衛(wèi)星通信技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)

于甄忠

（哈爾濱中科智能樓宇工程有限公司，哈爾濱150001）

衛(wèi)星通信技術(shù)具有通信容量大、傳輸質(zhì)量高、覆蓋面積廣、方便組網(wǎng)和抗地理環(huán)境制約能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為新時(shí)期通信行業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向，衛(wèi)星通信技術(shù)是建立全球化通信的重要組成部分，地面——衛(wèi)星——地面的中繼傳輸實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的收集、加工和傳遞。衛(wèi)星通信技術(shù)主要包括：CDMA、MPLS和抗干擾等主要技術(shù)，做好衛(wèi)星通信工作必須從上述的經(jīng)驗(yàn)入手，在把握衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展的大方向的前提下，做好衛(wèi)星通信的相關(guān)工作。

1 衛(wèi)星通信技術(shù)的概述

1.1 衛(wèi)星通信技術(shù)的定義

衛(wèi)星通信技術(shù)是指利用人造地球衛(wèi)星高空、高速的特點(diǎn)，將衛(wèi)星轉(zhuǎn)化為通信的中繼站，轉(zhuǎn)發(fā)通信信息，實(shí)現(xiàn)地面——衛(wèi)星——地面的聯(lián)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)，完成通信任務(wù)的技術(shù)。衛(wèi)星通信技術(shù)既是通信技術(shù)發(fā)展到一定階段必然出現(xiàn)的形式，也是確保衛(wèi)星安全穩(wěn)定運(yùn)行的必備技術(shù)。

1.2 衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的定義

在衛(wèi)星通信技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用多顆人造地球衛(wèi)星進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，建立多顆衛(wèi)星和多座地面站的通信網(wǎng)絡(luò)形式，就是我們常說(shuō)的衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。

2 衛(wèi)星通信過(guò)程中主要應(yīng)用的技術(shù)

2.1 衛(wèi)星通信CDMA技術(shù)

衛(wèi)星通信CDMA技術(shù)是根據(jù)用戶需要和衛(wèi)星的特點(diǎn)，用功率控制的手段實(shí)現(xiàn)導(dǎo)頻信號(hào)的幅度變化，降低用戶對(duì)星上功率的要求，減少多址干擾。衛(wèi)星通信CDMA技術(shù)可利用多個(gè)衛(wèi)星分集接收信息實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳遞，大大降低了系統(tǒng)內(nèi)耗和干擾的出現(xiàn)，改善了上星通信信息傳輸?shù)目煽啃?。衛(wèi)星通信CDMA技術(shù)具有優(yōu)越的抗干擾性能、很好的保密性和隱蔽性、連接靈活方便等特點(diǎn)，使之成為衛(wèi)星通信中關(guān)鍵的技術(shù)核心。

2.2 衛(wèi)星通信MPLS網(wǎng)絡(luò)體系

MPLS網(wǎng)絡(luò)體系可以將IP路由的控制和第二層交換無(wú)縫地集成起來(lái)，是目前最有前途的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)之一。衛(wèi)星通信MPLS體系結(jié)構(gòu)分為用戶層、接入層、核心層三部分，其中，用戶層包括衛(wèi)星手持移動(dòng)終端、小型專用局域網(wǎng)用戶、其他網(wǎng)絡(luò)用戶等。各結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)體系將信息有效綁定、標(biāo)注和轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的通信功能。

2.3 衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)

衛(wèi)星運(yùn)行在外太空，電磁環(huán)境復(fù)雜，統(tǒng)一受到太陽(yáng)風(fēng)、強(qiáng)磁暴等空間環(huán)境影響，導(dǎo)致出現(xiàn)信息干擾和信息失真，衛(wèi)星通信的抗干擾技術(shù)主要依靠衛(wèi)星傳輸鏈路中不同的抗干擾設(shè)備和系統(tǒng)完成其功能，抗干擾設(shè)備和系統(tǒng)主要有DS/FH混合擴(kuò)頻、自適應(yīng)頻域?yàn)V波、猝發(fā)通信、時(shí)域適應(yīng)干擾消除、基于多用戶檢測(cè)的抗干擾、自適應(yīng)信號(hào)功率管理、自適應(yīng)調(diào)零天線、多波束天線、分集抗干擾、變換域干擾消除、糾錯(cuò)編碼和交織編碼抗干擾技術(shù)等。在軟硬件共同的作用下阻斷電磁干擾、過(guò)濾雜波、屏蔽信號(hào)污染、實(shí)現(xiàn)程序監(jiān)視等功能。

3 衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 通信衛(wèi)星體積的發(fā)展趨勢(shì)

通信衛(wèi)星體積正在向大型化和微型化兩個(gè)方向發(fā)展。其一，各國(guó)把通信衛(wèi)星體積建造得越來(lái)越大，以便實(shí)現(xiàn)高靈敏和強(qiáng)處理能力。其二，各國(guó)推出小型通信衛(wèi)星，用多顆小衛(wèi)星組網(wǎng)構(gòu)成衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)代替單顆大衛(wèi)星，具有方便發(fā)射和成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。

3.2 衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)方興未艾

衛(wèi)星移動(dòng)通信是指利用衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶間或移動(dòng)用戶與固定用戶間的相互通信。隨著頻譜擴(kuò)展、數(shù)字無(wú)線接入、智能網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星移動(dòng)通信在向衛(wèi)星個(gè)人通信方向演進(jìn)，用手持機(jī)可實(shí)現(xiàn)方便接入衛(wèi)星移動(dòng)通信網(wǎng)，進(jìn)行衛(wèi)星移動(dòng)通信。

3.3 衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起

將衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)化為互聯(lián)網(wǎng)中數(shù)據(jù)上下交換的鏈路，可將電話撥號(hào)、局域網(wǎng)等其他通信鏈路作為上行數(shù)據(jù)鏈路，還可以將下載和傳輸作為下行數(shù)據(jù)鏈路，利用衛(wèi)星的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)地面隨時(shí)連接互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

3.4 衛(wèi)星通信向?qū)拵Щl(fā)展

為了滿足衛(wèi)星通信系統(tǒng)用戶對(duì)大數(shù)據(jù)量和高負(fù)荷的需求，衛(wèi)星通信技術(shù)已向拓展直EHF頻段發(fā)展，擴(kuò)大頻段的容量，大大減輕現(xiàn)有頻譜擁擠現(xiàn)象，減少受電磁現(xiàn)象影響引發(fā)的信號(hào)閃爍和衰落，提高了衛(wèi)星的抗干擾能力。使衛(wèi)星通信部件尺寸和重量大大縮小和減輕，方便衛(wèi)星搭載更多的通信設(shè)備。

3.5 衛(wèi)星通信光通信化發(fā)展

衛(wèi)星光通信是利用激光進(jìn)行衛(wèi)星間通信，達(dá)到降低衛(wèi)星通信系統(tǒng)設(shè)備質(zhì)量和體積，提高衛(wèi)星通信保密性等目的。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，衛(wèi)星是一種在高空運(yùn)行，在獨(dú)特角度進(jìn)行通信、測(cè)量、遙感等諸多科學(xué)的研究和服務(wù)社會(huì)的工作。衛(wèi)星通信技術(shù)具有通信容量大、傳輸質(zhì)量高、覆蓋面積廣、方便組網(wǎng)和抗地理環(huán)境制約能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，成為新時(shí)期通信行業(yè)發(fā)展的一個(gè)主要方向，衛(wèi)星通信技術(shù)方便建立與外界的通信聯(lián)系，通過(guò)數(shù)據(jù)、視頻信息和語(yǔ)音信息的傳輸實(shí)現(xiàn)信息的交換，增加通信的能力、提高通信的質(zhì)量，滿足不同用戶的差異性通信需要。衛(wèi)星通信技術(shù)主要包括：CDMA、MPLS和抗干擾等主要技術(shù)，做好衛(wèi)星通信工作必須從上述的技術(shù)入手，在把握衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展的大方向的前提下，才能做好衛(wèi)星通信的相關(guān)工作。

［1］ 孫力娟，蔡冬，肖甫，等.改進(jìn)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多路徑并行傳輸算法［J］.系統(tǒng)工程與電子技術(shù)，2012，（03）：16-17.

［2］ 趙麗麗，王莉，趙玉剛，等.淺談衛(wèi)星通信的概況及發(fā)展［J］.數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2011，（04）：52-53.

［3］ 許國(guó)清，劉海濤，桑波.淺談衛(wèi)星通信干擾及抗干擾方法［J］.內(nèi)蒙古廣播與電視技術(shù)，2011，（02）：90-91.

［4］ 李偉堅(jiān)，吳贊紅，陳寶仁.應(yīng)急衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)體制的優(yōu)化選擇［J］.衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2012，（Z1）：185-186.