卫星通信在大数据时代的应用探究

向 景

（中海油信息科技有限公司，广东 深圳 518000）

0 引言

在时代创新的大背景下，大数据应用越来越多，卫星通信作为创新的技术其功能也得到了进一步拓展，不仅广泛应用于抗击自然灾害、远洋运输、森林防护、地质勘探、石油开采、广播电视传输覆盖等传统领域，而且还在应急通信、飞机乘客上网、野外科考旅游等方面发挥着越来越主要的作用，甚至将卫星通信用于5G广域覆盖也正在测试中，未来的6G也必须依靠卫星通信才能实现天地互联的目标。可见，卫星通信的应用领域会越来越多，其重要性会越来越强。

1 卫星通信技术与大数据

无线电波是信息通信技术的主要传输手段之一，但是很容易受到地球曲面影响，传输距离受限明显，于是产生了借助卫星作为中转站以应对无线电波传输中受到地球曲面影响的问题。与其他通信方式相比，卫星通信的优势主要有覆盖范围广、保密性强、通信组网方便、信号传输受地理环境制约小等，当然，它也有通信延时长、通信资费高、易受雨衰等缺点。

作为通信行业的伟大发明之一，卫星通信系统主要包括人造卫星、卫星地面站以及卫星信号发射与接收设备。地球同步卫星又被称为静止卫星，在距离地球赤道上方约3.6万千米的太空中[1]，同步卫星与地球一样有着相同的自转周期，因此，以我们的视角看其保持相对静止的状态。理论上，均匀分布在地球同步轨道的三颗静止卫星就可以基本实现全球覆盖，提供全球范围内的卫星通信业务。随着世界多国对卫星的持续深入研发与推广，卫星应用主要可以分为卫星通信、卫星导航定位、卫星遥感三大类。我国的卫星技术位于世界前列，尤其是北斗卫星导航定位系统在今年已经实现全球覆盖，卫星通信与卫星遥感方面还需要继续努力。

鉴于信息时代信息量激增的实际，大数据技术的应用具有现实必要性。大数据最大的功能是在数据传输的时候，其通道和传输技术能提高卫星的数据处理质量和效率。可以说大数据与卫星通信技术有着相辅相成的关系。就当前来说，大数据处理技术主要是提高卫星存储量，提高数据传输的网络质量的辅助手段[2]，大数据对应的扁平化的数据传输，使得卫星通信更稳定更流畅。因此，基于大数据时代背景探讨卫星通信技术的具体应用具有时代价值。

2 卫星通信技术在大数据时代的具体应用

2.1 卫星通信终端与地面管理站的交互

卫星通信技术的移动终端监控功能的实现建立在大数据技术基础之上，在大数据技术的辅助下，卫星移动通信终端在运行过程中会对数据进行监测，其有功能完善的数据监测模块。其收集到的数据信息对应的是稳定的系统运行数据，既包括通信移动终端的信息接收时间、用电情况、网络接入时间，也包括不定时的用户操作通信移动终端所产生的信息及移动终端在运行过程中出现意外情况的数据反馈。在大数据技术的支持下，通信移动终端可以了解到用户位置的变化情况，可以确定移动终端入网后的待机及运行具体情况。而卫星将接收到的这些信息技术传输到地面的大数据计算中心，当地面的大数据计算中心接收到这些信息后，会进行数据集群的分析整合[3]，基于不同用户的实际信息诉求，进行合理的信息分配，当数据处理完毕后，那些有价值的信息也会显示在大数据中心的前端，并及时地反馈给相应的卫星终端使用者。为了确保信息安全，在数据接收与传输的过程中一般不会用到定位GPS技术。

2.2 远距离的通信传播任务的精准高效完成

卫星通信的最大优势是精准高效地完成远距离通信传输任务，其进行远距离的通信任务传输时，对应的传播范围较广。当卫星通信技术与移动终端技术融合，衍生出功能更为强大的数据收集系统，其具有信息的全球覆盖优势，带动互联网产业的稳定发展，也进一步收集获取更广空间内的信息。其能对大数据信息进行科学有效的分析，这就使得卫星导航与卫星设备的数据传输问题迎刃而解[4]，也带来了资源利用率的明显提升。从卫星通信技术的远距离通信任务处理情况看，其也开始向云计算技术的应用倾斜，表现为手机定位功能的实现。其也能有效地对远端云进行处理，且具有较强的处理速度。该技术还可以对现有的交通状况进行实时信息捕捉与判断分析，使得信息技术及时被输送到现有的网络环境中，带来信息资源的有效共享。也能对卫星云的多项信息进行科学有效地整合，使得系统自身所具备的独立功能更加凸显。

2.3 实现了应急现场与指挥中心的信息服务支持

随着信息技术的改造升级，地面移动通信已经进入5G时代的迈进，移动基站对卫星通信技术的创新发展支持更充分。其中，VSAT系统作为当前广泛应用的一种卫星通信技术，带来了数字广播技术与IP组播技术的优势整合，使得其应用价值更高。就当前阶段的卫星通信技术成果来看，有三中较为成熟且常见：语音通信技术、综合接入技术及中继备份技术。其中，语音通信技术主要是能在终端信息传输的过程中，借助移动卫星业务的开展带来通信系统通话、定位、漫游等功能的实现。不同类型的卫星通信系统其具备功能上的一定差异，在具体应用于应急现场与指挥中心服务时，建议采取综合接入的方式，顺利提供语音通信服务[5]，且其具有较大的容量。此外，其也实现了大量数据的传递，既可以是动态的数据传递，也可以是静态的数据传递。而中继备份功能主要是进行紧急情况下，事件现场与通信网络的中继，其对传输电路有较高要求。

2.4 卫星通信与互联网技术的融合

新时期互联网技术的应用越来越成熟与普及化，用户对宽带性能的要求也逐渐提升，卫星通信与互联网技术融合，其在应用时要考虑到用户的实际诉求。而5G技术的到来，卫星通信的宽带将呈现更大的增长态势，传统的卫星传输数据已经难以满足用户的实际需求，卫星通信系统必须深入研发，满足用户需求。多种通信方式与技术相融合，提高了用户的网络使用体验，5G时代到来，卫星技术只有具有前瞻性的考虑与技术性的革新，才能应对时代的浪潮，更好地满足人们的通信需求，卫星通信只有与互联网技术融合，才能更好地服务于人们的生产与生活。

2.5 卫星通信与云计算技术的融合

卫星通信与大数据、云计算技术融合，可以提高卫星数据的处理及存储能力。这样对卫星与地面共享体系的建设具有促进作用，大大提升卫星通信中继效率。关于云计算在卫星通信领域的具体应用探讨已经是行业内的热点话题，焦点更多的是云计算带来的卫星通信高效性，以期让客户获得更好的通信体验。以GPS应用来说，当其计算能力增强，可以帮助用户通过卫星通信技术更好地确定最佳出行路线[6]，对整个城市的交通布局起着规划引导作用。卫星通信与云计算结合带来误差补偿。在云计算技术的支持下，用户可访问系统维度与用户终端维度等产生的数据在云端存储，而资源共享技术支持使得用户获得定位误差补偿，服务其在航天航空领域应用优势明显。卫星通信与云计算技术结合也产生了云计算分布式计算架构体系，可以对卫星云中各方面数据进行筛选整合，形成功能强大的资源数据库。而系统自身对应的独立服务功能使得其利用效率明显提升，但当前遇到的主要障碍是统一标准的缺位，这使得相关要求无法合理满足，今后研究的重点应该是体制的协调与改进。

3 结束语

综合来说，大数据时代对应的大数据技术具备高效创新的数据处理能力，实现了海量信息的精准化分析，高效化整合，多样性囊括。卫星通信在大数据时代的应用，也将更为高效与高质。基于大数据技术优势，卫星通信效率与质量将同步提升，也在一定程度上规避了网络阻塞等风险性问题，但在具体的应用时需要充分考虑数据传输的实际需求，合理调整与分配带宽，改造升级现有通信终端，完善软件技术，以提供更为可靠的通信安全保障。着眼于未来，卫星通信在大数据时代的应用将朝着光明而广阔的未来创新发展，而其也将带来人们生产生活的变革。