衛(wèi)星通信的工藝改進

付佐紅

【摘 ?要】本文研究了衛(wèi)星通信工藝過程中存在的問題，分析了這些問題產(chǎn)生的原因，并提出了相應(yīng)的處理方法。實驗結(jié)果表明，改建后的措施是有效的，完全滿足整個設(shè)備的工藝要求。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信系統(tǒng);工藝;改建;設(shè)施

1.介紹

目前，地面通信基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)向主要陸地區(qū)域提供良好的通信服務(wù)，在海，空，滇偏遠或極端地區(qū)，特別是在緊急情況與面對但自災(zāi)害救援與救援以及特殊情況下，如軍事應(yīng)用，衛(wèi)星通信系統(tǒng)（MSS）是唯一可靠的選擇，衛(wèi)星二倍系統(tǒng)使用高低不同軌道強制'通信衛(wèi)星可以為用戶提供區(qū)域與全球通信服務(wù)，如語音，數(shù)據(jù)，文本;衛(wèi)星通信rtkeffi的突出優(yōu)點包括覆蓋范圍廣，工作距離遠，網(wǎng)絡(luò)靈活，通信成本基本與距離無關(guān)，不受現(xiàn)有地面設(shè)備的限制，地形與地面物體影響小。

2.無線通信工藝對衛(wèi)星通信系統(tǒng)的影響

隨著科學(xué)工藝的發(fā)展，通信工藝也在不斷進步。目前，中國已基本完成從3G向4G的過渡，5G工藝日趨成熟。隨著無線通信系統(tǒng)的不斷完善，衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝已成為未來最重要的發(fā)展方向。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的應(yīng)用中，應(yīng)注意衛(wèi)星通信系統(tǒng)的獨特性，普遍性與高工藝性。在加強衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝應(yīng)用的同時，還應(yīng)推動衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的創(chuàng)新與改革，加強衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝與無線通信業(yè)務(wù)的融合?？梢哉f無線通信工藝對衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)生了重大影響，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）推動衛(wèi)星通信系統(tǒng)的應(yīng)用與創(chuàng)新。經(jīng)過多年的發(fā)展，無線通信工藝正變得越來越完善。目前，4G工藝已基本普及，5G工藝正在變得越來越成熟。隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的應(yīng)用越來越頻繁，它已成為現(xiàn)代通信業(yè)的一個重要方面。鑒于衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝日益重要，提高衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的應(yīng)用領(lǐng)域，創(chuàng)新衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝水平，實現(xiàn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝與無線通信工藝的集成更為重要。所有這些發(fā)展都基于無線通信工藝。也就是說，正是無線通信工藝的發(fā)展促進了衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的擴展與工藝的創(chuàng)新。

（2）促進衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的改建。受工藝等因素影響，衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面通信對接過程中仍存在一些問題，但隨著無線通信工藝的不斷發(fā)展，這些問題逐漸得到改善，從而促進了復(fù)雜完整的混合結(jié)構(gòu)的形成。衛(wèi)星通信系統(tǒng)與地面通信。為了提高高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)男Ч?，SC-FDMAR工藝用于下行鏈路與OFDM工藝用于下行鏈路已被廣泛使用。同時，LTE接入模式的應(yīng)用對寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)系統(tǒng)的空中接口工藝提出了更高的要求。因此，通信工藝的不斷發(fā)展促進了港口對接的不斷升級。為了保持衛(wèi)星通信系統(tǒng)的高競爭力，有必要適應(yīng)當(dāng)前快速變化的通信環(huán)境。因此，正是無線通信工藝的發(fā)展促進了衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的不斷改建。

3.衛(wèi)星通信系統(tǒng)的前景

有線電信網(wǎng)，計算機局域網(wǎng)與有線電視網(wǎng)通過其無線核心網(wǎng)實現(xiàn)了三網(wǎng)融合并入骨干網(wǎng)，地面通信蜂窩網(wǎng)與骨干網(wǎng)互聯(lián)，衛(wèi)星通信系統(tǒng)網(wǎng)應(yīng)也可以通過其無線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)互聯(lián)。隨著衛(wèi)星通信系統(tǒng)的IP，各種性質(zhì)與服務(wù)的各種衛(wèi)星通信系統(tǒng)終端將成為類似的互聯(lián)網(wǎng)接入設(shè)備，因此IP確實是大勢所趨。然而，基于ip的與衛(wèi)星通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的整個基于ip的傳輸與交換不同。保留了一些特殊的傳輸與交換方法，有利于充分發(fā)揮衛(wèi)星通信系統(tǒng)的特點，實現(xiàn)更高的衛(wèi)星資源利用率與更高的服務(wù)質(zhì)量。

由于基于Ka頻段的LEO衛(wèi)星組蜂窩網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，不僅可用頻率資源與通信容量大大增加，而且用戶終端的成本也大大降低。但我國的情況略有不同。由于基于4G的地面蜂窩網(wǎng)絡(luò)在中國民用通信市場中所占的比例高于大多數(shù)國家，衛(wèi)星通信系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的競爭力遠低于4G，很可能在國際民用通信賬戶中占有相當(dāng)大的市場份額，但預(yù)計在不久的將來不太可能占據(jù)市場的大份額在我們的國家。

筆者認為，衛(wèi)星通信系統(tǒng)接入互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用仍然是近期中國地面網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足的重要補充。當(dāng)然，無縫覆蓋衛(wèi)星通信系統(tǒng)的優(yōu)勢可以產(chǎn)生高的實際與社會效益，而這些效益無法通過市場份額來衡量。民用衛(wèi)星通信系統(tǒng)將在規(guī)模與實際效益上超越軍用衛(wèi)星通信系統(tǒng)，中國的衛(wèi)星通信系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)將從政府主導(dǎo)轉(zhuǎn)向市場主導(dǎo)。因此，衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展無疑是有希望與重要的。我們應(yīng)該以更強的創(chuàng)新意識與更大的創(chuàng)新勇氣迎接競爭與挑戰(zhàn)。

4.衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)的工藝改建

1）空間量子安全通信

安全問題一直是信息網(wǎng)絡(luò)中的一個大問題，尤其是在無線網(wǎng)絡(luò)中。量子隱形傳態(tài)與不可再現(xiàn)的屬性是信息傳輸，絕對安全提供了理論依據(jù)。由于介質(zhì)的影響，光纖中未延遲的量子安全通信距離受到限制。在自由空間中，量子密鑰的遠程分布是可能的，因為沒有分散或吸收?？臻g光網(wǎng)絡(luò)的建立為量子秘密通信提供了一個自然的通道，理論上可以實現(xiàn)遠遠超出光纖傳輸極限的量子密鑰分配，為空間信息的安全性提供了新的策略。

2）地球觀測/數(shù)據(jù)中繼的集成

高速數(shù)據(jù)傳輸是地球觀測衛(wèi)星與數(shù)據(jù)中繼衛(wèi)星的共同要求。目前，高分辨率地球觀測需要使用低軌道衛(wèi)星，而通信則集中在地球靜止衛(wèi)星上（銥除外）。衛(wèi)星功能區(qū)分的原因之一是衛(wèi)星負載有限。特別地，在微波頻帶中工作的天線與處理系統(tǒng)的尺寸，重量與功耗非常大。低軌道偵察衛(wèi)星面臨同樣的問題。小型化與低功率激光通信終端的出現(xiàn)可以解決這一矛盾。低軌道成像偵察衛(wèi)星能夠攜帶用于高速數(shù)據(jù)中繼的激光通信終端，就像ESA的terra-sar-x與即將推出的TanDEMx-x一樣。隨著衛(wèi)星激光通信終端的進一步小型化與衛(wèi)星激光合成孔徑雷達的應(yīng)用，衛(wèi)星可以同時配備多種不同類型的通信與成像終端，使得低軌道衛(wèi)星具有網(wǎng)絡(luò)運行可以具有地球觀測與數(shù)據(jù)中繼的功能。

3）空間處理能力共享

由于現(xiàn)代微電子工藝的快速發(fā)展，星載處理系統(tǒng)的發(fā)展速度超過了其他系統(tǒng)。在軌道運行幾年后，由于處理能力不足，存在限制任務(wù)升級的問題。衛(wèi)星光網(wǎng)絡(luò)建成后，衛(wèi)星可以通過高速激光鏈路連接，機載處理資源可以共享，使機載處理器與其他有效載荷可以同步升級，系統(tǒng)效率高可以以相對較小的成本進行改建。

5.結(jié)論

衛(wèi)星通信系統(tǒng)在人們的生活中發(fā)揮著越來越重要的作用，影響甚至改變著人們的生活方式。雖然中國衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝發(fā)展迅速，但仍存在許多問題。為了改建衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝，有必要配合無線通信工藝相互促進與改建，為人們的生活提供更多便利。

參考文獻：

[1]張庚新，謝志東，譚哲。衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與產(chǎn)業(yè)發(fā)展綜述[J]。數(shù)字通信世界，2017（9）：24-30。

[2]小月，秦洪祥。國內(nèi)外衛(wèi)星通信系統(tǒng)工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]。衛(wèi)星與網(wǎng)絡(luò)，2018（7）：20-25。

[3]劉思陽。衛(wèi)星通信系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]?，F(xiàn)代電信工藝，2016（7）：23-28。

[4]LUTZE，WERNER，JAHNA.用于個人與廣泛通信的衛(wèi)星系統(tǒng)[M]。柏林：施普林格，2017年。

[5]信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局。中華人民共與國無線電頻率劃分規(guī)定[M]。北京：人民郵電出版社，2016。

[6]信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局。中華民國無線電頻率分配規(guī)定[M]。北京：人民郵電出版社，2017。

[7]易克初，孫永軍。數(shù)字通信理論與系統(tǒng)[M]。北京：電子工業(yè)出版社，2018。

（作者單位：南京熊貓漢達科技有限公司）