基于车载_动中通_的应急通信平台

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1、基于车载“动中通”的应急通信平台王毅刘珣珣(南京邮电大学南京210003)摘要本文介绍了车载移动通信系统在GSM应急通信中的应用，描述了该系统的通信体制、业务功能，并对IDR/IBS技术进行了描述。关键词车载式动中通应急通信平台目前，应用GSM进行的应急通信，不能满足条件特别恶劣地区的通信需求，特别是在基站覆盖不足的地区，并且在灾难来临时，不少基站被摧毁或中断传输而失去了通信能力的情况下，移动台所发出的信息就不能通过基站连接到MSC，或者是仅存的基站超负荷运转，造成拥塞和掉话的现象。为了解决这些突

2、发情况下可能出现的问题，我们与其他公司合作，研发了一套基于车载“动中通”的应急通信平台，将车载卫星移动通信系统与移动基站应急通信车相结合，通过在载车上安装一套GSM移动基站和一套Ku频段同步卫星“动中通”系统，一方面利用移动通信大众化的优点，另一方面利用卫星移动通信系统全地形全天候传输的优点，两者结合，可以实现GSM移动应急通信车在行驶中全天候的接入MSC，满足利用GSM进行应急通信的需求。1系统构成1.1系统构成框图本系统由安装车载移动通信系统的移动基站应急车和中心站组成，结构框图如图1所示。1

3、.2卫星通信中的TCPIIP由于研发TCP/IP时，没有考虑在长延时和高误码率链路环境中(卫星链路)性能的优化和提高，因此TCP的流量控制策略、重发策略、慢启动算法以及滑动窗口等严重影响了TCP/IP在卫星信道的性能。这些年卫星设备厂家针对这些问题开发了TCP/IP加速器，目前这些问题已经得到了很好的优化。针对本平台，我们使用了美国ComtechEFData的TCP/IP加速设备TurboIP，该设备需要配合路由设备使用，因此要借助三层交换设备的路由和VLAN划分功能，设备连接图如图2所示。1.3

4、应急通信平台采用192.168.2.0/24网段，TurboIP两个以太网口设置成统一的地址192.168.2.2串接在网络中。中心站采用192.168.1.0/24网段，TurboIP两个以太网口设置成统一的地址192.168.1.2串接在网络中。1.4业务功能描述1.4.1GSM业务应急车BTS将一路EI话音送给Modem,Modem将数据编码调制送给上变频器和功放(如没有用满32个时隙，Modem可采用插入/取出模式，只传送有用的时隙，数据速率NX64kbit/s，以减少带宽的占用)，经变频

5、和功率放大后发射上星，中心站天线接收来自卫星的信号，放大变频后发送给Modem，由它对信号解调解码，还原成E1电路发送给BSCa1.4.2IP业务应急车WLAN设备和电视会议终端连接至IP加速设备对数据进行加速，再通过本地反转复用器将IP转换成El，并进行QoS服务控制，通过跳线板选择连接Modem,Modem将数据编码调制送给上变频器和功放，经变频和功率放大后发射上星，中心站天线接收来自卫星的信号，放大变频后送给Modem，由它对信号解调解码，还原成E1电路发送给反转复用器，经由加速设备送至局域

6、网路由器，Router根据目的地址的不同，分别进入内网、公网和电视会议MCU(多点控制单元)。2通信体制对于卫星通信系统来说，如何更有效地使用卫星转发器，是卫星通信系统设计中最重要的工作。卫星空间段资源主要由转发器带宽和转发器功率两部分组成，所以我们选择通信体制的原则是:(1)尽量少地占用转发器的带宽;(2)尽量少地占用转发器的功率;(3)要平衡转发器带宽和功率的占用率。2.1调制方式和前向纠错编码方式选择目前卫星数据传输上使用最多的调制解调方式为PSK和QAM，包括BPSK,QPSK,8PSK,

7、16QAM,工程上使用最多的调制方式为QPSK和8PSK，极为个别场合也使用16QAM。常用的编码方式有:Viterbi,RS,TCM,TPC,LDPC等等。表1以1Mbit/s数据速率对比各种调制解调方式的典型性能。从表1可以看出:(1)采用不同的调制方式和编码方式，卫星所分配的带宽和调制解调器的解调门限有着明显的差异;(2)调制方式越高，编码方式越高，每Hz承载的数据越多，卫星分配带宽越小，反之每Hz承载的数据越少，卫星分配带宽越多;(3)调制方式越高所需要的解调门限越高:16QAM要求最高，

8、8PSK其次，QPSK最低;(4)同一调制方式下，采用不同的前向纠错技术，解调门限不同，TPC编码下解调门限最低。虽然16QAM的调制方式能够减少卫星分配带宽，但是其对相位噪声、解调门限、卫星功率等的要求明显表1各种调制解调方式下的典型性能提高，尽管带宽减少了，但是空间段、地面段功率占用大幅度增加，实际使用中需占用更多的转发器功率并增加地面站投资，并不适合平台。相比QPSK,8PSK调制方式能够明显地减少卫星分配带宽，比QPSK对带宽的占用减少了约30%，然而对相位噪声的影响和门限