卫星通信的优势范例6篇

卫星通信的优势

卫星通信的优势范文1

【关键词】信息技术;卫星通信;语音传输技术

0 引言

随着当前科学技术的飞速发展,各种通信手段和通信技术的发展也在不断的加快和不断的趋于成熟。卫星通信、卫星网络作为光缆传输网络的重要组成部分和重要的补充以及备份支撑着整个卫星通信的发展,为卫星通信的发展提供着有力的保障。然而在卫星通信的过程中其通信频点内带宽、狭窄造成通信量的有限性和限制性。为了能够更加高效的利用卫星通信资源,语音传输新技术正在逐步的应用在卫星通信网络当中。

1 卫星通信概述

1.1 卫星通信的概念

卫星通信系统由卫星端、地面端、用户端三部分组成。卫星端在空中起中继站的作用,即把地面站发上来的电磁波放大后再返送回另一地面站,卫星星体又包括两大子系统:星载设备和卫星母体。地面站则是卫星系统与地面公众网的接口,地面用户也可以通过地面站出入卫星系统形成链路,地面站还包括地面卫星控制中心,及其跟踪、遥测和指令站。用户端即是各种用户终端。

1.2卫星通信的发展趋势

自第一颗卫星发射升空,开启了空间技术发展的新纪元,卫星通信技术的优势使各个国家都极力发展这种技术,并在各个领域,尤其是在军事和民事领域得到充分应用。卫星通信的发展趋势总的发展方向是大容量、大功率、高速率、宽带、低成本、高发射频率、多转发器、多点波束和赋形波束,应用星上处理技术切换信号,处理信号等,21世纪的卫星直播电视(DBS―TV)、个人移动卫星通信、多媒体卫星通信、卫星音频广播、卫星网络电视等将会得到大量发展。VSAT业务范围不断扩大,深入到国民经济的各个领域,更加显示其经济和社会效益,Ka波段的应用使设备更加小型化,当然亦带来衰减严重的缺陷。光通信在卫星通信中的应用逐渐变得成熟可取,它要求精确的卫星控制技术,在国际上还处于研发阶段,预计不久将会进入实用阶段。

1.3 卫星通信的优缺点

了解卫星通信的优缺点,一则可以了解目前卫星通信的发展形势,二则可以明确发展改进卫星通信中语音传输技术的必要性,是语音传输技术在卫星通信中应用的前提。要了解卫星通信的优缺点,就要与光纤传输技术进行对比才能洞彻所有。

卫星通信的通信范围极大,主要表现是,只要在卫星辐射信号范围内的两点均可以进行无线通信,这种特点一则保证了它的可靠性,因为这种传输并不会受外界环境影响,比如洪水地震等自然灾害的影响,它可以影响到一些具体的地面设施,却不能威胁位于太空的卫星设施,但是在一些地形复杂的地域,比如说多高山地区、或者大型建筑物集群地区,由于山体或者楼体的遮掩,会造成信号遮挡现象或者信号不稳,因为卫星通信主要靠信号辐射实现它的功能。

卫星通信的设置步骤简单,即只要设置一种特殊的电路既可完成,没有复杂的工程做工,更无资源的损害与自然环境的破坏,也无设备损坏的后顾之忧。

但是这种通信作价高,因为卫星通信不同于传统的光缆通信,光缆工程虽说耗时、耗材、耗人力,但是它采用的材质来源丰富,价钱低廉,因此使用成本就非常低,非常适合普通人使用,针对卫星通信运用超高科技与做工精细的仪器,导致它的运行成本会高于常规的光缆通信,使用资费更是高出十几倍之多,因此使用人群极少。

而且卫星通信采用的是无线传输,这种传输方式虽说简单易行,但是,却有可能造成信号的丢失或者信号的缺失,在这方面,还是光缆通信这种光波输送安全性高,保密性好,因为光波只能在光缆内进行活动,并不会受外界影响,在通话传输上,它的技术还有待提高。

2 语音传输技术的应用

卫星通信与传统电缆、光缆通信适用领域有所不同,而且它又被本身的缺陷所制,卫星通信在现阶段作为光缆通信重要后备资源而存在着,它一方面弥补了光缆传输中的不足,一方面也在极力发展完善它自己的技术。卫星通信与光缆通信不同,它的通信容量有限,不同于光缆通信容量巨大、潜在宽带可达20THz ,使作为卫星通信重要组成部分的语音通信受到极大限制,因此如何克服解决这一固有的问题,是现阶段卫星通信的一项艰巨任务。

正如业内人士所知,卫星通信系统采用卷积码、QPSK 与QAM相结合的编码调制方式,这也是当前众多商业卫星采用的一种方式,但是这种方式不能高效地传输本来受限的无线信号资源,导致资源的流失,原因在于这种方式被通信系统的误码率制约着,使这种方式必须采用某种特定的卷积码来实现某种具体的功能,而这种特定的很长的限定长度卷积码将相应导致译码设备相比以前更为复杂,因为这种复杂性,将导致原本卫星通信系统本身固有的缺陷更加暴露无遗,将导致卫星通信信息语音传输的效率更低,影响卫星通信功能的发展扩大,制约了卫星语音信息传输的高速性,不能适应未来业内形势的发展,因此调整编码译码方式,改进通信过程中编译码技术,是当前卫星通信领域内首要应解决的问题,它将影响到语音传输的效率、以及语音信息传输的质量,即抗干扰性问题。

针对原有技术存在的问题以及不良影响,一种新型技术――TCM/IDR技术被挖掘出来,并最先运用在卫星通信领域。TCM/IDR技术同时使用SPSK调制技术和Reed-solomon正交编码技术,是国际通信卫星组织(Intelsat)最近推荐的高质量中速数据载波方式,其业务平台支持语音和数据传输同时能够满足对网络低误码/高性能的要求。TCM/IDR技术所提供的性能可达到在1年内的平均误码率(RER)远小于10E-10(即优于99.96%),超过国际电信联盟(ITU-T)G.826所提出的要求。相对于国际通信卫星组织于1984年第一次提出并使用至今的QPSK/IDR数字载波技术,TCM/IDR技术是又一步的改进和提高,其支持数据流的速率范围是64kbit/s-44.736Mbit/s,对于传输同等信息速率的数据流来说,与QPSK/IDR技术相比,将节约 20%的卫星无线频带资源。同时,TCM/IDR技术能更有效地利用卫星转发器的功率,这是因为目前绝大部分的Intelsat用户采用QPSK/IDR技术,以致一些卫星转发器的带宽已达使用极限,但转发器功率还有余量可利用。因此,在使用了TCM/IDR技术后,可通过更有效地利用卫星转发器资源(功率和频带),从而在目前已达频带使用极限的转发器内增加通信容量。

3 结语

随着社会经济的快速发展和大业务量需求的不断上升,卫星通信作为一种重要的语音信息传输平台日益受到人们的青睐,未来随着技术的不断发展和融合卫星通信工程中传语音输技术的应用将会被不断升级,超高速率、无缝接入、灵活可靠的传输技术也将不断涌现。

参考文献:

[1]钟志刚.TCM/ 8PSK/ IDR 与 QPSK/ IDR卫星载波特性比较[J]邮电设计技术,1999(9),11-15.

[2]余昌刚等,TCM/IDR信道单元帧同步的实现[J].北京理工大学学报,2001(6),774-776.

卫星通信的优势范文2

关键词:无线通信技术;广播电视卫星;通信

随着现代化、信息化的不断发展,高新技术被广泛应用,在一定程度上提高了整个无线电技术的发展。随着3G向4G的逐步转变,无线技术日趋成熟。可见,在信息化建设过程中,卫星通信系统有着极为重要的意义和作用。卫星通信系统能够有效扩大信号的覆盖范围,增强无线信号的强度,在造福于人民的同时,有效推动了我国现代化建设的进程。

一、目前无线通信技术的发展现状

无线技术的日益发展为整个社会的信息传播提供了技术平台,技术的广泛应用也潜移默化的改变着人们的生活方式,从而提高了人们生活的质量和水平。在日常生活中,人们通过多种渠道和方式,便捷高效的获取大量信息资源,实时动态地了解和掌握相关资讯的变化和发展。随着科学技术手段的更新,互联网技术以及信息通讯技术成为了日常生活工作中不可或缺的有机组成部分,为人们的生活及工作带来了方便。但是,就目前的现状而言,通信技术在广泛应用中还存着一些问题,需要我们不断对其优化和完善。目前,最为关键的就是如何将有限的网络资源进行合理科学的整合和优化。尤其是在广播电视卫星的具体应用中,我们要将高新技术与当前的具体实际相结合,将其作为一切工作的出发点和落脚点,充分了解用户的需求,将用户的接入终端进行多元化分类,实现信息资源最大化的共享,从而达到资源优化配置的最终目的,进一步推动整个广电领域的可持续发展。在传统的广电信息传播活动中,主要是利用信号进行,电信所提供的也仅仅限于语音传播。随着社会的发展,人们也有了更加多元、丰富化的信息需求,三网融合成为了未来发展的趋势。在我国信息领域,利用三网融合,能够为整个发展提供更为有效优质的信息资源。在目前市场化的大背景下,为了更好地适应新环境,我们要充分借助卫星通信技术手段和途径,深入挖掘信息技术的内在潜能,使得信息资源能够最大化发挥其功能和作用。

二、无线通信技术对广播电视卫星通信的重要影响

科技手段的不断更新,信息技术日益发展,其中,3G向4G进行转变,无线通信系统不断进行着改进和完善。值得注意的是卫星通信技术,该技术的发展为整个通信行业提供了导向性的作用。在具体的实际应用过程中,无线通信技术要把握好卫星通信技术的自身优势,充分发挥该技术的功能和作用,在进行地面信息服务中,不断改进和优化卫星通信技术,进一步推动卫星通信和无线通信业务进行有机统一。随着4G通讯技术的产生与发展,国与国之间的交流更加密切,在历史发展中有着重要的作用和意义,加速了国际间各个方面的交流和融合,为整个广播电视卫星通信形成了积极地影响。

(一)有利于实现无线通信系统的现代化

通常,卫星通信技术主要针对突发事件的应急通信技术进行广泛应用,主要是应用于各类自然灾害中。因此,针对整个无线通信系统来说,存在一定的积极意义和影响。通过与地面网络服务进行统一应用,其信息传播速度和数据传播容量得到的提高,确保信息传播的安全性、全面性、高效性。此外,卫星技术与地面网络服务之间能够进行优势互补,从而实现了技术资源的有效利用和优化配置。两种高新技术的统一和融合,能够实现网络技术的快速发展,无线电系统也能不断丰富和扩大。由此可见,要想实现和加快4G技术的发展进程,我们要积极转变发展思路以及发展理念,充分发挥技术优势,不断进行技术改革和创新,提供技术支持的同时加大资金投入,从而有效实现无线通信系统的现代化的发展愿景。

(二)有利于发挥卫星通信系统的综合效用

随着无线通信技术的更新和优化,卫星空间段通信存在一些问题。因此,在新的发展环境下,通信技术需要明确发展目标,结合自身现实情况,快速融入到现代社会通信信息发展的浪潮中,完善相关的信息基础设施建设,有效提高信息通讯的技术和水平,充分发挥微星通讯系统的潜在优势,最终实现卫星通信技术的市场竞争力,在激烈的市场大环境中占据优势,推动我国广播电视行业蓬勃发展。就目前来说,卫星通信技术结合当前的发展现状,制定了以下几个发展方向:一是需要对不同范围和领域的资源进行科学合理的有效配置和利用;二是确保不同区域之间能够进行有效连接,实现不同信息资源共享;三是无论处于移动或固定状态,要确保相关用户拥有大容量的网络宽带;四是牢牢把握地面网络服务需求的多元化和丰富性,在此基础上对卫星通信系统的容量进行拓展;五是针对端口之间的连接要利用混合通信的相关业务模式,有效提升整个信息数据的定位能力;六是要充分重视和发挥卫星通信的优势功能,从而有效实现信息网络中数据传输的实时性、高效性以及长期性。

结语

随着现代化、信息化的不断发展,高新技术被广泛应用,在一定程度上提高了整个无线电技术的发展,为整个广播电视卫星通信提供了新的发展机遇。因此,我们要积极转变传统的发展观念,在保证现有系统正常运转的同时,有效提升信息传输的质量和速度,充分发挥信息技术对广播电视业的促进作用,从而推动整个电信行业的蓬勃发展。

参考文献:

[1]王立娟.无线通信技术对广播电视卫星通信的影响[J].电子技术与软件工程,2014(12).

[2]禇秀春.广播电视卫星传输安全的影响因素及解决对策[J].数字技术与应用,2015(3).

[3]史琳.认知无线电技术对未来移动通信产业的影响[J].现代电信科技,2010(12).

卫星通信的优势范文3

【关键词】 卫星通信系统 通信技术 发展趋势

在科技与信息化时代,个人移动通信和信息高速公路通信需求的快速增长,要达到通信网络全球覆盖,卫星通信是当前最好的工具。卫星通信与传统的通信方式相比,其在技术和成本上占据很大的优势,其成本低,信息信号比较强,覆盖范围比较广,通信容量比较大,通信距离比较远等优点,已成为当前最为主要的信息化手段之一。

1 卫星通信系统的基本组成

卫星在通信中起着中转作用,把地球站传送来的信号经过变频和放大转送到另一端的地球站,地球站是卫星与地面信息系统的链接点,用户通过地球站途径进入卫星通信系统中,形成链接的电路信号链,为了确保系统的运行正常,卫星通信系统必须和地面的监测管理系统和测控系统想链接,测控系统能够对通信卫星运行的轨道进行检测和控制,以保证地面检测系统能够对卫星所传送的通信信息进行有效的监控,保证系统安全与稳定的运行。卫星通信系统的组成图如图1所示。

2 我国卫星通信系统的发展现状

卫星固定通信发展的基本情况。随着我国航天技术的发展,卫星通信网建设快速发展,交通、银行、新闻、地质探测、交通运输、电力传送、水利兴修、航天航空、天气预报、农业种植、金融交易、国家完全和社会维稳等多个行业领域内使用卫星通信网,在地球上已经建立上万座卫星通信系统和地球站。

卫星移动通信。卫星通信的建立使陆地、海上和空中各种目标之间以及地面民用网络通信业务得到了解决。我国的便携式用户终端在静止轨道卫星移动通信系统中运行较好,只有中低轨道系统的运行状况不佳。在国际海事卫星组织(INMARSAT)成员国群体中,我国进入了INMARSAT的M站和C站,建立了进上万部船载、机载和陆地终端,能够为我国附近的海洋区域提供通信服务。在水利、抢险救灾、地质、海关、石油、安全、体育、新闻、银行、军事、外交和国防等行业领域配备了相应业务终端。

卫星电视广播。事实证明,卫星通信在电视广播中的应用具有传播远、见效快、服务区域大、投资省、经济效益高和质量高的优势,特别是提高山区电视广播节目信号最有效、最先进的途径。国外卫星电视广播信号已经进入了我国,二国家将卫星电视直播系统作为国家重点项目实施建设。当前,我国的卫星通信网络覆盖已经全面铺开,在经济的发展,国防的巩固和教育事业的发展等领域发展着重要的作用。

卫星宽带通信。传统的C和Ku频段卫星通信系统已经与各种宽带通信业务的需求不相符合,而且国外高速率的卫星通信线路在国外已经广泛应用。中国教育和科研计算机网(CER Net)、中国金桥信息网(China GBN)和中国科技网(CST Net)等用国内通信卫星转发器开通了数十条ISP(或区域网络)与核心网络间中继链路,以C、Ku频段卫星传输链路起步,以后增加Ka频段卫星链路和地面通信设施,组成覆盖全国的无级网络。这些互联网系统根据不同的要求可高速互联网接入、远程医疗服务、数据下载、视频会议、远程教学和多点广播等业务。

3 现代卫星通信技术发展研究

3.1 空间激光通信技术

空间激光通信是以激光的光波作为载波、大气作为传输介质的的光通信技术。空间激光通信具有微波通信与光纤通信两个的优势,主要体现在尺寸宽、功率小、波段窄、波束小的优点,很难被障碍物或者其他信号被截获和干扰,安全性能较高。

激光通信具有2.5~10Gb/s的传输速率,世界各国的军事卫星通信系统普遍采用激光通信技术。

3.2 “动中通”技术

“动中通”是指移动的载体在移动过程中时刻跟踪卫星或升空平台,进行数据、语音和图像的传递。在载体的运行过程中,能够测量出载体变化的状况,对其变化监测到的数据进行计算,通过数学平台的运算,变换为天线的误差角,通过调整天线俯仰角、极化角和方位角,确保载体在天线对星在规定范围内进行变化,使载体运动中不偏离卫星发射天线对地球卫星的同步跟踪。“动中通”的跟踪方式有惯导跟踪和自跟踪两种。美国军事的TSAT和“移动用户目标系统”等卫星系统都有很强的“动中通”能力,其天线的最小口径可至0.3m,军队在快速的移动中不会影响卫星通信,可以随时获取卫星通信传送的信号和发送信息。

3.3 空间因特网协议技术

空间因特网协议技术是指在卫星通信系统之间形成一个酷似因特网装的信息系统,建立空间、地面和空中的联系,在全球范围之内接入/部署移动用户。该技术通过IPv6协议以及卫星IP协议提高信号的传送速度和带宽,通过卫星信息系统将信号由空中传送到地面,确保自动的、动态的、网络运行状态,实现了通过一条上行链路和一条下行链路方式连接地面终端与卫星的连接,用户可以利用地面的基本设施和地面系统,访问需要方位的任何互用和数据。只要安全认证的任何用户可以利用这种系统建立用户之间的通信链路。美国在军事上就用IP的新型系统,将现有的卫星通信系统实现了动态和端到端的连接,扩大了信息的容量,减少了控制,增加了适应性,扩大了覆盖面等。

3.4 宽带卫星通信技术

就目前出现的L,S,C,Ku频谱资源与GEO卫星轨道资源紧缺与拥塞现象,使许多卫星通信采用EHF频段和Q/F(40/60 GHz)频段。但是,从市场发展前后相兼容角度看,选择Ku/Ka混合结构也是解决上述问题的一个很好方式,这个手段有助于推动全球信息高速公路的发展,使无缝个人通信和Internet空中高速通道在全球实现。

3.5 星上处理技术

随着信息高速公路的发展,IP业务、宽带传输业务和个人PC通信漫游业务等业务量日益增加,在卫星转发器的设计中使用卫星星上处理技术处理繁杂的信号,如美国的THRUYU卫星、ACTS卫星和亚洲蜂窝移动卫星等。星上处理技术能够对卫星波束的调整和成型,路由的分配和频率的转换进行编程,完成了频率和时隙的预分配,实现了信道的灵活交换、功率的按需分配、波束的灵活调整和端到端之间的话音通信。

3.6 数字信道选择器技术

数字信道选择器将上行链路带宽分成2.6MHz的1900个独立子信道,多个子信道可以达到任何区域覆盖的联通能力,实现了最大灵活度的操作。同时,数字信道选择器也支持组播和广播服务,并为网络控制段提供极其有效、灵活的上行链路频谱监测能力。通过数字信道选择器,X频段和Ka频段实现了互连。

3.7 自适应信道分配技术

自适应信道分配技术能够自动适应资源的配置,处理变化的业务信息,组织性和灵活性很强,使高码率与低码率的用户可实现共享,可以综合固定移动广播网络,能够对这些网络功能体积分布的控制。为交互式的媒体业务提供更广泛的服务和应用,如视频会议、无线因特网等,使移动网络服务多元化发展。除了以上的卫星通信相关技术之外,还包括无缝链接技术、链路模拟器技术、频率复用技术、数字处理技术、多址技术、射频通信技术、现代编码调制技术、扩频跳频技术、多点波束技术和同步光网络技术。

这些先进的技术正在影响着卫星通信系统的发展趋势,有助于卫星通信能够为用户提供更好的服务。

4 卫星通信发展的前景

随着科学技术的快速发展,卫星通信系统能力的提高指日可待,将会为用户提供更加优质的服务。但是,卫星通信系统在开发中也存在着不可估计的难度和风险,必须采取防范的措施。总体来说,科学技术的不断创新,在推动者卫星通信技术的发展,卫星通信的发展前景一片大好。

卫星通信可以独立成为一个系统。在科学技术的发展中,将来的卫星通信系统不再依赖于地面电信网的接受与发送信息设备,可以成为独立的一个网络体系,直接与用户端进行链接,直接向用户提供服务。这对无地面通信设施的地区来说,可以解决用户信息的需求,降低了通信成本。

多种业务并存发展成为趋势。建立一个以卫星通信VSAT系统的发展最主导,多种业务并存的卫星业务综合体系成为卫星通信业务发展的方向,它将与地面多个业务信息系统链接,是对地面传统业务传输网络的补充和延伸,建立一个多元化、多领域、多功能的全球化网络服务体系。

个人通信和数字通信的快速发展。中低轨卫星通信在移动卫星通信中有很大的发展前景,有助于未来“全球个人通信”的实现,是人们真正的进入了个人通信时代。在卫星通信容量和速率增加以及先进数字通信技术的影响下,卫星电视广播业务的发展空间比较大,数字卫星广播,使节目的数量和质量得到很大改善,从而提高人民的文化生活水平。

5 结语

随着卫星高新技术的不断出现、推广和利用,通信卫星的功能将不断扩大,使用的领域将不断拓宽。21世纪的卫星通信,将会有更大的发展空间,并占据重要的地位,与光纤通信一起,成为未来人类通信的重要手段。

参考文献:

[1]罗文.卫星通信系统的发展及其关键技术[J].信息通信,2013(1).

[2]何辞,孙晨华.基于TDMA卫星通信系统的TCP增强技术研究[J].无线电通信技术,2011(3).

卫星通信的优势范文4

【关键词】Ka频段;宽带;卫星通信;应用

前言

近年来,随着人们生活水平不断提升,对通信领域提出了更高要求。在此基础上,Ka频段宽带卫星在研究者共同努力下正式面世,并凭借自身高通量、低成本等优势迅速击败同类产品,成为通信领域的佼佼者。通信市场改革趋势下,很多运营商开始引进Ka频段宽带,为用户提供更加优质的通信服务。

1、Ka频段宽带卫星通信介绍

Ka频段一般是指频率范围为30/20GHz,具有可用带宽宽,干扰较少,设备体积小等特点。在实践中,该频段能够满足高速卫星通信、HDTV、SNG等业务的需求,是卫星现代化发展的一种新型手段。在国际范围内,很多国家争相发展该项技术。上个世纪八十年代,日本发射的通信卫星是最早采用该频段的通信卫星。据相关数据统计发现,美国、加拿大等国家共发射了五十多颗将该频段为主的通信卫星。如美国在2012年7月份,发射的EchoStar-17卫星,容量高达100G[1]。而我国卫星通信产业起步相对较晚,目前采取以C、Ku频段为主的卫星系统。我国在“九五”研究项目当中,重点强调了Ka未来发展方向的研究。通过几十年的研究,在“天链一号”、“中星1A”等卫星中得到了应用,未来将会朝着更宽频带等方向发展。

2、具体应用

当前,全世界范围内都积极研究Ka频段通信卫星,以此来满足多种通信需求。具体来说,主要应用在以下几个方面:

2.13D电视与移动通信

在未来,广播电视将会成为卫星通信的主营业务,目前,C、Ku频段资源难以满足3D电视发展需求。而以大容量为优势的Ka宽带卫星系统成为3D电视直播的最佳选择。近年来,随着Inmsrsat-5建设,Ks频段卫星移动通信得到了进一步推广,美国Viasat公司研发出小型卫星移动系统,成为首例、且唯一的系统宽带系统,技术发展水平独占鳌头。

2.2高速宽带接入

目前,北美地区在互联网接入方面的研究成果较多,且在实践中得到了广泛推广,并与地面网服务比重旗鼓相当。全世界范围内,运营商为此进行了大量资金、人力投入,为成功接入做出努力,因此未来发展中,卫星宽带发展前景十分广阔。我国于2013年,正式了“宽带中国”的战略,并对未来八年的战略做出了详细的部署,充分说明了宽带战略将成为国家战略,成为公共基础设施的一部分。基于此,为Ka频段带来了更多发展机遇[2]。鉴于我国国土面积辽阔,光缆已经无法满足复杂地理环境的需求,加之光缆传输方式成本高等缺陷愈发突出。而推广Ka频段宽带卫星的推广能够有效降低成本,不断扩大我国宽带服务范围,实现宽带覆盖全中国的目标。

2.3民航通信

民航通信作为一项重要工作,美国在该方面引入了该频段,实现双向卫星通信服务,为空中与地面之间信息上传下达创建了有效途径。不仅如此,在实践中,通过VisSat卫星为乘客提供空中电视及WiFi服务。当前,美国联合大陆等公司在近400架飞机上为乘客提供了该项服务,并得到了乘客的一致好评。而我国机载通信事业尚未发展,受到民航安全及信号等诸多因素的影响,飞机在高空仍然存在信息孤岛等问题,难以实现自由通信,不利于我国民航事业的进一步发展。我国民航局在《方案》中,拟定自2013年至2016年,国内全部客机都将逐步实现卫星通信。

2.4应急通信

我国应急通信保障体系已经基本形成了系统体系,一些市县城市在该方面落实地很好。但是还有一些乡村地区并未实现全面普及,无法发挥应急保障体系积极作用[3]。因此将Ka频段宽带卫星引入到该体系当中,能够真正意义上构建乡、镇、村一体化、全方位通信网络,兼顾满足用户需求与灾害保障双重目标。在此基础上,能够显著提高农村农村的应急通信保障能力,减少自然灾害对人民人身及财产安全的损害。

2.5野外作业

我国地大物博,拥有丰富的资源,野外作业每天在全国各个地区进行,但是钻井、矿山及煤炭等工程作业存在一定危险性,特别是复杂地形地区,多数情况下无法实现良好的通信。很多施工地点没有卫星通信的支持。因此将Ka频段宽带应用到野外作业通信工作当中,确保工作人员能够及时沟通,提高野外工作有效性,降低危险性。

2.6军事通信

在新军事改革趋势下,战争形式发生了翻天覆地的变化,信息采集及通信传输逐渐在军事中占据着越来越重要的位置。目前,随着时代的发展,军事通信对于Ka频段宽带卫星的应用尚处于初级阶段[4]。针对军事特点来看,在实践中,主要利用Ka频段卫星容量大、终端小等优势,为军队的野外作业、空军指挥等提供通信保障,逐步建立多频段、功能全等一体化军用卫星通信系统。Ka频段宽带卫星通信的推广将成为未来一段时间内的主要任务和研究目标,还会在移动中继、新闻采集等领域得到推广。

结论

根据上文所述,作为科学技术发展的产物,Ka频段宽带卫星通信在突破传统卫星通信弊端的基础上,引入了先进技术,从根本上提高了自身应用性能,且降低了应用成本。就当前应用现状来看,Ka频段宽带卫星通信应用范围及水平仍然处于较低水平,还有待进一步完善。因此国家相关部门应给予适当的资金、人力等投入和扶持,加大研究力度,不断提高技术水平,满足时展需求,为通信产业快速发展做好铺垫,促使该项技术能够快速实现技术至生产力的转化,进而推进我国经济持续发展。

参考文献

[1]沈永言.Ka宽带卫星通信――我国应急通信发展的新方向[J].卫星应用,2014,10:46-49.

[2]沈永言.Ka频段宽带卫星通信的技术特点、应用方向与运营模式[J].数字通信世界,2014,09:25-29.

卫星通信的优势范文5

 

在高速发展的信息时代,越是能够迅速的拿到所需的信息资料,文件,就越是能够把握住时代的脉搏,而毫无疑问,以卫星为主体的宽带多媒体卫星通信无疑成为了一个发展的大方向,早于1994时,美国休斯公司就曾开发过,卫星与个人计算机的网络连接系统,顾名思义,宽带多媒体卫星通信是以卫星为主,对所需信息的个体进行信息传递的一种方式,所传递的文件可以是音频,视频,图像等各式数据文件的传送,当然卫星通信与具有实体的光纤路线相比速度确实远比不上其,但其的优势也是颇为令人称赞,对于其在未来的通信地位,那无疑是可以令人遐想的。

 

一、宽带多媒体卫星通信发展所需的基础资料

 

1.卫星通信发展的技术基础

 

在对于卫星通信系统的技术发展中,频谱资源的存在毫无疑问是最为重要的,而至于当下,,C波段,ku波段的发展和使用已经处于一个极度堵塞的存在,而如果想要更好地前进与发展,只能以更高的频率予以发展及使用,其中最为主要的便是Ka频段的使用,当与GEO、LEO或LEO与GEO所交互的卫星系统群进行更好信息传递作业,而此也是基于目前基于目前所能达到的技术要求所进行的。

 

2.信息传递的极速发展下的需求

 

在进入21世纪后,个人对于信息的需求也在极速的上升,尤其是网络的发展更是将人引入了一个极速前进的时代,而卫星通讯系统毫无疑问在大范围远距离的数据信息传递上有着极其明显的优势,而与此为契机将卫星通讯与整体的网络构架整合于一体,在这其中有着极其明显的需求,并且与此为发展的契机之于市场而言,这也是一个极其庞大的潜在需求,尤其是在个人,企业的卫星通信市场中,并且之于种种的数据表明,卫星通信在整体市场中所占的比重是不可小视的。

 

3.卫星通讯资源的发展

 

目前而言,卫星通讯发展中最为阻碍发展的必然是频谱的资源,对于解决的方法来说,其中一个方法便是对高频率的开发,就如同于非同步轨道全球宽带卫星系统问世不久便受到注意便加以看中,尤其是wrc-95及wrc-97等会议为非同步轨道全球宽带卫星系统分配过400 MHz到100 MHz的带宽,可见当代对于卫星通讯的看重及其影响。

 

二、卫星通信系统关键技术

 

1.卫星处理系统的功能及其作用

 

于现代而言大多数的资本投入最多,经历和研究最为密切的便是对于宽带卫星的研究和投入。卫星通信系统的存在主要分为两个点,其一是地面信息接收与传递,其二是卫星上的处理和接收系统,其中卫星上的处理系统主要工作便是将所传递的信息进行解码,然后通过解调,复用的方式将信号处理成基带方式,并对这些基带信号进行再一次的转换后传送至地面的信息接收装置中,使其便于信号的交换,,提高了工作系统的效率。所以在这其中经历了卫星自身的处理能力,并且包括了,卫星本身的交换,转换等能力,对于卫星本身有着极其严格的要求,使其有着相应的处理能力,合理的使用资源。对于地面系统而言主要的工作便是对于卫星资源的控制以及分配,并且能够于卫星的信息传递工作给予同步的要求,优化和处理编码的方式,从而达到对于数据不予衰落的要求。这些都是卫星处理系统所要具备的一个整体式的要求。

 

2.卫星系统技术的处理和研究

 

在卫星系统处理中,最为重要的便是对于信息的调制编码以及对信号的雨衰特性的对抗,其中就以雨衰特性的处理最为明显,因为以往不存在于低频段信号中的雨衰特性在高频段信号中尤为明显,由一些相关的实验结果表明在降雨较大的情况下所造成的信号衰减特性,将极其的明显,而这些都是优待去紧急处理的问题,在一点便是对于卫星的调制编码技术的极高要求,由于往往卫星通信回用于恶劣的条件和环境下,对象信号的准确解读也是必须的首要任务,并且在此基础上做到高速迅捷的传递也是必要的。

 

三、卫星通信发展的现状及其展望

 

自我国从改革开放十二五规划以来通讯行业的发展有着极其快速稳步的发展,其中已经做到了对于固定,移动电话的全方位覆盖,并且网络的覆盖率也达到了极高的水平,网络也逐渐成为了人民生活中的必需品,但是在我国有着一些极其偏远,交通不便的地区,在这些偏远的地区往往是固定式的光纤无法达到的区域,之于如此的情况,卫星通信的优势就明显的体现了出来,其中最主要的便是对于医疗,教育,电视转播的传播有着极其重要的作用,并且之于卫星通信的特点,也不必因为固定式的传播方式大兴土木,导致资源浪费,环境破坏的事件发生,所以之于此,卫星通信对于我国而言有着极其特殊的意义。

 

而从国外的经验来看,我们所面对的问题也是诸多的,比如通信网络的建设,极其在提供服务的过程中的质量问题,这些都是我们必将要面对的诸多问题之一,所以之于此的结果,以往的经验来看,在这些问题的解决中,我们必定要经历不小的困难,但至于前景而言是美好的。

 

四、结论

 

在我国现有的社会发展下,宽带多媒体卫星通信必定有着良好的优势,与此卫星通讯还可以在媒体,军事,科考,救援等方向上有着极其的作为,虽然在技术上还是有着一些现在暂时无法解决的问题,但是随着科技的不断前进和发展,这些问题都将不会成为阻碍,卫星通信行业的前景和发展也必将是美好的,可预见的。

卫星通信的优势范文6

关键词:卫星通信 信道模型 传播特性 移动卫星

中图分类号:TN927.2 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2012)12-0022-02

由于卫星系统的优势明显,并且其服务不受天气等自然因素影响,全球覆盖率最高,因此,21世纪终将是一个卫星通信的世纪。最迟在21世纪中后期,人人都可以通过移动设备随时随地使用通信卫星进行近乎免费的移动通信。然而,就目前卫星的通信技术来讲,卫星通信中信道问题尤为突出,常见的信道问题有多径衰落、多普勒频移以及影衰落,很好地解决信道问题将可以为人类更快地通向不分区域不分等级地免费使用卫星通信扫清障碍。

1、卫星通信简介

1.1 卫星通信及发展过程

卫星通信即指以卫星与地面站做为中继,以微波作为传输媒介,有多址技术做为技术依托,为全球任何区域提供统一的无关距离的通信。卫星移动通信则可以提供全球任意位置的用户之间以及任意用户与任意移动用户或固定用户之间的互联互通,这一点目前的科技早已实现,只是还没有普及到大众使用阶段而已。卫星移动通信区别于通常的移动通信的最大特点就是提供更大跨度、更大范围、更远距离的无限制漫游,并且可以将服务范围覆盖到所有陆地蜂窝无法覆盖的所有区域。甚至是在荒无人烟的无人区,在不可能有人类活动的区域不可能有任何一家移动公司为用户建立陆地蜂窝基站,而卫星通信却可以在这样的区域内无限制通话,通话品质与在城市之中没有任何差别。

卫星通信是现代科技与现代通讯技术的完美结合,也是航空航天事业的重大突破。截止2013年,地球静止轨道上的同步卫星就已经超过500颗,非静止轨道卫星已经超过800颗。由于静止轨道整个地球只有一条,而且在这一条轨道上不可能放置太多的卫星,否则这些卫星之间就会出现无线电干扰、碰撞等问题,因此静止轨道资源十分有限,目前世界各主要发达国家都在想方设法地抢占静止轨道资源。我国的航空航天事业也必须加大发射力度,超前占据亚太地区静止轨道资源。目前,滞空的各类航天器已经超过6000颗,并且这个数量还在每年增长之中。

1.2 卫星通信的优点

卫星移动通信方式是真正的“天人合一”的“天地交流”的通信方式,卫星移动通信不仅仅只是人与人的交流,究其本质,其实是人与卫星,卫星与人的交流。卫星移动通信方式是较为典型的宇宙通信方式。卫星移动通信不仅可以实现远距离、超远距离的通信,甚至可以实现多个星球之间的通信,假使一个用户在地球,另一个用户在月球,那么这两个用户之间唯一可用的通信方式绝非什么移动、电信、联通,而只有卫星移动通信一种方式可供选择。对于用户而言,卫星移动通信不仅存在地区不受限制的优势,还有另外一个巨大的优势,那就是通信费用与距离无关,在卫星移动通信领域之内不存在市话与长途的区别,不管你在世界上的哪个角落,不管与你通信的人在世界上的哪个角落,通信费用是固定的,与距离无关。卫星移动通信不仅不受地理条件限制,而且覆盖面积可以达到全球覆盖,不会出现在现实生活中手机用户经常遇到的这里没有信号那里有死角等无法通话的困扰。同时,卫星移动通信的频带相对目前的各种移动通信方式而言,频带极宽,因此,传输容量巨大。卫星通信不同于普通的移动通信,卫星通信可以无视自然灾害,完全不受任何自然灾害的影响,在汶川地震中,卫星通信就在抢险救灾过程中发挥了极其重要的作用,在所有的普通的移动设备都无法使用,甚至没有电力供应的情况下,只有卫星通信畅通无阻。许多部级的救灾指令以及党中央的关怀与救灾的部署等都是经由卫星通信达成的。率先进入灾区的部队与上级之间以及部队与部队之间也都是使用卫星通信。相对于陆地蜂窝而言,卫星移动通信的建设速度较快而且费用较低,在覆盖率、机动性、业务种类等方面上卫星移动通信的优点更是其他任何目前的通信系统都不法与之比拟的。

2、卫星信道的传输特性

卫星通信的信道既不同于普通的移动信道又有别于普通的卫星与地面站的信道。卫星通信信道是卫星信道与移动通信信道的融合体。卫星通信信道的传输特性是可用频带非常宽,带宽要求较低,同时卫星信道的近乎缺点的其他传输特性是功率受限、干扰较大、信噪比较低。因此,卫星通信对于信号调制方式与纠错能力有较强的要求,要求采用较为可靠的信号调制方式以及极强的信号纠错能力才能实现完美的卫星通信。目前较为可靠的调制与纠错方式主要有DVB-S采用的前向纠错(FEC)与正交移相键控等信道调控方式。由于在卫星通信中信号的传输距离超远,一般在数万公里,所以信号衰减是一个较为严重的问题,这就使得可靠性问题变成为了决定卫星通信的命运的一个生死攸关的大问题。值得庆幸的是,QPSK(正交相移键控)的出现使得卫星通信的可靠性得到极大的保证。这种数字信号调制方式目前在较多的卫星信道中使用,其在电路实现上也相对较为简单。目前我国许多使用微波天线直接接收卫星电视的接收装置采用的绝大多数都是这种信道调制方式。

2.1 主要影响通信质量的传播特性

自从1831年,法拉弟发现了电磁感应现象以后,人类就与无线电结下了不解之缘。20年之后,麦克斯韦用数学方法对法拉弟的思想进行了严格论证。又过了24年之后伟大的物理学家赫兹才通过实验既证实了法氏与麦氏理论的正确性,又证实了电磁波的存在。为了纪念赫兹的伟大功绩无线电通信的单位统一使用赫兹。无线电的电波的传播特性与光类似,具有反射性,比如,我们发射到电离层的短波就会被反射。无线电波还具有绕射性与散射性。在无线电的通信过程中,频率越高的信号其穿透力就越强,这就是为什么普通手机使用的频率都在800MHZ以上的原因。为了提高穿透力,卫星通信目前普遍采用1——10GHZ之间的频率。无线电波的传播特性决定了在超远距离传播过程中必然存在着一定程度的衰减,而衰减必然会影响无线电波的传播质量。在无线电波穿过电离层的大气还会部分被大气吸收,在高速运动状态之下还会产生多普勒效应,此外,许多因素还会引起噪声干扰,这些都是严重影响无线电信号传播质量的重要因素。

2.2 几种重要的传播特性及其解决办法

多普勒效应:无线移动通信,特别是卫星移动通信过程中,由于发射机和接收机之间的相对运动,接收端接收到的信号载频所发生的频率的偏移称为多普勒频移。

解决措施:工作频率可适当选低一些;普遍采用差分调制,并且不用相干检测;解调器具有校正多普勒效应的功能;应尽可能在高仰角状态下接收信号。

多径衰落:电波在移动环境中的传播模式是一种多径传播模式,接收天线接收到的是通过直射径和各种反射径、散射径到达的合成波,由于各路径分量的幅度和相位各不相同,造成合成信号起伏很大,这称为多径衰落。

解决措施:采用交织编码与卷积编码相结合;极化成形(在卫星移动通信系统中,一般都是采用圆极化的);还可以采用多单元天线与空间分集、移动站在小范围内选择场地、重复发送与多数判决等措施来减小多径衰落的影响。

电离层闪烁:当电波通过电离层时,受电离层结构的不均匀性和随机时变性的影响,造成信号的振幅、相位、到达角、极化状态等短周期的不规则变化,形成“电离层闪烁”现象。

解决措施:时间分集或编码分集,包括重复发送与多数判决措施。

3、卫星信道的参考模型

为了更好的研究卫星信道传播特性,必须很好的研究卫星信道的模型。尽管研究信道传播特性对卫星移动通信系统可靠性和有效性影响的最好办法是在实际的通信环境下对信道进行测试和分析,要随时随地的对实际的卫星移动通信信道进行测试常常是很难实现的,所以采用能够很好反映卫星移动通信信道传播特性的信道模型是通常使用的解决方法。

目前国内外常用的卫星移动通信信道传播特性的概率分布模型有:C.Loo模型[1]、Corazza模型[2]和Lutz模型。这三个典型的概率分布模型都是根据信号在传播路径上受到的遮蔽情况来对卫星移动通信信道的传播特性进行建模的。其中,C.Loo 模型假设接收信号中只有直射信号分量受到阴影遮蔽的作用而多径信号分量不受阴影遮蔽的作用,因此该模型又称为部分阴影信道模型。Corazza 模型假设接收信号中的直射信号分量和多径信号分量同时都受到阴影遮蔽的作用,因此该模型又称为全阴影信道模型。Lutz模型假设接收信号中只有多经信号受阴影遮蔽而直射信号不受阴影遮蔽的作用。

4、卫星通信的发展动向

将来卫星通信的发展方向如下:(1)就卫星而言,未来的卫星将采取更容易定制的、面向市场的结构,强调高功率、频率复用和点波束,而对大容量、all-in-one卫星定单将减少。Ka频段以及更高频段技术的发展一直是卫星通信发展的重要方向之一。(2)从卫星应用技术上讲,面向最终消费者、发挥广播优势、提供综合基本是当今卫星通信技术发展的潮流。(3)就地面终端而言,卫星通信地面终端向消费电子产品的方向发展,低成本、多样化、即插即用型的用户设备成为努力方向。

5、结语

今天,人们谈论得最多的话题之一是信息化和信息社会。作为信息系统组成部分之一的通信系统是信息系统的主要通信平台,而卫星通信又是通信平台的重要部分。当然卫星通信离不开卫星通信系统和卫星信道,所以上面的内容主要对卫星通信、卫星信道传播特性、卫星信道模型等进行了阐述。

参考文献