國內(nèi)外衛(wèi)星通信技術應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

摘要：近年來我國衛(wèi)星通信技術迅速發(fā)展。利用衛(wèi)星通信技術可以促進社會發(fā)展在緊急情況下利用衛(wèi)星進行通信具有重要作用。目前衛(wèi)星通信技術在信息通信、導航、?？?、電視廣播等方面應用廣泛但是也還有待改進之處。為此文章對我國衛(wèi)星通信技術的全面發(fā)展提出了相應建議旨在為相關人員開展研究工作提供參考。

關鍵詞：衛(wèi)星通信;發(fā)展;現(xiàn)狀;對策

中圖法分類號：TN927文獻標識碼：A

Application status and development trend of satellite communicationtechnology at home and abroad

LIANG Zhonglu

（The 54th Research Institute of CETC，Shijiazhuang 050081，China）

Abstract：In recent years， our country's satellite communication technology has developed rapidly. The use of satellite communication technology can promote social development， and the use of satellite communication in emergency situations plays an important role. At present， satellite communication technology is widely used in information communication，navigation， sea and air， television broadcasting and so on. However，satellite communication technology has yet to be improved. To this end， the article puts forward corresponding suggestions for the comprehensive development of satellite communication technology in my country， in order to provide reference for relevant personnel to carry out research work.

Key words：satellite communication， development， status quo，countermeasures

近年來，隨著衛(wèi)星通信技術的飛速發(fā)展和綜合國力的提高，我國的通信衛(wèi)星質(zhì)量、數(shù)量、通信終端等已經(jīng)逐步滿足了通信市場的基本要求。與此同時，隨著 LTE 和 WiMAX 等新興移動通信技術的涌現(xiàn)，為提升我國移動通信技術水平奠定了堅實的基礎。相較于 LTE 和 WiMAX 等新興移動通信技術，衛(wèi)星通信技術的發(fā)展速度更快，其具有遠距離、大容量傳輸優(yōu)勢，應用前景較好[1 ]。

1? 概述

衛(wèi)星通信是指利用人造衛(wèi)星來傳送無線電波。為了使用戶能夠進行實時通信，衛(wèi)星作為中繼站發(fā)揮了巨大作用。衛(wèi)星通信系統(tǒng)由三部分組成，即地面系統(tǒng)、空間系統(tǒng)和用戶。地面系統(tǒng)由衛(wèi)星控制中心、網(wǎng)絡控制中心、網(wǎng)關控制中心等組成，對通信網(wǎng)絡進行控制，并將移動終端與主網(wǎng)相連;用戶可分為車輛使用者、人工使用者、飛機使用者和船只使用者。其通信范圍大、容量大、傳輸質(zhì)量高，能夠使通信產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)全球化發(fā)展。雖然衛(wèi)星通信技術還存在傳輸延遲高、通信時效性差等問題，但是其在各方面的應用依然十分重要。同時，隨著5 G 技術的發(fā)展，衛(wèi)星通信技術的發(fā)展前景將會更加廣闊，尤其是衛(wèi)星定位功能在手機終端中得到了廣泛應用。此外，得益于搭載了導航、定位、測距、速度測量等功能，手機等移動終端的實際使用效果更加突出。

2? 國內(nèi)衛(wèi)星通信技術發(fā)展現(xiàn)狀

（1）寬帶多媒體技術

隨著衛(wèi)星通信技術不斷發(fā)展，寬帶多媒體技術也日趨成熟。寬帶多媒體技術是現(xiàn)代信息技術的一個分支，其技術實現(xiàn)離不開衛(wèi)星通信技術的支持，兩者聯(lián)系緊密、相互補充。衛(wèi)星通信技術的信息傳輸效率是影響寬帶多媒體技術發(fā)展的重要因素。隨著衛(wèi)星通信技術的發(fā)展，寬帶多媒體技術必將進步，以更好地服務用戶。

（2）衛(wèi)星電視直播領域

隨著科技、經(jīng)濟的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信技術在衛(wèi)星電視直播領域深入應用。在衛(wèi)星電視、數(shù)字電視等設備普及的背景下，人們的生活水平得到了極大提升，直接刺激和擴大了市場需求，如人們對體育比賽、娛樂節(jié)目現(xiàn)場直播的需求明顯增加?？梢哉f，衛(wèi)星直播行業(yè)的快速發(fā)展對衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動作用。

（3）快速增長的消費需求

從社會屬性來看，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)從屬于特殊的公共服務行業(yè)。近年來，我國衛(wèi)星通信服務水平不斷提升，其發(fā)展動力與市場需求密切相關。隨著用戶需求不斷增加，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景將會越來越好。反之，由于消費需求減少，則會造成工業(yè)發(fā)展停滯。衛(wèi)星通信技術已經(jīng)廣泛應用于人們的日常生活中，并逐漸成為推動社會發(fā)展的重要力量。衛(wèi)星通信技術的主要應用領域是定位導航、遠程視頻等。隨著社會消費需求的不斷增加，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會面臨新的挑戰(zhàn)和機遇。

（4）特殊行業(yè)的應用

在衛(wèi)星通信技術的不斷發(fā)展與完善的過程中，其與各個產(chǎn)業(yè)相互融合。除了傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)外，一些特定產(chǎn)業(yè)（如國防、軍事等）也越來越重視應用衛(wèi)星通信技術 [2]。因此，必須加強對衛(wèi)星通信技術的安全性、保密性、實效性、流暢性等方面的研究，以提高衛(wèi)星通信的應用價值。在實踐過程中，要對衛(wèi)星通信技術進行改進，以滿足特定產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。

3? 國外衛(wèi)星通信技術發(fā)展現(xiàn)狀

與我國的衛(wèi)星通信技術相比，某些西方發(fā)達國家的衛(wèi)星通信技術更為完善，其已完成國際化、系統(tǒng)化的發(fā)展目標。在衛(wèi)星通信設備的跨國合作方面，某些西方發(fā)達國家的衛(wèi)星通信設備制造經(jīng)驗值得我們學習和重視。其中，美國的衛(wèi)星通信技術最為先進，占據(jù)了很大的市場份額，并成立了一批規(guī)模較大的公司。同時，這些公司擁有大量用戶，市場地位較為穩(wěn)固。下文從衛(wèi)星固定通信、衛(wèi)星移動通信、衛(wèi)星廣播三個角度對國外衛(wèi)星通信技術進行了簡要介紹，旨在為我國衛(wèi)星通信技術的發(fā)展提供參考。

（1）衛(wèi)星固定通信

衛(wèi)星固定通信發(fā)展勢頭迅猛，對整個衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很好的促進作用。但在全球范圍內(nèi)，四大巨頭（ SES，Eutelsat，Telsat，INTELSAT）占據(jù)了衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的主導地位。雖然它們成立的時間較短，但是它們客戶較多且忠誠度較高，占據(jù)了整個行業(yè)70%的市場份額?；诖?，其他衛(wèi)星通信企業(yè)的發(fā)展速度和規(guī)模都不盡如人意。因此，相關企業(yè)若要打破壟斷格局并取得更高的收益，難度很大。

（2）衛(wèi)星移動通信

衛(wèi)星移動通信具有非常廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間。目前，衛(wèi)星移動通信的發(fā)展速度逐步提高。從當前全球衛(wèi)星移動通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看，未來衛(wèi)星移動通信技術的發(fā)展趨勢是高速衛(wèi)星寬帶和低速率數(shù)據(jù)傳輸。

（3）衛(wèi)星廣播

衛(wèi)星廣播是衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的一個重要組成部分，衛(wèi)星電視更是占據(jù)了該產(chǎn)業(yè)75%的市場份額。同時，目前衛(wèi)星廣播技術擁有廣闊的發(fā)展空間，衛(wèi)星廣播業(yè)務的年均增長率保持在10%左右。比如，作為衛(wèi)星電視領域的明星，“探索發(fā)現(xiàn)”頻道的公共影響力非常大。，目前，在世界范圍內(nèi)擁有超過5000個衛(wèi)星廣播頻道[3]。電視節(jié)目在豐富人們生活的同時，也方便了人們的日常生活。

4? 國內(nèi)外衛(wèi)星通信技術應用現(xiàn)狀分析

為使我國衛(wèi)星通信技術進一步發(fā)展，必須在相關政策的指導下加大科研投入、健全管理制度和運作機制，不斷優(yōu)化衛(wèi)星通信技術并提高衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)服務水平。

通過施行相應政策，可以有效解決我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)資源配置不合理的問題，促進落后地區(qū)的衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展。衛(wèi)星通信是一種綜合技術，對資金的需求較大。利用衛(wèi)星通信技術可有效提高基礎設施建設能力，并改善其實際應用效果。加大對衛(wèi)星通信技術的研發(fā)力度，是我國在當前復雜的國際環(huán)境下，為了縮短與發(fā)達國家的差距，提高現(xiàn)代化水平的一項重大舉措。

實際上，衛(wèi)星通信領域的消費人群日趨多樣化，部分企業(yè)、機構甚至個人也開始成為衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的長期用戶。因此，為了滿足市場的現(xiàn)實需求，當前必須重視衛(wèi)星通信業(yè)務的市場化建設與發(fā)展，并建立起科學、合理的衛(wèi)星通信管理制度，且需保證其合理化、規(guī)范化。在全方位監(jiān)控和約束下，衛(wèi)星通信技術可以起到至關重要的作用，從而促進社會的發(fā)展。同時，衛(wèi)星通信技術要滿足社會的多元化需求，前提是通過先進的儀器來進行推動社會的進步。

（1）衛(wèi)星寬帶技術

目前，衛(wèi)星寬帶技術的發(fā)展面臨兩個問題，即容量不足、費用高昂。隨著地面移動通信技術的迅速發(fā)展，5G 網(wǎng)絡傳輸速率已經(jīng)邁入 Gbit/s，但衛(wèi)星 VSAT 的網(wǎng)絡傳輸速率仍然保持在 Mbit/s 。衛(wèi)星通信技術在未來能否實現(xiàn)“寬帶化”，關鍵在于寬帶網(wǎng)絡的數(shù)目。與建立移動地面網(wǎng)類似，為了提高信號的精確度和傳輸效率，衛(wèi)星通信區(qū)也可以分成幾個小塊。當前，GEO 衛(wèi)星的軌道資源日趨緊張，其頻譜資源也在逐漸枯竭。這說明在今后的衛(wèi)星通信建設中，將會有更高的頻帶與離線頻譜相匹配，即 EFH 波段或者 Ka/Ku 波段。同時，它還將促進我國經(jīng)濟、通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（2）基于 IP 的通信網(wǎng)絡

寬帶信息網(wǎng)絡是衛(wèi)星通信技術的一個重要組成部分。通信領域涵蓋諸多技術載體，如蜂窩、有線、衛(wèi)星和 WiMAX?；?IP 的通信網(wǎng)絡能夠給使用者帶來良好的使用體驗，如入戶登記、網(wǎng)絡信息注冊等。寬帶信息網(wǎng)絡以其高準確率、低時延等優(yōu)點，日益受到人們的歡迎。

（3）自適應信道分配技術

隨著衛(wèi)星通信技術的發(fā)展，衛(wèi)星通信系統(tǒng)也將逐步實現(xiàn)自適應分布，從而具有更高的靈活性和適應性。利用自適應信道分配技術能夠根據(jù)需求自動完成業(yè)務和資源配置，保證了在高碼率、低碼率的情況下進行數(shù)據(jù)的分享與分發(fā)。另外，該技術可以有效保障其他通信服務與衛(wèi)星通信技術的兼容性，從而擴大衛(wèi)星通信服務的范圍。

（4）簡化終端操作

隨著衛(wèi)星通信技術的不斷發(fā)展，終端的使用也越來越重要。為了使衛(wèi)星通信終端易于使用，必須改進現(xiàn)有生產(chǎn)技術，保證衛(wèi)星通信的容量和頻次，從而使衛(wèi)星通信更加方便、穩(wěn)定。此外，衛(wèi)星終端天線還可以由拋物面陣向 VSAT 移動方式或機載、機載和艦載方式轉變。衛(wèi)星無線技術在今后的發(fā)展中將呈現(xiàn)出更輕、更小、更高的發(fā)展趨勢。首先，將逐步使機械結構更加簡單、緊湊。采用折疊式天線底座和分體式安裝方式，可實現(xiàn)天線單箱安裝，操作簡便。其次，采用一鍵式衛(wèi)星技術或者采用輔助帶屏顯示器，可移除內(nèi)置式機電裝置，以降低控制點。

（5）“動中通”技術

“動中通”技術是指衛(wèi)星在任何時候都會保持相對運動，能夠通過衛(wèi)星通信技術實時地接收和傳輸多媒體信息。另外，在衛(wèi)星運動期間，衛(wèi)星天線的偏移角可以通過載體的角度和位置來改變。利用該技術實現(xiàn)了實時語音、數(shù)據(jù)、高分辨率視頻圖像、傳真等多種多媒體數(shù)據(jù)的實時傳輸。無論在軍用還是民用方面，“動中通”技術的發(fā)展?jié)摿Χ己艽蟆，F(xiàn)在，衛(wèi)星公司的無線電波與光波的傳輸速度是一樣的，但是轉換的過程要耗費一定的時間。所以，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展任重而道遠。此外，為了保證衛(wèi)星發(fā)射的信號和頻率同步傳送，也應該大力發(fā)展激光技術和多波束技術。

5? 總結

我國在衛(wèi)星通信技術的研究和開發(fā)上下了大功夫，為社會的發(fā)展做出了重大的貢獻。盡管目前衛(wèi)星通信的延遲較大，但是通過信息同步和數(shù)據(jù)壓縮等技術，可以有效解決該問題。在衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展上，要不斷創(chuàng)新、優(yōu)化、完善已有衛(wèi)星通信技術，從而推動我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1 ] 閆偉.國內(nèi)外衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)技術應用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].通訊世界，2017（10）：34?35.

[2] 王余濤.國外衛(wèi)星寬帶產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[ J].國際太空，2011（12）：49?54.

[3] 呂靜偉，陳紅濤，陶智偉.國內(nèi)外衛(wèi)星應用產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析[J].中國航天，2009（11）：20?23.

作者簡介：

梁中鹿（1991— ），碩士，研究方向：綜合通信。