國內(nèi)外衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

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

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星通信;發(fā)展;現(xiàn)狀;對策

中圖法分類號(hào)：TN927文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(shù)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(shí)，隨著 LTE 和 WiMAX 等新興移動(dòng)通信技術(shù)的涌現(xiàn)，為提升我國移動(dòng)通信技術(shù)水平奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。相較于 LTE 和 WiMAX 等新興移動(dòng)通信技術(shù)，衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展速度更快，其具有遠(yuǎn)距離、大容量傳輸優(yōu)勢，應(yīng)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(jìn)行實(shí)時(shí)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(luò)控制中心、網(wǎng)關(guān)控制中心等組成，對通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制，并將移動(dòng)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(jī)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(shí)現(xiàn)全球化發(fā)展。雖然衛(wèi)星通信技術(shù)還存在傳輸延遲高、通信時(shí)效性差等問題，但是其在各方面的應(yīng)用依然十分重要。同時(shí)，隨著5 G 技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展前景將會(huì)更加廣闊，尤其是衛(wèi)星定位功能在手機(jī)終端中得到了廣泛應(yīng)用。此外，得益于搭載了導(dǎo)航、定位、測距、速度測量等功能，手機(jī)等移動(dòng)終端的實(shí)際使用效果更加突出。

2? 國內(nèi)衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

（1）寬帶多媒體技術(shù)

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)不斷發(fā)展，寬帶多媒體技術(shù)也日趨成熟。寬帶多媒體技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的一個(gè)分支，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)離不開衛(wèi)星通信技術(shù)的支持，兩者聯(lián)系緊密、相互補(bǔ)充。衛(wèi)星通信技術(shù)的信息傳輸效率是影響寬帶多媒體技術(shù)發(fā)展的重要因素。隨著衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展，寬帶多媒體技術(shù)必將進(jìn)步，以更好地服務(wù)用戶。

（2）衛(wèi)星電視直播領(lǐng)域

隨著科技、經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，衛(wèi)星通信技術(shù)在衛(wèi)星電視直播領(lǐng)域深入應(yīng)用。在衛(wèi)星電視、數(shù)字電視等設(shè)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(kuò)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。可以說，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(dòng)作用。

（3）快速增長的消費(fèi)需求

從社會(huì)屬性來看，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)從屬于特殊的公共服務(wù)行業(yè)。近年來，我國衛(wèi)星通信服務(wù)水平不斷提升，其發(fā)展動(dòng)力與市場需求密切相關(guān)。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(huì)越來越好。反之，由于消費(fèi)需求減少，則會(huì)造成工業(yè)發(fā)展停滯。衛(wèi)星通信技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的日常生活中，并逐漸成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要力量。衛(wèi)星通信技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是定位導(dǎo)航、遠(yuǎn)程視頻等。隨著社會(huì)消費(fèi)需求的不斷增加，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會(huì)面臨新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

（4）特殊行業(yè)的應(yīng)用

在衛(wèi)星通信技術(shù)的不斷發(fā)展與完善的過程中，其與各個(gè)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(yīng)用衛(wèi)星通信技術(shù) [2]。因此，必須加強(qiáng)對衛(wèi)星通信技術(shù)的安全性、保密性、實(shí)效性、流暢性等方面的研究，以提高衛(wèi)星通信的應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)踐過程中，要對衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，以滿足特定產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需求。D800C85F-75EC-4D29-9045-8A2DF618967F

3? 國外衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

與我國的衛(wèi)星通信技術(shù)相比，某些西方發(fā)達(dá)國家的衛(wèi)星通信技術(shù)更為完善，其已完成國際化、系統(tǒng)化的發(fā)展目標(biāo)。在衛(wèi)星通信設(shè)備的跨國合作方面，某些西方發(fā)達(dá)國家的衛(wèi)星通信設(shè)備制造經(jīng)驗(yàn)值得我們學(xué)習(xí)和重視。其中，美國的衛(wèi)星通信技術(shù)最為先進(jìn)，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(shí)，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(dòng)通信、衛(wèi)星廣播三個(gè)角度對國外衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行了簡要介紹，旨在為我國衛(wèi)星通信技術(shù)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(gè)衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有很好的促進(jìn)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(dǎo)地位。雖然它們成立的時(shí)間較短，但是它們客戶較多且忠誠度較高，占據(jù)了整個(gè)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(guān)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(dòng)通信

衛(wèi)星移動(dòng)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(dòng)通信的發(fā)展速度逐步提高。從當(dāng)前全球衛(wèi)星移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況來看，未來衛(wèi)星移動(dòng)通信技術(shù)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(gè)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(shí)，目前衛(wèi)星廣播技術(shù)擁有廣闊的發(fā)展空間，衛(wèi)星廣播業(yè)務(wù)的年均增長率保持在10%左右。比如，作為衛(wèi)星電視領(lǐng)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(gè)衛(wèi)星廣播頻道[3]。電視節(jié)目在豐富人們生活的同時(shí)，也方便了人們的日常生活。

4? 國內(nèi)外衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析

為使我國衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，必須在相關(guān)政策的指導(dǎo)下加大科研投入、健全管理制度和運(yùn)作機(jī)制，不斷優(yōu)化衛(wèi)星通信技術(shù)并提高衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)水平。

通過施行相應(yīng)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(jìn)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(shù)，對資金的需求較大。利用衛(wèi)星通信技術(shù)可有效提高基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力，并改善其實(shí)際應(yīng)用效果。加大對衛(wèi)星通信技術(shù)的研發(fā)力度，是我國在當(dāng)前復(fù)雜的國際環(huán)境下，為了縮短與發(fā)達(dá)國家的差距，提高現(xiàn)代化水平的一項(xiàng)重大舉措。

實(shí)際上，衛(wèi)星通信領(lǐng)域的消費(fèi)人群日趨多樣化，部分企業(yè)、機(jī)構(gòu)甚至個(gè)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(shí)需求，當(dāng)前必須重視衛(wèi)星通信業(yè)務(wù)的市場化建設(shè)與發(fā)展，并建立起科學(xué)、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(shù)可以起到至關(guān)重要的作用，從而促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展。同時(shí)，衛(wèi)星通信技術(shù)要滿足社會(huì)的多元化需求，前提是通過先進(jìn)的儀器來進(jìn)行推動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步。

（1）衛(wèi)星寬帶技術(shù)

目前，衛(wèi)星寬帶技術(shù)的發(fā)展面臨兩個(gè)問題，即容量不足、費(fèi)用高昂。隨著地面移動(dòng)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，5G 網(wǎng)絡(luò)傳輸速率已經(jīng)邁入 Gbit/s，但衛(wèi)星 VSAT 的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率仍然保持在 Mbit/s 。衛(wèi)星通信技術(shù)在未來能否實(shí)現(xiàn)“寬帶化”，關(guān)鍵在于寬帶網(wǎng)絡(luò)的數(shù)目。與建立移動(dòng)地面網(wǎng)類似，為了提高信號(hào)的精確度和傳輸效率，衛(wèi)星通信區(qū)也可以分成幾個(gè)小塊。當(dāng)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(shè)中，將會(huì)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(shí)，它還將促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)、通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

（2）基于 IP 的通信網(wǎng)絡(luò)

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

（3）自適應(yīng)信道分配技術(shù)

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

（4）簡化終端操作

隨著衛(wèi)星通信技術(shù)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(jìn)現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)，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(dòng)方式或機(jī)載、機(jī)載和艦載方式轉(zhuǎn)變。衛(wèi)星無線技術(shù)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(jī)械結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)天線單箱安裝，操作簡便。其次，采用一鍵式衛(wèi)星技術(shù)或者采用輔助帶屏顯示器，可移除內(nèi)置式機(jī)電裝置，以降低控制點(diǎn)。

（5）“動(dòng)中通”技術(shù)

“動(dòng)中通”技術(shù)是指衛(wèi)星在任何時(shí)候都會(huì)保持相對運(yùn)動(dòng)，能夠通過衛(wèi)星通信技術(shù)實(shí)時(shí)地接收和傳輸多媒體信息。另外，在衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)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(shù)實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)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(shí)時(shí)傳輸。無論在軍用還是民用方面，“動(dòng)中通”技術(shù)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(zhuǎn)換的過程要耗費(fèi)一定的時(shí)間。所以，衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)的發(fā)展任重而道遠(yuǎn)。此外，為了保證衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)和頻率同步傳送，也應(yīng)該大力發(fā)展激光技術(shù)和多波束技術(shù)。

5? 總結(jié)

我國在衛(wèi)星通信技術(shù)的研究和開發(fā)上下了大功夫，為社會(huì)的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)。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(shù)，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(shù)，從而推動(dòng)我國衛(wèi)星通信產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1 ] 閆偉.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[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(yīng)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。D800C85F-75EC-4D29-9045-8A2DF618967F