发表于 2023-09-19 23:05 IP属地:未知
查看 13.8W | 回复 66
是不是直连卫星,2019年这篇已经说得很清楚了
知乎:卫星电话是直接与卫星通信还是通过地面站?
查了查,说什么的都有。我的疑问如下:
如果直接与卫星通信,那么得多大的发射功率,那么小的手机怎么能达到那个功率;
如果是通过地面站的话,那么地面站岂不是和现在的蜂窝小区基站差不多了吗?
我查卫星通信的时候,有一个人举例说明卫星通信的作用,他说汶川地震的时候那里长达十几个小时处于孤岛状态,如果是卫星通信的话则不会出现这个情况,因为手机直接和卫星通信。
有点懵,求解答,谢谢
作者:我们的太空
链接:*****/question/358281002/answer/927864631
来源:知乎
著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处。
嗨,您好,试着用三句话回答您的问题,
第一句,先说题干:“卫星电话是直接与卫星通信还是通过地面站?”
咱们以上图国产天通一号卫星移动通信系统为例。
假如图中的“天通智能手机”要与“天通便携宽带终端”进行语音通话,那么过程是这样的:
1.“天通智能手机”和“天通便携宽带终端”都在天通一号卫星的波束覆盖区域内(也就是说有基站罩着,只是这个基站来自卫星),且两者的卫星电话号码已注册在网(缴了话费的合法用户);
2. “天通智能手机”和“天通便携宽带终端”都开机,都收到了天通一号卫星覆盖波束内的广播控制信道信息,这个广播控制信道的信息是由图中“信关站”通过其大口径天线对天通一号卫星发出,天通一号卫星以多点波束的形式“反弹”给地面,“天通智能手机” 和“天通便携宽带终端”都基于广播控制信道的信息完成了校频、对时、身份认证等一系列“欲通信、先同步”的工作。就像我们普通手机开机后与基站及运营商的接入网、核心网双向交互,完成入网、鉴权等工作一样;
3.你使用“天通智能手机”作为主叫,输入“天通便携宽带终端”的卫星电话号码,当你按下呼叫键时,通信信令就以S频段电波通过业务信道,怼到天通一号卫星的转发器上了,天通一号卫星的转发器忠实地将你主叫信令反射下来发给图中的“信关站”,信关站的核心网分析这个主叫信令,找到你所寻呼的“天通便携宽带终端”卫星电话号码所对应的卫星波束号,然后就帮你们主被叫双方建立通信信道;
4.通信信道建立起来后,你们主被叫双方就好像信关站左手与右手牵引着的两个孩子一样,头顶的天通卫星只是用来牵引的左右手,有卫星在,左右手就足够长,长到可以跨越千山万水。
因此,由上述过程可见,卫星通信网是典型的星状网结构,必然有一个类似于图中信关站一样的地面站存在。这个地面站又当爹又当妈,一边要管控维持着卫星通信网,一边还要千叮万嘱网内的各类型用户终端、用户站(比如上面举例的天通手机,天通便携宽带终端)要遵循网内约定的通信接口、通信参数等,另一边还要对各用户终端进行功率控制,以免把卫星转发器顶饱和了。而卫星在其中的作用,就像是一个距离非常大的“电话线”。
所以,从这个意义上讲,卫星通信终端(电话等)要通过卫星地面站进行彼此间的通信,或通过卫星地面站汇接程控交换机,与公众电话网进行通信。
从上面过程看,卫星通信终端有直接和卫星联系的步骤,也有通过地面站进行通信业务处理接续的步骤。
第二句:如果直接与卫星通信,那么得多大的发射功率,那么小的手机怎么能达到那个功率。
是这样婶儿地:正面理解字面意思,确实需要巨大的“手机”和天线才能与遥远的卫星通信,但是,人们可以把卫星天线做的很大很大,具有很高指向性和增益能力,特殊情况下还能功率集中,聚焦凝视在某个区域进行覆盖。再以天通一号卫星为例,天通一号是GEO卫星,轨道高度36000km,为了能和地面普通尺寸的天通卫星手机通信,星上使用了15米左右电口径的星载大型网状天线,在轨展开后,提供高增益的波束信号指向地面。
天通一号通信卫星融合了频率复用技术和星载大型可展开天线,使卫星接收信号的灵敏度和卫星通信容量得到了有效的提升,此外,进一步采用低无源互调(PIM)技术来保证通信容量。
简单说来,可以理解成,为了降低地上人们使用的天通智能手机的天线增益尺寸,科技工作者采用了很多复杂又高深的技术,从卫星端做工作,增大了“天上的基站”的天线增益,这样地上的手机可以维持在正常智能手机尺寸,就可以收发卫星信号。
第三句:“如果是通过地面站的话,那么地面站岂不是和现在的蜂窝小区基站差不多了吗”
地面站不是蜂窝小区基站,无论是Vsat卫星用户站,还是天通这种手机式终端,它们的地面站(又叫中央站、信关站)都是管理、控制通信业务通信网的枢纽,更像是电信运营商的网络管理运控中心,而不是简单提供蜂窝的“铁架子”,即“基站”。
相信从上面的分析,以及图三模型可以看出,卫星通信系统的地面站有负责测控管理卫星的大天线,也有负责通信业务的大天线,都是始终对准通信卫星的(红蓝线)。通信卫星的馈电链路对着地面站测控大天线,通信卫星的通信链路(转发器)对着地面站通信业务大天线,跟用户终端交互。
希望上面的表述,能够帮您解惑。
(解答人:卫通郭博士)编辑于 2019-12-09 11:19
++++++
从以上解答看,确实是直连卫星,只不过2019年的时候,卫星终端还得带一根粗大的天线,而现在MATE60 PRO能直接用手机发送和接受卫星信号,应该是得益于射频放大器芯片的突破。
所以手机能直连卫星,华为作为开拓者不容易,这里面最大的功劳是天通卫星和射频芯片、基带芯片,也就是说,相关产业链已经成熟,其它手机厂商也可以生产卫星手机。
[
本帖最后由 thematrix 于 2023-09-19 23:14 编辑 ]