论文部分内容阅读
摘要：本文主要对卫星通信发展现状、卫星通信关键技术、卫星通信发展问题和难点、以及处理卫星通讯中常见干扰的措施进行了论述。
关键词：卫星通信；发展现状；关键技术
Abstract: This paper mainly discusses the interference of common development, satellite communication satellite communication satellite communication development, key technology problems and difficulties, and the processing of satellite communication measures.
Key words: satellite communications; development status; key technology
中图分类号：F626.3
一、卫星通信的含义
从理论上来说，卫星通信主要是通过利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信的一种卫星通讯方式。卫星通讯的水平如何在很大程度上影响了信号功能和水平。就目前来说，卫星通讯在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信、广播电视等领域内，卫星通信技术正在迅速的发展，并已经成为世界电信结构中的重要组成部分。
二、卫星通信发展现状
随着科学技术的不断进步，卫星通信得到了快速发展。卫星通信根据不同业务可将其划分为卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播等，本文主要通过这三个方面的阐述来体现卫星通信发展现状。
2.1 卫星固定通信现状。全球卫星固定通信要占全球卫星数的一半以上。针对中国而言，中国在2005年时就已经建有国际、国内通信广播地球站80多座，中国已经建成国内卫星公众通信网，使中国边远地区的通信问题得以解决。
2.2 卫星移动通信现状。卫星移动通信是传统的卫星固定通信与地面移动通信交叉结合的产物。卫星移动通信所利用的卫星既可以是静止轨道卫星，也可以是非静止轨道卫星。“国际海事卫星”系统是由国际移动卫星公司经营的全球卫星移动通信系统。该系统自1982年使用以来经历了四代。此系统的应用将用户终端进一步小型化，进一步提高通信数据速率，实现了高清视频直播移动通信。作为国际海事卫星组织的成员之一的中国，其已经建成覆盖全球的海事卫星通信网络，跨入了国际移动卫星通信应用领域的先进行列。
2.3 卫星直接广播现状。卫星直接广播分为电视直接广播和声音直接广播。在卫星电视广播业务中，中国已经坚持覆盖全球的卫星电视广播系统和覆盖全国的卫星电视教育系统，全国共有34座卫星广播电视上行站，卫星电视广播接收站已经超过20万座。中国利用卫星传送广播电视节目是从1985年开始，目前已经有占用33个通信卫星转发器的卫星传输覆盖网形成，其主要对总共47套的中央、地方电视节目和教育电视节目负责。卫星广播电视业务的开展，扩大了农村地区广播电视的有效覆盖范围。2008年6月9日， “中星9号”直播卫星发射升空。该卫星可满足广播电视客户的多层次的需求，在2008北京奥运会期间成功为广大观众传输数量丰富、清晰可靠的广播电视节目。
三、卫星通信关键技术
3.1 数据压缩技术。目前，数据压缩技术已经在数据处理中运用地非常成熟。数据压缩可分为静态数据压缩和动态数据压缩，无论是哪种数据压缩，其在时间、频带、能量上给通信系统带了比较高的效率。MPEG62设计采用了面向对象的方法，目前已被多媒体卫星通信系统普遍应用。
3.2 智能卫星天线系统。通常情况下，根据需要要求通信系统的带宽在2500MHz以上，因此，Ku甚至Q和V波段都被多媒体通信系统的使用。但是，雨衰比较严重的就是K以上波段，此时卫星功率受到限制。因此，对智能高性能天线的研究是非常重要的，采用多波束快速跳变系统，能够构成较大范围的多波束覆盖。蜂窝式天线覆盖图可在低轨道系统中地面接收天线做同频再用使用，并且具有跟踪功能。同步轨道系统形成蜂窝式覆盖图可用多馈源或相控阵天线类进行。
3.3 卫星激光通信技术。未来对卫星通信数据率要求较高，要求其达到数百或数千Mbit/s，因此，激光通信技术在此时是非常重要的。激光通信技术主要在卫星网星际互联中应用。由于星际通信工作是在外层空间，可以将其激光的优点充分发挥出来，星际通信是不受大气层影响。全球卫星通信中“双跳”法能够带来信号长时延，为了减少这一状况，采用“星际激光链路”技术。卫星激光通信技术将为未来的卫星带来较快的发展。
四、卫星通信发展中存在的问题及阻碍
4.1 高速数据业务需求。随着数字化进程和分组交换技术的快速发展，传输高速数据业务的需求越来越高，传统的基于频分多址和码分多址的卫星通信已经难以满足其要求。由于卫星通信长时延的存在，在WAN和LAN中基于竞争的多址方式及差错控制协议均不再适用，因此，位于远地点的LAN利用卫星通信网络进行互联必须要有快速有效的转换协议，还需将时延对实时通信的影响得以减少。
4.2 卫星通信用用宽带IP。目前，基于ATM的传输技术是宽带IP卫星系统所普遍采用的技术。对于ITU-TG.826和I.356的性能指标要求，ATM性能都能满足，这个结论是通过欧美等对卫星ATM层和物理层性能研究测试所的。如果卫星链路要想达到准光纤链路质量，需要系统采用RS块状编码、FEC技术等，并且ATM也可作为卫星系统的数据传输技术。但是事实上，卫星ATM实现起来是比较困难且复杂的，其与现存的卫星传输技术相差较大。
五、处理卫星通讯中常见干扰的措施卫星通讯传输的信号，加之其自身的不稳定性，卫星通讯存在着不同层面的干扰。为了确保卫星通讯的正常发展，确保卫星信号不被干扰，下面笔者就从几方面对防干扰措施给予指导。
5.1 确保基础设施的质量。确保基础设施的质量是解决卫星通讯受到影响的基础。只有基础设施的质量能够到位，才能够从基本上保证卫星通讯不出问题。确保基础设施的质量主要是从两方面入手：一方面要进一步加强采购方面的質量。在采购的过程中，要加强采购的质量检测，确保采购质量可靠的产品。另一方面，要加强使用过程中的检测。及时对产品进行检测和监督是避免基础设施出现问题的重要防范措施。举一个简单的例子，在卫星通讯站内连接内外设备的电缆就是极为重要的设备，这里的电缆必须具有良好的屏蔽性能，才能够抵制信号的干扰，一旦电缆出现问题，则会产生很大的影响。5.2 加强入网验证测试。加强入网验证测试是解决卫星通讯受到影响的重要措施。在日常的工作中，我们要进一步做好卫星入网的验证测试工作，在测试过程中，要确保上行时三阶互调抑制比满足技术要求。这样确保验证测试不出现问题，就会保证功率回退和功放回退都在标准和规定的范围之内。这样，在很大程度上可以确保各载波在调制器、上变频正常输出，加强卫星通讯的传输。5.3 加强卫星通讯技术。加强卫星通讯技术是解决卫星通讯受到影响的主要措施，技术因素是卫星通讯技术中最为关键的因素，我们要通过技术的提升和研发来提升卫星通信系统的抗干扰能力。举一个简单的例子，为了解决下雨对信号造成的干扰，我们可以在天线主反射面底部钻孔加快积水排放，这样从某种程度上降低了雨量，对确保卫星通讯信号的传输起到重要作用。5.4 转发器用户之间要加强沟通。转发器用户之间要加强沟通是解决卫星通讯受到影响的关键措施。目前来看，我国很多的地区的节目都是共同使用一个转发器，转发器用户之间要进一步加强沟通，不能够随便加大上行功率，以确保转发器能够随时保持在线状态，不被其他干扰。5.5 加强对不法分子的打击。加强对不法分子的打击是解决卫星通讯受到人为干扰的重要手段。在今后的工作中，我们要进一步加强卫星通讯工作的保护盒监管，一旦发现不法分子对信号进行恶意干扰，及时查出不法分子所在地，加强对不法分子打击。
卫星通讯是信号传输的重要工具。为了更好地推动卫星通讯工作的发展，针对上述存在的问题，笔者从确保基础设施的质量、加强入网验证测试、加强卫星通讯技术、转发器用户之间要加强沟通以及加强对不法分子的打击等方面介绍了解决的措施。只有这样，才能有效地保证通讯卫星信号的不被干扰，确保卫星通讯信号的有效传输。
关键词：卫星通信；发展现状；关键技术
Abstract: This paper mainly discusses the interference of common development, satellite communication satellite communication satellite communication development, key technology problems and difficulties, and the processing of satellite communication measures.
Key words: satellite communications; development status; key technology
中图分类号：F626.3
一、卫星通信的含义
从理论上来说，卫星通信主要是通过利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信的一种卫星通讯方式。卫星通讯的水平如何在很大程度上影响了信号功能和水平。就目前来说，卫星通讯在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信、广播电视等领域内，卫星通信技术正在迅速的发展，并已经成为世界电信结构中的重要组成部分。
二、卫星通信发展现状
随着科学技术的不断进步，卫星通信得到了快速发展。卫星通信根据不同业务可将其划分为卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播等，本文主要通过这三个方面的阐述来体现卫星通信发展现状。
2.1 卫星固定通信现状。全球卫星固定通信要占全球卫星数的一半以上。针对中国而言，中国在2005年时就已经建有国际、国内通信广播地球站80多座，中国已经建成国内卫星公众通信网，使中国边远地区的通信问题得以解决。
2.2 卫星移动通信现状。卫星移动通信是传统的卫星固定通信与地面移动通信交叉结合的产物。卫星移动通信所利用的卫星既可以是静止轨道卫星，也可以是非静止轨道卫星。“国际海事卫星”系统是由国际移动卫星公司经营的全球卫星移动通信系统。该系统自1982年使用以来经历了四代。此系统的应用将用户终端进一步小型化，进一步提高通信数据速率，实现了高清视频直播移动通信。作为国际海事卫星组织的成员之一的中国，其已经建成覆盖全球的海事卫星通信网络，跨入了国际移动卫星通信应用领域的先进行列。
2.3 卫星直接广播现状。卫星直接广播分为电视直接广播和声音直接广播。在卫星电视广播业务中，中国已经坚持覆盖全球的卫星电视广播系统和覆盖全国的卫星电视教育系统，全国共有34座卫星广播电视上行站，卫星电视广播接收站已经超过20万座。中国利用卫星传送广播电视节目是从1985年开始，目前已经有占用33个通信卫星转发器的卫星传输覆盖网形成，其主要对总共47套的中央、地方电视节目和教育电视节目负责。卫星广播电视业务的开展，扩大了农村地区广播电视的有效覆盖范围。2008年6月9日， “中星9号”直播卫星发射升空。该卫星可满足广播电视客户的多层次的需求，在2008北京奥运会期间成功为广大观众传输数量丰富、清晰可靠的广播电视节目。
三、卫星通信关键技术
3.1 数据压缩技术。目前，数据压缩技术已经在数据处理中运用地非常成熟。数据压缩可分为静态数据压缩和动态数据压缩，无论是哪种数据压缩，其在时间、频带、能量上给通信系统带了比较高的效率。MPEG62设计采用了面向对象的方法，目前已被多媒体卫星通信系统普遍应用。
3.2 智能卫星天线系统。通常情况下，根据需要要求通信系统的带宽在2500MHz以上，因此，Ku甚至Q和V波段都被多媒体通信系统的使用。但是，雨衰比较严重的就是K以上波段，此时卫星功率受到限制。因此，对智能高性能天线的研究是非常重要的，采用多波束快速跳变系统，能够构成较大范围的多波束覆盖。蜂窝式天线覆盖图可在低轨道系统中地面接收天线做同频再用使用，并且具有跟踪功能。同步轨道系统形成蜂窝式覆盖图可用多馈源或相控阵天线类进行。
3.3 卫星激光通信技术。未来对卫星通信数据率要求较高，要求其达到数百或数千Mbit/s，因此，激光通信技术在此时是非常重要的。激光通信技术主要在卫星网星际互联中应用。由于星际通信工作是在外层空间，可以将其激光的优点充分发挥出来，星际通信是不受大气层影响。全球卫星通信中“双跳”法能够带来信号长时延，为了减少这一状况，采用“星际激光链路”技术。卫星激光通信技术将为未来的卫星带来较快的发展。
四、卫星通信发展中存在的问题及阻碍
4.1 高速数据业务需求。随着数字化进程和分组交换技术的快速发展，传输高速数据业务的需求越来越高，传统的基于频分多址和码分多址的卫星通信已经难以满足其要求。由于卫星通信长时延的存在，在WAN和LAN中基于竞争的多址方式及差错控制协议均不再适用，因此，位于远地点的LAN利用卫星通信网络进行互联必须要有快速有效的转换协议，还需将时延对实时通信的影响得以减少。
4.2 卫星通信用用宽带IP。目前，基于ATM的传输技术是宽带IP卫星系统所普遍采用的技术。对于ITU-TG.826和I.356的性能指标要求，ATM性能都能满足，这个结论是通过欧美等对卫星ATM层和物理层性能研究测试所的。如果卫星链路要想达到准光纤链路质量，需要系统采用RS块状编码、FEC技术等，并且ATM也可作为卫星系统的数据传输技术。但是事实上，卫星ATM实现起来是比较困难且复杂的，其与现存的卫星传输技术相差较大。
五、处理卫星通讯中常见干扰的措施卫星通讯传输的信号，加之其自身的不稳定性，卫星通讯存在着不同层面的干扰。为了确保卫星通讯的正常发展，确保卫星信号不被干扰，下面笔者就从几方面对防干扰措施给予指导。
5.1 确保基础设施的质量。确保基础设施的质量是解决卫星通讯受到影响的基础。只有基础设施的质量能够到位，才能够从基本上保证卫星通讯不出问题。确保基础设施的质量主要是从两方面入手：一方面要进一步加强采购方面的質量。在采购的过程中，要加强采购的质量检测，确保采购质量可靠的产品。另一方面，要加强使用过程中的检测。及时对产品进行检测和监督是避免基础设施出现问题的重要防范措施。举一个简单的例子，在卫星通讯站内连接内外设备的电缆就是极为重要的设备，这里的电缆必须具有良好的屏蔽性能，才能够抵制信号的干扰，一旦电缆出现问题，则会产生很大的影响。5.2 加强入网验证测试。加强入网验证测试是解决卫星通讯受到影响的重要措施。在日常的工作中，我们要进一步做好卫星入网的验证测试工作，在测试过程中，要确保上行时三阶互调抑制比满足技术要求。这样确保验证测试不出现问题，就会保证功率回退和功放回退都在标准和规定的范围之内。这样，在很大程度上可以确保各载波在调制器、上变频正常输出，加强卫星通讯的传输。5.3 加强卫星通讯技术。加强卫星通讯技术是解决卫星通讯受到影响的主要措施，技术因素是卫星通讯技术中最为关键的因素，我们要通过技术的提升和研发来提升卫星通信系统的抗干扰能力。举一个简单的例子，为了解决下雨对信号造成的干扰，我们可以在天线主反射面底部钻孔加快积水排放，这样从某种程度上降低了雨量，对确保卫星通讯信号的传输起到重要作用。5.4 转发器用户之间要加强沟通。转发器用户之间要加强沟通是解决卫星通讯受到影响的关键措施。目前来看，我国很多的地区的节目都是共同使用一个转发器，转发器用户之间要进一步加强沟通，不能够随便加大上行功率，以确保转发器能够随时保持在线状态，不被其他干扰。5.5 加强对不法分子的打击。加强对不法分子的打击是解决卫星通讯受到人为干扰的重要手段。在今后的工作中，我们要进一步加强卫星通讯工作的保护盒监管，一旦发现不法分子对信号进行恶意干扰，及时查出不法分子所在地，加强对不法分子打击。
卫星通讯是信号传输的重要工具。为了更好地推动卫星通讯工作的发展，针对上述存在的问题，笔者从确保基础设施的质量、加强入网验证测试、加强卫星通讯技术、转发器用户之间要加强沟通以及加强对不法分子的打击等方面介绍了解决的措施。只有这样，才能有效地保证通讯卫星信号的不被干扰，确保卫星通讯信号的有效传输。