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关于海事卫星陆地移动地球站监测定位实用方案的设想
作者:管理员    发布于:2014-09-26 15:58:36    文字:【】【】【

引言

中华人民共和国工业和信息化部令19号,《卫星移动通信系统终端地球站管理办法》已于201161日起施行。办法第七条规定“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”。办法中对移动地球站给出了定义,即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。根据该办法规定,海事卫星船载终端、地面车载终端、固定终端、便携式终端和手持机在管理之列。本文通过对海事卫星发展及应用、加强台站管理的意义、海事卫星通信原理的分析,提出对非法设置或未注册登记的海事卫星陆地移动地球站监测定位实用方案的设想,意在抛砖引玉,促使有能力的研发机构研发出适合无线电管理需求的海事卫星陆地移动地球站监测定位系统,为无线电管理做好技术支撑。

一、海事卫星发展及应用

国际海事卫星组织成立于1979年,1982年开始提供船舶安全和商务通信服务,1985后年陆续开放了航空和陆地用户业务并改组为国际移动卫星公司。海事卫星经历了连续30年的良性发展,目前四代卫星组成的空间网络在移动卫星领域保持了技术的先进性和适用性。我国为该组织创始成员国之一。

海事卫星通信服务的范围有:①在海事领域的应用主要包括:直拨电话、电传、传真、电子邮件、数据传输、船队管理、船队安全网和紧急状态示位标等;②航空领域应用主要包括:驾驶舱话音、数据传输、自动位置与状态报告和旅客直拨电话等;③陆地领域应用主要包括:车载、便携卫星电话、传真、数据以及位置报告、电子邮件和车队管理等。同时为海事遇险和陆地应急救助提供优先保障服务。

海事卫星通信系统由海事卫星、地面站、终端组成。目前,海事卫星通信系统的4个覆盖区为太平洋、印度洋、大西洋东和大西洋西区,并覆盖相应的陆地区域。在船站与卫星之间采用L频段,岸站与卫星采用双重频段,数字信道采用L频段,FM信道采用C频段。

目前海事卫星手机电话体积可以做到普通手机大小,大小可置于口袋存放,使用者可以在移动中通话,可实现海事卫星和GSM双模制式,质量好的手机待机时间可长达42小时,适合个人使用;

            

海事卫星固定型电话有单独的天线,可安装在室外,主机放置在室内,连接普通电话机即可通话,适合野外相对固定的办公室使用;固定型电话对于多用户团体来说也是个理想的设计方案,它可以在室内室外进行简单地拆装和移动。

海事卫星海用型电话有专用的天线,安装在船甲板上,主机可放置在船舱,船员可以使用与主机相连的电话机进行通话。

海事卫星移动通信业务很好地保证了我国船舶海上遇险安全救助的要求,并为海事、航空用户带来商务通信的便捷和解决办法,同时作为陆地公众通信网络良好的补充和延伸,广泛的应用于国民经济建设的各行各业。到目前为止,海事卫星系统和设备在我国已经广泛地应用于政府部门、国防军队、新闻媒体、海关、外交、战备通信、远洋运输、渔业船队、石油勘探、应急救灾、登山探险、民航客运、水利监测、野外作业等诸多领域,尤其是在应急救灾中发挥突出作用,被指定为国家应急平台体系中移动平台的通信方式之一。

海事卫星是公众系统的延伸和补充,在满足应急社会效应和经济救助效应的同时,还提供有特殊需求的个人使用。随着经济的发展,这些特殊人群正在不断扩大,如在野外工程作业、科学考察等活动中都有广泛的应用,在登山、野外探险、旅游活动当中,海事卫星也成为一个必备的工具。

二、加强管理的重要意义及所需技术支撑

如前所述,随着技术的不断升级,通信功能不断增加,服务质量得到增强,适应的业务需求更加广泛,服务和成本费用也在逐步下降,预计海事卫星通信将有一个快速发展期,特别是在经济快速发展阶段我国,不仅仅在政府及重要行业得到广泛应用,个人应用发展很快,保护海事卫星通信电磁环境和维护通信秩序已迫在眉睫。

海事卫星通信具有全球化通信的特点,其组成见下图:

海事卫星通信系统由船站(SES)、岸站(CES)、网络协调站(NCS)和卫星组成。四颗卫星分别位于大西洋东区(西经155°),印度洋区(东经64°),太平洋区(东经178°)和大西洋西区(西经54°);岸站是指设在海岸附近的地球站,归各国主管部门所有,并由其经营,它既是卫星系统与地面系统的接口,又是一个控制和接入中心;船站。船站是指设在船上的地球站。

因海事卫星与中国电信、移动、联通都有互联,所以既可以专线的联系,又有可以与互联网联系。打海事卫星电话用户通信时,可通过国家基础电信运营网络辐射到各个地方,同时,基础电信运营网用户也可以打到海事卫星电话上,这样就构成了双向通信。海事卫星可以实现电话、传真、短信、上网,还可以进行实时的视频传输,其组成见下图:

海事卫星通信与常规通信相比还有国际通信特殊性,例如北京的海事卫星移动终端站呼叫通信,正常通信是终端站在我国关口站注册。通信时,终端站通过卫星向我国的关口站发送通信请求包,地面站在收到请求包后通过卫星向终端站发送信道分配信息,终端站在指定信道上发送信息,完毕后,地面站发送收到信息确认,进行拆线。另一种情况是终端站在国外关口站注册,通信时通过卫星与注册的关口站建立通信,实现全球通信,这种通信是管理的盲区,有时会涉及到国家安全等重大问题,应是维护电波秩序的管理重点。

三、海事卫星移动终端站建立通信原理

正常状态下卫星移动终端守听在NCS(卫星、网控中心)的TDM(持续向洋区内卫星船站发送网络、信令和广播等信息信道,也是终端用来进行登陆和退出等操作使用的信道)信道上,当MES(卫星移动终端站)准备通信并准备好数据时它会调谐到LES(卫星地面站)TDM信道,并在地面站信令信道上发送通信请求包。地面站在收到请求包后会通过信令信道发送信道分配信息,要求卫星移动终端站切换到消息信道的某个频率上发送信息,同时发送信息到NCSMES状态置为忙碌。终端收到信道分配指令,在指定信道上发送信息完毕后,地面站发送收到信息确认,进行拆线操作,并将MES状态置为空闲。终端完成通信重新切换到网络协调站的TDM信道上,等待下一次通信的到来。工作流程见下图:

当陆地用户准备发起一个对MES(卫星移动终端站)的通信时,通过陆地通信网络将通信请求发送到卫星地面站,地面站检查终端的状态是否可用,若终端可用,则在网络的协调站的TDM信道上广播通信请求,MES在收到对自己通信请求的广播时,向卫星地面站发出响应,地面站向终端发送信息包,并将终端置为忙碌。地面站完成向终端发送信息后,向终端发送确认请求,终端返回确认包,表示收到信息。最后地面站进行拆线,并将终端状态置为空闲。工作流程见下图:

四、海事卫星移动终端站监测及合法性判别原理设想

    在卫星与卫星移动终端站之间的链路采用L波段,上行1.636GHz1.643GHz,下行1.535GHz 1.542GHz; 如果对卫星移动终端站进行泛泛的监测定位,把监测设备锁定在上行频率上就知道监测设备附近存在卫星移动终端站工作,并可定位,在无线电管理工作中,由于不能判别其合法身份,使这样的监测定位没有实际意义。

    通过前面的工作流程分析,每个卫星移动终端站都有网内的唯一的身份码,只要对通信请求和响应信号监测定位,并解出身份码即可判定卫星移动终端站的合法性,前提是对合法卫星移动终端站在注册登记时登记或检测或从运营商数据库中提取其身份码,并存入管理数据库。当监测固定站或移动监测站解调出身份码后,通过移动公共网络与管理数据库中的已经登记注册的身份码比较,是合法站转入继续监测其他台站,是非法台要在对其监测定位的同时继续判断是未注册登记还是国外关口站终端设备,并予以清晰显示。监测定位系统框图如下:

工作流程框图如下

本人已多年未从事技术原理方面的研究,又由于技术的升级换代,上述框图可能有不准确之处,此设想的目的在于从技术层面上,使各级一线管理部门在落实《卫星移动通信系统终端地球站管理办法》工作中可实际操作,将卫星移动通信系统终端地球站管理到位。简单地说,就是在研发监测定位的基础上,增加身份码识别,经实时判别,实现现场对非法或未取得执照的卫星移动通信系统终端地球站监测定位,并能及时查处。

                                                                 张彪

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