当我们遇到这样的需求:

  1. 两个终端都位于沙漠、戈壁、海洋等地面移动通信/固定通信网络无法到达的区域;

  2. 两个终端之间实现点对点的双向数据通信;

  3. 双向数据通信速率不低于2Kbps。

  4. 在国内使用,接入国内的卫星通信系统。

在国内各种类型卫星通信系统中,选择哪种卫星通信系统最合适呢?

国内的低轨卫星星座还远远没有完善,无法做到随时可以接入,随时可以通信。有的卫星系统每天只有十几分钟可用,有的卫星系统每天有几个小时的可用时段。

北斗RDSS通信业务受限于民用用户的频度限制(每1分钟一次),电文长度限制(每次电文长度是86字节或者49汉字),只能传输极低速率的数据,满足不了上述的应用需求。

宽带大波束卫星、高通量卫星,肯定也不合适,完全是大材小用,性价比极低。

综合上面的需求,最理想的卫星通信方式是采用天通卫星系统。

天通卫星通信系统

天通卫星通信系统由3个地球同步轨道卫星组成,分别是天通一号01星、02星和03星。天通卫星通信系统覆盖我国领土、领海及周边东南亚、西太平洋等区域,为该区域内的用户提供通信服务。三个天通卫星的覆盖范围如下图所示:

天通卫星覆盖图

天通卫星覆盖图

其中:

  • • 01星:主要覆盖中国及周边(包括东南亚部分地区、西太平洋)。

  • • 02星:覆盖中东、中亚、东南亚大部分地区以及印度洋。

  • • 03星:覆盖范围包括太平洋中东部、印度洋大部分区域以及“一带一路”沿线国家。

按照天通卫星通信系统的设计,通信速率分为低速模式和高速模式。低速模式最大通信速率是9.6kbps,高速模式最大通信速率是384kbps。但是由于业务容量的限制,实际应用中,普通用户接入天通卫星通信系统之后,能够保持正常通信的速率要远小于最大通信速率。

下面我们只讨论普通民用用户接入天通卫星通信系统的模式,其他特种业务单位接入天通卫星通信系统的工作模式不做讨论。

天通卫星通信系统的常用模式

普通民用用户接入天通卫星通信系统有两种最常见的模式:

1) 语音通信,打电话

当两个终端都处于没有地面移动网络信号的区域时,语音通信的传输路径是 “终端 - 卫星 - 信关站 - 卫星 - 终端”。用户在主叫终端拨号,主叫终端将语音信号转换为电信号,通过终端的天线发射出去,天通卫星接收到信号之后对信号进行放大、变频等处理,然后转发到地面信关站。信关站接收信号之后,进行处理之后,再把信号发回给卫星。卫星再次对信号进行转发,被叫终端接收到卫星转发的信号后,将其转换为语音,从而实现双方的语音通话。

语音通信模式1

语音通信模式1

如果终端1位于有地面网络的区域,而终端2没有地面移动网络信号,语音通信模式的传输路径是“终端 - 卫星 - 信关站 - 地面移动网络 - 终端”。终端1直接通过地面移动网络与信关站建立连接,将语音信号传输至信关站。信关站对信号进行处理之后,通过卫星将信号传输至终端2。反过来,终端2给终端1的语音通信也是类似的流程。通过这种方式,实现了两个终端之间的语音通信。

语音通信模式2

语音通信模式2

2) 物联网

物联网模式的系统组成如下所示:

物联网模式

物联网模式

系统由很多个物联网终端、天通卫星、信关站、天通物联网服务器组成。数据的传输路径是这样的:“终端 - 卫星 - 信关站 - 地面网络 - 服务器”。位于没有地面移动网络区域的终端,将采集到的数据进行编码、调制等处理后,发送给天通卫星。卫星接收信号并转发至地面信关站,信关站对信号进行处理,通过地面网络将数据传输至服务器。服务器对接收到的数据进行存储、分析和处理等操作,从而实现对多个终端的远程监控、管理等功能。

物联网模式有两个特点:

  1. 1. 服务器必须能够接入地面网络,才能跟地面信关站建立连接,完成数据的交互和传输;

  2. 2. 物联网模式下,终端和服务器之间的数据传输速率极低,一般只有几十个字节/每秒。主要用于偏远地区的少量数据采集,比如环境监测、设备状态监测等场景下。

正是因为物联网模式的上述特点,文章最开始所提出的应用场景,物联网模式无法实现。

在没有地面移动网络的区域,能否实现满足需求的数据通信呢?答案是肯定的,天通数传终端的出现,为解决这一问题提供了有效的解决方案

因此,下面介绍一款天通数传通信终端。当两个终端都处于没有地面通信网络覆盖的情况下,两个终端之间能够实现双向数据传输,而且数据传输的速率还能达到2Kbps。

此外,普通用户也能够接入。

天通数传通信终端

ZKTND16是一款基于天通卫星通信系统的,支持点对点窄带数据传输的卫星通信终端。该终端不受地理环境的限制,在没有地面网络覆盖的区域也能实现点对点的数据传输。

天通数传终端对外数据接口是异步串口,支持数据通信速率2Kbps。终端体积小,操作简单,只需要插入SIM卡即可上电工作。

天通数传终端支持北斗/GPS定位功能,接入北斗/GPS天线之后,实时输出当前的位置信息。

天通数传终端输入电源支持9~36V宽压输入,具有防浪涌、防反接等功能,适合应用在飞机、车辆、工业生产等不同的应用领域。

主要性能指标

  1. 频段

上行发射频段:1980MHz - 2010MHz
下行接收频段:2170MHz - 2200MHz

  1.  发射功率:2W (33dBm ± 0.5dB)

  2. 支持的业务:双向数据通信、语音通话、短消息

  3. 支持北斗定位,能够接收北斗三号B1信号和GPS L1信号完成定位

  4. 数据传输速率

上行传输速率:2Kbps
下行传输速率:2Kbps
单个数据包最大200字节

        5.供电:

直流输入9~36V
待机功耗不大于5W
发射峰值功耗不大于12W

      6.指示灯:

电源指示灯,通电后常亮
锁定指示灯,终端入网后常亮

     7.对外接口:

天通天线接口:SMA
北斗天线接口:SMA
数据和电源接口:J30J15ZKP
配置接口:J30J9ZKP

环境适应性

  • • 工作温度范围:-40℃ ~ 50℃

  • • 贮存温度范围:-55℃ ~ 85℃

使用方法

中国电信对外出售的天通业务的SIM卡,买到SIM卡之后,插入终端的SIM卡卡槽内。终端的串口和业务设备连接,按照通信协议给串口收发数据即可,操作非常简单。通信协议可以咨询厂家。

天通终端连接

天通终端连接

结构尺寸

以下形态是为某机载应用定制的产品,产品的结构尺寸、对外接口均可以根据实际应用场景定制。

结构尺寸

结构尺寸

实物照片

实物

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