国内外卫星通信产业技术应用现状和发展趋势

2017-02-14◆张帆

网络安全技术与应用 2017年1期

关键词：通信卫星卫星通信宽带

◆张帆

（国家新闻出版广电总局573台北京 102209）

国内外卫星通信产业技术应用现状和发展趋势

◆张帆

（国家新闻出版广电总局573台北京 102209）

信息化社会在不断地发展，每个人对于移动通讯都有不同程度的需求，要使得通信网能够进行全面的覆盖来满足人们的需要，则必须使用卫星通信手段。同时，卫星通信也可以使得其他通信方式中所存在的一些不足得到相应的弥补，在很多的应急事件中发挥着重大的作用。对于目前来说，各个地区的卫星通信发展现状都不一样，其中北美及中国等一些相关的地方发展相对来说是比较好的。本文主要就是介绍卫星通信在各方面的发展现状以及其技术的使用情况，并对卫星通信以后的发展趋势进行了分析。

国内外；卫星通信；产业技术；应用现状；发展趋势

1 卫星通信技术发展现状

1.1 宽带卫星通信系统

宽带卫星通信通常来说就是把通信卫星用来来作为一个中继站，然后地面上的很多站点之间就可以进行通信的一种方式。目前全球主要使用的宽带通信卫星有以下几种：1）泰国的IPSTAR通信卫星；2）美国的Wildbluel以及Space-3通信卫星；3）加拿大的Anikf2/3通信卫星；4）欧洲的Amerhis通信卫星等。

1.2 卫星固定通信系统

固定通信相对来说是一个传统的业务，它一般是应用在以下几个领域：1）电信服务相关的领域；2）广播电视相关的领域；3）内部专网相关的领域；4）数据采集相关的领域等很多方面。而且很多在静止轨道上运行的卫星都能满足这个方面的功能，比较出名的有以下几个系统：1）Intelsat卫星系统；2）Eutelsat卫星系统；3）Intersputnik卫星系统；40NewSkies卫星系统等。并且在2009年的时候，地面路由器通过Interlsat-14卫星的携带终于成功地进入了太空中。

1.3 卫星移动通信系统.

BGAN系统的功能比较强大,它可以使用手持终端来进行相关的业务，这个范围可以使全球性的,而且它也可以使用3G系统，使用它来可以开展很多业务，这些业务包括：（1）移动视频相关的业务；（2）传真相关的业务；（3）电子邮件相关的业务；（4）网络数据传输相关的业务等很多种，而其速度最高可以到达492kb/s。Thuraya则可以满足很多功能的使用：（5）语音通话方面的功能；（6）短信通信方面的功能；（7）GPS定位等很多功能。

2 卫星通信技术发展趋势

2.1 卫星通信系统发展

（1）宽带卫星通信技术

对于当前而言，L、S、C、Ku频谱方面的相关资源并不多，而CEO卫星轨道方面相关的资源也在处于短缺的状态，所以就导致了在很多通信方面都开始使用了EHF频段，有的还用上了更高的频段。但是从各方面的发展来看，Ku/Ka两种资源进行结合的方式将会成为一个不错的选择，它也终将会成为卫星通信的一个不可缺少的重要部分。

（2）多种通信网络的融合

想要达到“泛在通信”这个终极目标，那么就要把很多手段进行综合的使用，这些手段包括：1）有线方式通信的手段；2）蜂窝方式通信的手段；3）Wimax方式通信的手段；4）通过卫星进行的通信等。当然无论是通过什么方式来综合使用，最后都是为了实现全IP这个目标。通过这种方式，卫星通信就会有更大的作用，其主要表现在两个方面，一个方面是通过这种方式能够进行远距离的信息传送，比如可以进行跨国传输；另一个方面就是用户可以把卫星宽带直接接入到自己的家中。

（3）空间因特网协议技术

1.短期内“去产能”和“去库存”致使剩余劳动力增加，就业安置问题成挑战。一些产能过剩尤其是煤炭和钢铁行业的国有企业为了提升效率和降低生产成本不可避免地要释放出一些劳动力；同时，为了践行“去库存”的改革要求，势必会有些“僵尸”企业会被关闭停转，因此，也会导致一些劳动力失业。因此，如何在有效践行供给侧结构性改革的同时，深化国有企业改革，又能做好人员配置和就业安置，处理好人员分流问题，事关经济增长和社会稳定，成为必须要面对和解决的一大挑战。

空间因特网协议技术也就是一种跟因特网很相似的通信系统，它能够把各个空间内的通信卫星连接在一起。在当前的社会发展情况下，卫星宽带通信相对来说已经比较成熟了，所以人们又开始把目光转移到把这个技术用来与因特网相结合这个方面的研究，这样将会舍得更多的业务被开发出来。

（4）自适应信道分配技术

自适应信道分配技术就是其能够根据实际情况来对资源进行分配，同时也能把各种业务流进行适当的处理，它自身的灵活性相对来说是比较高的，能够使得各种不同的用户之间共同合理的使用资源，对于网络分布和相关的规则能够进行合理的控制。当然它也适合很多的媒体业务使用，包括视频会议等很多方面的业务，这相对于其它来说它的服务和应用的范围还是比较广的，所以就能够让网络服务方面越来越具有多样性。

（5）信道化技术

信道化可以把带宽分成很多个子信道，而且这些子信道相对来说比较独立，它也能够连接任意相关的覆盖区域，它的这些功能就使得进行操作的时候更加的灵活。当然它也有其他的功能，比如它可以提供广播服务等。

（6）空间激光通信技术

空间激光通信主要就是把激光用来作为载体，然后再通过大气来使信息得到传送。它把其他的相关的通信技术的优点结合在一起，使得它在尺寸以及带宽等许多方面都占有比较大的优势，也很难使其受到干扰，具有比较好的安全性。

2.2 星上处理技术发展

（1）天基路由技术

天基路由能够在太空中为人们带来路由节点，使人们在IP网络方面的运用更加灵活，能够实现声音和视频等很多方面的通信。而且其通信容量相对于其他通信方式来说要大很多倍，就使得人们能够更快地进行通信。

（2）相控阵天线

图1 星载相控阵天线

相控阵天线相对于其他来说具有很大的优势，比如它的能源损耗比较低，这种技术也早就在星载天线中得到了使用。而且通过这种方式可以使达到多波束覆盖，那么用户所能用到的容量就会大大增加。图1就是一个星载相控阵天线相关的设计图。

2.3 先进卫星技术发展

在当前情况下，卫星通讯系统的发展会受到很多方面因素的影响，比如它的体积和重量等。想要使的这些问题能够得到有效处理，那么就应该改进现在的技术，使得卫星通信系统的相关的各部分结构能够独立分开，那么当出现问题或者是在进行维护时，就可以对单个结构进行更换，而不是说整个系统都不能再使用了要全都换掉。

2.4 终端技术发展

（1）认知无限代技术

在当前社会发展中，人们对于环保方面的意识逐渐增强，“能量转换效率”已经成为了大部分行业都进行竞争发展的一个重要标志。所以在以后的卫星通信中一定要注重能量耗费的问题。因此就应该在认知无线电技术方面下功夫，它能够对外界环境变化有着相应的感知，就可以通过自身调节来使得通信参数得到相对应的变化，这样就会使得通信效果会得到大大的提高。

（2）“动中通”技术

“动中通”也就是说信息的载体是移动的而不是静止的，并且能够在移动的过程中进行通信。在载体移动的时候，能够随时知道其各种状态，然后再通过相关的运算，就可以正确有效的调整天线的方位了，这样就能够对地球同步卫星进行随时的跟踪。

2.5 卫星通信应用发展

对于目前来说，卫星通信仍然有比较大的发展空间。据相关数据显示，在应急通信具有比较好的发展，其市场份额在不久的将来会超过1000亿元，它可以带动很多产业的发展。而且卫星通信不仅仅使用在救急方面，还使用在电视、电话等许多地方，所以可以肯定的说其具有很大的发展潜力。