 完 整 的 配 置、 运 行 和 维 护 支 撑。 覆 盖区 地 图 上 显 示 各 个 站, 标 明 了 站 址 及 详 细 运 行 状 态。 因 为GPS 接 收 机 安 装 在 每 一 系 统 中, 供 定 时 和 频 率 基 准 之 用,所 以 每 一 站 的 位 置 是 自 动 确 定 的, 操 作 者 不 必 操 劳。 然 后选 中 一 个 站 就 可 提 供 每 一 子 系 统 状 态 的 更 为 详 细 的 图 形显 示, 一 直 到 线 路 板 一 级。

  鉴 于 系 统 较 小 且 模 块 化, 安 装 就 简 单 了。 典 型 系 统 可 用 数小 时 安 装 好, 包 括 站 址 准 备 工 作。 某 些 系 统 已 按 过 渡 情 况配 置, 其 全 部 安 装 仅 用 几 分 钟。 要 做 的 全 部 工 作 是 设 备 (小 于 一 米 机 架) 的 实 际 安 装、 连 接 电 源 (备 有 交 流、 直 流 或太 阳 能 电 源 可 供 选 择), 卫 星 和 蜂 窝 天 线 的 安 装、 卫 星 天线 定 向 所 用 卫 星 以 及 启 动 设 备。 此 后 的 运 行 能 自 动 进 行。

  设 备 的 模 块 设 计 可 从 小 型 安 装 开 始, 随 用 户 需 要 增 加 而扩 大。 每 一 FlexiDAMA 机 箱 可 支 持 6 个 以 下 的 信 道 单 元, 另 外再 提 供 一 条 电 话 中 继 线。 在 每 一 站 址 可 安 装 多 个 FlexiDAMA机 箱 并 按 需 要 可 通 过 同 一 卫 星 地 球 站 的 设 备 工 作。FlexiDAMA 系 统 按 设 计 可 扩 展。 一 个 网 中 可 支 持 信 道 数 的 最大 限 度 为 64,000。 已 安 装 了 能 同 时 支 持 成 百 条 电 路 的 终 端。

  GE 无 线 电 话 系 统 配 有 若 干 机 箱 式 无 线 电 信 道 单 元、 一 个无 线 本 地 交 换 机 (WLX) 电 话 控 制 器 和 交 换 机。 每 个 信 道 单元 机 箱 安 装 架 可 装 8 个 蜂 窝 信 道 单 元。 这 些 信 道 单 元 可 用作 控 制 信 道 或 蜂 窝 业 务 信 道。 每 一 站 址 可 安 装 多 个 安 装架, 支 持 32 条 以 下 的 无 线 电 信 道。 此 外,WLX 可 支 持 最 多 为4 个 分 立 小 区 间 的 切 换, 因 此 每 一 无 线 电 话 系 统 能 方 便 地扩 展。 标 准 的 蜂 窝 无 线 电 信 道 单 元 使 用 双 重 空 间 分 集 接收 机 和 4.5 瓦 发 射 机。 可 用 外 加 的 功 率 放 大 器 增 加 基 站 发射 功 率 到 任 何 所 需 电 平。 单 个 FlexiDAMA/无 线 电 话 系 统 选 择恰 当 的 站 址 和 设 备 可 覆 盖 一 个 区: 小 到 一 幢 楼, 大 到 整 个一 座 城 市。

  VSAT/LEO 对 比 成 本

  低 地 球 轨 道 卫 星 系 统 要 对 空 间 器、 发 射 业 务、 设 备 设 计 和维 护 作 实 际 投 资。 如 这 些 系 统 可 用, 其 全 部 投 资 必 须 以 通信 业 务 的 定 价 收 回。 今 后 几 年 中 将 发 射 的 许 多 LEO 系 统 已开 始 介 绍 它 们 各 种 业 务 的 定 价。 许 多 情 况 下 电 话 业 务 的额 定 价 每 分 钟 约 3 美 元 左 右。 与 目 前 最 低 的 INMARSAT 卫 星 话音 价 格 (目 前 唯 一 提 供 全 球 卫 星 传 送 的 话 音 业 务) 相 比, 后者 每 分 经 约 5 美 元 左 右。 由 VSAT 和 蜂 窝 业 务 组 成 的 系 统 能以 低 得 多 的 价 格 提 供 相 同 的 话 音 和 数 据 业 务。

  FlexiDAMA/无 线 电 话 系 统 话 音 业 务 可 能 的 定 价 分 析 是 保 守的, 而 且 仅 考 虑 了 相 对 小 的 网 络。 一 个 大 网 具 有 更 多 的DAMA 电 路, 可 使 成 本 作 更 大 范 围 的 分 摊, 这 就 形 成 更 低 的每 分 钟 付 费。由 于 信 道 的 卫 星 转 发 器 功 率 和 带 宽 的 成 本 是固 定 的, 额 外 使 用 该 资 源 就 降 低 业 务 的 每 分 钟 成 本。 卫 星和 蜂 窝 设 备 (包 括 安 装 和 维 护) 的 成 本 相 对 较 低 很 容 易 系统 的 使 用 中 分 摊。 即 使 在 这 相 对 保 守 的 估 计 中, 日 增 加 信道 利 用 从 10-20% 开 始 (每 信 道 每 天 从 2.4 到 4.8 小 时) 就 有 效地 把 提 供 业 务 的 成 本 减 少 一 半。

  新 的 应 用

  小 规 格 低 成 本 模 块 设 计 的 FlexiDAMA/无 线 电 话 系 统 具 有 新的 能 力, 适 用 多 种 应 用, 某 些 应 用 在 过 去 尚 未 得 到 很 好 使用。 此 系 统 是 基 础 设 施 不 足 地 区 需 要 市 话、 长 话 和 数 据 通信 业 务 综 合 应 用 的 理 想 设 备。 现 举 例 若 干 如 下:

  农 话: 对 边 远 地 点 提 供 完 整 的 电 话 业 务, 有 低 成 本 的市 话 和 长 话 业 务

  救 灾 通 信: 亦 许 没 有 其 它 系 统 能 提 供 如 此 理 想 的 组 合, 供 当 地 行 政 通 信 以 及 与 PSTN 的 长 途 连 接。 移 动 式FlexiDAMA/天 线 电 话 系 统 按 小 封 装 配 备, 重 量 不 超 过 100公 斤, 这 使 它 们 到 达 现 场 后 数 分 钟 内 就 能 安 装 开 通 卫 星 消 息 汇 集 支 持: 此 综 合 系 统 提 供 卫 星 消 息 汇 集 车与 生 产 设 施 间 的 话 音 和 数 据 连 接原 油 开 探/生 产: 该 系统 即 有 行 政 管 理 通 信 (通 常 由 其 它 陆 上 移 动 电 话 系 统提 供) 也 有 到 公 司 总 部 和 PSTN 的 反 向 连 接

  远 距 离 建 筑 项 目 通 信: 在 复 杂 现 场 建 筑 活 动 的 不 同 单位 之 间 可 提 供 行 政 通 信。 无 论 项 目 所 处 地 点 多 远 仍 可提 供 常 规 的 PSTN 业 务   即 时 的 基 础 设 施: 系 统 能 在 无 其 它 通 信 设 施 的 地 区 即时 提 供 电 话 和 数 据 通 信。 这 甚 至 能 用 作 远 端 Internet 拨号 接 入。

摘自《国通网》