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卫星通信的概念范文1
[关键词]宽带；移动卫星；通信信道
中图分类号：TN927.23 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）23-0382-01
卫星移动通信信道的传输特性的研究是通信系统的研究、开发等过程中最为重要的一个方面。为了向用户提供优质的、可靠的移动通信服务，必须要充分考虑通信信道的传播特性，进行合理的链路预算、选择有效的调制方式和信道编码方式。因为移动卫星信道本身具有无线通信信道所固有的复杂性，其次是多径衰落效应和阴影效应，所以应用中还需要一些功率放大器，对传输的信号进行放大和转发，提高通信的可靠性。
为转发无线电的信号从而实现在两个或者多个地球站间进行通信，需要利用人造地球卫星作为空间中继站，这种宇宙通信形式就叫做卫星通信。这种卫星移动通信系统不受地理条件的限制、不受距离的限制，能够传输很远的距离、覆盖较大的面积，且其自身具有宽通信频带、大传输容量的特征，适用于多种业务间的传输。它已经不仅仅是为固定通信终端服务了，还运用到车载、船载、个人移动通信终端等方面。目前移动卫星通信已经成为通信领域中发展最迅速的方式，也成为了现代通信系统中强有力的手段。
2 移动卫星通信的关键技术
2.1 系统技术
通信体制、系统的体系结构、移动载体的管理等都是系统技术的重要组成部分。对于通信体制的设计，需要考虑的是选用传统的TDMA方式和现常用的CDMA方式，综合两者的优缺点，也可以进行技术整合，即采用两者混合体制的方式，更好的发挥各自的长处。
对于体系结构的设计，需要考虑的问题是地球外传输数据在地面的实现以及管理的相关问题，还会涉及到满足用户对于系统所提出的需求问题。整体系统的设计，采用分布式的管理还是集中式的管理，是在确定了空间卫星问题之后需要考虑的。同时还需要根据用户的要求，考虑使用多少种终端类型，系统的模型是采用单模还是多模，以及卫星网络和地面网络的兼容性和成本问题。
对于移动载体的管理，移动载体的动态特性、终端设备的环境适应性都是考虑的重点。而且因为在长期的发展趋势中，波束宽度呈现出越来越窄的态势，导致移动载体的管理和设计也需要加强严格性和有效性。
2.2 卫星技术
卫星载荷技术与卫星与地面移动通信系统的融合设计，是移动通信卫星技术的关键。因为通信需要实现的需求是波束多点覆盖、用户间的多网通信，所以需要设备可以展开天线，进行星上处理和交换以及处理星间链路等。
全透明转发、全处理和透明处理转发的模式是星上处理和交换技术的组成元素。全透明转发技术的风险较小，适应性也很强，但通信服务的实时性较差。而全处理则一般是通过数字方式实现，达到强抗干扰性、良好的服务实施性等优点。但实际运用中，全处理技术的适应性较弱，极易受到空间辐射的影响。结合二者的优缺点，开发了透明处理转发技术，是目前较为常用的一种卫星技术。
微波和激光两种方式是星间链路的实现方式。微波通信技术容易受到频带宽度、功耗、体积等方面的限制，不能够无限制的提高传输速率和容量。而激光通信在传输数据的实现方面的优势很明显，但实施这种通信的技术难度较大。
2.3 终端技术
移动卫星通信终端设备的小型化是通信技术发展的必然趋势。而且终端的运用正向多媒体、宽带化、嵌入式的方向发展。目前，VSAT系统因为其可靠性高、灵活性强等优势得到了广泛运用，它的功能实现主要是因为采用了极小口径的卫星终端站。使用VSAT系统，数据终端可以直接与计算机联网，从而实现图像的传输、数据的传输和文件交换等。正在研发的新技术还涉及到天线、射频模块小型化等技术的创新。
3 移动卫星通信信道
由于卫星和通信终端之间的相对运动，通信信道为时变信道。本文主要通过模型的建立对移动卫星通信信道的传播过程进行理解，简化分析过程，明确物理意义，实现简单仿真。
3.1 主要信道概率模型
主要采用的概率分布模型有：Rcian分布函数，Rayleigh分布函数和Lognormal分布函数。
3.1.1 Rcian分布
服从Rcian分布的主要是因为建筑物、树木以及其他反射物造成的反射波形成的多径信号分量以及直射波信号分量所合成的接受信号包络。概率函数为：
其中：r是接收信号的包络；z是直射波信号的幅度；σ2是平均多径功率；I是第一类零阶修正贝塞尔函数。
接受信号包络r的n阶原点矩是：
其中：k=是Rician因子；Γ（）是Gamma函数；F（）是合流超几何函数。Rce因子K为LOS功率和平均多径功率的比值，K值越大，多径功率相对于LOS功率较低。
3.1.2 Rayleigh分布
Rayleigh分布是Rcian分布的特殊情况，即当没有直射分量时，接受信号全部是多径信号。
3.1.3 Lognormal分布
直射分量的信号强度服从Lognormal分布时，说明卫星和地面站之间的直射信号全部被树木、电线杆等障碍物吸收或者屏蔽。概率密度函数为：
其中，μ和d0分别是lnZ的均值和方差。
3.1.4仿真实现
实现对实际卫星信道的仿真，需要在建模过程中，采用服从不同概率分布的各种分量组合。实现移动卫星通信信道建模的基础便是对色高斯过程的仿真实现。色高斯过程通常可以实现常用概率密度函数，比如说直射分量服从对数正态分布的移动卫星通信信道是由三个色高斯随机过程实现的。
利用低通滤波器对白高斯噪声进行滤波和以莱斯正弦和为基础用有限个正弦函数加权和来实现高斯过程。
3.2UHF频段移动卫星通信信道建模
Cloo模型、Corazza模型、Lutz模型，是常用的信道传播特性的概率分布模型。这几种模型都是对L波段的卫星移动通信信道的特性建模的，主要是根据信号在传播路径上受到的遮蔽情况为基础的。Cloo模型的假设是接收到的信号是由受到阴影作用的直射信号分量和不受阴影作用的纯多径信号分量组成。
3.3行波管非线性模型
当行波管TWT工作在饱和点附近时，将会有幅值转换和幅值-相位转换效应。在卫星通信的仿真中，常用的TWT非线性模型是Saleh提出的二参数模型（如图1）：
图1 非线性的正交模型
4 结语
本文对移动卫星通信进行了详细的介绍，对通信信道的建模也进行了一定的仿真实现探究。未来，随着卫星通信技术的快速发展、业务领域的不断拓展和对其需求的不断增长，移动卫星通信技术将会在各个领域得到更为广泛的应用。
参考文献
[1]吕芝辉.宽带卫星通信数字信道化技术研究[J].网络安全技术与应用，2013，（7）：82-83.
卫星通信的概念范文2
1卫星通信系统的基本概念
卫星通信系统是一种把卫星作为信号中继站来接受和转发多个地面站之间微波信号的通信系统。一个完整的卫星通信系统是由卫星端、地面端和用户端这三个部分组成的。在地球上空作业的卫星端在微波通信的传递过程中起的是中转站的作用。包含了星载设备和卫星母体的卫星星体在空中接收地面站的电磁波,放大之后再发送到另一个地面站。设立在地表之上的多个地面站是连接卫星系统和地面公众网的固定接口和传送点,由地面卫星控制中心、跟踪站、遥测站和指令站等部门构成。人们连接网络的用户端通过地面站传送出入卫星系统的微波信号,形成庞杂而宽泛的通信链接。卫星通信系统的覆盖范围很广,在卫星信号覆盖区域内的任意地点都能够顺利进行通信,不会因为距离的变化而影响通讯信号的好坏。卫星通信的电磁波主要在大气层以外的区域传播,微波传递的性质较为稳定。所以卫星通信的工作频带宽,通信质量好。即使部分在大气层内部传播的电波会受到天气的影响,也仍然是一种信号稳定性和通讯可靠性很高的通信系统。但是,运行在高空轨道上的卫星在同时进行双向传输时,传递速率会延迟到秒级,电磁波的精确度也会有所下降,用于语音通话时会出现明显的中断现象。卫星在高空上的位置是按照预定轨迹运行的,因此,卫星始终处于一种运动状态,然而卫星通信系统中的线路连接都是无线链路,管理微波接收和微波传递的控制系统相当复杂,不易操纵和操作。
2卫星通信系统的发展现状
2.1成本和需求之间的矛盾
现代的大众通信集中体现为宽带互联网和移动通信。卫星通信在宽带领域中不及光纤宽带便利迅捷,在移动领域中也没有地面蜂窝移动系统的性价比优势。在移动的长途通信费大幅下降的情况下,卫星长途通信的转发器费用却没有任何变化,大大提高了卫星通信系统的运行成本。这种成本高需求低的矛盾是卫星通信系统面临的最大尴尬。
2.2宽带IP的传输和实现问题
中国当前的宽带IP卫星系统基本上都采用的是ATM的传输技术。这种技术的性能支持卫星通信系统相关的指标要求,实现起来却很困难。在卫星ATM需要分层实现的说法上有两种不同的观点就是否改变现有卫星协议结构的问题展开着激烈的争论。含有ATM交换机的子网移动性管理因为过于复杂,至今也还没有找到解决的方案。
2.3数据传递的速度和效率问题
信息时代最需要的就是传递信息的快捷方式。建立在频分复用和码分复用技术基础上的传统传递方式已经满足不了卫星通信日益增长的用户需求。虽然随后又研发出了分组交换技术,但长距离传输延时的问题还需要更加有效的技术和措施来降低传输延时对实时数据的影响。
3卫星通信系统的关键技术
3.1数据压缩技术
数据压缩不仅可以节约传输时间和存储空间,还能提高通信的便捷性和频带的利用率。数据压缩技术在处理数据的专业领域里已经发展得相当成熟了。不管是静态的数据压缩还是动态的数据压缩都可以为卫星通信系统在时间、频带和能量上带来相对较高的传输效率。例如ISO对静态图像压缩编码的标准和CCOTT的H.26标准,以及MPEG62设计中的同步交互性和多媒体等技术都成为广泛应用于多媒体压缩的公认标准。
3.2多媒体准信息同步技术
卫星通信系统传输中所使用的多媒体准信息同步技术大致可以分为连续同步和时间驱动同步这两类。在卫星的多媒体通信中,可以选用缓冲法、反馈法或者时间戳法来实现多媒体准信息的精确同步。目前开发出来的同步技术有建立在近似同步时钟基础上的“多业务流同步协议”和以时间因果同步为特色,支持分布式协议的“多信息流会话协议”。
3.3智能卫星天线系统
要成功传输多媒体信息,对通信系统的带宽要求是2500MHz及以上。降雨等天气因素和地面吸收电磁波等客观的影响因素都会导致卫星ATM网络产生较为严重的突发错误。为了完成多波束覆盖的范围最大化,研究智能高性能天线的技术开发和具体应用是十分必要的。例如,卫星通信系统可以在平时采用多波束快速跳变系统,在需要完成跟踪和同频复用的低轨道系统中采用蜂窝式天线,在星上和同步轨道系统中采用相控阵列天线。
3.4卫星激光通信技术
卫星通信对传输速率的要求很高,就目前来说,卫星通信系统的载波都是电磁性的微波。但微波天线能够接受和传递的微波数量是有限的,这就需要激光通信的辅助甚至替换。激光通信技术可以在减轻卫星密度重量和体积大小的同时增大卫星的通信量,提高卫星通信的保密性、可靠性和传输速率。而且卫星通信的激光传输之间是不会相互干扰和影响的,是卫星通信在未来的主要发展趋势。
卫星通信的概念范文3
一、引言
航空通信系统在航空系统内的应用十分广泛，涉及航空运行的多个领域，制订了一系列的标准、规范和建议。以下几个方面分别阐述民用航空通信的应用与发展。
二、通信业务
2.1空中交通服务(ATS)
空中交通服务指的是与空中交通管制和服务有关的通信，此类通信通常与飞行安全、航班正常运行密切相关，包括发生在航空器与地面空中交通服务单位之间，例如管制指令的;发生在不同的地面空中交通服务单位之间进行，例如管制中心之间进行管制移交;也包括航行情报，气象信息等。此类通信优先级较高，是航空通信系统重点保障的业务，故行业对该类业务制定了详细的标准和规范，如ARINC 623， ARINC 758等。
2.2航空运行控制(AOC)
航空运行控制是飞行过程中航空公司运控中心与机组之间的通信，主要目的是保障飞行的安全和航班正常执行，提高运行效率。航空运行控制通信的内容比较丰富，只要符合传输协议，AOC可以囊括任何类型的参数，包括航班计划、航班执行情况、航空器状态监视等等，其中部分信息与飞行安全相关。部分航空公司还会根据自己的需求自定义AOC消息，真正做到降低运行成本，提供运行效率。
2.3航空管理通信(AAC)
航空管理通信内容通常是航空运输企业有关航班运营和运输服务方面的商务信息，比如运输服务预定，飞机和机组安排，或者其他后勤保障类的信息，通信的目的是为了提高运营的效率。
2.4航空旅客通信(APC)
航空旅客通信是指乘客或机组成员出于个人目的的语音通信和数据通信，与飞行安全无关。随着宽带业务的发展，此类通信也得到了井喷式的发展。
三、航空通信系统应用
目前应用于航空通信的通信方式有甚高频(VHF)通信系统、高频(HF)通信系统、卫星通信系统。
VHF通信系统使用VHF频段(118-137MHz)模拟调制技术，主要满足陆基近距离通信，要求在航路上覆盖VHF通信网络。
在偏远地区和洋区，VHF通信网络的覆盖率实为有限，特别是在山区的VHF通信传输遮挡也相当严重，解决这个问题最简单的方式就是利用HF通信系统和卫星通信系统进行通信。
HF通信系统使用HF频段(2-30MHz)模拟调制技术，除了可以利用地波传输外，还可以利用天波传输。HF通信系统利用全球很少的几个基站就可以使通信网络覆盖全球。但是，首先HF无线电波远距离传输需要通过电离层反射，电离层的浓度直接影响了HF的通信质量，由于天气环境不一致，导致的电离层浓度在各个区域各不相同，所以一般情况下，使用HF语音通信时会有很大的噪音，数字通信也会有相当大的误码率，造成消息可靠度不高。
其次，HF通信地波传输类似于VHF通信，由于HF频率低，容易被空气吸收，传播距离很有限。
卫星通信系统将信息调制1.5GHz左右传输，可以把调制信号直接发送到几十公里外的卫星，而且可以不考虑空气对电磁波的吸收造成的传输效率低下，通过卫星收到信号后转发至地面，避免了陆基传输的限制。
但是目前使用最为广泛的海事卫星(Inmarsat)只能覆盖南北纬80度以内的区域，越洋飞行的飞机在极地区域飞行还是会被卫星丢失，这种情况下只能选择HF通信系统尽可能建立通信。
在海事卫星之后，铱星的出现完全解决了空地通信不能全球覆盖的问题，可惜由于铱星的通信频段与我国的北斗卫星通信频段基本一致，使铱星尚未如海事卫星那样被广泛应用。
目前大部分飞机同时安装VHF系统、HF系统和卫星通信系统来保持飞机与地面的不间断通信。我国的北斗卫星通信能力还有待提高，目前尚未得到推广。
四、未来通信应用发展
多年以来，虽然航空空地通信系统不断在利用技术革新和引入新技术进行自身的改进，但是，系统仍然面临着非常大的挑战，特别是甚高频通信，由于甚高频通信频率资源紧张、原有模拟调制技术的限制，在一些飞行繁忙地区(例如欧洲)，空地通信系统处理能力接近饱和。
作为传统语音通信的补充，数据链的应用大大缓解的通信业务增长所带来的资源限制，业务增长需要技术革新，技术革新又刺激业务的增长，这一矛盾使得技术上很难保持一段时间的领先，航空系统运行方式的革新才是解决业务增长不受限制的有效手段。
基于通信、导航和监视系统在数字化、自动化和趋势分析的提高，ICAO通过DOC9854《全球空中交通管理运行概念》提出了新一代航行系统的愿景，描述下一代航行系统的在运行方式上由灵活空域管理、4D航迹、流量与容量管理、信息服务等一系列新的元素组成新的运行概念。
通过信息服务，运行概念中的各部分整合为一个有机的整体。
有理由相信，在不久的将来，日益增长的通信业务需求，还会促使新一轮的航空通信的变革。
卫星通信的概念范文4
关键词：卫星通信新技术；网络教育；双向互动
中图分类号：G432
文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2014）003-0193-02
作者简介：顾捷（1980-），男，南京中网卫星通信股份有限公司通信工程师，研究方向为卫星通信。
1 基于地面的网络教育问题及卫星解决方法
1.1 基于地面的网络教育问题
20世纪末，随着互联网的兴起，出现了基于网站的远程教育形式，简称网络教育。它集面授、广播、电视教育的优势于一身，融文字、声音、图像信息传播媒介为一体。但该方法的普及和效果受地面互联网狭窄带宽、无数次路由和交换的限制，不尽人意。教育最需要的是新技术、新概念、新动向的把握。在新技术日新月异的当今社会，只用传统纸质或光盘会失去时效性，学生刚学到的内容可能已经过时。使用地面网络又会出现以下问题：基于地面网的网络教育受地面网络节点影响，会造成通信障碍，如电信网接入网通网；地面网营运商们为了防止网络广播风暴，往往限制广播业务在网上运行，为了防止带宽被少数流媒体应用占用，设置了许多策略，以限制视频应用。
而卫星通信会避开不同的网络服务商，组建成基于网络课程的专网，不受外界环境的影响。基于上述原因，需要在网络教育中引入卫星通信技术。
1.2 卫星通信技术概述
1.2.1 VSAT卫星通信技术
VSAT（Very Small Aperture Terminal），即甚小口径终端，指的是卫星通信天线的口径很小（一般在3m以内）、具有多功能的卫星地面站。VSAT建造成本很低，且容易在地面线路难以到达的场合安装。VSAT小站一般与中心站用网络的形式协同工作，通常一个中心站可以控制许多小站而形成广域上的卫星通信网。目前，卫星通信网络基本都属于VSAT通信。
1.2.2 基于IP的卫星通信
IP（Internet Protocol），为互联网络协议。所谓基于IP，是指数据通信能透明地遵循IP通信协议。过去的VSAT卫星通信不能直接支持IP通信协议，而今天的VSAT能够很好地支持，且与地面IP通信几乎相同。人们也称其为卫星数字通信。
1.2.3 DVB-S标准
卫星通信需要制定传输信道编码和调制标准。
欧洲制定的卫星数字信号广播（Digital Video Broadcast - by Satellite，DVB-S）标准，已被国际上大多数国家采用，我国也于1999年制订了《GB/T17700-1999卫星电视广播信道编码和调制标准》，与DVB-S标准兼容。
1.2.4 具有回传功能的卫星通信技术
该技术出现时间较晚，还未普及，特点是能够实现教师端和学生端的互动，具有如下两种方式：
（1）卫星小站直接回传。如欧洲标准的DVB-RCS，能够直接通过小的卫星天线将数据传回。
（2）通过地面网回传。将基于DVB-S标准的VSAT通信系统和地面互联网通信系统相结合，形成环路网络。本文中卫星通信新技术特指该技术（后文简称新技术）。
1.3 基于卫星通信新技术的网络教育优劣分析
传统卫星通信技术的优势：①通信距离不受地面距离和地形影响且覆盖面宽，这一特点适合我国地面通信不发达的偏远地区；②以广播方式工作，点对多点，使用者越多越便宜；③基于IP的卫星广播可传输以文件形式保存的多媒体课件，这一点是传统广播电视做不到的，容易和基于TCP/IP协议的软件联合使用，便于教学软件的使用和二次开发。
传统卫星通信技术的劣势：①卫星带宽费用高，需要达到一定的教学点数，才能实现和地面网费用的平衡；②只负责发送教学内容，教师和学生间没有互动，学生无法向老师提出问题，教师无法获知学生的学习情况，导致教学效果无法跟踪，教学质量得不到保障。
而新技术在解决地面互联网多媒体数据传输路由限制的同时，也解决了卫星双向通信费用较高的问题，符合绝大多数应用上行数据量少（请求信息为主）、下行数据量多（是海量信息或长时间的流媒体）的实际需求。这种方式避免了地面网的劣势，减少了卫星带宽的占用。
2 基于卫星通信新技术的网络教育应用模式
基于卫星通信新技术的网络教育拓扑结构如图1所示。新技术有效弥补了原有卫星网络教育的不足，主教育/课件制作室里老师上课或者播放课件，能够通过互联网送到卫星主站，由卫星发送广播到各个接收站，接收站再把接收到的视音频或课件通过电化教育系统传到到各个学生面前。如果老师提问，学生端可以回答，回答内容通过电化系统连接互联网发回给老师；学生如果有问题，可通过电化系统连接互联网向老师发出提问申请，老师对于各个接收站的学生端可分别准许他们提问（这样避免了多个接收站同时提问造成的麻烦），然后学生的视音频或文件便可传给老师。这就形成了老师向学生传递的内容通过卫星，学生向老师传递的内容通过互联网的一个完整的环形结构，圆满完成了教学闭环。
该结构适应了老师端发送内容较多、发至各个学生端的内容一致，而学生端反馈内容较少、因人而异的需求。如果引入一些即时课堂出题回答软件，老师拿出题目，学生作答，学生则能够实现与老师类似面对面的交流。
基于卫星通信新技术的网络教育系统主要由以下5部分组成：
（1）主教室/课件制作室。在一个多媒体课堂的授课过程中，将授课信息，包括授课教案、老师讲解的视音频信息等通过摄像头和视频采集卡实时采集下来，同步合并生成课件，然后将录制好的课件进行剪辑和审核，最后加密。
（2）互联网。包括专线、ADSL、拨号等多种方式，负责传送教学内容和学生返回信息。
（3）卫星广播站。卫星广播站通过地面网络接收内容，并通过通信机打包成卫星信号传输上星。
（4）卫星接收端。卫星接收端由室外天线、变频器、馈线、室内卫星数据接收卡/接收盒、计算机等组成，卫星数据接收卡/接收盒安装在计算机上使用。卫星接收端从卫星信道接收广播站发出的信号，并还原成原始的教学内容。
（5）辅助教学单元。辅助教学单元为显示设备、麦克风、扬声器等，与卫星接收端的计算机联合完成教学活动。
4 基于卫星通信新技术的网络教育系统配置
4.1 硬件平台
（1）主教室/课件制作室（授课端）。主要包括计算机、摄像头（带同步录音）、视频采集卡及其配套的多媒体教室。
（2）播出内容服务器单元（授课端）和卫星广播站。主要包括网络设备、地面宽带网络接口。
（3）卫星终端（学生端）。包括接收天线等室外设备、卫星接收卡或接收盒、计算机等。
（4）辅助教学单元（客户端）。按用户教学需要配备单机、局域网、计算机教室、投影仪、打印机、音响设备等。
4.2 软件平台
（1）教学内容制作系统（授课端）。包括视音频压缩软件、课件制作软件、加密软件等。
（2）课堂教学系统（授课端）。由以下模块组成：支持TCP协议或UDP协议的教学软件、卫星信号接收卡/接收盒驱动程序、接收程序（含设定卫星接收参数、调频道、测试信号强度和质量的界面、条件接收PID识别）、解密程序等。
（3）多媒体电子教室软件（客户端）。提供了教师进行计算机辅助教学的平台，能够方便地利用多媒体课件提高教学质量。该软件只有在客户安装了计算机教室时才需要配备。
参考文献：
[1] TINGKAI WANG，SHANYU TANG，PEIYUAN PAN. 3D urban traffic system simulation based on geo-data[J].IEEE 2nd International Conference on Information Technology：Research and Educa-tion，2004：59-63.
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卫星通信的概念范文5
【关键词】石油通信信号处理技术分析
随着我国科学技术的发展，电信与计算机网络实现了结合，这为我国油田信息化提供了一个基础性的技术支持，在经过相关长时间后，我国基本上建立其了石油通信网，它既是一个区域网也是一个长途干线网，同时在全国专用通信网中它还是一个规模和影响力都比较大的网络，在当前发展阶段，其技术中还存在这很多问题，尤其是其信号处理方面，还需要进一步提高其发展水平，以加快我国石油行业的发展以及石油行业中安全事故的处理等等。
一、通信工程概念
所谓通信工程就是电子工程的一个分支，同时它也是其中一个重要的基础学科。该学科关注的主要领域是是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。石油通信主要是指建立一个石油通信网，并将其用于石油开发的各个环节中，以实现石油行业的发展，石油通信网主要是由石油卫星通信网、石油长途宽带数字光纤通信网、石油数字数据网以及石油安全事故应急等方面。石油通信网具有声音、图像以及数据传送等各种服务功能，同时还具有强大的现代网络服务共功能，在石油行业的发展中发挥着不可替代的作用。
二、石油通信中的信号质量问题及对策
目前阶段我国石油通信工程中信号质量存在着信号不佳的问题，所以，针对如何改善石油通信信号的质量的问题，主要有以下几方面：（1）重视通信电缆的质量。在石油通信网建设过程中，要尽量的减少电缆的弯曲程度，据相关研究证明，如果电缆线的弯曲半径大于其固定值的时候，信号衰减的程度是可以忽略不计的，所以在石油通信网建设要注意电缆线的弯曲半径。同时，还要选用先进的电缆连接方法，如果电缆线的横截面过大的话，会导致通信信号的衰弱，所以要使用规范的切割设备按照正确的程度进行操作，保证其横切面符合通信信号传输的要求。（2）加强对技术人员的培训。石油通信技术对于其工作人员具有比较高的要求，要求其工作人员具备专业的技能和素质，操作人员要熟练掌握续接工艺，了解和熟悉通信传输的原理以及系统结构构造等相关专业知识，石油通信企业应加强对其工作人员在这一方面的技术培训，坚持岗前技术培训，使工作人员能够具备专业的通信技术，对于续接工作中出现的各种问题能有有效地、及时地进行分析、解决，熟练地掌握续接工作中所使用的各种设备以及设备的各种参数设置，另外，技术人员还应掌握放电时间、间隙、电流大小等各种细节技术，将信号衰弱降到最低，提高石油通信的质量，促进勘探和开采工作的顺利进行。（3）选择合理通讯平台。随着通信技术的日臻完善，通信技术的应用范围也越来越广，其应用方式或平台也越来越多。目前常用的通讯平台有以下几种：光纤通信系统，是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传播媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统；短波通信系统，在电路设计上，此系统利用DSP信号处理来实现2FSK信号的数字调制和数字解调，这种转换降低了硬件电路的复杂程度，同时提高了系统的灵活性；卫星通信系统，它具有建站灵活、覆盖面积较大、快捷有效以及其建设和通信的成本均与距离关系不大等各种优点，在油田工作队野外工作过程中可以发挥其作用，目前常见的卫星通信系统有：铱卫星系统、海事卫星系统以及全球星。通过卫星通信系统和石油勘探、开发、生产、加工和应用紧密结合起来，石油通信才能够更好地发展，同时也能大大提高石油企业的经济效益。
三、总结
石油通信网是我国油田开采的重要基础，服务于油田的勘探、生产等各个环节，其信号的质量直接关系到我国油田工作的质量和效益，针对其通讯业务单一、设备技术老化等问题，通过加快更新油田设备、积极采用无线通信技术以及卫星通信系统等，加快我国石油能源的开发和利用，促进石油通信业的可持续发展。
参考文献
[1]张蕾，浅析通信传输中信号衰减的原因及解决对策[J]，理论探讨，2011，08
[2]朱玉澎，李红伟，李军.浅谈通信系统在石油勘探开发中的应用及发展[J]，中国石油和化工标准与质量，2012，05
卫星通信的概念范文6
经由卫星实况转播这个短语是航天技术取得巨大成就的象征，随着卫星通信广播事业的快速发展，这个短语已逐渐被人们省略，而成为日常生活中普遍公认的传播方式。卫星通信用电波把整个世界既快又准确地联系在一起，这种联系一旦中断，经济发展的速度将会大大放慢。
人类社会正进入信息社会，信息已成为世界上最重要的战略资源。信息技术是当代最为活跃的生产力。应用信息技术可提高工农业和服务行业的效益及竞争能力，促进管理和决策的科学化， 推动国民经济各部门逐步转移到新的技术基础上来。大力发展信息产业，加速国民经济信息化，是建立和发展我国社会主义市场经济，保持国民经济持续、快速、健康发展的客观要求。
在信息社会中，航天技术的作用将变得更巨大，进一步丰富其内涵，扩展其外延，最终将彻底改变地球上的面貌。航天技术与计算机的融合，形成了在地球上跨越时间和空间的信息基础结构，它将逐步进入千家万户，从根本上改变人们的生产、生活和相互交往的方式，并加速人类文明和文化的传播，增进互相理解和全球意识。因此，加速发展航天技术，从多方面、高效率地利用航天技术， 特别是充分利用空间信息资源，以促进社会生产力的发展，提高人流、物流和能量流的利用率，增进文化交流和人民间的理解和信任，已成为当今世界各国的共识。
一、空间信息高速公路
世上本没有路，路是人走出来的。我国汉朝开辟了经西域通往西方的道路，沟通了我国同西方许多国家在经济和文化方面的联系，被后人称之为“丝绸之路”。1855年德国机械工程师卡尔·本茨发明了世界上第一辆实用的内燃机汽车。当他驾驶这辆木制的三轮汽车，在自己的院子里行走撞到墙上的时候，还没有想到路。7年之后，福特发明了汽车，并于10年后形成产业的时候，人们开始把目光盯在汽车的跑道上，于是1913年柏林西南部出现了世界上第一条高速公路。在此后的数年中，高速公路这种具有魔力的通道，使世界发生了神奇的变化。
信息高速公路作为信息革命的基础设施和通向21世纪的神奇通道，已成为世界各国争夺信息资源，确保竞争优势的筹码。1993年，在美国政府报告中，对信息高速公路给出了明确的概念:它是一个能够向用户提供大量信息，由通信网、计算机、数据库，以及日用电子产品组成的完备网络。具体地说，就是在全国范围内，铺设新型光缆作为信息流通的干线，通过光缆和多媒体向全国提供教育、科研、卫生、商务、金融、文化娱乐等颇为广泛的服务。
所谓空间信息高速公路，可形象地将它理解为以卫星——光纤为主体，再辅之以其它通信手段作为“公路”，并利用集电脑、电话、电报、传真等为一体的多媒体，使信息能够高速传递并可共享的通信网络。这种网络可遍布全国乃至全球。在中国，则将它称之为国家经济信息化基础设施， 其内涵包括4项要素:网络与通信、计算机与信息化设备、信息资源与服务、人与信息化环境。
空间信息高速公路有两个特征:第一个特征是利用通信卫星群和光导纤维网组成混合型全球通信网，实现计算机网络化和信息双向交流;另一个特征就是用多媒体技术普及计算机的使用。卫星通信和数字网络光缆就像高速公路一样，是促进社会经济发展的基础设施。它不仅指地面光缆数字通信网络系统，而且还包括通信卫星、卫星定位和导航、环境和灾害监测信息系统。此外，还应包含社会、经济统计数据库和自然资源数据库系列，以及宏观调控、规划决策和工程设计服务、知识库、逻辑推理人工专家系统。这样就能有效地实现以信息流代替人流、物流与能量流。
在空间信息高速公路中，卫星无线电通信频带宽，极容易实现双向高速率的数据传输和可视电话业务，并且适用于单向多路的电视节目传输，也非常适合于大型跨国企业间的业务联系。由于地面信息高速公路的成本昂贵，需要10～15年甚至更长的时间才能建成，是一个无法在短期内普及服务的巨额投资项目。对于发展中国家来说，空间信息高速公路的建设，可弥补通信基础设施差， 以及区域性通信空缺的不足。
地面信息高速公路的全球化和用户的移动化都十分困难，而空间信息高速公路的全球网络却很容易实现，因此，用它进行全球移动通信，在数率不特别高的情况下，便能实现诸如可视电话之类的双向传输。
空间信息高速公路，更具有能适应现阶段经济发展中所出现的各地区差别悬殊的特点。在中国地广人稀的西部地区，加强卫星远距离教育和电视广播，对于提高西部地区的文化素质，普及科学技术知识，消灭贫困愚昧落后现象无疑有着重大的意义。
因此，空间信息高速公路，一方面利用了光导纤维传送信息量大、信号几乎不失真、速度快而且保密性强的特点;另一方面，又利用了通信卫星的通信方式极其方便、覆盖面十分宽广、特别适合于移动终端和全球个人通信的特点。这两者组合，形成了优势互补，可以认为是最佳的方案。
二、信息社会对应用卫星的需求
1静止通信卫星网
美国休斯空间通信公司提出了建设全美卫星通信网络的计划。建设投资66亿美元，计划发射2颗静止通信卫星，从1998年开始以无线形式向美国用户提供高速双向数据传输和可视电话业务，在美国电信业务中，率先开发频率宽度可根据用户需要而变化的传输业务项目。最近又提出， 到2000年，将美国全国性的卫星通信网络，扩大成全球通信网络，最终发展成全球性空间信息高速公路，设计总投资约32亿美元，由9颗静止通信卫星组成可覆盖全球的通信网络。
2低轨道卫星群移动通信系统
在通信方面除可利用静止通信卫星网以外，还可利用低轨道上位于不同轨道面的多颗卫星，来转发地面用户的信号。目前全世界已出现了十几种较为有名的方案，有些方案正在付诸实施。例如，美国摩托罗拉公司提出的“铱”卫星系统，由6个极地、近地、近圆轨道面上运行的66颗小型通信卫星组成，每个轨道面均匀分布着11颗卫星。由于这一卫星系统中的卫星轨道距地球表面较低，只有400～500公里，所以无线电信号很强，个人手持式无线电话机很容易获得清晰的信号和语音。“铱”卫星系统的地面设备则由系统控制中心，以及分布在世界各用户国家和地区的关口站和终端设备等组成。又如，美国呼叫公司与其它有关公司创建的全球无线通信网，也称之为全球通信系统。由于以宽带传送，因而能传送电视及高速数据。这一耗资90亿美元的庞大通信网络，将由 840颗低轨道(700公里高度)现代小型通信卫星来覆盖地球95%的地区，它可以双向传输包括电视图象在内的各种信号，以及个人语音通信，具有数据、传真、寻呼和定位功能。该系统的主要特征， 是利用通信卫星群和光纤网实现计算机网络化和信息双向交流，并将成为二次信息革命的主要物质基础与保障。
3大容量激光卫星通信
激光与普通光源相比，具有很多特殊的性质，譬如激光辐射在“时间”上高度集中，很适合用于快速保密通信。激光辐射在“空间”上高度集中，方向性很强，而且具有高增益，因而用于通信可以传递得非常之远。激光辐射在“波长”上高度集中，因此波长分布范围很窄。激光的相干性、单色性和方向性，使它成为通信的理想载体。在理论上，光的频段宽度达到1013～1015赫，这样大的带宽，对每路仅4千赫的电话，可容纳100亿路之多;对带宽为10兆赫的彩色电视，也可同时传输1000万套电视节目而不相互干扰。由此可见，一旦激光卫星通信投入实际应用之后，由于其具有容量大和抗干扰性强等特点，不仅能扩大通信容量，缓和通信频段拥挤的局面，而且可避免洲际通信时的时延现象发生，是实现空间通信和准确快速、保密性强的军事卫星通信的重要途径。卫星激光通信技术无论是在静止轨道上的卫星，还是低轨道的卫星、飞船、航天飞机、空间站，以及深空探测器，都可以利用激光通信技术将它们连接在一起，形成一条无形的光学链路，使信息畅通无阻，因而空间信息高速公路成为名符其实的高速公路。
中国重视信息通信技术的发展，而且已经列入国家计划。面对世界高科技领域的挑战，为加快发展具有中国特色的信息高速公路，而不失时机地推动信息化，中国以“金字”工程为生长点，与卫星通信相结合，逐步形成信息产业。通过“金字”工程的实施，建立国家数据通信基干网和一系列专用网，为发展信息产业奠定基础。根据宏观分析预测，中国目前使用的卫星转发器不到50个，到 2000年中国大约需要145～150个卫星转发器，到2010年，将需要588～837个卫星转发器。
三、空间信息高速公路将推动社会经济发展
随着空间信息高速公路的建成，将使工商企业和整个社会处于一场革命之中，而这场革命的规模和效果是难以预测的。对其发展前景，现初步分析如下:
1巨大的商业利益
为了建设信息高速公路，美国政府和企业界计划共同投资400多亿美元。根据预测，2010年， 信息高速公路产业所创造的市*2改变人类生产和生活方式伴随着社会信息化和信息高速公路的建设，人们便能充分利用信息，大大提高物质生产的效率，提高原材料和能源利用率，有可能改变人类的生活方式，并终将从传统的生产和生活中解放出来。将出现电视电话、可视电话会议、电视购物、电视教学、家庭影视室、家庭图书馆、家庭数据库、在家中办公等等一系列新生事物。随之而来的将会给教育、卫生，保健等部门带来一场革命，无论在何时何地，都可向所有图书馆要求检索所需资料，浏览有关图书;随时随地可通过联机方式，立即获得最好的医疗保健服务和其它社会需求服务，医院遇到疑难病症时，可以向远距离的医学专家请教，以求得正确的诊断和治疗。以美国为例，仅医疗支出这一项，每年可节省1000亿美元。此外，可为能源、交通、环境等问题提供一种新的缓解方法。
