（北京延慶某部隊，北京 10210）

傳統(tǒng)衛(wèi)星通信由于受傳輸速率小、延時長和地面站建設(shè)周期長等因素制約，使它逐步退出電力通信領(lǐng)域。近年來，隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其性能發(fā)生了天翻地覆的改變，可實現(xiàn)遠距離傳輸和網(wǎng)絡(luò)組建方式靈活，加之它不受到通信地點以及環(huán)境等因素限制，使其越來越被應(yīng)急通信的所看重和應(yīng)用。而借助于衛(wèi)星應(yīng)急通信手段實現(xiàn)對重要信息和數(shù)據(jù)的傳輸，實時得到精準情報，這對即使順利的開展工作也有著極其顯著的意義，因此建立以衛(wèi)星通信為主的應(yīng)急通信系統(tǒng)也顯得愈加重要。

一、建設(shè)衛(wèi)星應(yīng)急通信的迫切性與必要性

在當前情況下，電力通信企業(yè)需要迫切解決諸多棘手的問題，具體如下：

1）如何保障在突發(fā)事件或突發(fā)性災(zāi)害時指揮中心與現(xiàn)場間的通信暢通；

2）能否及時面向公眾發(fā)布或解除預(yù)警信息；

3）是否在受災(zāi)期間實時實現(xiàn)通信與通電；

4）能否及時組織協(xié)調(diào)各方力量恢復(fù)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)保障通信、通電[1]。

僅依靠有限通信技術(shù)是無法滿足要求的，鑒于衛(wèi)星通信不受到通信地點以及環(huán)境等因素限制，實現(xiàn)遠距離傳輸和網(wǎng)絡(luò)組建方式靈活等優(yōu)點，成為應(yīng)急通信的重要手段。為保障救災(zāi)工作及時開展和順利執(zhí)行，建設(shè)以衛(wèi)星通信為主的應(yīng)急通信系統(tǒng)已然顯得刻不容緩。

二、VSAT衛(wèi)星通信傳輸技術(shù)

目前，國內(nèi)衛(wèi)星通信系統(tǒng)采用的傳輸機制有以下三類，其分別是：時分復(fù)用/時分多址接入（TDM/TDMA）、多頻時分多址（MF-TDMA）和單頻單載波/按需分配多址（SCPS/DAMA）。各傳輸技術(shù)特點如下：

1.TDM/Aloha TDMA

所謂TDM/Aloha TDMA體制，它是一個純星狀的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，該通信系統(tǒng)中的中心站通過利用TDM載波廣播，并在遠端站接收信息和選擇要發(fā)送的信息，從而形成出境信道；而在主站入境方向上，所有的遠端站通過應(yīng)用Aloha機制，并以競爭方式為途徑實現(xiàn)TDMA載波的發(fā)送，從而形成入境信道，為保證通信的可靠性，該信道通過碰撞觸發(fā)信息的重發(fā)來建立。在該體制下的通信由于各端站都要占據(jù)一個帶寬，即在信道內(nèi)無論有無數(shù)據(jù)處理都要占用，致使信道復(fù)用效率大打折扣。而且，一般要求系統(tǒng)通信時延長、實時信好，顯然由于多遠端站點通過競爭、碰撞觸發(fā)重發(fā)機制的方式不適宜用于該場合[2]。加之，該類衛(wèi)星系統(tǒng)為單一網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，故存在著帶寬大、建設(shè)成本高等問題因。

2.MF-TDMA

MF-TDMA是在傳統(tǒng)的時分多址方式的架構(gòu)上經(jīng)多次改良逐漸發(fā)展起來的，其原理較為簡單，是將原來系統(tǒng)中一個高速TDMA載波進行分解，分解后形成不同速率的小TDMA載波，從而使網(wǎng)絡(luò)的所有站點能夠根據(jù)實際通信的需要，實現(xiàn)對這些小載波自動匹配選擇通信。在這種方式下，系統(tǒng)可以進行跳頻和調(diào)速處理，這是在多址方式中，支持對網(wǎng)絡(luò)中不同速率/頻率的載波信息接收和發(fā)射，從而使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)方便靈活地處理信息。其次，單一平臺上的拓撲結(jié)構(gòu)：單跳、全網(wǎng)狀、星型和混合型結(jié)構(gòu)，這體現(xiàn)著MF-TDMA多載波TDMA體制的明顯優(yōu)勢，其可以適用于全網(wǎng)狀業(yè)務(wù)的應(yīng)用，同時也可以配置成星狀業(yè)務(wù)的應(yīng)用等，但不能恰當好處地滿足樹狀業(yè)務(wù)的應(yīng)用。另外，系統(tǒng)需要建立嚴格的幀同步，以滿足系統(tǒng)借助TDMA的成幀格式傳輸信息，為了使TDMA幀的效率得以提高，要求TDMA載波的速率不能過低，這樣的固定幀及突發(fā)包設(shè)計，會降低帶寬利用率，而純TDMA體制則比較昂貴，因此在選擇衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)當注重價格的選擇。

3.SCPC/DAMA

SCPC/DAMA是在原有的FDMA技術(shù)基礎(chǔ)上得以改造，實現(xiàn)對每個信道按需分配進行載波的方式，實現(xiàn)在任意兩節(jié)點間的通信。在該系統(tǒng)中，專門設(shè)置有信令廣播信道實現(xiàn)對系統(tǒng)中信道的建立與釋放。遠端站點支持對DAMA按需分配實現(xiàn)信息的回傳，也可以借助SCPC方式通信處理任意兩節(jié)點。在這種方式下，SCPC/DAMA體制顯得TDMA有著更高得通信效率，緣于其所采用的頻分多址的處理方式，SCPC/MADA體制的系統(tǒng)通過DAMA按需反向回傳分配，大大地節(jié)約了衛(wèi)星帶寬，同時也大大提高了空間信道資源的使用率[3]。其次，連續(xù)載波的業(yè)務(wù)信道方式，可以恢復(fù)中斷后的載波，更加便捷的對系統(tǒng)進行加密，且SCPC體制的中心站建網(wǎng)費用較低。

在上述三種傳輸技術(shù)中，以衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的可擴展性、業(yè)務(wù)提升能力、建設(shè)的拓撲性能等多方面綜合分析，SCPC/DAMA系統(tǒng)有著較強的可擴展性和良好的靈活性。因此，進行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)時，首選SCPC/DAMA系統(tǒng)。

三、衛(wèi)星應(yīng)急通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的實現(xiàn)

在某大型電網(wǎng)公司衛(wèi)星應(yīng)急通信建設(shè)中，其采用的是SCPC/DAMA系統(tǒng)，這保證了任意站點均可實現(xiàn)與上級節(jié)點站間的通信，并且可以依據(jù)業(yè)務(wù)不同需求，實現(xiàn)對衛(wèi)星信道鏈接的自動建立和斷開，依據(jù)業(yè)務(wù)傳輸流量的大小及時對衛(wèi)星帶寬作出調(diào)整。若要建立雙方向的衛(wèi)星信道，需要各站點之間都要發(fā)射一個SCPC載波。

在電網(wǎng)應(yīng)急通信建設(shè)方案中，對電網(wǎng)的調(diào)度中心建立其一個“1發(fā)60收”的中心站點，對各個廠站點建立其“1發(fā)2收”的遠程端站點，實現(xiàn)各廠站點間的直接通信。加入后期需要在一個遠端站和另一個遠端站之間建立直接通信關(guān)系，只需要在原有的遠端站上對系統(tǒng)進行升級處理即可，采用系統(tǒng)臨時分配的子載波進行數(shù)據(jù)通信。

四、結(jié)語

雖然當前電力通信系統(tǒng)多以光纖通信為主，為提高電力通信網(wǎng)具備面對災(zāi)害和應(yīng)急的能力，在電力通信中建立衛(wèi)星通信系統(tǒng)，這對電力應(yīng)急搶修來說有著十分重要的意義。隨著近年來衛(wèi)星通信技術(shù)的蓬勃發(fā)展，其性能發(fā)生了飛躍的改變，可實現(xiàn)遠距離傳輸、網(wǎng)絡(luò)組建方式靈活、不受地面限制等，使應(yīng)急指揮中心能夠迅速部署，實時指揮，實則是對電力通信系統(tǒng)的重要補充。