衛星通信技術(shù)及其應用
衛星通信技術(shù)及其應用【1】
[摘 要]衛星通信技術(shù)是以衛星作為中繼的一種通信技術(shù)，具有通信距離遠、覆蓋范圍廣、不受地面條件的約束、建站成本與通信距離無(wú)關(guān)、靈活機動(dòng)、能多址連接且通信容量大等優(yōu)點(diǎn)。
本文以我國為例，主要從衛星固定通信、衛星移動(dòng)通信、衛星直播以及衛星寬帶通信四個(gè)方面探討了衛星通信技術(shù)的發(fā)展與應用。
[關(guān)鍵詞]衛星固定通信 衛星移動(dòng)通信 衛星直播 衛星寬帶通信
一、衛星通信技術(shù)概述
1.衛星通信的概念
衛星通信是指利用人造衛星做中繼站轉發(fā)無(wú)線(xiàn)電信號，在多個(gè)地球站之間進(jìn)行通信。
衛星通信是地面微波接力通信的繼承和發(fā)揚，是微波接力的一種特殊形式。
2.衛星通信系統的組成
衛星通信系統由空間段和地面段兩部分組成。
(1)空間段。
以衛星為主體，并包括地面衛星控制中心(SCC)、跟蹤、遙測和指令站。
衛星星載的通信分系統主要是轉發(fā)器，現代的星載轉發(fā)器不僅能提供足夠增益，而且具有處理和交換功能。
(2)地面段。
地面段包括了支持用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)衛星轉發(fā)器，并實(shí)現戶(hù)間通信的所有地面措施。
衛星地球站是地面段的主體，它提供與衛星的連接鏈路，其硬件設備與相關(guān)協(xié)議均適合衛星信道的傳輸。
如圖1
二、衛星通信中的主要技術(shù)
1.CDMA技術(shù)。
CDMA(碼分多址)系統通過(guò)采用話(huà)音激活技術(shù)、前向糾錯(FEC)技術(shù)、功率控制技術(shù)、頻率復用技術(shù)、扇區技術(shù)等技術(shù)手段，可使CDMA系統容量大幅擴大，同時(shí)，它還具有抗多徑干擾能力、更好的話(huà)音質(zhì)量和更低的功耗以及軟區切換等優(yōu)點(diǎn)。
CDMA以其本身所具有的特點(diǎn)及優(yōu)越性而廣泛應用于數字衛星通信系統中。
特別是近年來(lái)，小衛星技術(shù)的發(fā)展為實(shí)現全球移動(dòng)通信和衛星通信提供了條件，利用分布在中、低軌道的許多小衛星實(shí)現全球個(gè)人通信，已在國際上逐漸形成完善的體系。
CDMA移動(dòng)衛星通信系統根據導頻信號的幅度實(shí)現功率控制， 減少用戶(hù)對星上功率的要求從而增加系統的容量，減少多址干擾;CDMA移動(dòng)衛星通信系統可利用多個(gè)衛星分集接收，大大降低多徑衰落的影響，改善傳輸的可靠性。
此外，由于CDMA多址方式具有優(yōu)越的抗干擾性能、很好的保密性和隱蔽性、連接靈活方便所等特點(diǎn)，決定了它在軍事衛星通信上具有重要的意義。
2.抗干擾技術(shù)。
衛星通信抗干擾主要通過(guò)傳輸鏈路抗干擾、軟硬件設備抗干擾以及建立綜合智能抗干擾體系等措施實(shí)現。
傳輸鏈路抗干擾主要有DS/FH混合擴頻、自適應選頻、自適應頻域濾波、猝發(fā)通信、時(shí)域適應干擾消除、基于多用戶(hù)檢測的抗干擾、跳時(shí)(TH)、自適應信號功率管理、自適應調零天線(xiàn)、多波束天線(xiàn)、星上SmartAGC、分集抗干擾、變換域干擾消除、糾錯編碼和交織編碼抗干擾技術(shù)等。
3.基于MPLS的移動(dòng)衛星通信網(wǎng)絡(luò )體系構架。
MPLS(多協(xié)議標簽交換)技術(shù)由于可將IP路由的控制和第二層交換無(wú)縫地集成起來(lái)，具有IP的許多優(yōu)點(diǎn)，又可很好地支持QoS和流量工程，是目前最有前途的網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)之一。
近年來(lái)，在地面固定網(wǎng)MPLS技術(shù)逐漸成熟后，該技術(shù)已向光通信、無(wú)線(xiàn)通信和衛星通信等領(lǐng)域擴展。
現有的寬帶衛星系統設計主要采用衛星ATM 技術(shù)，研究表明該技術(shù)可給不同的業(yè)務(wù)提供很好的QoS保證，并可利用面向連接的虛通路設計以及流量分類(lèi)等方法為網(wǎng)絡(luò )提供有效的流量工程設計。
衛星MPLS體系結構分為用戶(hù)層、接入層、核心層三部分，其中，用戶(hù)層包括衛星手持移動(dòng)終端(直接接入移動(dòng)衛星網(wǎng))、小型專(zhuān)用局域網(wǎng)用戶(hù)(通過(guò)小型地面移動(dòng)終端接入衛星網(wǎng))、其他網(wǎng)絡(luò )用戶(hù)(通過(guò)地面網(wǎng)關(guān)站接入衛星網(wǎng)絡(luò ))等。
接入層由標簽邊緣交換路由器(LER)組成，完成衛星MPLS網(wǎng)同其他網(wǎng)絡(luò )以及衛星手持移動(dòng)終端的連接，其主要功能包括實(shí)現對業(yè)務(wù)的分類(lèi)、建立FEC和標簽之間的綁定、約束LSP的計算、分發(fā)標簽、剝去標簽以及用戶(hù)QoS接納管理和相應的接入流量工程控制等。
核心層由標簽交換路由器(LSR)組成，完成信息按MPLS標簽進(jìn)行交換轉發(fā)，其上主要運行MPLS控制協(xié)議和第三層路由協(xié)議，并負責與其他標簽交換路由器交換路由信息來(lái)建立路由表、分發(fā)標簽綁定信息、建立和維護標簽轉發(fā)表等工作。
如圖2
三、衛星通信技術(shù)的應用
1.衛星通信技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域中的應用。
我國是一個(gè)人口眾多的國家，由于人口的基數較大，這就導致我國電視機擁有量達到3.5億臺，并且我國還有數千家各種各樣的電視媒體機構，有線(xiàn)電視的用戶(hù)量也已經(jīng)達到9000萬(wàn)戶(hù)。
我國的電視節目雖然數量眾多，但是規模偏小，是處于發(fā)展的前期，潛力巨大。
我國各類(lèi)電視數目雖然較多，但是供于村村通的節目也就44套，和美國相比，雖然他們人口基數只有兩億但是人家的有線(xiàn)電視用戶(hù)量已經(jīng)達到了6000萬(wàn)戶(hù)，衛星電視直播的用戶(hù)也有近2000萬(wàn)。
雖然我國現在處于發(fā)展階段，和一些發(fā)達國家相比有很大的差距，但是隨著(zhù)我國發(fā)展的不斷深入，我國一定也會(huì )達到、甚至超過(guò)這樣的水平，所以我國衛星通信技術(shù)在電視廣播領(lǐng)域中的應用的前景是巨大的。
目前，我國政府以及一些電視領(lǐng)域中的專(zhuān)家普遍表示我國發(fā)展衛星電視直播的業(yè)務(wù)已經(jīng)成熟，我國已經(jīng)獲得了發(fā)展DBs的軌位和頻道，而且我國在發(fā)展村村通的時(shí)候又有了一定的衛星廣播的經(jīng)驗，并且得到了廣大人民的支持，現在我國自行研制的RD已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。
如圖3
2.衛星通信技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域中的應用。
衛星通訊技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò )中的應用主要就是提供寬帶網(wǎng)絡(luò )。
而提供網(wǎng)絡(luò )寬帶屬于衛星固定通信業(yè)務(wù)。
目前國際上衛星寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展主要體現在兩個(gè)方面，第一就是在原有的VSAT技術(shù)的基礎上研發(fā)新的產(chǎn)品并利用現有的頻段衛星資源，快速的建立起寬帶連接，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，這一種是在和地面寬帶業(yè)務(wù)的競爭中來(lái)獲得自己的生存空間;而另外一種是積極的發(fā)展高頻段的新型衛星寬帶通信系統，來(lái)適應新業(yè)務(wù)的要求，這一種是和地面相輔相成的。
我國目前的狀況，就是首先要積極的發(fā)展衛星寬帶通信業(yè)務(wù)，國內的電信經(jīng)營(yíng)商應該根據不同客戶(hù)的需求提供不同的業(yè)務(wù);其次就是跟蹤國外再見(jiàn)的新型的衛星寬帶通信系統;最后建立起自己的衛星寬帶通信系統。
結束語(yǔ)
衛星通信已經(jīng)成為世界電信結構眾多的重要組成部分，并一直在為全球幾十億人提供電話(huà)、數據和視頻業(yè)務(wù)。
盡管具有更高容量、更低比特費用的光纖系統仍在不斷發(fā)展，但衛星通信仍然生存了下來(lái)，并隨著(zhù)它的新應用、新業(yè)務(wù)的形成，而為人們帶來(lái)更大的財富和便利。
參考文獻
[1]熊群力，姜康林.航天編隊飛行星座的星間通信[J].無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù).2012.(01).
[2]林來(lái)興.發(fā)展我國小衛星星座和測控技術(shù).飛行器測控學(xué)報[J].才智.2011(10).
衛星通信的技術(shù)發(fā)展及應用【2】
摘 要：隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)以及經(jīng)濟不斷的快速發(fā)展，人們對于通信的要求也越來(lái)越高，這樣原有的通信技術(shù)越來(lái)越滿(mǎn)足不了人們的要求，新的衛星通信技術(shù)就迅速的從無(wú)到有的發(fā)展起來(lái)。
而且衛星通信技術(shù)由于覆蓋的范圍廣、靈活機動(dòng)、不受地面的約束以及通訊量大等優(yōu)點(diǎn)，受到許多國家的重視。
本文就主要的講述一下衛星通信技術(shù)的發(fā)展以及應用的領(lǐng)域，來(lái)全方位的剖析衛星通信技術(shù)的重要性。
關(guān)鍵詞：衛星通信技術(shù);發(fā)展;應用;
一、衛星通信技術(shù)的概述
衛星通信簡(jiǎn)單地說(shuō)就是地球上的無(wú)線(xiàn)電通信站利用衛星作為中繼而進(jìn)行的通信。
衛星通信體統包括兩部分，分別是衛星以及地球站。
使用衛星通信的特點(diǎn)就是通訊的范圍較大，只要是衛星發(fā)射的電波覆蓋的地方就可以進(jìn)行任意兩點(diǎn)的通信;還有就是可靠性較高，不容易受到陸地災害的影響;電路開(kāi)通迅速，只要設置一個(gè)地面接收裝置就可以進(jìn)行衛星通信;以及衛星通信的電路設置靈活，可以隨時(shí)的分散過(guò)于集中的信息等等。
目前，衛星通信系統中主要有移動(dòng)業(yè)務(wù)的衛星系統、固定業(yè)務(wù)的衛星系統以及廣播業(yè)務(wù)的通信系統，它們的組成是不完全相同的。
固定衛星又稱(chēng)靜止地球軌道衛星，軌道高度大約在36000km，呈圓形分布，只需要三顆就可以達到覆蓋全球的效果，且這三顆相隔的角度在120度，在這一種衛星系統中發(fā)展最好的就是intelsat 1-1X代衛星，該衛星已經(jīng)發(fā)展到了第九代，在全球覆蓋性能上表現得最突出;移動(dòng)衛星通信它既有全球性也有地域性的，在全球性中采用的是中、低軌道，區域性的采用的是靜止軌道通信。
二、衛星通信技術(shù)的發(fā)展
(一)通信技術(shù)的發(fā)展。
人類(lèi)是一個(gè)群居性的物種，所以，人類(lèi)之間存在著(zhù)一定的聯(lián)系，這樣就需要采取一定的措施進(jìn)行通信，人類(lèi)的通信歷史是悠久的。
在遠古的時(shí)候，人們可以通過(guò)一些簡(jiǎn)單的壁畫(huà)或者語(yǔ)言等方式進(jìn)行信息的交換。
然后當人類(lèi)文明發(fā)展到一定階段后，人們開(kāi)始利用烽火、飛鴿、驛馬郵遞、語(yǔ)言、竹簡(jiǎn)、書(shū)紙等進(jìn)行簡(jiǎn)單地通訊，這些通訊一般都是通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)來(lái)傳給人們的。
直到19世紀中期的時(shí)候，人們發(fā)現了電磁理論，人們的通訊開(kāi)始發(fā)生了重大的改變，實(shí)現了利用金屬導線(xiàn)就可以進(jìn)行遠距離的傳輸信息，甚至于到后來(lái)利用電磁波進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通訊。
人們首先發(fā)明了電報機、電話(huà)機等，但是隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以及在這些通訊中遇到的問(wèn)題就又發(fā)展出了衛星通訊技術(shù)。
(二)衛星通信技術(shù)在國外的發(fā)展。
在最近的十幾年間，由于經(jīng)濟以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，國外的衛星通信技術(shù)無(wú)論是在軍事領(lǐng)域還是在商業(yè)上都有了很大的進(jìn)步，大量的新型的質(zhì)量較高的、壽命較長(cháng)的以及功率更大的衛星不斷升空。
目前世界上比較先進(jìn)的衛星通信技術(shù)仍然被洛馬、波音、休斯等歐美實(shí)力雄厚的衛星制造商所掌握。
目前在通信衛星領(lǐng)域中最發(fā)達的還屬美國，它的衛星發(fā)展計劃已經(jīng)經(jīng)過(guò)了長(cháng)時(shí)間的發(fā)展，已經(jīng)在商業(yè)以及軍事上都有了一些列的衛星產(chǎn)品，目前其通信衛星計劃主要有美國國防部的轉型衛星通信系統計劃，先進(jìn)極高頻的衛星計劃等等。
歐洲的國家也為了積極的提高自己在衛星通信領(lǐng)域中的分量，不斷的公布新的衛星通訊計劃，歐空局計劃要不斷地提高大功率衛星的占有率，這標志著(zhù)歐洲通信衛星向著(zhù)大功率方向不斷發(fā)展。
(三)國內衛星通信技術(shù)的發(fā)展。
近年來(lái)，隨著(zhù)我國改革開(kāi)放不斷深入，經(jīng)濟與科技快速的發(fā)展，現代的小衛星技術(shù)取得了長(cháng)足的發(fā)展，這就對衛星技術(shù)有了進(jìn)一步更高的要求，國內的一些科技公司以及一些大中院校都加入到了對衛星技術(shù)研究的行列，并且取得了明顯的成果，例如，編隊衛星的跟蹤切換技術(shù)以及激光終端機等等都已經(jīng)得到了很好的解決，但是還有很多方面還是與國外發(fā)達國家有很大的差距。
三、衛星通信技術(shù)的應用
(一)衛星通信技術(shù)在廣播電視領(lǐng)域中的應用。
我國是一個(gè)人口眾多的國家，由于人口的基數較大，這就導致我國電視機擁有量達到3.5億臺，并且我國還有數千家各種各樣的電視媒體機構，有線(xiàn)電視的用戶(hù)量也已經(jīng)達到9000萬(wàn)戶(hù)。
我國的電視節目雖然數量眾多，但是規模偏小，是處于發(fā)展的前期，潛力巨大。
我國各類(lèi)電視數目雖然較多，但是供于村村通的節目也就44套，而且我國單收設備也就才百萬(wàn)多臺，和美國相比，雖然他們人口基數只有兩億但是人家的有線(xiàn)電視用戶(hù)量已經(jīng)達到了6000萬(wàn)戶(hù)，衛星電視直播的用戶(hù)也有近2000萬(wàn)。
雖然我國現在處于發(fā)展階段，和一些發(fā)達國家相比有很大的差距，但是隨著(zhù)我國發(fā)展的不斷深入，我國一定也會(huì )達到、甚至超過(guò)這樣的水平，所以我國衛星通信技術(shù)在電視廣播領(lǐng)域中的應用的前景是巨大的。
目前，我國政府以及一些電視領(lǐng)域中的專(zhuān)家普遍表示我國發(fā)展衛星電視直播的業(yè)務(wù)已經(jīng)成熟，我國已經(jīng)獲得了發(fā)展DBs的軌位和頻道，而且我國在發(fā)展村村通的時(shí)候又有了一定的衛星廣播的經(jīng)驗，并且得到了廣大人民的支持，現在我國自行研制的RD已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。
在不久的將來(lái)我國將通過(guò)衛星傳輸和廣播的電視會(huì )進(jìn)一步的覆蓋更多的人，數百套的電視節目可以任由普通民眾來(lái)選擇。
(二)衛星通信技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域中的應用。
衛星通訊技術(shù)在計算機網(wǎng)絡(luò )中的應用主要就是提供寬帶網(wǎng)絡(luò )。
而提供網(wǎng)絡(luò )寬帶屬于衛星固定通信業(yè)務(wù)。
目前國際上衛星寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展主要體現在兩個(gè)方面，第一就是在原有的VSAT技術(shù)的基礎上研發(fā)新的產(chǎn)品并利用現有的頻段衛星資源，快速的建立起寬帶連接，以滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，這一種是在和地面寬帶業(yè)務(wù)的競爭中來(lái)獲得自己的生存空間;而另外一種是積極的發(fā)展高頻段的新型衛星寬帶通信系統，來(lái)適應新業(yè)務(wù)的要求，這一種是和地面相輔相成的。
我國目前的狀況，就是首先要積極的發(fā)展衛星寬帶通信業(yè)務(wù)，國內的電信經(jīng)營(yíng)商應該根據不同客戶(hù)的需求提供不同的業(yè)務(wù);其次就是跟蹤國外再見(jiàn)的新型的衛星寬帶通信系統;最后建立起自己的衛星寬帶通信系統。
四、結語(yǔ)：
綜上所述，隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)得到了長(cháng)足的發(fā)展，人們?yōu)榱讼硎芨邮孢m的環(huán)境，對通信領(lǐng)域提出了更高的要求，原有的通信慢慢的不能滿(mǎn)足人們的要求，而新出現的衛星通信技術(shù)由于具有良好的特性得到了人們的親睞，世界各國都在積極的發(fā)展衛星通信技術(shù)。
本文就主要的講述了衛星通信技術(shù)的發(fā)展以及在一些領(lǐng)域中的應用，希望能夠推動(dòng)衛星通信技術(shù)知識的普及，為衛星通信發(fā)展奠定知識基礎。
參考文獻：
【1】熊群力，姜康林.航天編隊飛行星座的星間通信[J].無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù).2012 (01)
【2】林來(lái)興.發(fā)展我國小衛星星座和測控技術(shù).飛行器測控學(xué)報[J].才智.2011(10)
【衛星通信技術(shù)及其應用】相關(guān)文章：
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