試論衛星通信發(fā)展論文
摘 要：本文主要對衛星通信發(fā)展現狀、衛星通信發(fā)展問(wèn)題和難點(diǎn)、衛星通信關(guān)鍵技術(shù)以及衛星通信發(fā)展方向進(jìn)行了分析。清楚地認識到衛星通信發(fā)展所存在的困境，以及今后衛星通信發(fā)展的方向。
關(guān)鍵詞：衛星通信； 現狀； 問(wèn)題； 發(fā)展
1衛星通信發(fā)展現狀
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，衛星通信得到了快速發(fā)展。衛星通信根據不同業(yè)務(wù)可將其劃分為衛星固定通信、衛星移動(dòng)通信和衛星直接廣播等，本文主要通過(guò)這三個(gè)方面的闡述來(lái)體現衛星通信發(fā)展現狀。
1.1衛星固定通信現狀
全球衛星固定通信要占全球衛星數的一半以上。針對中國而言，中國在2005年時(shí)就已經(jīng)建有國際、國內通信廣播地球站80多座，中國已經(jīng)建成國內衛星公眾通信網(wǎng)，使中國邊遠地區的通信問(wèn)題得以解決。
1.2衛星移動(dòng)通信現狀
衛星移動(dòng)通信是傳統的衛星固定通信與地面移動(dòng)通信交叉結合的產(chǎn)物。衛星移動(dòng)通信所利用的衛星既可以是靜止軌道衛星，也可以是非靜止軌道衛星�！皣H海事衛星”系統是由國際移動(dòng)衛星公司經(jīng)營(yíng)的全球衛星移動(dòng)通信系統。該系統自1982年使用以來(lái)經(jīng)歷了四代。此系統的應用將用戶(hù)終端進(jìn)一步小型化，進(jìn)一步提高通信數據速率，實(shí)現了高清視頻直播移動(dòng)通信。作為國際海事衛星組織的成員之一的中國，其已經(jīng)建成覆蓋全球的海事衛星通信網(wǎng)絡(luò )，跨入了國際移動(dòng)衛星通信應用領(lǐng)域的先進(jìn)行列。
1.3衛星直接廣播現狀
衛星直接廣播分為電視直接廣播和聲音直接廣播。在衛星電視廣播業(yè)務(wù)中，中國已經(jīng)堅持覆蓋全球的衛星電視廣播系統和覆蓋全國的衛星電視教育系統，全國共有34座衛星廣播電視上行站，衛星電視廣播接收站已經(jīng)超過(guò)20萬(wàn)座。中國利用衛星傳送廣播電視節目是從1985年開(kāi)始，目前已經(jīng)有占用33個(gè)通信衛星轉發(fā)器的衛星傳輸覆蓋網(wǎng)形成，其主要對總共47套的中央、地方電視節目和教育電視節目負責。衛星廣播電視業(yè)務(wù)的開(kāi)展，擴大了農村地區廣播電視的有效覆蓋范圍。2008年6月9日， “中星9號”直播衛星發(fā)射升空。該衛星可滿(mǎn)足廣播電視客戶(hù)的多層次的需求，在2008北京奧運會(huì )期間成功為廣大觀(guān)眾傳輸數量豐富、清晰可靠的廣播電視節目。
2衛星通信發(fā)展問(wèn)題和難點(diǎn)
2.1高速數據業(yè)務(wù)需求
隨著(zhù)數字化進(jìn)程和分組交換技術(shù)的快速發(fā)展，傳輸高速數據業(yè)務(wù)的需求越來(lái)越高，傳統的基于頻分多址和碼分多址的衛星通信已經(jīng)難以滿(mǎn)足其要求。由于衛星通信長(cháng)時(shí)延的存在，在WAN和LAN中基于競爭的多址方式及差錯控制協(xié)議均不再適用，因此，位于遠地點(diǎn)的LAN利用衛星通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行互聯(lián)必須要有快速有效的轉換協(xié)議，還需將時(shí)延對實(shí)時(shí)通信的影響得以減少。
2.2衛星通信用用寬帶IP
目前，基于A(yíng)TM的`傳輸技術(shù)是寬帶IP衛星系統所普遍采用的技術(shù)。對于ITU-TG.826和I.356的性能指標要求，ATM性能都能滿(mǎn)足，這個(gè)結論是通過(guò)歐美等對衛星ATM層和物理層性能研究測試所的。如果衛星鏈路要想達到準光纖鏈路質(zhì)量，需要系統采用RS塊狀編碼、FEC技術(shù)等，并且ATM也可作為衛星系統的數據傳輸技術(shù)。但是事實(shí)上，衛星ATM實(shí)現起來(lái)是比較困難且復雜的，其與現存的衛星傳輸技術(shù)相差較大。
3衛星通信關(guān)鍵技術(shù)
3.1數據壓縮技術(shù)
目前，數據壓縮技術(shù)已經(jīng)在數據處理中運用地非常成熟。數據壓縮可分為靜態(tài)數據壓縮和動(dòng)態(tài)數據壓縮，無(wú)論是哪種數據壓縮，其在時(shí)間、頻帶、能量上給通信系統帶了比較高的效率。MPEG62設計采用了面向對象的方法，目前已被多媒體衛星通信系統普遍應用。
3.2智能衛星天線(xiàn)系統
通常情況下，根據需要要求通信系統的帶寬在2500MHz以上，因此，Ku甚至Q和V波段都被多媒體通信系統的使用。但是，雨衰比較嚴重的就是K以上波段，此時(shí)衛星功率受到限制。因此，對智能高性能天線(xiàn)的研究是非常重要的，采用多波束快速跳變系統，能夠構成較大范圍的多波束覆蓋。蜂窩式天線(xiàn)覆蓋圖可在低軌道系統中地面接收天線(xiàn)做同頻再用使用，并且具有跟蹤功能。同步軌道系統形成蜂窩式覆蓋圖可用多饋源或相控陣天線(xiàn)類(lèi)進(jìn)行。
3.3衛星激光通信技術(shù)
未來(lái)對衛星通信數據率要求較高，要求其達到數百或數千Mbit/s，因此，激光通信技術(shù)在此時(shí)是非常重要的。激光通信技術(shù)主要在衛星網(wǎng)星際互聯(lián)中應用。由于星際通信工作是在外層空間，可以將其激光的優(yōu)點(diǎn)充分發(fā)揮出來(lái)，星際通信是不受大氣層影響。全球衛星通信中“雙跳”法能夠帶來(lái)信號長(cháng)時(shí)延，為了減少這一狀況，采用“星際激光鏈路”技術(shù)。衛星激光通信技術(shù)將為未來(lái)的衛星帶來(lái)較快的發(fā)展。
4衛星通信發(fā)展方向
4.1未來(lái)衛星固定通信發(fā)展的趨勢
為實(shí)現國際衛星固定通信的重大變革并為適應高清電視傳輸和因特網(wǎng)接入需求，衛星寬帶通信業(yè)務(wù)已成為衛星固定通信業(yè)務(wù)的主要發(fā)展方向。使用寬帶網(wǎng)用戶(hù)只需安裝一個(gè)終端，既可收看高清電視，也可接入寬帶因特網(wǎng)上網(wǎng)操作。當前，國際上衛星寬帶通信業(yè)務(wù)發(fā)展主要表現在兩方面：一方面是在傳統的VSAT技術(shù)基礎上開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品并利用現有的C頻段和Ku頻段衛星資源，快速地建立起寬帶通信系統，以滿(mǎn)足用戶(hù)急需，并與快速發(fā)展的地面寬帶通信業(yè)務(wù)競爭中爭取生存空間;另一方面是發(fā)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(yè)務(wù)的需求，并力爭與發(fā)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。
4.2未來(lái)衛星移動(dòng)通信發(fā)展的總趨勢
從便攜式用戶(hù)終端向手持式用戶(hù)終端擴展；從單一的話(huà)音業(yè)務(wù)向多種業(yè)務(wù)發(fā)展；從窄帶業(yè)務(wù)向寬帶業(yè)務(wù)發(fā)展；從單獨組網(wǎng)到多網(wǎng)互連發(fā)展。這里的多網(wǎng)互連即借助地面通信網(wǎng)的優(yōu)勢，實(shí)現與地面通信網(wǎng)的互連互通和在多制式網(wǎng)絡(luò )中的相互漫游。最后與地面通信網(wǎng)絡(luò )組成無(wú)縫隙覆蓋全球的個(gè)人通信系統。
4.3未來(lái)衛星直播通信發(fā)展的總趨勢
DBS業(yè)務(wù)與DTH業(yè)務(wù)融合，信源編碼和信道傳輸調制采用新技術(shù)和新體制，以改善系統的傳輸性能，提高衛星轉發(fā)器帶寬和功率利用率。在標清數字電視基礎上，發(fā)展高清數字電視直播業(yè)務(wù);建立太空電影院，直播數字電影，促進(jìn)電影業(yè)發(fā)展。為擴大容量更好地為高清電視服務(wù)，由使用頻率較低的S、C頻段和較高的Ku頻段已發(fā)展到使用頻率更高的Ka頻段。利用大波束播放全國性節目或其它節目，點(diǎn)波束播放地方節目。采用多顆衛星異頻段和同頻段于同一軌位工作，以擴大空間段容量和提高為用戶(hù)服務(wù)的可能性。同一幅用戶(hù)站接收天線(xiàn)，在不改變指向下接收來(lái)自多個(gè)軌位上衛星的電視節目。用戶(hù)終端由單向接收式發(fā)展為雙向交互式，以提供用戶(hù)點(diǎn)播等服務(wù)。隨著(zhù)衛星電視直播和聲音直播移動(dòng)接收方式發(fā)展，它標志著(zhù)衛星直播業(yè)務(wù)已從固定接收方式擴大為移動(dòng)接收方式。從而使其用戶(hù)主要為企、事業(yè)單位和家庭擴大為個(gè)人和各種移動(dòng)載體。
隨著(zhù)衛星固定通信、衛星移動(dòng)通信、衛星直接廣播三種通信方式融合，地面電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線(xiàn)電視網(wǎng)三網(wǎng)融合，各種衛星通信網(wǎng)與各種地面通信網(wǎng)互連互通，未來(lái)的通信網(wǎng)，必將是一個(gè)包括地下的光纜，地面的微波和蜂窩移動(dòng)通信，低軌道、中軌道以及靜止軌道的通信衛星系統組成的服務(wù)于全球的混合通信網(wǎng)。它們之間既可以單獨組成通信系統，又可以在不同系統間互連互通，真正構成全球無(wú)縫隙覆蓋的天地一體化的海、陸、空、天共用的能夠提供各種帶寬和多種業(yè)務(wù)的綜合通信網(wǎng)。在此種綜合通信網(wǎng)中，任何個(gè)人可在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間、與任何對象互通任何信息，它將標志著(zhù)真正個(gè)人通信時(shí)代的到來(lái)。
參考文獻
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