Abstract
In this paper, the Ka-band maritime satellite communication systems for mobile terminals are proposed. The design includes the link budget analysis, determination of modulation and coding schemes and the overall structure of a transmitter. To avoid the harmful effects on the existing DVB-S2 services, the proposed maritime satellite system using the same spectrum with DVB-S2 at the same time employs the very wideband spreading transmission. Additionally, omni-directional low-gain antennas should be equipped in a mobile terminal to reduce the system cost. These two considerations limit the maximum transmission rate of the proposed system. Due to the limitations, the proposed system includes 36 dB or 39 dB spreading gain depending on the modulation scheme and a link-adaptive repetition method depending on the level of rain attenuation. To support short packets with minimal performance loss, the turbo code used in 3GPP instead of LDPC(low density parity check code) is adopted. By combining them, the overall structure of low-rate maritime satellite communication system is designed.
본 논문에서는 낮은 이득의 안테나를 갖는 해양 이동 단말을 위한 Ka 대역 해양 위성 통신 시스템 설계 즉, 물리계층 변조 및 부호화 방식 그리고 송신단 구조를 제안한다. Ka 대역을 활용하는 기존 DVB-S2 (digital video broadcasting - satellite - second generation) 서비스에 영향을 주지 않으면서, 같은 시간 같은 대역을 이용하여 저속의 위성 통신 서비스를 제공하기 위해서 광대역 확산 전송 방식을 사용하였다. 이런 초광대역 전송 방식은 간섭 영향뿐만 아니라, 이동형 해양 단말의 낮은 안테나 이득을 보상하는 역할도 한다. 그래서 변조 방식에 따라 36 dB 또는 39 dB의 확산 이득과 적응형 반복 전송을 통하여 Ka 대역의 경로 손실 및 강우 감쇄를 극복한다. 그리고 짧은 데이터 길이에도 성능 열화를 최소화하기 위하여 터보부호화 방식을 사용한다. 이를 통하여 DVB-S2 시스템에 영향을 주지 않으면서 동시에 저속의 데이터 통신을 수행할 수 있는 해양 위성 통신 시스템을 제안하다.
