卫星移动通信发展现状与未来发展管窥

张 涛

中国电子科技集团公司第五十四研究所 河北 石家庄 050000

对于卫星移动通信系统来讲,它的应用范围相对比较广泛,可以为人们提供话音数据等多项业务,不仅符合当前国内的通信,同时还适合于国际之间的通信。卫星移动通信系统的运载火箭及地面、海上、空中移动装备载体是相对比较强大的,可以保证移动单兵作战,移动卫星通信的使用范围以及环境适应性也可以得到不断地扩展,通常在民用及军事领域当中得到运用,它的使用价值也是非常高的。

1 卫星通信发展现状

根据当前的卫星通信轨道以及覆盖范围等进行分类,主要包括以下几个比较典型的系统:

1.1 静止轨道卫星通信系统 一颗地球静止轨道卫星可以保证1/3地球表面实现通信,而且只要在地球静止轨道上均匀地放置三颗通信卫星,就可以保证南北两极以外的全球实现,覆盖当前全球洲际以及远程通信,对这个系统的应用非常广泛。对于区域移动卫星通信系统来讲,采用静止轨道时,通常仅需一颗卫星即可,进而形成一个区域性通信系统,对于这种系统来讲可以为卫星覆盖范围当中的任何地点提供相应的服务,而且建设成本比较低,当前也得到了越来越广泛的应用。

1.2 中轨道卫星通信系统 对于中轨道卫星通信系统来讲,它主要是从离地1万千米高左右的卫星群,从形成移动通信系统,对于卫星来讲,通常是采取网状星座,主要是倾斜的运行轨道,只要采用很少的中轨道卫星,就可以保证移动通信系统实现全球覆盖。因为卫星轨道高度在不断降低,可以将高轨道卫星通信的缺点和不足得到有效地避免,这样就可以保证用户移动终端设备的小型化。

1.3 低轨道卫星通信系统 对于低轨卫星来讲,在与中高轨卫星通信系统相比之下,由于低轨卫星的轨道不断降低,从而造成他的空间传输损耗相对较小,而且在传输过程中时间短以及研制周期比较短的多个优势,卫星终端逐渐地实现手机化,可以保证全球个人移动通信得以实现,目前,在移动通信卫星发展的过程中,它已经成为一个热点内容。

2 卫星通信未来发展趋势

2.1 多种功能融合 当前,对于卫星移动通信系统而言,主要是面向全球或是区域范围,向用户提供话音、数据等多个不同形式的移动通信服务。之后通过融合导航增强等多种不同的方式和技术,从而将卫星移动通信系统的服务功能得到不断地扩展,保证通、导、遥之间可以实现信息一体化。通过采取这种方式,卫星移动通信系统终端在支持卫星移动通信的基础上,还可以保证完成导航增强航空监视等多项不同的服务。所以,在下一代的卫星移动通信系统当中,需要将它的业务范围不断地扩展,从而保证多种不同的功能融合发展。

2.2 卫星激光通信 因为激光的方向性相对较强、单色信好、光功率比较集中等多项优势,对于下一代的卫星通信来讲,可以实现更新的通信频道,从而逐渐将激光束作为一种通信链路。通过激光来实现卫星之间的通信,可以保证卫星激光通信传输速率较高、可利用平台比较宽等多个优势。通过不断地发展小卫星星座间激光星间的链路,可以保证当前通信容量有限的问题和不足的解决,从而可以更好地支持大型节点的高速数据,同时可以实现国际干线间的超大容量信息传输。

2.3 海地空天一体化通信 自从之前地面移动网络发展以来,发展与深海远洋通信和卫星移动通信的相互融合,从而保证当前各种不同的通信手段覆盖广度和深度得到不断地扩展,海地空天一体化通信发展的目标也可以得到有效地实现。对于海地空间一体化网络来讲,主要是以地面网络为前提,将空间网络作为延伸,为各种不同的用户活动提供信息传输的基础设施,从而保证覆盖范围更广泛,地面网络依赖程度较低等,为用户的信息传递提供更好的服务,其中包括不受时间与空间限制的海地空间四位一体相互融合。

2.4 卫星通信与5G融合 通过5G网络的部署,为卫星通信未来的发展提供了更多的机会和条件,在实现5G网络万物相互连接这一愿景的过程中,它是必不可少的,卫星通信通过使用高、中、低轨组网,可以实现区域范围内甚至是实现全球覆盖。通过将地面5G网络和卫星移动通信系统互相融合汇通,做到取长补短,5G网络的应用服务模式相对比较灵活高效,用户群体也比较巨大等,这些优势都可以得到充分地发挥和体现,同时可以保证用户自身多个不同的业务需求得以满足,从而构建出一种空天一体化的全球无缝覆盖的综合通信网。将地面无线网络和卫星移动通信系统相互融合之后,可以通过使用卫星移动通信系统,逐渐将地面5G网络延伸到之前不能抵达的山区等地方,从而可以为多种不同类型的用户提供更加科学、可靠的多样化网络服务。对于卫星移动通信系统来讲,可以将该通信系统在移动平台的服务支撑能力得到不断地增强,并且可以实现物联网设备与多种不同的移动平台之间得到不间断的相互连接。通过结合卫星优越的广播能力,可以保证地面5G网络的业务服务范围得到不断地扩展,为网络边缘以及用户终端提供更加有效、可靠的数据分发服务。

3 卫星移动通信系统的现代化技术应用

3.1 民用领域的现代化技术应用 第一,在民用领域当中,卫星移动通信系统的范围是相对比较广泛的,它可以为全球的所有人们提供个人通信业务,从而保证全球通信的顺畅和流通。除此之外,还可以提供抢险救灾等多项服务,通过远程通信的形式,更加有效地调度和使用多种不同的交通工具,进而保证它在民用领域应用的便捷性得以不断地提高。在人们面临大型灾害的过程中,可以实现全过程、全方位、全时间的应急通信交流,因此,卫星移动通信系统逐渐发展为远程应急通信的方向。

3.2 交通领域的现代化技术应用 在交通领域当中,卫星移动通信系统可以发挥出更大的作用。比如,它在空中交通的管制作用是相对比较显著的,而在地面上可以实现并完成飞机与地面站之间的地对空通信业务,保证航班导航、通信导航以及空中交管调制。当前,卫星移动通信系统的服务范围已经越来越广泛,如果航班飞行到荒野,甚至是海洋上空,仍然可以保证远程通信来互相联系,通过控制中心的雷达卫星移动通信系统,可以保证将航空数据以及语音通信数据及时地传播出去,从而可以保证在日常航行过程中都可以有效地控制通信机制,并且可以实现紧急情况下的信息沟通。因此,通过利用卫星移动通信系统之后,空中交通管制工作整体的效率也可以达到有效地提高。