論Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信應(yīng)用

黃欣

【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展，世界各國通信產(chǎn)業(yè)獲得了長足發(fā)展。Ka頻段寬帶作為技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，是一種新型衛(wèi)星通信形態(tài)，以其自身靈活性、便利性等優(yōu)勢受到了廣泛關(guān)注，全球范圍內(nèi)各地衛(wèi)星運(yùn)營商開始籌建衛(wèi)星通信體系，為本國經(jīng)濟(jì)發(fā)展打好基礎(chǔ)。本文將對Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信進(jìn)行分析和研究，并深入探究該通信的主要應(yīng)用，旨在幫助人們更為深入地了解該項(xiàng)技術(shù)。

【關(guān)鍵詞】Ka頻段；寬帶；衛(wèi)星通信；應(yīng)用

前言

近年來，隨著人們生活水平不斷提升，對通信領(lǐng)域提出了更高要求。在此基礎(chǔ)上，Ka頻段寬帶衛(wèi)星在研究者共同努力下正式面世，并憑借自身高通量、低成本等優(yōu)勢迅速擊敗同類產(chǎn)品，成為通信領(lǐng)域的佼佼者。通信市場改革趨勢下，很多運(yùn)營商開始引進(jìn)Ka頻段寬帶，為用戶提供更加優(yōu)質(zhì)的通信服務(wù)。

1、Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信介紹

Ka頻段一般是指頻率范圍為30/20GHz，具有可用帶寬寬，干擾較少，設(shè)備體積小等特點(diǎn)。在實(shí)踐中，該頻段能夠滿足高速衛(wèi)星通信、HDTV、SNG等業(yè)務(wù)的需求，是衛(wèi)星現(xiàn)代化發(fā)展的一種新型手段。在國際范圍內(nèi)，很多國家爭相發(fā)展該項(xiàng)技術(shù)。上個(gè)世紀(jì)八十年代，日本發(fā)射的通信衛(wèi)星是最早采用該頻段的通信衛(wèi)星。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，美國、加拿大等國家共發(fā)射了五十多顆將該頻段為主的通信衛(wèi)星。如美國在2012年7月份，發(fā)射的EchoStar-17衛(wèi)星，容量高達(dá)100G[1]。而我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)起步相對較晚，目前采取以C、Ku頻段為主的衛(wèi)星系統(tǒng)。我國在“九五”研究項(xiàng)目當(dāng)中，重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了Ka未來發(fā)展方向的研究。通過幾十年的研究，在“天鏈一號(hào)”、“中星1A”等衛(wèi)星中得到了應(yīng)用，未來將會(huì)朝著更寬頻帶等方向發(fā)展。

2、具體應(yīng)用

當(dāng)前，全世界范圍內(nèi)都積極研究Ka頻段通信衛(wèi)星，以此來滿足多種通信需求。具體來說，主要應(yīng)用在以下幾個(gè)方面：

2.13D電視與移動(dòng)通信

在未來，廣播電視將會(huì)成為衛(wèi)星通信的主營業(yè)務(wù)，目前，C、Ku頻段資源難以滿足3D電視發(fā)展需求。而以大容量為優(yōu)勢的Ka寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)成為3D電視直播的最佳選擇。近年來，隨著Inmsrsat-5建設(shè)，Ks頻段衛(wèi)星移動(dòng)通信得到了進(jìn)一步推廣，美國Viasat公司研發(fā)出小型衛(wèi)星移動(dòng)系統(tǒng)，成為首例、且唯一的系統(tǒng)寬帶系統(tǒng)，技術(shù)發(fā)展水平獨(dú)占鰲頭。

2.2高速寬帶接入

目前，北美地區(qū)在互聯(lián)網(wǎng)接入方面的研究成果較多，且在實(shí)踐中得到了廣泛推廣，并與地面網(wǎng)服務(wù)比重旗鼓相當(dāng)。全世界范圍內(nèi)，運(yùn)營商為此進(jìn)行了大量資金、人力投入，為成功接入做出努力，因此未來發(fā)展中，衛(wèi)星寬帶發(fā)展前景十分廣闊。我國于2013年，正式發(fā)布了“寬帶中國”的戰(zhàn)略，并對未來八年的戰(zhàn)略做出了詳細(xì)的部署，充分說明了寬帶戰(zhàn)略將成為國家戰(zhàn)略，成為公共基礎(chǔ)設(shè)施的一部分?；诖耍瑸镵a頻段帶來了更多發(fā)展機(jī)遇[2]。鑒于我國國土面積遼闊，光纜已經(jīng)無法滿足復(fù)雜地理環(huán)境的需求，加之光纜傳輸方式成本高等缺陷愈發(fā)突出。而推廣Ka頻段寬帶衛(wèi)星的推廣能夠有效降低成本，不斷擴(kuò)大我國寬帶服務(wù)范圍，實(shí)現(xiàn)寬帶覆蓋全中國的目標(biāo)。

2.3民航通信

民航通信作為一項(xiàng)重要工作，美國在該方面引入了該頻段，實(shí)現(xiàn)雙向衛(wèi)星通信服務(wù)，為空中與地面之間信息上傳下達(dá)創(chuàng)建了有效途徑。不僅如此，在實(shí)踐中，通過VisSat衛(wèi)星為乘客提供空中電視及WiFi服務(wù)。當(dāng)前，美國聯(lián)合大陸等公司在近400架飛機(jī)上為乘客提供了該項(xiàng)服務(wù)，并得到了乘客的一致好評(píng)。而我國機(jī)載通信事業(yè)尚未發(fā)展，受到民航安全及信號(hào)等諸多因素的影響，飛機(jī)在高空仍然存在信息孤島等問題，難以實(shí)現(xiàn)自由通信，不利于我國民航事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。我國民航局在《方案》中，擬定自2013年至2016年，國內(nèi)全部客機(jī)都將逐步實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信。

2.4應(yīng)急通信

我國應(yīng)急通信保障體系已經(jīng)基本形成了系統(tǒng)體系，一些市縣城市在該方面落實(shí)地很好。但是還有一些鄉(xiāng)村地區(qū)并未實(shí)現(xiàn)全面普及，無法發(fā)揮應(yīng)急保障體系積極作用[3]。因此將Ka頻段寬帶衛(wèi)星引入到該體系當(dāng)中，能夠真正意義上構(gòu)建鄉(xiāng)、鎮(zhèn)、村一體化、全方位通信網(wǎng)絡(luò)，兼顧滿足用戶需求與災(zāi)害保障雙重目標(biāo)。在此基礎(chǔ)上，能夠顯著提高農(nóng)村農(nóng)村的應(yīng)急通信保障能力，減少自然災(zāi)害對人民人身及財(cái)產(chǎn)安全的損害。

2.5野外作業(yè)

我國地大物博，擁有豐富的資源，野外作業(yè)每天在全國各個(gè)地區(qū)進(jìn)行，但是鉆井、礦山及煤炭等工程作業(yè)存在一定危險(xiǎn)性，特別是復(fù)雜地形地區(qū)，多數(shù)情況下無法實(shí)現(xiàn)良好的通信。很多施工地點(diǎn)沒有衛(wèi)星通信的支持。因此將Ka頻段寬帶應(yīng)用到野外作業(yè)通信工作當(dāng)中，確保工作人員能夠及時(shí)溝通，提高野外工作有效性，降低危險(xiǎn)性。

2.6軍事通信

在新軍事改革趨勢下，戰(zhàn)爭形式發(fā)生了翻天覆地的變化，信息采集及通信傳輸逐漸在軍事中占據(jù)著越來越重要的位置。目前，隨著時(shí)代的發(fā)展，軍事通信對于Ka頻段寬帶衛(wèi)星的應(yīng)用尚處于初級(jí)階段[4]。針對軍事特點(diǎn)來看，在實(shí)踐中，主要利用Ka頻段衛(wèi)星容量大、終端小等優(yōu)勢，為軍隊(duì)的野外作業(yè)、空軍指揮等提供通信保障，逐步建立多頻段、功能全等一體化軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)。Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信的推廣將成為未來一段時(shí)間內(nèi)的主要任務(wù)和研究目標(biāo)，還會(huì)在移動(dòng)中繼、新聞采集等領(lǐng)域得到推廣。

結(jié)論

根據(jù)上文所述，作為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信在突破傳統(tǒng)衛(wèi)星通信弊端的基礎(chǔ)上，引入了先進(jìn)技術(shù)，從根本上提高了自身應(yīng)用性能，且降低了應(yīng)用成本。就當(dāng)前應(yīng)用現(xiàn)狀來看，Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信應(yīng)用范圍及水平仍然處于較低水平，還有待進(jìn)一步完善。因此國家相關(guān)部門應(yīng)給予適當(dāng)?shù)馁Y金、人力等投入和扶持，加大研究力度，不斷提高技術(shù)水平，滿足時(shí)代發(fā)展需求，為通信產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展做好鋪墊，促使該項(xiàng)技術(shù)能夠快速實(shí)現(xiàn)技術(shù)至生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，進(jìn)而推進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]沈永言.Ka頻段寬帶衛(wèi)星通信的技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用方向與運(yùn)營模式[J].數(shù)字通信世界，2014，09：25-29.

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