網(wǎng)絡(luò)作為光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)的重要補(bǔ)充和備份支撐,發(fā)揮著重要的作用。然而由于衛(wèi)星通信頻點(diǎn)內(nèi)帶寬
狹窄所造成的通信容量有限這一固有缺陷,使得在衛(wèi)星通信中占最大比例的語音通信大容量傳輸受
到限制,到目前為止,在商用衛(wèi)星通信中應(yīng)用最廣泛的語音通信技術(shù)是中速數(shù)據(jù)速率
(QPSK/IDR)技術(shù)。為了更加高效地利用有限的無線頻率資源,一種稱為格形編碼調(diào)制
(TCM/IDR)的語音傳輸新技術(shù)正逐步應(yīng)用到衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中。
一、TCM/IDR技術(shù)簡介
TCM/IDR技術(shù)同時(shí)使用SPSK調(diào)制技術(shù)和Reed-solomon正交編碼技術(shù),是國際通信衛(wèi)星組織
(Intelsat)最近推薦的高質(zhì)量中速數(shù)據(jù)載波方式,其業(yè)務(wù)平臺支持語音和數(shù)據(jù)傳輸同時(shí)能夠滿
足對網(wǎng)絡(luò)低誤碼/高性能的要求。TCM/IDR技術(shù)所提供的性能可達(dá)到在1年內(nèi)的平均誤碼率
(RER)遠(yuǎn)小于10E-10(即優(yōu)于99.96%),超過國際電信聯(lián)盟(ITU-T)G.826所提出的要求。
相對于國際通信衛(wèi)星組織于1984年第一次提出并使用至今的QPSK/IDR數(shù)字載波技術(shù),
TCM/IDR技術(shù)是又一步的改進(jìn)和提高,其支持?jǐn)?shù)據(jù)流的速率范圍是64kbit/s-44.736Mbit/s,
對于傳輸同等信息速率的數(shù)據(jù)流來說,與QPSK/IDR技術(shù)相比,將節(jié)約 20%的衛(wèi)星無線頻帶資
源。同時(shí),TCM/IDR技術(shù)能更有效地利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的功率,這是因?yàn)槟壳敖^大部分的Intelsat
用戶采用QPSK/IDR技術(shù),以致一些衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬已達(dá)使用極限,但轉(zhuǎn)發(fā)器功率還有余量可利
用。因此,在使用了TCM/IDR技術(shù)后,可通過更有效地利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器資源(功率和頻帶),從
而在目前已達(dá)頻帶使用極限的轉(zhuǎn)發(fā)器內(nèi)增加通信容量。
在TCM/IDR技術(shù)中,各功能塊的作用如下:
1.同步擾碼 使輸入數(shù)據(jù)流成為隨機(jī)化的數(shù)據(jù)序列,即使沒有數(shù)據(jù)輸入,調(diào)制也不輸出單一
正弦波,從而使頻譜能量趨于平均和均衡(類似于模擬調(diào)制中的能量擴(kuò)散技術(shù)),此外還便于設(shè)備
同步和提取時(shí)鐘。
2.RS編碼/插入提供 Reed-Solomon正交編碼方式。
3.RS解編碼/解插入 提供Reed-Solomon正交解碼方式。
4.TCM編碼/解調(diào)器進(jìn)行格形編碼調(diào)制/解調(diào)。
5.8PSK調(diào)制/解調(diào)器進(jìn)行8相鍵控調(diào)制/解調(diào)。
二、TCM/IDR技術(shù)與QPSK/IDR技術(shù)的區(qū)別
Intelsat衛(wèi)星組織于1984年第一次提出并使用至今的QPSK/IDR數(shù)字載波技術(shù),目前被各國
廣泛使用在衛(wèi)星通信語音傳輸領(lǐng)域。
從數(shù)據(jù)流處理流程可以看出,TCM/IDR與QPSK/IDR的主要區(qū)別在于TCM/IDR采用了
Reed-Solomon正交編碼/解碼、格形編碼調(diào)制/解調(diào)、8PSK調(diào)制/解調(diào)等技術(shù),使得網(wǎng)絡(luò)傳輸質(zhì)
量和頻帶利用率得到進(jìn)一步的提高。
三、 TCM/IDR技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢
1.可提供高質(zhì)量和高性能的傳輸平臺由于TCM/IDR傳輸技術(shù)所產(chǎn)生的誤碼率幾乎為零(遠(yuǎn)遠(yuǎn)
小于10E- 10),因此相對應(yīng) QPSK/IDR技術(shù)來說,可提供更高通信質(zhì)量的業(yè)務(wù)傳輸平臺。
2.降低費(fèi)用對于傳輸同等速率的數(shù)據(jù)流,由于占用了更少的無線頻帶資源,因此對于用戶來
說,與QPSK/IDR技術(shù)相比,用于租借半球波束和區(qū)域波束衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器頻率的費(fèi)用將相應(yīng)地減少
10%。
3.高度的靈活性由于TCM/IDR調(diào)制解調(diào)器的生產(chǎn)廠商均為用戶提供了當(dāng)信息數(shù)據(jù)流速率小于
10Mbit/s時(shí)在 TCM/IDR和QPSK/IDR之間的選擇功能,因此對于用戶來說,在使用上具有更大
的靈活性,可根據(jù)實(shí)際需要而采用相應(yīng)的方式。
4.分享衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器TCM/IDR載波可以與采用其他調(diào)制方式的載波共用同一個(gè)衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器,因
此用戶可以最大限度地利用現(xiàn)有投資,節(jié)省費(fèi)用并擴(kuò)展業(yè)務(wù)。
5.高效率地利用無線資源對于傳輸同等速率的數(shù)據(jù)流,與QPSK/IDR技術(shù)相比,TCM/IDR技
術(shù)將節(jié)約 20%的衛(wèi)星無線頻帶資源,因此對于本來就相對匾乏的衛(wèi)星無線資源來說就相當(dāng)于擴(kuò)展
了無線頻帶,從而更加高效地利用了無線資源。
6. 高效率地利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器功率因?yàn)槟壳按蟛糠值腎ntelsat用戶采用QPSK/IDR技術(shù),以致
一些衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的帶寬已達(dá)使用極限,但轉(zhuǎn)發(fā)器功率還有余量可利用,因此在使用了TCM/IDR技
術(shù)后,可通過增加通信容量從而更充分地利用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的功率。
四、TCM/IDR技術(shù)的應(yīng)用前景
由于目前在商用衛(wèi)星通信領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的是QPSK/IDR語音傳輸,為了更加高效率利用衛(wèi)星
有限的無線頻率和轉(zhuǎn)發(fā)器功率資源,InteIsat將在本衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)有計(jì)劃、分階段地在語音傳
輸領(lǐng)域推廣使用TCM/IDR技術(shù)。我國3個(gè)國際衛(wèi)星地球站(北京、上海、廣州)均屬于Intelsat衛(wèi)
星組織,按Intelsat計(jì)劃,中國將在未來3-5年內(nèi)逐步采用TCM/IDR語音傳輸技術(shù)。
由于TCM/IDR技術(shù)的特點(diǎn),不僅支持所有的語音業(yè)務(wù),而且更加適用于對誤碼率和傳輸性能
有高要求的寬帶傳輸業(yè)務(wù),因此在不遠(yuǎn)的將來,TCM/IDR技術(shù)將被廣泛地運(yùn)用到大容量數(shù)據(jù)傳輸
領(lǐng)域,典型的應(yīng)用包括:(1)Internet主干網(wǎng)接入;(2)Internet網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)至網(wǎng)絡(luò)接
八點(diǎn)(NAP-NAP);(3)多址廣播;(4)多媒體;(5)國際語音/數(shù)據(jù)通信;(6)交互式視
頻傳輸;(7)高速數(shù)據(jù)干線。
屆時(shí),采用了TCM/IDR新技術(shù)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸質(zhì)量和傳輸容量將會得到進(jìn)一步的提
高。