衛星通信概述范例6篇

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衛星通信概述

衛星通信概述范文1

關鍵詞:衛星通信;應急服務;應用

應急通信主要是用于在安全事件發生過程中,在災害現場實行指揮調度工作,在受災現場成立起后方應急指揮中心和現場的指揮場所,它和衛星通信共同合作,在災害現場進行營救和搶險的工作,為國家公共安全事件中的救援工作做出了巨大的貢獻。在最近幾年中,衛星通信和應急服務被廣泛應用,得到了充分的重視,發展勢頭良好。但要想得到更加長足的發展,還應該加強很多技術上的問題。

1 衛星通信的概述

衛星通信就是指人造地球衛星在反射或轉發無線信號,這些無線信號被應用于多個或兩個地球站之間的通信。地球站的定義主要是地球表面的無線電通信站,而衛星通信有一些顯著的特點,主要包含了在監測過程中能夠實現自收自發、通信電路靈活、通信質量高、覆蓋面積大等等[1]。

2 應急服務的概述

在最近的幾年內,我國發生了很多起公共安全事件和自然災害,根據實踐經驗表明,當災害來臨時,平常的通信手段根本無法滿足通信的要求,在這樣的背景條件下,應當建立起應急服務的特殊通信機制,一旦災害發生時,通信網絡遭到損害時還可以通過多種通信方式組合的手段來實現通信能力,以便于應急人員能夠利用通線連接開展救援的工作[2]。應急的通信服務為各種緊急情況提供了一個有效的通信保障,而它也具有時間和地點上的不確定性、業務緊急性、網絡構建的快速性等特點。

應急通信服務和我們的社會活動息息相關,并隨著通信技術的進步而發展,它在具體的災害服務活動中應該肩負起為突發事件提供通信服務、在戰爭中為國家提供應急保障的支持、以及為公用的通信網絡提供輔的服務工作。

3 衛星通信在應急服務中的應用

衛星通信憑借著其技術性能,具備了很多優勢,主要體現在了覆蓋區域廣、不受時間和距離方面的限制、通信能力較強、靈活性能良好的特點。正因為這些特點,讓衛星通信在應急服務中被廣泛應用[3]。由于災害和重大的安全事件多發生在地勢復雜、自然條件差的地方,給應急服務的開展帶來了很大的困難,而衛星通信則可以不受地形、氣候等條件的制約,在應急服務中被用于大范圍的搜救。

4 衛星通信和應急服務應用的實例

衛星通信被應用在了應急通信服務中,一個最典型的例子就是2008年的汶川地震。當時地震造成了地面上的通信設施遭到了嚴重的破壞,一時間汶川成為了信息孤島,外界無法準確了解到受災情況,無法開展救援工作,在這樣的條件下,衛星通信發揮了重要的作用[4]。實際救援中,衛星電話成了外界聯系災區的重要聯絡方式,利用衛星基站恢復了地面上的通信網絡,讓媒體的直播車進入災區,讓全國的人民了解到當時的真實情況。

在地震中,汶川的通信網絡被嚴重破壞,造成了地面上的所有電信網絡癱瘓,幾乎所有的通信方式在當地都無效,這讓現場的指揮工作也難以進行。當時的北斗一號衛星和海事衛星通信勇敢接受了挑戰,通過衛星的監測功能對汶川地震情況進行全方位的覆蓋,利用視頻、圖像傳輸的渠道讓全球都了解到災區的狀況,為災區在全球范圍內引進物資提供了有力的保障。我國的交通通信中心在地震發生后不久也與國際上的衛星通信系統進行了有效的溝通,為災區爭取到了將近兩倍的救援物資。

同時,通過衛星通信應用在應急通信服務中,對地面上的網絡也進行了靈活性、廣泛覆蓋性以及備份性的工作,即使地面上沒有通信設備、光纖設備,也能通過衛星通信技術來實現視頻、圖像、語音的傳輸工作。

由此可見,在發生重大的安全事件時或自然災害時,衛星通信都可以憑借著自身的優勢,廣泛應用在應急服務中,利用監測、數據傳輸等功能來對事故現場發揮出調度、指揮和通信的功能,在特定的情況下,通信衛星還是必不可少的現場搶救工具。我們應該全面認識衛星通信的作用,讓它能夠更好地為應急服務貢獻更多的力量。

結論:隨著我國經濟和科技的不斷發展,衛星通信技術也在不斷完善,被應用在了更加廣闊的領域中,尤其是對于應急服務方面,衛星通信更是發揮了巨大的作用。在具體的安全事件發生后,衛星通信和應急服務的合作,也讓我們看到了,在具體的實踐中,必須要從實際出發,對通信網絡的設計要進行專業化、科學化的分析,并想出切實可行的方案,國家建立起專業的應急服務隊伍,并合理利用衛星通信技術,即使在發生嚴重的事件時,仍能保證通信的順暢。

[參考文獻]

[1]魏德鄰.芻議衛星通信與應急通信互動中的應用[J].中國新通信,2013,(04):70.

[2]劉冬云.衛星通信與應急服務[J].數字通信世界,2014,(01):36-38.

衛星通信概述范文2

1.1應急通信的定義

應急通信是指在出現自然或人為的突發性緊急情況時,綜合利用各種通信資源,保障救援、緊急救助和必要通信所需的通信手段和方法,實現通信的機制。應急通信并不是獨立存在的一種全新的新技術,而是各種通信技術、通信手段在緊急情況下的綜合運用,其核心就是緊急情況下的通信。應急通信不僅是單純的技術問題,還涉及管理方面。應急通信由于其不確定性,對通信網絡和設備提出了一些特殊要求,這些網絡和設備從技術方面提供了通信技術手段的保障。但在管理方面,還需要建立完善的應急通信管理體系,針對不同場景建立快速響應機制,協調調度最合適的通信資源,提供最及時有效的通信保障。應急通信網(EmergencyCommunicationNetwork,ECN)是指為應對突發性大型自然災害或公共事件而快速建立的臨時性通信網絡,為救災組織及人員保證通信暢通,最大限度地降低災難損失、維護社會安全和穩定。ECN主要用于遭受地震、臺風等重大自然災害以及發生突發事件或恐怖襲擊事件中[2]。

1.2研究應急通信的目的及意義

中國是一個災難多發、頻發的國家,特別是自然災害時有發生,給國民經濟和人民生命財產造成了很大的損失。汶川地震、舟曲泥石流等,這些災難,既考驗了通信部門的應急響應能力,也考驗了通信網絡的應急通信保障能力。從這些經驗教訓中,我們逐步意識到只有在平時完善應急通信體系,達到應急通信保障的要求,才能在緊急關頭發揮它的作用,減少人民生命和財產的損失。應急通信系統是為滿足各類緊急情況下的通信需求而產生的,而自然災害、衛生事件、尤其是社會事件等突發公共安全事件發生的地點和規模都無法提前預知和準備,各類緊急情況具有如下共同特點:需要應急通信的時間一般不確定,人們無法進行事先準備,如地震、海嘯、火災、臺風、泥石流等突發事件;需要應急通信的地點不確定;進行應急通信時,需要什么類型的網絡不確定[3]。

1.3應急通信的發展趨勢及前景

近年來,恐怖襲擊事件時有發生,給相關國家公共安全造成了嚴重威脅,然而應急通信涵蓋的應用面相當廣泛,除了公眾安全、搶險救災之外,還有戰備通信等。在戰爭中,占領或摧毀敵方的通信設施是獲取勝利的重要環節這一,這也就從根本上決定了我國的應急通信要使用自己的應急通信技術。尤其是無線電應急通信技術,是應急通信的主體和核心,積極吸取國外先進的技術為我所用,并根據我國應急通信的實際情況,發展我國的應急通信技術。

2衛星通信概述

2.1基本概念及原理

衛星通信是利用人造地球衛星作為中繼站轉發或反射無線電信號,在兩個或多個地球站之間進行的通信。地球站是指設在地球表面(包括地面、海洋和大氣中)的無線電通信站[1]。衛星通信系統是由空間部分(通信衛星)和地面部分(通信地面站)兩大部分構成的。通信衛星實際上就是一個懸掛在空中的通信中繼站[2]。它居高臨下,視野開闊,只要在它的覆蓋照射區以內,不論距離遠近都可以通信,通過它轉發和反射電報、電視、廣播和數據等無線信號。靜止衛星與地球相對位置的示意圖如圖1-1所示。圖1-1靜止衛星配置的幾何關系從衛星向地球引兩條切線,切線夾角為17.34°,兩切點間弧線距離為18101km,在這個衛星電波波束覆蓋區內的地球站均可通過該衛星來實現通信。若以120°的等間隔在靜止軌道上配置三顆衛星,則地球表面除了兩極未被衛星波束覆蓋外,其他區域均在覆蓋范圍內,而且其中部分區域為兩個靜止衛星波束的重疊地區,因此,借助于在重疊區內的地球的中繼,可以實現在不同衛星覆蓋區內地球站之間的通信[3]。由此可見,只要用三顆等間隔配置的靜止衛星就可以實現全球通信,這一特點是任何其他通信方式不具備的。

2.2主要特點

衛星通信具有以下優點:通信距離遠,且費用與通信距離無關;覆蓋面積大,可進行多址通信;通信頻帶寬,傳輸容量大,適于多種業務傳輸;通信線路穩定可靠,通信質量高;通信電路靈活;機動性好;可以自發自收進行監測。同時也存在如下缺點:通信具有廣播特性,較易被竊聽;通信時延較長;通信鏈路易受外部條件影響;存在日凌中斷和星蝕現象等[4]。

2.3應急衛星通信網

衛星通信是地球站之間通過通信衛星轉發器所進行的微波通信。面對地震、臺風等自然災害,衛星通信發揮著無可替代的重要作用。其受自然條件的影響極小,衛星電話等通信手段可以作為搶險救災臨時通信的主要設備。在陸地等常規通信傳輸系統中斷或其他通信線纜未鋪設到之處,它能夠幫助人們實現信息傳遞。我國幅員遼闊、經濟相對落后,若與發達國家交戰,恐怕難以掌握制電磁權與制空權。從這些實際情況出發,應急衛星通信網成為比較適合我國國情的應急通信系統。在汶川地區發生的特大地震,地面通信設施遭到嚴重破壞,成為信息孤島,而衛星通信在這次的救災工作中發揮了重大作用。災區與外界的首次通信聯絡靠的是衛星電話,地面移動通信網的恢復靠的是衛星基站,現場采訪、直播報道靠的是通信衛星和移動轉播車,現場指揮靠的是衛星電話、應急通信車、背負式衛星通信小站,堰塞湖無人視頻監測、災區可視電話開通靠的是寬帶衛星數據采集終端。[5]針對應急通信的需求,應急衛星通信網采用VSAT衛星通信、海事衛星等遠程接入方式,結合集群通信、北斗衛星、視頻會議等多種業務接入手段,提高應急通信能力。

2.4衛星通信技術在汶川地震中的應用

汶川地震嚴重破壞了地面公用電信網,造成大面積通信網絡的全面中斷,該區域內原有的有線、無線等各種通信聯絡方式都無效,災區的指揮調度和救援工作受到很大影響,在這種情況下,衛星通信在汶川地震救援工作中,發揮了巨大的作用。各種衛星通信車輛、VAST終端站、衛星手機等源源不斷地進入災區,為前線救災構建起了衛星通信網絡,實現災后通信“四個第一”:即利用衛星寬帶系統送出重災區映秀鎮的第一段視頻,利用海事衛星從震區打出第一個電話,利用衛星傳輸鏈路,開通震后的第一個移動基站,利用衛星應急通信指揮車和海事衛星電話,協助建立起第一個臨時應急通信指揮系統。[6]在汶川地震中,海事衛星和北斗一號衛星通信系統得到了比較多的應用。國家抗震救災總指揮部、各級政府和相關救援部門使用各類海事衛星近438臺,同時,還有一些相關應急通信隊伍手中也擁有大量海事衛星終端。據估計,大約有2000部海事衛星設備為汶川地震救災現場提供服務。目前,海事衛星通信系統具有全球覆蓋、全天候、可移動、全方位、帶寬大等特點,主要業務種類有語音、數據、傳真、視頻傳輸等。地震發生后,中國交通通信中心與國際海事衛星組織緊急溝通,為中國震區爭取到了兩倍于之前的信道資源,保證了災區海事衛星設備和通信能力[7]。除海事衛星和北斗一號衛星通信系統外,鑫諾、全球星、銥星、中星等衛星通信系統也在汶川地震中發揮了重要作用,可以毫不夸張地說,在汶川地震搶險救災工作中發揮巨大作用是我國絕大多數可以調用的、集中在災區的衛星通信設備。這次抗震救災活動證明了,衛星通信具有地面網絡所不具備的備份性、廣泛覆蓋性和靈活性,不依賴地面通信條件,不受距離和地形的限制,不需要布設通信基站,在地面通信網絡遭受破壞時,或在沒有光纖、沒有無線通信條件下,衛星通信仍然可以進行語音、數據和視頻等通信服務,甚至在不具有電力條件的地方,也可保障應急通信的暢通。

衛星通信概述范文3

【關鍵詞】 衛星通信 衛星網絡

衛星通信是一種以微波播送信息的通信方式,具有全球無盲點式全覆蓋、通信距離與信號無關、通信距離與費用無關、頻帶較寬、容量較大、組網靈活等無可比擬的優勢。通信衛星按其軌道可以劃分為赤道軌道、極軌道、傾斜軌道、同步靜止軌道、非同步軌道等種類;按其通信范圍可以劃分為國際通信衛星、區域通信衛星與國內通信衛星等種類;按其用途可以劃分為綜合業務、軍事、海事、電視廣播、氣象、通信等種類;按其轉發能力又可以劃分為有星上處理能力與無星上處理能力等種類。按其頻段可以劃分為VHF、移動、導航、指令、固定業務、DSS業務、Ka、V等頻段應用;按其重量可以劃分為大、小、微等種類;自從1945年偉大的奧瑟?C?克拉克提出了同步衛星的理論之后,僅僅過了12年,前蘇聯就成功地為我們的地球創造出了第一個“人造伴侶”,在此后的13年,我國也有了自己的東方紅一號。我國擁有著發展衛星通信的得天獨厚的條件,占我國人口的絕大多數的農村人口由于地域分布過于遼闊,因此更適合衛星通信這種地域無關的通信方式。尤其是我國的西部農村。

1 衛星系統概述

1.1 衛星系統的結構簡介

由于國內少有介紹衛星系統的結構的文章,因此有必要在討論干擾信號之前對衛星系統的結構做一個大致的說明。衛星信號的接收許多人都知道要靠鍋形微波天線,而微波的發射要靠這種天線,只不過發射天線要比專門用來接收的天線大許多。衛星信號,無論是接收信號還是發射信號都要首先經過雙工器分離以后分別送入接收機或者發射機。發射機除了發射用戶的通信數據以外還要對衛星的位置與姿態等進行常規操控,并且還要通過專用的經過嚴格加密的指令系統進行常規的遙測,比如溫度的測定,電源的控制,入軌出軌與推進指令的等。上述的衛星的地面站系統與衛星系統就共同構成了一個完整的衛星系統。

1.2 衛星通信系統簡介

世界上的第一個衛星通信系統就是舉世聞名的銥星系統,簡稱銥系統。從1996年開始發射到2002年發射完畢,短短四年間一共發射了95顆非同步低軌道衛星,其中的11顆失敗,其中的4顆因種種原因隕落,只有66顆星可以正常工作,1998年銥系統開始運營。銥系統做為人類第一個商業化運營的衛星通信系統其起點堪稱輝煌。由于銥系統的66顆衛星的設計壽命為8年左右,因此每年都要發射6顆衛星做為“替補隊員”。自此之后,全球的衛星通信系統如雨后春筍般地建立了起來,全球星系統、ICO系統、Ellipso系統、DVB系統等。

1.3 衛星通信系統的鏈路特性

衛星通信系統的鏈路特性與其干擾關系密切,因此我們在這里做一簡述。衛星通信系統中的失真種類較多,下面我們就選擇幾種主要的失真進行分別簡述。首先,衛星通信的鏈路具有頻率選擇性的失真特性,也就是說發送信號帶寬與信道相關帶寬的差值引起的在不同的頻率之下的增益變化與相位變化失真特性;其次衛星通信系統的鏈路還具有衰落失真特性,這種衰落失真特性主要是由多普勒效應中的多普勒頻移造成的信道時變性失真;再次,系統的熱噪聲也會造成衛星通信的鏈路系統的失真,衛星通信系統中的噪聲主要是以白噪聲形式存在的噪聲,系統中的電阻、網絡內部、宇宙等都會產聲噪聲。上述的鏈路失真特性也會對正常的衛星通信信號造成一定程度的干擾,此外衛星與地面之間也會產生鏈路的自由空間傳播損耗以及級聯網絡的損耗。衛星與地面之間的損耗主要包括大氣吸收、雨致衰減、折射衰減、電離層閃衰與多徑損耗等。

1.4 衛星通信的星地服務類型

衛星通信的星地服務類型是討論干擾信號的必要補充,只有弄清星地服務的類型才能根據不同的類型選擇不同的對抗干擾號的方法。首先是點對點的傳輸,這種傳輸一般用于軍事應用與政府級應用,這種傳輸不會向全球范圍內播送廣播式微波信息以免重要內容被破解;其次是普通大眾經常會享受到的衛星電視廣播與衛星互聯網業務,這類服務分為有擾加密收費服務與免費服務兩大類。目前免費服務正在逐漸增多;再次就是目前還不能進入尋常百姓生活的衛星通信的移動語音、視訊、數字服務,這些服務通常用于海事服務、陸地搜救、以及海陸空范圍內的移動電話業務。

1.5 衛星通信的上下行交叉極化干擾與互調干擾

(1)上行交叉極化干擾是因為地球站天線系統發射交叉極化隔離度沒有調整好,導致上行交叉極化分量過大;或天線饋源薄膜受損未能及時更換,有其他物質掉進饋源也會導致交叉極化干擾。接收用戶站天線接收時極化未調整好,導致下行接收受干擾。因此,在上行發射信號時預先和相關衛星測控部門進行天線極化調整和測試,確保發射天線系統的交叉極化隔離度滿足主軸方向33.3dB的要求;經常檢查天線饋源的狀態,在接收時耐心調整好天線極化,確保所需的接收信號最強時另一極化信號最弱。值得一提的是,對同一副收發兩用天線,通常發射極化隔離最好時的極化角并不等于接收極化最好時的極化角。(2)一般存在于上行站處于多載波工作狀態時,由于功放容量儲備不足,回退不夠,三階互調分量超過規定;或上行發射功率超標,使衛星轉發器被推至非線性工作區,導致下行時互調特性惡化。

2 干擾信號的分類

由于衛星轉發器的公開性和透明性,對衛星信號的干擾主要是對衛星轉發器的攻擊,目的是擾亂轉發器對中央站監控信號和地面站上行信號的正常接收。使轉發器接收通道阻塞或使其接收信噪比嚴重惡化,從而不能正常工作。干擾信號具體又可以分為:(1)點頻干擾:(2)掃頻干擾:(3)雷達全頻干擾。

3 檢測原理

不論哪種干擾信號,其共同特點是衛星下行信號功率會出現明顯的變化,根據此特點,衛星信號監測可以采取以下幾種方式:(1)實時檢測下行載波信號功率(檢測帶寬可調,如全信道功率或單載波功率)。一旦超出門限便報警,并隨時記錄檢測情況;(2)實時接收解調衛星下行信號(如TDM廣播信息,定位信息、衛星測控信道等),一旦發現異常便發出報警信號;(3)進行誤碼率測試:設定合適的門限可以相當精確地判斷出受到干擾情況,當誤碼率超出監測門限時,便發出報警信號。

4 設計方案

4.1 概述

檢測儀采用實時檢測衛星下行信號功率、實時接收解調衛星下行信號和進行誤碼率測試3種方式對目標衛星進行連續監控,一旦發現異常,則及時發出報警信號。

報警信號分為2種:提示性報警和干擾信號報警。提示性報警指發現有異常信號。提醒管理員注意,有可能是惡意干擾;干擾信號報警指檢測儀已確定存在干擾信號,提醒管理員采取相應措施。

4.2 主要技術指標

4.2.1 頻率范圍

①UHF頻段:300~400MHz;

②C頻段:3.4-4.2GHz;

③Ku頻段:下行12.25-12.75GHz;上行14-14.5GHz;

④Ka頻段:下行20-21GHz;上行30-31GHz。

4.2.2 接收電平動態范圍

①UHF頻段:-70-130dBm;

②C頻段:-10~-90dBm(下變頻到L頻段);

③Ku頻段:-10~-90dBm(下變頻到L頻段);

④Ka頻段:-10~-90dBm(下變頻到L頻段)。

4.2.3 G/T值

①UHF頻段優于-21dB/K;

②C頻段優于-10dB/K;

③Ku頻段優于10.2dB/K;

④Ka頻段優于13.4dB/K。

4.3 結構方案

檢測儀分為2個獨立部分:檢測儀主機和檢測終端。檢測儀主機完成各頻段信號的檢測:檢測終端采用工控機,提供人機界面,可以對檢測儀主機進行參數設置和報警門限設置。

每個單元采用獨立插板結構,可安裝所有頻段檢測單元,也可以選裝部分頻段檢測單元。監控單元將所有檢測單元送出的檢測信號進行處理。然后變換后送給檢測終端。從天線接收到的UHF頻段信號,經過低噪聲放大和帶通濾波后,再經過射頻放大,進入選頻模塊,在此選擇要檢測的某轉發器、點頻或是整個帶寬信號,選擇頻率后進入電平檢測模塊,檢測出的衛星下行信號功率送入監控模塊進行處理:同時選頻模塊還可以輸出需進行解調檢測的頻率,送入中頻及解調模塊,解調數據送給監控判斷是否正確;如同時需進行誤碼測試,則監控將誤碼儀發出的測試信號經電平變換后送給調制模塊進行編碼、調制及成形,然后再通過上變頻模塊和功率放大器,最后經天線發射到衛星。

4.4 工作流程

正常通信時衛星下行信號功率分別為:

①UHF頻段:約-90~-125dBm;

②C、Ku、Ka頻段:約-40~-90dBm。

由于此3個頻段均需通過下變頻模塊變換為L頻段(950~1450MHz)中頻信號,因此對于中頻以下的檢測單元電路完全一樣。從天線接收的衛星下行信號經C、Ku或Ka射頻前端變換到L頻段。其后續信號處理流程基本同UHF檢測單元。

如下行功率突然增大20~30dB,則認為有惡意干擾出現,可以發出提示性報警,并記錄該頻率出現的時間及電平幅度,同時啟動自環誤碼測試程序,如10min內誤碼率超過設定的門限值,則可發出干擾信號告警。對于重點頻率可選擇實時解調監測,如內容異常,則可以發出提示性報警,此方法和電離層閃爍、雨衰監測同時進行則可提高報警率,為干擾信號的早期發現和預警提供依據。

衛星通信概述范文4

關鍵詞:衛星固定通信,衛星移動通信,衛星直播,衛星寬帶通信

中圖分類號: P185.18 文獻標識碼: A

一、衛星通信技術的定義和特點

在空間無線電通信領域中,通過空間站的轉發或反射來進行的地球站相互間的通信就是通常所稱的衛星通信。衛星通信系統由衛星和地球站兩部分組成。衛星在空中起中繼站的作用,即把地球站發上來的電磁波放大后再反送回另一地球站。

衛星通信具有如下特點:通信范圍大,只要在衛星發射的電波所覆蓋的范圍內,從任何兩點之間都可進行通信。不易受陸地災害的影響,只要設置地球站電路即可開通。同時可在多處接收,能經濟地實現廣播、多址通信。電路設置非常靈活,可隨時分散過于集中的話務量,可實現多址聯接。

二、衛星通信技術的發展概述

縱觀全球,20 世紀 60 年代以來,衛星通信迅速發展,在軍事和民用領域得到了十分廣泛的應用;70~80 年代達到了鼎盛時期。80 年代末、90 年代以后,由于光纖通信和地面蜂窩移動通信的崛起,傳統的國際、國內長途通信和陸地移動通信業務已不再屬于衛星通信的主要領地。但是,毫無疑問地,在軍事應用中,衛星通信仍然是其主要的通信手段,是其他通信手段所不能取代的。在經濟、政治和文化領域中,衛星通信不僅有效地補充了其他通信手段的不足或不能(如海事、遠程航空的通信等),而且作為大眾傳媒(如視頻和音頻廣播),防災、救災、處理突發事件的應急通信等,均大有作為。此外,近年來深空探測和載人航天活動的頻繁活動,也極大促進了衛星通信的發展。

本文以我國為例,擬就當前衛星通信技術中,大范圍投入使用的、前景可觀的衛星固定通信、衛星移動通信、衛星直播以及衛星寬帶通信的技術和應用進行分析和探討,僅供參考。

三、常見衛星通信技術的發展與應用

衛星固定通信

1.目前我國衛星固定通信技術取得的成就從取得的成就上來看,目前我國已建成一個資源較豐富的空間段和一定規模的衛星公用通信網。其中空間段由覆蓋國內外地區的多衛星和多頻段組成,由我國獨資或中外合資的5家衛星公司建成。該空間段擁有的轉發器容量和波束覆蓋區,已較好地滿足了我國國內各種衛星通信用戶的需求,并可為國外部分用戶提供通信服務。我國的衛星公用通信網由多顆衛星和各種地球站組成,能較好地起到地面通信網的補充、延伸和應急備份作用。另外,作為對公用通信網的補充,我國還建立起各種用途和不同規模的衛星專用通信網供使用。

2.問題和建議首先,我國國產衛星和國產地球站與國外同類產品相比,存在性能差、占有率低等差距。現有空間段仍有大部分設備和技術依賴國外。因此,自主研制衛星和地球站,盡快提高技術水平和競爭能力,逐步增加國產設備比例,以適應市場需要,是我們一項重大的戰略任務。中星-6衛星發射成功后,我國除繼續研制和發展東三衛星平臺(即中星-6衛星平臺)外,并正在研制工作能力更大的東四衛星平臺,以滿足各種衛星需要。另外,我國國內5家衛星公司力量較分散,不具規模優勢。為此,在2000年,國務院決定將其中兩家公司和其它有關公司組建成中國衛星通信集團公司。

(二)移動衛星通信中國尚無自建的國內商用衛星移動通信系統,現使用的都是外商建設的衛星移動通信系統,包括國際移動衛星系統、亞洲蜂窩衛星(ACeS)系統、銥星系統、全球星系統、軌道通信系統和ICO系統等。此處主要探討以下三類應用廣泛、發展良好的通信系統:1.國際移動衛星系統

國際移動衛星系統是由國際移動衛星組織倡導建立起來的一個全球衛星移動通信系統。該系統衛星使用的是對地靜止軌道衛星。使用該系統的中國用戶有6000多。中國幾乎所有的遠洋船舶都安裝了該系統的衛星設備。2.亞洲蜂窩衛星系統亞洲蜂窩衛星系統是由亞洲蜂窩衛星公司建立起來的一個服務于亞洲地區的區域性衛星移動通信系統,可向手持機等用戶終端提供話音、傳真、數據和因特網等通信業務。中國地區約占該系統衛星服務區的1/3,是該系統最大的潛在市場。亞洲蜂窩衛星公司目前與中國通信廣播衛星公司合作正在積極推進中。3.全球星系統全球星系統是由美國勞拉、高通等公司倡導發展的系統。它是由48顆低軌衛星組成的全球衛星移動通信系統。它的用戶終端有單模手機、雙模手機(全球星/GSM)、三模手機(全球星/AMPS/CDMA)、車載機和固定終端。2000年5月該系統在國內正式提供全球星服務??傮w來講,移動衛星通信系統的發展經歷了興起、盛行、停滯、衰落、重生等階段,尤其是手持式用戶終端的中低軌道全球衛星移動通信系統作為一項新業務,其技術發展、社會定位、市場開拓、發展前景有一個實踐和探索的過程。特別是要看到,在低價位、高速度、高質量發展的地面移動通信網中,衛星移動通信的補充和延伸作用是有限的。因此,進一步做好市場需求的調查和定位工作,制定好相應的對策,是我們改變困境的一項重要措施。

(三)衛星通信技術在廣播電視領域的應用

我國電視機的擁有量已達3.5億臺,并擁有數千家各類電視媒體機構,有線電視用戶已有9000萬戶。但與國際現況相較,我國廣播電視業總體規模仍偏小,可以說正處于亟待發展的前夕,潛力巨大。從電視節目的數量來看,到現在供“村村通”的電視節目僅有44套(中央加地方節目)。從各種設備擁有量來看,我國單收設備恐怕也只有百萬多臺。而美國人口不過2億多,其有線電視用戶已達6000萬戶,衛星電視直播(DTH或Direc四)用戶已近2000萬戶。根據現代技術發展的速度和推廣應用的規律推算,發達國家的現狀就是發展中國家的前奏,很明顯,衛星直播電視(D伙)將是我國電視技術發展的首選。我國政府及廣播電視行業專家普遍認為,我國發展衛星電視直播的業務條件已經成熟,我國在國際上已獲得發展DBs的軌位和頻道。通過“村村通”的實踐,我國又已取得Ku一DTH衛星廣播的經驗,并得到廣大農村的認可。我國自行研制的工RD已進人市場。在地廣人多的我國客觀條件下,利用衛星傳送和廣播電視是進一步提高人口覆蓋率的重要手段。進人新世紀,我們可以預見,從現在幾十套,到不久將有上百套甚至幾百套的廣播電視節目,將進人千家萬戶。因此積極推動DTH技術,有利于扶持國家航天事業的發展和信息產業的規模化。

(四)衛星寬帶通信技術

衛星寬帶通信業務屬衛星固定通信業務。由于它的特殊性和重要性,把它作為一個專題來闡述。國際上衛星寬帶通信業務發展主要表現在兩方面。一方面是在傳統的VSAT技術基礎上開發新產品并利用現有C和Ku頻段衛星資源,快速地建立起寬帶通信系統,以滿足用戶的急需,并在與快速發展的地面寬帶通信業務競爭中爭奪生存空間;另一方面是發展頻率更高的Ka等頻段新型衛星寬帶通信系統,以適應新業務的需求,并力爭與發展中的地面寬帶通信系統相適應,起到應有的補充和延伸作用。

至于我國目前衛星寬帶通信技術,有如下發展趨勢:首先是積極發展衛星寬帶通信業務。中國國內電信經營商很關心和重視衛星寬帶通信技術在寬帶通信業務中的應用。該系統視不同要求可提供高速互聯網接入、海量數據下載、遠程醫療、遠程教學、視頻會議、多點廣播等業務。其次是跟蹤國外在建的新型衛星寬帶通信系統。傳統的C和Ku頻段衛星通信系統已不能滿足發展中的各種寬帶通信業務的需求,國外正在建設新型的專用衛星寬帶通信系統。最后是自建國內衛星寬帶通信系統。

結語:

總之,在社會需求牽引和技術發展推動的雙重作用下,21 世紀的衛星通信正在向一個新的水平攀升。衛星通信的應用領域也在不斷擴大。中國的衛星發射技術,系列運載火箭領先世界,大推力、無污染、無毒的環保型火箭發動機中國已試驗成功,這為發展中國的大型通信衛星乃至載人航天、探月工程創造了有利條件。中國將沿著天地一體、優勢互補、軍民結合的長遠發展方向邁進。

參考文獻:

[1]儲鐘圻.數字衛星通信.機械工業出版社,2006

[2]丁龍剛.衛星通信技術.機械工業出版社,2006

[3]王秉鈞.VSAT小型站衛星通信系統.天津科學技術出版社,1992

衛星通信概述范文5

【關鍵詞】電子 通信系統 關鍵技術

隨著電子通信技術的發展,它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運用電子通信技術突破時間和空間的局限來學習和工作。電子通信技術不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發展。我國電子通信技術存在一些關鍵技術的問題,有待人們改善和加強。

一、電子通信技術概述

在現代化信息社會,電子通信技術無處不在,它涉及的范圍也很廣,是電子科學與技術和信息技術相結合,構建現代信息社會的工程領域,利用電子科學與技術和信息技術的基本理論解決電子元器件、集成電路、電子控制、儀器儀表、計算機設計與制造及電子和通信工程相關領域的技術問題,研究電子信息的檢測、傳輸、交換、處理和顯示的理論和技術。

二、電子通信系統關鍵技術問題

近幾年來,電子通信技術應用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛星通信來看,就存在很多關鍵性的技術問題,有待加強和改善。除此之外,通信加密、定位及智能化不斷升級的物連網技術也更加深入用戶。

(一)移動通信系統關鍵技術。在移動通信系統中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式,每個小區內都有很多個無線信號處理單元,要在核心處理單元實現信號處理的功能,首先完成信號的收發功能和簡單的信號預處理,然后與核心處理單元連接,通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實現。有兩種方式可以實現分布式移動通信,第一種是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發射,然后小區內的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優點是簡單,缺點則是會不斷干擾系統,阻礙了系統容量的擴大。第二種方式則是在整個業務區域內完成無線覆蓋的分布式天線結構,通過用大量的無線信號處理單元來實現,從而突破傳統蜂窩小區的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統”,即“僅與移動臺相近的信號處理單元負責與移動臺進行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時它也更復雜。

分布式移動通信較傳統的移動通信技術有幾點優勢,第一是小區間干擾低、SIR高且系統容量大,第二是它內部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應,還能夠保證不衰落和擴大系統的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率,還能降低其切換次數。第四是它對其他通信系統的干擾小并且在相同發射功率下覆蓋的區域更大,反之其發射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實現任意形狀的無線業務服務區,還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。

三、衛星通信系統關鍵技術

衛星通信在電子通信技術中最為先進,它也有很大的優勢,包括通信距離遠并且容量大,通信線路質量穩定可靠以及機動性能優越和靈活地組網。但隨著不斷快速發展的全球信息化產業,人們對信息的需求也越來越復雜多樣,電子通信技術已進入高速、多媒體、業務多樣化和可移動的個性化時代。

衛星通信的關鍵技術包括高速數據的業務需求、衛星通信應用寬帶IP。采用一些關鍵技術來解決問題,一個就是數據壓縮技術,它能讓靜態和動態的數據壓縮都能有效提高通信系統在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛星天線系統;第三個就是寬帶IP衛星通信技術的研究;第四個就是新型高效的數字調制及信道編碼技術;第五個就是多址連接技術的改進和發展;第六個就是衛星激光通信技術。

未來的衛星通信數據率會通過激光通信來實現,激光的優勢會在互聯衛星網中得到充分發揮,因為在那里經常會應用到激光通信技術,它在外層空間進行,所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術來縮短全球衛星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛星激光通信在比微波通信數據速率高一個數量級的理想情況下,天線孔徑尺寸會比微波通信衛星減小一個數量級”的觀點。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進行工作和運行未來的衛星之間進行激光通信是很有前途的。

四、基于數據加密技術

基于數據加密的網絡通信系統在很多的領域都可以用到,它主要就是避免信息在傳輸的過程中被截取或是篡改,在需要用到通信系統的領域都需要使用加密系統,從而才能保障網絡中信息的安全性。加密系統是網絡通信系統必不可少的一個部分,也在網絡通信系統中將它的作用發揮的淋漓盡致。加密系統是基于Internet的C/S通信模型建立的,也主要是在該模型中使用。它主要是在應用層對數據進行加密、數字簽名或身份認證等運算,然后發送方再將數據用三重IDEA算法進行加密,用單向散列函數SHA-1實現數字簽名,并將三重IDEA的密鑰K1,K2,K3等信息用RSA算法進行加密,最后將加密完成的密文發送給接收方。而接受方在接受到信息后將會按照發送方加密的方式對數據進行解密,得到發送方發送的原文,然后進一步進行驗證。這樣,客戶端與服務器之間的通信就可以正常的進行了,從而保障了兩者之間通信的安全性。

五、定位技術

要想獲取到目標的具置信息,一般都是采用GPS定位信息,但當目標處在高樓聳立的城市之間,GPS的部分衛星信號處于遮擋狀態,此時為了獲得到目標的準確信息,可以考慮采取其他的輔助定位方式。比如說,利用偽衛星技術,該技術實質上就是指安置在地面上的地基發射站,它發射的信號與GPS的信號相類似,但該種技術需要架設額外的設施;采用DTV技術,由于大城市環境中,DTV設施資源也有限。此時可以考慮采用無線蜂窩通信系統,該系統在城市中應用成熟,基站信號好。無線蜂窩通信系統中的定位技術主要有兩種體制。一種是基于下行鏈路的定位技術,即基于移動臺的定位技術;一種是基于上行鏈路的定位技術,即基于移動網絡的定位技術?;谝苿优_的定位技術要求移動臺參與定位參數的測量以及測量值的求解計算。

參考文獻:

[1]劉旭東,衛星通信技術[M].北京:國防工業出版社,2000

衛星通信概述范文6

    隨著電子通信技術的發展,它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運用電子通信技術突破時間和空間的局限來學習和工作。電子通信技術不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發展,特別表現在衛星通信技術上。當然我國的電子通信技術還存在一些關鍵技術的問題,有待人們改善和加強。

    一、電子通信系統概述

    電子通信技術屬于現代通信技術中的一大部分。電子通信技術還是信息社會的主要支柱,是現代高新技術的重要組成部分,甚至是國家國民經濟的神經系統和命脈。在現代化信息社會,電子通信技術無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領域,還有軍事和國民經濟各部門的各種信息系統都要運用到電子通信技術。

    電子通信系統中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛星通信。其中移動通信就包括了衛星通信,此外還有蜂窩系統、集群系統、分組無線網、無繩電話系統、無線電傳呼系統等多個領域。

    二、電子通信系統關鍵技術問題

    近幾年來,電子通信技術應用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛星通信來看,就存在很多關鍵性的技術問題,有待加強和改善。移動通信技術在電子通信技術中發展范圍最大最迅速,傳統的蜂窩通信因為可用無線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區切換導致空中資源的浪費和頻譜效率降低,這也使得網絡建設的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統容量,就應該突破傳統蜂窩體制,應用新的移動通信技術。

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