車載動(dòng)中通組網(wǎng)

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1、皇焦王毽燕查皇盤準(zhǔn)絲墊!!：!霾置童繭I臣耋E昌篋銎圜萬(wàn)方數(shù)據(jù)基于車載“動(dòng)中通”系統(tǒng)的應(yīng)急通信的組網(wǎng)劉晌晌(南京郵電大學(xué)南京21Ooo5)摘要車載“動(dòng)中通”系統(tǒng)是PLMN的補(bǔ)充，是PLMN應(yīng)急通信能力的提升。本文結(jié)合實(shí)際研究項(xiàng)目介紹了車載“動(dòng)中通”系統(tǒng)，并對(duì)應(yīng)急通信組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)中的鏈路協(xié)議，以及衛(wèi)展傳輸時(shí)延大等問(wèn)題進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞動(dòng)中通應(yīng)急通信衛(wèi)塌通信組If{I國(guó)務(wù)院2006年1月8日發(fā)布《國(guó)家突發(fā)公共事件總體應(yīng)急預(yù)案》，要求“建立健全應(yīng)急通信、應(yīng)急廣播電視保障工作體系，完善公用通信網(wǎng)，建立有線和無(wú)線相結(jié)合、基礎(chǔ)電信嘲絡(luò)與機(jī)動(dòng)通信系統(tǒng)相配套的應(yīng)急通信系統(tǒng)，確保通信暢通”?，F(xiàn)有的GsM

2、通信業(yè)務(wù)依賴于大量的基站，在基站覆蓋不足的區(qū)域，以及基站受到自然災(zāi)害、人為破壞等毀壞時(shí)，就難于應(yīng)用GsM進(jìn)行應(yīng)急通信，而月．GsM在高速移動(dòng)中的通信速率也難于支持多媒體業(yè)務(wù)。利用同步衛(wèi)星Ku頻段轉(zhuǎn)發(fā)器的點(diǎn)波束和區(qū)域波束對(duì)我國(guó)火陸的覆蓋，在移動(dòng)平臺(tái)上配置超小口徑衛(wèi)星通信終端，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，簡(jiǎn)稱“動(dòng)L}1通”，是實(shí)現(xiàn)應(yīng)急通信的一種很好的選擇。1“動(dòng)中通”通信系統(tǒng)“動(dòng)中通”通信系統(tǒng)由3個(gè)分系統(tǒng)組成，天線分系統(tǒng)：反射面天線與饋源、天線罩、天線座與傳動(dòng)組合，安裝在載4：車廂頂上的天線罩內(nèi)；伺服分系統(tǒng)：各類傳感器、天線控制器和跟蹤接收機(jī)，安裝在載車乍廂頂上的天線罩內(nèi)；通信終端分系統(tǒng)：L

3、NB、Buc、ModeIn、路由器、終端設(shè)備，其中LNB與BUc安裝在載車車廂頂上，其余安裝在載車內(nèi)?！皠?dòng)中通”通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)是當(dāng)載車在高速運(yùn)動(dòng)、上下坡，顛簸、轉(zhuǎn)彎條件下，天線伺服控制系統(tǒng)使天線波束始終精確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。因此，伺服系統(tǒng)的豐要目標(biāo)是：第一，實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星的跟蹤；第二，實(shí)現(xiàn)天線相對(duì)于大地的穩(wěn)定。本系統(tǒng)采用，步進(jìn)跟蹤和圓錐掃描自動(dòng)跟蹤技術(shù)相結(jié)合的復(fù)合跟蹤技術(shù)，天線控制器根據(jù)載車的地理位置和衛(wèi)星的定點(diǎn)位置，計(jì)算出衛(wèi)星相對(duì)于大地坐標(biāo)的方位角和俯仰角，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使天線波束指向衛(wèi)星，一旦發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星信號(hào)電平大于設(shè)置的fj限電平，則進(jìn)入步進(jìn)跟蹤狀態(tài)。此時(shí)天線波束根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星信號(hào)電平指

4、示，逐步逼近最大信號(hào)電平，然后，天線控制器控制天線進(jìn)行同錐掃描。為了隔離載乍運(yùn)動(dòng)塒天線指向的影響，本系統(tǒng)采用了方位、俯仰和橫滾三軸角速率陀螺，分別感知三軸相對(duì)于慣性空間角位置變化的速度，通過(guò)坐標(biāo)變換，驅(qū)動(dòng)電機(jī)反向運(yùn)動(dòng)進(jìn)行位置補(bǔ)償，保持天線所需的姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)方位、俯仰_二軸數(shù)字穩(wěn)定平臺(tái)。系統(tǒng)框圖如圖1所示。2組網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安裝在載車車頂?shù)摹皠?dòng)中通”p星通信天線精確．47．萬(wàn)方數(shù)據(jù)霾曩露量黧匿i薯蠹匿雪1128j_簟!塑!：!皇焦王堡堇查皇拯蕉絲圖1系統(tǒng)框圖跟蹤GE0，克服由于載車顛簸、轉(zhuǎn)彎、上下坡等高速運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的衛(wèi)星通信天線的指向誤差，使移動(dòng)站和主站組成點(diǎn)對(duì)點(diǎn)衛(wèi)星通信鏈路。這條移動(dòng)衛(wèi)星通信鏈

5、路使載車上GsM移動(dòng)基站在運(yùn)動(dòng)中不問(wèn)斷地與主站GsM交換中心Msc鏈接，提供2Mbit／s的高速數(shù)據(jù)傳輸。系統(tǒng)特點(diǎn)如下。(1)世星通信系統(tǒng)采用FDMA／Mcl3C／PAMA通信體制；(2)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為多移動(dòng)站到單主站的星型網(wǎng)，業(yè)務(wù)為混合網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)站與主站、移動(dòng)站與移動(dòng)站的互通；(3)壘IP通信網(wǎng)絡(luò)，災(zāi)現(xiàn)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和視頻通信業(yè)務(wù)；(4)系統(tǒng)擴(kuò)展方便，根據(jù)用戶的業(yè)務(wù)情況，只需要相應(yīng)增加豐站的信道量和轉(zhuǎn)發(fā)器帶寬，就可方便的擴(kuò)大用戶業(yè)務(wù)量、增加系統(tǒng)用戶量，方便系統(tǒng)今后的擴(kuò)容。．48．3鏈路層協(xié)議應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)的鏈路層提供了移動(dòng)基站與GsM系統(tǒng)間的口『靠數(shù)據(jù)傳輸，PPP協(xié)議能夠進(jìn)行差錯(cuò)柃

6、測(cè)，支持多種協(xié)議，在連接時(shí)期允許協(xié)商IP地址，允許身份驗(yàn)證，并在SLlP上做了許多其它改進(jìn)，它主要有三大功能。(1)采用類似IIDLc的組幀方式，并提供差錯(cuò)控制；(2)LcP提供了線路建立、斷開(kāi)以及檢查線路質(zhì)量，協(xié)商的功能；(3)多種NcP，為不同的網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，提供r配置網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的功能。圖3給出r利用PI’I’建立、使用和斷丌線路的流程。在PPP鏈路建立以后，PPP接口會(huì)每隔一段時(shí)間向?qū)Χ税l(fā)送keepaljve報(bào)文，以進(jìn)行鏈路質(zhì)量計(jì)算，一般情況如果兩次鏈路質(zhì)量計(jì)算不合格，鏈路路由將中斷，重新11egotiate建立新的路由。由于我們系統(tǒng)是通萬(wàn)方數(shù)據(jù)皇焦王焦撞查皇盤蕉絲!!!：．!

7、lI_量l昆

8、Ea墨囂lli_圖2組網(wǎng)啼迥礬叫地幔線路檢測(cè)／身份認(rèn)址成功到載波＼—至夏至習(xí)一匪巫薹卜／豳圃＼／／、】互卜啞固／、載波消失。／NcP毒行配置完成?—一圖3流程圖過(guò)衛(wèi)星鏈路實(shí)現(xiàn)雙向通信，在實(shí)際應(yīng)用中難免衛(wèi)星短暫(K1s)的被遮(如被路邊高樹(shù)、路標(biāo)指示牌等遮擋)，如果被遮時(shí)間過(guò)長(zhǎng)將會(huì)造成通信鏈路路由的中斷。如果keepalive周期設(shè)置太短，鏈路將常被中斷，如果周期設(shè)置過(guò)長(zhǎng)，可能導(dǎo)致鏈路長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)。在跑車試驗(yàn)中我仃J得出kccpalive周期為5s，ne