◆張 帆
(國家新聞出版廣電總局573臺 北京 102209)
行業(yè)與應(yīng)用安全
國內(nèi)外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
◆張 帆
(國家新聞出版廣電總局573臺 北京 102209)
信息化社會在不斷地發(fā)展,每個人對于移動通訊都有不同程度的需求。要使得通信網(wǎng)能夠進行全面的覆蓋來滿足人們的需要,必須使用衛(wèi)星通信手段。同時,衛(wèi)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應(yīng)的彌補,在很多的應(yīng)急事件中發(fā)揮著重大的作用。對于目前來說,各個地區(qū)的衛(wèi)星通信發(fā)展現(xiàn)狀都不一樣,其中北美及中國等一些相關(guān)的地方發(fā)展相對來說是比較好的。本文主要介紹了衛(wèi)星通信在各方面的發(fā)展現(xiàn)狀以及其技術(shù)的使用情況,并對衛(wèi)星通信以后的發(fā)展趨勢進行了分析。
國內(nèi)外;衛(wèi)星通信;產(chǎn)業(yè)技術(shù);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢
1.1 寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)
把通信衛(wèi)星作為一個中間站,然后讓存在于地面上的諸多站點進行通信的一種常用方式叫做寬帶衛(wèi)星通信。目前全球比較流行的寬帶衛(wèi)星通信方式主要包括以下幾種。第一,IPSTAR通信衛(wèi)星,主要存在于泰國;第二,Space-3衛(wèi)星,主要存在于美國;第三,Anikf通信衛(wèi)星,主要存在于加拿大;此外還有很多其他地方的通信衛(wèi)星。
1.2 固定衛(wèi)星通信系統(tǒng)
相對于其他類型的通信衛(wèi)星來說,固定通信衛(wèi)星的歷史比較長,他一般在我國的電信領(lǐng)域、廣播電視領(lǐng)域、內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域、數(shù)據(jù)收集領(lǐng)域和其他方面都有著廣泛的應(yīng)用。此外,很多運行中的衛(wèi)星都能夠在各自的軌道上滿足相關(guān)的功能。像 Inelsat、Eutelsat、Intersputnic衛(wèi)星系統(tǒng)就是最常見的幾種衛(wèi)星系統(tǒng)。早在2009年的時候,地面路由器就由專門的衛(wèi)星成功送入到太空中去。
1.3 移動通信系統(tǒng)
移動用戶之間通信的方式被稱為移動通信系統(tǒng),現(xiàn)階段,世界上最常用的移動通信系統(tǒng)被稱為Inmarsat系統(tǒng),它幾乎可以覆蓋全世界的信號。相對來說,類似MSAT這樣的小系統(tǒng)就只能夠?qū)τ邢薜膮^(qū)域進行暫時的覆蓋。
BGAN系統(tǒng)也是移動通信系統(tǒng)中的一種,而它本身的功能比別的系統(tǒng)要強大。在3G系統(tǒng)的背景下,我們可以在全球開展很多業(yè)務(wù)。可以自由地進行移動視頻業(yè)務(wù)和傳真業(yè)務(wù);在全球任何地方發(fā)送電子郵件;暢快地進行高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的傳送;語音通話;短信通信、GPS導航等多種功能。
2.1 衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展
(1)寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)
目前,與L、S、C和其他頻率有關(guān)的資源數(shù)量并不是很多。此外,CEO衛(wèi)星軌道的資源也異常缺少,為了解決這一問題,我國在 通信領(lǐng)域已經(jīng)廣泛開始采用EHF甚至更高的頻率波段。從未來的發(fā)展趨勢來看,Ku和Ka兩種資源結(jié)合的方式會成為最常用的方式,而最終也是衛(wèi)星通信環(huán)節(jié)不可缺少的一部分。
(2)多種類型的通信網(wǎng)絡(luò)
在更廣闊的空間實現(xiàn)自由的通信通常被稱為“泛在通信”。蜂窩通信、Wimax通信、有線通信和通過衛(wèi)星通信等方式是幾種最常用的通信方式,最終都會幫助我們實現(xiàn)全IP。而且衛(wèi)星通信的作用將會通過以上幾種方式發(fā)揮到更大的作用。一方面可以實現(xiàn)信息遠距離的傳輸,這里面包括國內(nèi)傳輸和國際傳輸兩個方面。另外一方面就可以讓更先進的寬帶直接接入每家每戶人的家中。
(3)空間因特網(wǎng)協(xié)議
空間因特網(wǎng)技術(shù)和因特網(wǎng)技術(shù)有很多相似的地方,它能夠把存在于天空中的各種通信衛(wèi)星更好地連接在一起。目前,我國的衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)變得相當成熟,所以更多的人喜歡把這種技術(shù)更好地和因特網(wǎng)結(jié)合起來進行研究,相信在將來,空間因特網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展也會變得更加好。
(4)自行適應(yīng)信道分配技術(shù)
根據(jù)實際的情況對現(xiàn)有的資源進行合理的分配,并合理地處理各種業(yè)務(wù),我們把這種技術(shù)稱之為自行適應(yīng)信道分配技術(shù)。自行適應(yīng)分配技術(shù)的靈活程度非常高,而且能夠幫助不同的用戶更加合理地進行資源的使用,并根據(jù)相關(guān)的規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)條件對周圍的環(huán)境進行合理的配置。此外,自行適應(yīng)信道分配技術(shù)可以在視頻會議、多種業(yè)務(wù)和各種服務(wù)行業(yè)有比較廣泛的運用,可以預見,在將來我國網(wǎng)絡(luò)服務(wù)將會越來越多樣化。
(5)信道化技術(shù)
通常情況下,帶寬可以被分成很多個子信道,而且它們都彼此獨立,并且能夠于任意區(qū)域相連。這樣我們在進行操作的過程中各方面都會顯得更加靈活。此外,在信道化的過程中還包含廣播服務(wù)等其他類型的功能。
(6)激光通信技術(shù)
激光通信技術(shù)主要通過空間傳送的方式進行,以激光作為手段,大氣作為媒介,把信息傳送到固定的地方。激光通信技術(shù)可以把其他通信技術(shù)的優(yōu)點統(tǒng)統(tǒng)集合起來,然后使得它在尺寸方面的優(yōu)勢變得更加明顯。而且在整體操作的過程中其受到的干擾比較少,操作起來比較安全。
2.2 外星處理技術(shù)的發(fā)展
(1)天基路由通信技術(shù)
它能夠讓人們更好地實現(xiàn) IP網(wǎng)絡(luò)、聲音傳送和視頻傳輸?shù)榷喾矫娴耐ㄐ牛移渫ㄐ诺牧渴撬型ㄐ欧绞街凶畲蟮?,能夠幫助人們實現(xiàn)快速通信。這種通信技術(shù)普遍被稱為天基路由通信技術(shù)。
(2)相控陣天線
和其他類型的通信技術(shù)一樣,相控陣天線也是非常常用的一種技術(shù),而且它主要的優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面。第一,整體能源損耗很低;第二,可以實現(xiàn)更加廣闊的空間覆蓋;第三,用戶能夠使用的容量將會變得更大;圖1就是相控陣天線有關(guān)的設(shè)計圖。
圖1 星載相控陣天線
2.3 衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展
衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展會受到多方面的制約,其中最主要的就是衛(wèi)星的體積和衛(wèi)星的重量。要想讓衛(wèi)星通訊系統(tǒng)更有效地進行發(fā)展,那么就要對現(xiàn)階段的技術(shù)進行適當?shù)母倪M。如果能夠使整個衛(wèi)星通信系統(tǒng)中的各個部分能夠相對的獨立起來,那么即使在后期出現(xiàn)了問題,也能夠采取單獨更換結(jié)構(gòu)的方式進行修復。如果采用整個系統(tǒng)都要更換的方式進行修復的話,那么其修復的過程將會變得非常復雜。
2.4 終端技術(shù)
(1)無限認知技術(shù)
現(xiàn)代社會,“能量轉(zhuǎn)換效率”已經(jīng)成為大家都在討論的一個概念,并且這一環(huán)保概念以成為衡量各大企業(yè)發(fā)展狀況的重要指標。而隨著通信衛(wèi)星技術(shù)的發(fā)展,廣大人員一定要充分重視能量消耗的問題。為此我們一方面要在無線電技術(shù)上下功夫,讓其能夠更好地感知外部環(huán)境,另外一方面也要讓衛(wèi)星能夠通過自身調(diào)節(jié)更好地讓參數(shù)取得變化,這樣最終的通信效果也會大幅度提升。
(2)“動中通”技術(shù)概念
在衛(wèi)星通信的過程中,我們很多時候都會提到一個“動中通”的概念。這主要說明整個信息的載體總是處于移動的狀態(tài)中,而且能夠在移動的過程中更好地實現(xiàn)通信的過程。并且在衛(wèi)星移動的時候,我們能夠根據(jù)相關(guān)的狀態(tài)隨時進行計算,然后再合理地調(diào)整整個天線的位置,最終實現(xiàn)衛(wèi)星的同步跟蹤。
2.5 衛(wèi)星通信應(yīng)用未來的發(fā)展
從目前的情況來看,衛(wèi)星通信的整體發(fā)展空間仍然很大。而且為了更好地應(yīng)對未來通信發(fā)展的相關(guān)要求,我國應(yīng)該在應(yīng)急通信方面也取得更好的發(fā)展。在未來,衛(wèi)星通信的發(fā)展將突破1000億元。這樣不僅可以讓我國很多產(chǎn)業(yè)的發(fā)展更上一層樓,而且也能夠在急救、電視、電話和許多地方能夠有很好地運用,所以說衛(wèi)星通信未來發(fā)展的潛力是巨大的。
在未來,衛(wèi)星通信的發(fā)展將會存在以下幾大趨勢:
(1)新頻段資源將能夠得到更廣泛的開發(fā)和利用;
(2)在安全和保密方面取得更加長足的進步;
(3)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)將會得到更好的發(fā)展;
(4)進一步實現(xiàn)衛(wèi)星自動化通信;
(5)移動軌道同步衛(wèi)星的發(fā)展空間將會變得更大。
衛(wèi)星通信技術(shù)會在將來給我們生活的方方面面都帶來很多便利,而且在衛(wèi)星通信技術(shù)不斷發(fā)展的過程中,各個方面的技術(shù)都會得到更好的完善,并取得更好的發(fā)展。這也將會間接帶動我國其他行業(yè)的發(fā)展。研究國內(nèi)外衛(wèi)星通信技術(shù)對于將來通信技術(shù)的發(fā)展有著很重要的意義。