时间：2022-04-01 13:35:57
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇卫星通信，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.1卫星通信CDMA技术卫星通信CDMA技术是根据用户需要和卫星的特点，用功率控制的手段实现导频信号的幅度变化，降低用户对星上功率的要求，减少多址干扰。卫星通信CDMA技术可利用多个卫星分集接收信息实现网络传递，大大降低了系统内耗和干扰的出现，改善了上星通信信息传输的可靠性。卫星通信CDMA技术具有优越的抗干扰性能、很好的保密性和隐蔽性、连接灵活方便等特点，使之成为卫星通信中关键的技术核心。
1.2卫星通信MPLS网络体系MPLS网络体系可以将IP路由的控制和第二层交换无缝地集成起来，是目前最有前途的网络通信技术之一。卫星通信MPLS体系结构分为用户层、接入层、核心层三部分，其中，用户层包括卫星手持移动终端、小型专用局域网用户、其他网络用户等。各结构和网络体系将信息有效绑定、标注和转发，实现卫星的通信功能。
1.3卫星通信的抗干扰技术卫星运行在外太空，电磁环境复杂，统一受到太阳风、强磁暴等空间环境影响，导致出现信息干扰和信息失真，卫星通信的抗干扰技术主要依靠卫星传输链路中不同的抗干扰设备和系统完成其功能，抗干扰设备和系统主要有DS/FH混合扩频、自适应频域滤波、猝发通信、时域适应干扰消除、基于多用户检测的抗干扰、自适应信号功率管理、自适应调零天线、多波束天线、分集抗干扰、变换域干扰消除、纠错编码和交织编码抗干扰技术等。在软硬件共同的作用下阻断电磁干扰、过滤杂波、屏蔽信号污染、实现程序监视等功能。
2卫星通信技术的发展趋势
2.1通信卫星体积的发展趋势通信卫星体积正在向大型化和微型化两个方向发展。其一，各国把通信卫星体积建造得越来越大，以便实现高灵敏和强处理能力。其二，各国推出小型通信卫星，用多颗小卫星组网构成卫星通信网络代替单颗大卫星，具有方便发射和成本低廉等优点。
2.2卫星移动通信技术方兴未艾卫星移动通信是指利用卫星实现移动用户间或移动用户与固定用户间的相互通信。随着频谱扩展、数字无线接入、智能网络技术的不断发展，卫星移动通信在向卫星个人通信方向演进，用手持机可实现方便接入卫星移动通信网，进行卫星移动通信。
2.3卫星互联网技术兴起将卫星通信网络转化为互联网中数据上下交换的链路，可将电话拨号、局域网等其他通信链路作为上行数据链路，还可以将下载和传输作为下行数据链路，利用卫星的特点实现地面随时连接互联网络。
2.4卫星通信向宽带化发展为了满足卫星通信系统用户对大数据量和高负荷的需求，卫星通信技术已向拓展直EHF频段发展，扩大频段的容量，大大减轻现有频谱拥挤现象，减少受电磁现象影响引发的信号闪烁和衰落，提高了卫星的抗干扰能力。使卫星通信部件尺寸和重量大大缩小和减轻，方便卫星搭载更多的通信设备。
2.5卫星通信光通信化发展卫星光通信是利用激光进行卫星间通信，达到降低卫星通信系统设备质量和体积，提高卫星通信保密性等目的。
3结语
曾经辉煌过
南京同创信息产业集团有限公司（同创）闯入卫星通信领域，让不少人感到意外，毕竟同创出身计算机、也发家于计算机。从计算机到卫星通信领域，同创走出了一条卫星通信与计算机技术相融合的自主创新之路。
同创曾在上世纪90年代末创造了计算机行业内“北有联想，南有同创”的辉煌。创立于1991年的同创集团拥有浓厚的军工背景。1995年8月，敏感的同创借助英特尔奔腾处理器上市的机会，在国内领先一步推出奔腾电脑，开创了国内计算机的“奔腾”时代，造就了中国IT业最快的发展速度，也推动了中国计算机产业的发展。据称，1998年，同创电脑以20万台的佳绩跃居国产品牌电脑第二位，其市场占有率仅次于联想，并迅速建立起包括广东江门、贵州贵阳、云南昆明、黑龙江大庆在内的五大生产基地，率先在国内建成了百万级计算机产业群。
利用电脑一炮打响后的同创曾一度陷入了沉寂。
蛰伏后的同创
几年后，同创不可避免地走上整合重组的道路。同创集团总裁王巧木梁认为，这是自主创新必须付出的代价。创新之路艰苦曲折，但只有掌握了核心技术，才有优势利润。“单纯的跟风和模仿是不够的，国内企业必须在自主创新方面下功夫，可能会遇到很多挫折，但应百折不挠。”
王巧木梁 这样定义了同创曾经有过的辉煌：尽管同创在国内开创了“奔腾”时代，但那个时代实际上属于英特尔而不是同创，因为国内的计算机更多的是组装品而已，同创也不例外。王巧木梁 说，“兴民族产业、创自主品牌，这是同创永远不变的目标。”同创要走自己的路，要做出自主创新、有核心知识产权的产品。
也就是这个时候，同创选择了向网络和卫星通信的全面转型，向新同创的全面转型。
新同创整合了原来同创电脑的所有核心资源和业务，并融合了计算机技术与卫星通信技术。新同创除拥有同创电脑生产、出口许可证之外，还拥有国内一流的计算机生产线，在全国12个地区拥有销售分公司。可以说，转型后的新同创，厚实的家底还在。
闯入通信领域
同创认为，与传统的通信和传输方式相比，卫星通信在技术和成本上具有高可用性和高性价比的优势。它可确保在任何情况下，甚至在地面网络无法覆盖或遭到破坏的情况下，都能够及时、快速、可靠、稳定地提供宽带多媒体通信服务，真正做到广域无缝隙覆盖。而此前国内把卫星通信过分高科技化了，其应用也大多限于军事等特定领域，而且在很多用户看来，卫星通信价格昂贵，不可能普及。随着卫星通信技术的不断发展，卫星应用的成本已大幅度降低，利用卫星，对一般行业用户来讲，其价格都可以承受。卫星通信已经进入了一个规模商业应用的时代。
1999年12月，经国家计委批准，同创集团下属公司―――南京同创天地环网有限公司作为唯一一家项目承接单位，承接了国家计委天地环网网络示范工程项目，该项目共计投资1.94亿元。2001年7月3日，天地环网有限公司获得了信息产业部电信管理局颁发的《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》，同创正式进入了卫星通信领域。11月12日，天地环网微机卫星接收系统核心部件产业化示范工程项目正式开工。2002 年，一期工程的微机卫星接收系统核心部件产业化生产线竣工投产。2003年，天地环网二期工程卫星地球站开工，同创引进了法国阿尔卡特VSAT卫星网络主站系统，并在国内首次实际应用欧洲DVB-RCS标准构架卫星宽带通信平台，针对我国宽带通信的现状，提出了卫星宽带应用方案，并进行系统设计和研制生产。
2004年，项目进入了关键阶段。同创根据当时的情况，集中精力进行了资源整合，把重点放在了卫星主站的建设上，并设置了以卫星主站为核心的天地环网卫星营运中心。同创还及时向阿尔卡特公司提出了明确的建设要求，顺利解决了卫星主站系统向小站回传的问题。同创在项目实施过程中，不断提升对卫星主站有效价值的开发，积极寻找适合的卫星应用方案，以保证同创能够顺利地切入国内VSAT市场。
同创对卫星通信车的自主研发使其在卫星通信领域站得更稳。据称，同创卫星通信车集卫星通信、微波传输、超短波通信、无线局域网、地面互联网、移动公网及视音频压缩传输等技术于一体，可以在到达任务现场后3-5分钟内快速建立起双向卫星通信网络，并提供一体化的卫星应急通信解决方案，真正实现对现场实时图像、声音、数据等多媒体信息的采集与传输，保障指挥中心对事发现场的远程监控与双向互动。
据王巧木梁 介绍，卫星通信车可广泛应用于应急指挥、消防、气象、地震、公安、水利、林业、石油勘探等行业，可以有效预防风险，并能实施快速救援应急指挥，对于保障人民群众的生命财产安全、创建和谐社会具有现实意义。同创的卫星通信车，被业内认定为“填补了国内同类产品的空白”。
王巧木梁说，“我们在卫星通信和计算机融合这一新兴产业中占据了制高点，推出卫星机动通信车这一拳头产品，对同创来说，应该是水到渠成。”
创新应该是同创几年来发展的根本。虽然创新要承担风险，但同创创新的脚步从来就没有停止过。王巧木梁这样评价自己的企业：“同创的10年，是探索的10年、创新的10年。”
关于同创―――
1.1应急通信的定义
应急通信是指在出现自然或人为的突发性紧急情况时，综合利用各种通信资源，保障救援、紧急救助和必要通信所需的通信手段和方法，实现通信的机制。应急通信并不是独立存在的一种全新的新技术，而是各种通信技术、通信手段在紧急情况下的综合运用，其核心就是紧急情况下的通信。应急通信不仅是单纯的技术问题，还涉及管理方面。应急通信由于其不确定性，对通信网络和设备提出了一些特殊要求，这些网络和设备从技术方面提供了通信技术手段的保障。但在管理方面，还需要建立完善的应急通信管理体系，针对不同场景建立快速响应机制，协调调度最合适的通信资源，提供最及时有效的通信保障。应急通信网（EmergencyCommunicationNetwork,ECN）是指为应对突发性大型自然灾害或公共事件而快速建立的临时性通信网络，为救灾组织及人员保证通信畅通，最大限度地降低灾难损失、维护社会安全和稳定。ECN主要用于遭受地震、台风等重大自然灾害以及发生突发事件或恐怖袭击事件中[2]。
1.2研究应急通信的目的及意义
中国是一个灾难多发、频发的国家，特别是自然灾害时有发生，给国民经济和人民生命财产造成了很大的损失。汶川地震、舟曲泥石流等，这些灾难，既考验了通信部门的应急响应能力，也考验了通信网络的应急通信保障能力。从这些经验教训中，我们逐步意识到只有在平时完善应急通信体系，达到应急通信保障的要求，才能在紧急关头发挥它的作用，减少人民生命和财产的损失。应急通信系统是为满足各类紧急情况下的通信需求而产生的，而自然灾害、卫生事件、尤其是社会事件等突发公共安全事件发生的地点和规模都无法提前预知和准备，各类紧急情况具有如下共同特点：需要应急通信的时间一般不确定，人们无法进行事先准备，如地震、海啸、火灾、台风、泥石流等突发事件；需要应急通信的地点不确定；进行应急通信时，需要什么类型的网络不确定[3]。
1.3应急通信的发展趋势及前景
近年来，恐怖袭击事件时有发生，给相关国家公共安全造成了严重威胁，然而应急通信涵盖的应用面相当广泛，除了公众安全、抢险救灾之外，还有战备通信等。在战争中，占领或摧毁敌方的通信设施是获取胜利的重要环节这一，这也就从根本上决定了我国的应急通信要使用自己的应急通信技术。尤其是无线电应急通信技术，是应急通信的主体和核心，积极吸取国外先进的技术为我所用，并根据我国应急通信的实际情况，发展我国的应急通信技术。
2卫星通信概述
2．1基本概念及原理
卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站转发或反射无线电信号，在两个或多个地球站之间进行的通信。地球站是指设在地球表面（包括地面、海洋和大气中）的无线电通信站[1]。卫星通信系统是由空间部分（通信卫星）和地面部分（通信地面站）两大部分构成的。通信卫星实际上就是一个悬挂在空中的通信中继站[2]。它居高临下，视野开阔，只要在它的覆盖照射区以内，不论距离远近都可以通信，通过它转发和反射电报、电视、广播和数据等无线信号。静止卫星与地球相对位置的示意图如图1-1所示。图1-1静止卫星配置的几何关系从卫星向地球引两条切线，切线夹角为17.34°，两切点间弧线距离为18101km，在这个卫星电波波束覆盖区内的地球站均可通过该卫星来实现通信。若以120°的等间隔在静止轨道上配置三颗卫星，则地球表面除了两极未被卫星波束覆盖外，其他区域均在覆盖范围内，而且其中部分区域为两个静止卫星波束的重叠地区，因此，借助于在重叠区内的地球的中继，可以实现在不同卫星覆盖区内地球站之间的通信[3]。由此可见，只要用三颗等间隔配置的静止卫星就可以实现全球通信，这一特点是任何其他通信方式不具备的。
2．2主要特点
卫星通信具有以下优点：通信距离远，且费用与通信距离无关；覆盖面积大，可进行多址通信；通信频带宽，传输容量大，适于多种业务传输；通信线路稳定可靠，通信质量高；通信电路灵活；机动性好；可以自发自收进行监测。同时也存在如下缺点：通信具有广播特性，较易被窃听；通信时延较长；通信链路易受外部条件影响；存在日凌中断和星蚀现象等[4]。
2.3应急卫星通信网
卫星通信是地球站之间通过通信卫星转发器所进行的微波通信。面对地震、台风等自然灾害，卫星通信发挥着无可替代的重要作用。其受自然条件的影响极小，卫星电话等通信手段可以作为抢险救灾临时通信的主要设备。在陆地等常规通信传输系统中断或其他通信线缆未铺设到之处，它能够帮助人们实现信息传递。我国幅员辽阔、经济相对落后，若与发达国家交战，恐怕难以掌握制电磁权与制空权。从这些实际情况出发，应急卫星通信网成为比较适合我国国情的应急通信系统。在汶川地区发生的特大地震，地面通信设施遭到严重破坏，成为信息孤岛，而卫星通信在这次的救灾工作中发挥了重大作用。灾区与外界的首次通信联络靠的是卫星电话，地面移动通信网的恢复靠的是卫星基站，现场采访、直播报道靠的是通信卫星和移动转播车，现场指挥靠的是卫星电话、应急通信车、背负式卫星通信小站，堰塞湖无人视频监测、灾区可视电话开通靠的是宽带卫星数据采集终端。[5]针对应急通信的需求，应急卫星通信网采用VSAT卫星通信、海事卫星等远程接入方式，结合集群通信、北斗卫星、视频会议等多种业务接入手段，提高应急通信能力。
2.4卫星通信技术在汶川地震中的应用
汶川地震严重破坏了地面公用电信网，造成大面积通信网络的全面中断，该区域内原有的有线、无线等各种通信联络方式都无效，灾区的指挥调度和救援工作受到很大影响，在这种情况下，卫星通信在汶川地震救援工作中，发挥了巨大的作用。各种卫星通信车辆、VAST终端站、卫星手机等源源不断地进入灾区，为前线救灾构建起了卫星通信网络，实现灾后通信“四个第一”：即利用卫星宽带系统送出重灾区映秀镇的第一段视频，利用海事卫星从震区打出第一个电话，利用卫星传输链路，开通震后的第一个移动基站，利用卫星应急通信指挥车和海事卫星电话，协助建立起第一个临时应急通信指挥系统。[6]在汶川地震中，海事卫星和北斗一号卫星通信系统得到了比较多的应用。国家抗震救灾总指挥部、各级政府和相关救援部门使用各类海事卫星近438台，同时，还有一些相关应急通信队伍手中也拥有大量海事卫星终端。据估计，大约有2000部海事卫星设备为汶川地震救灾现场提供服务。目前，海事卫星通信系统具有全球覆盖、全天候、可移动、全方位、带宽大等特点，主要业务种类有语音、数据、传真、视频传输等。地震发生后，中国交通通信中心与国际海事卫星组织紧急沟通，为中国震区争取到了两倍于之前的信道资源，保证了灾区海事卫星设备和通信能力[7]。除海事卫星和北斗一号卫星通信系统外，鑫诺、全球星、铱星、中星等卫星通信系统也在汶川地震中发挥了重要作用，可以毫不夸张地说，在汶川地震抢险救灾工作中发挥巨大作用是我国绝大多数可以调用的、集中在灾区的卫星通信设备。这次抗震救灾活动证明了，卫星通信具有地面网络所不具备的备份性、广泛覆盖性和灵活性，不依赖地面通信条件，不受距离和地形的限制，不需要布设通信基站，在地面通信网络遭受破坏时，或在没有光纤、没有无线通信条件下，卫星通信仍然可以进行语音、数据和视频等通信服务，甚至在不具有电力条件的地方，也可保障应急通信的畅通。
由于环境破坏和企业过度发展，自然灾害频繁发生，对电力应急通信系统产生了较大的影响。在这种情况下，应急保护与处理中的通信畅通、预警及时、灾中通信正常以及灾后恢复工作等问题成为电力通信企业迫切需要解决的关键问题。然而，目前的通信技术大多依靠基础设施来完成信息的相互传递。灾后信息是否有效，充满了不确定性，而且不能解决当前电力通信企业面临的问题。此外，传统通信的传输效率低，延时长，将导致灾难的进一步扩大。
1.完善应急处置体系
自然灾害的频繁发生对电力应急通信系统产生了很大的影响，在电力通信企业的发展过程中，卫星通信技术的合理应用对电力应急通信的发展非常重要。因此，在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时，电力通信企业首先要奋起拼搏。应用前，电力通信企业应合理完善自身应急能力体系和人员管理体系。电力通信企业在实际运行过程中，首先要完善自身应急处理体系，完善和规范应急通信技术，通过培训示范和运行标准制定，提高电力通信的质量和效率；其次，合理设计管理系统，以当前电力应急通信系统中存在的热点和难点问题为出发点，完善电力应急系统中的不足之处，从而促进电力应急行业的发展；最后，在电力应急通信人员管理制度方面，针对目前电力应急通信人员缺乏组织性和纪律性的现状，可以加强电力应急通信人员管理制度的约束力。通过制定批评教育、罚款、警告、解雇等惩罚制度，对表现较好的人员给予奖励，充分发挥表率作用，提高员工工作积极性。
2.选择合适的卫星通信技术
我们都知道，卫星通信技术有很多种，包括VSAT卫星通信传输技术、MFTDMA卫星通信传输技术和SCPC/DAMA卫星通信传输技术，每一种都有自己的优缺点。因此，在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时，除了完善自身应急处理体系外，选择合适的卫星通信技术，从而提高电力应急卫星技术应用的合理性，促进电力应急通信产业的发展。例如，在分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路时，可以通过选择合适的卫星通信技术来增强应用方案的科学合理性，从而提高电力应急通信系统的水平和能力。在选择合适的卫星通信技术时，要分析卫星通信技术在电力应急通信中的应用思路，首先要了解目前广泛应用的卫星通信传输技术。在了解的时候，不仅要了解卫星通信技术的参数，还要全面、仔细地了解和梳理其成本投入、灵活性、工作性能和可扩展性；其次，结合电力应急通信的具体需求，通过比较和讨论，选择合适的卫星通信技术，如SCPC/DAMA，其使用成本低，扩展性强，发展前景好，灵活性高。在保证电力应急通信正常进行的基础上，降低了成本投入，增强了电力应急卫星通信技术的扩展性和灵活性。
3.科学设计应用方案
在分析电力应急通信中的应用思路时，科学合理地设计应用方案非常重要。在完善应急处理体系，选择适合自身的卫星通信技术后，有必要根据本地区的特点和实际情况，分析卫星通信技术的应用方案，从而提高应用方案的科学合理性。例如，在应用卫星通信技术时，电力应急通信企业可以利用物联网与下级任何站进行连接。电力应急通信企业在设置上下级分布时，应参考区域内地形、灾害发生情况、人口密度等信息进行合理分布。例如，在人口密集的地区，较低的站之间差距可以稍微加大。在保证信息准确分布的同时，可以减少低层站的数量。在灾害易发地区，可作为主站，与主站建立相互通道。加强对灾害易发地区的监测，避免更大的损失。此外，在应用方案设计中，应根据不同的需求和业务内容，合理设置卫星信息频道的链路权限。例如，主站具有一级权限，包括通信断开和链接、频繁查看通信内容等最高权限，而主站和下级站具有二级权限，主要包括信息传输、信息查看、信息录入等。在长期的发展过程中，我国的卫星通信技术不仅取得了很大的进步，而且在整个通信领域中也变得越来越重要。卫星通信技术自身特性使其流畅性和稳定性不受通信位置和环境的影响，因此，将卫星通信技术合理应用于电力应急通信中，不仅可以有效解决目前电力通信企业面临的问题，还可以提高电力应急通信的稳定性和实时性。
作者:王喜 汤善东 单位:南京控维通信科技有限公司
当今世界，随着大规模集成电路和光导纤维的应用，各种现代化的通信系统得到了长足的发展，由于卫星通信传播速率较高，而且组网灵活，不仅能对地面网络起到补充和完善的作用，而且可以自成一体，构成天基网络，它在国际通信、国内通信、国防通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。本文首先论述了卫星通信技术的相关概念及其系统组成，在此基础上探讨了通信产业的现状及发展趋势。
关键词：
卫星通信；移动通信；通信技术；中继站；测控系统
1引言
卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站转发无线电波，是在微波通信和航天技术基础上发展起来的一门无线通信技术，在现代通信中占有重要的地位，信息技术的发展与它密切相关。卫星通信可以无缝覆盖三维空间，适合多个固定或移动用户及固定与移动用户之间信息的传递，因此广泛应用于国内，国际通信，军事通信，电视广播等领域。
2卫星通信系统的工作原理及基本组成
卫星通信系统主要由以下几个部分组成，分别为测控系统，通信卫星，监管系统及地球站，其中测控系统负责测量和控制通信卫星的运行轨迹，起着中继站作用的通信卫星，接收所有地面站发来的射频信号，然后经过放大和变频处理，将信息传送到地球站，地球站的功能是将要传送的基带信号经过处理变为射频信号，发送给通信卫星，接收卫星信号并解调出对应传送的基带信号，并将该信号通过地面网络传给用户，监管的职责是确保整个系统的安全性和稳定性，对应的组成框图如图1。
3卫星通信的特点
（1）优点：通信距离远，覆盖区域大，频带宽，容量大，成本与通信距离无关，且作为传送信号的卫星，由于远离地面，浮于太空，受自然环境和人为因素的影响相对较小，因此传输的数据可信度高，此外它还不受时空限制，因此灵活性更高。
（2）缺点：长距离传输会产生相应的延迟，10G以上的信号会受到降雨的影响，而出现失真，伴随太阳剧烈运动产生的噪声会与有效信号叠加，出现信息受损甚至无法传送。
4卫星通信系统的分类及应用
按照运动状态的不同，可以分为同步和运动通信系统，依据覆盖范围标准分为国际卫星，国内卫星和区域卫星系统三种，按所用频段划分为特高频，超高频，极高频和激光卫星通信系统，按基带信号体制分为模拟和数字通信系统，按卫星转发能力分为无源和有源系统，由此可以看出卫星通信在很多方面发挥着重要作用，前景广阔。下面重点叙述卫星通信在军事和商业方面的应用：
（1）卫星通信在军事领域内的应用
卫星通信技术在军事领域的应用集中表现在拥有高端科技实力的各国相继秘密发射各种用途的军事卫星，以完成侦察，导航，测地，拦截的功能，美国的DSCS-Ⅲ卫星就是典型的军用通信卫星，DSCS-Ⅲ卫星呈立方体形，三轴稳定，重量约为1042kg，拥有一副指向太阳的帆板，卫星上装有多波束天线，以接收不同波段的信号。新近研究的军用卫星对应的攻击，毁伤，抗干扰及生存能力等参数指标随着科技的发展进一步提高，以此实现扩大用途，全天候、全天时实时传输信号的目的。
（2）卫星通信在商业领域内的应用
越来越多的卫星通信技术随着商业化而进入日常的生活，许多发达国家相继发射了数以百计的高质量，大功率，长寿命的商用卫星，广泛应用于电信服务、广播电视、内部专网、数据采集等领域，以满足经济的增长和科教的发展。
5卫星通信的发展趋势
当前，国际上卫星通信业务主要朝两方面发展：一方面是在传统的VSAT基础上开发新产品，其次是研制更高频段的新型卫星通信系统，并力争对现有系统进行相应的改善，以满足宽带性能的提升及手持终端的扩展，从单独组网到多网互连是未来卫星通信发展的总趋势。固定通信，直接广播，移动通信的彼此互融及电信与有线电视网的相互渗透，未来的卫星通信必将是包含众多系统的混合网络，伴随光信息处理，智能化星上网控，新发射工具和新轨道技术的实现，真正具有天，地一体化全球无缝覆盖的功能，同时众多优秀的产品和服务将继续对产业的发展起着引领和促进作用。
参考文献：
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[5]王世强，侯妍.卫星通信系统技术研究及其未来发展[J].现代电子技术，2010（17）.
1引言
自1965年美国发射第一颗商用通信卫星以来，卫星通信技术及其应用取得了令人瞩目的巨大成就。它实现了覆盖全球丰富多彩的通信服务，不仅在军事中发挥了关键性作用，也对人类的生产、生活方式产生了巨大影响。与微波中继通信及其他通信方式相比，卫星通信主要具有以下特点。
通信覆盖区域大，通信距离远：地球同步轨道(GEO)卫星距地面高度35 860 km，只需一个卫星中继转发，就能实现1万多公里的远距离通信;每一颗卫星可覆盖全球表面的42.4%，用3颗GEO卫星就可以覆盖除两极纬度76°以上地区以外的全球表面及临地空间;
可将其广播性与各种多址连接技术相结合构成庞大的通信网：在一颗卫星所覆盖的区域内，不必依赖显式的交换，只需利用卫星中继传输和多址/复用技术就能构成拥有许多地面用户的大型通信网。
机动灵活：卫星通信的建立不受地理条件的限制，无论是大城市还是边远山区、岛屿，随地可建;通信终端也可由飞机、汽车、舰船搭载，甚至个人随身携带;建站迅速，组网灵活。
通信频带宽、通信容量大：卫星通信信道处于微波频率范围，频率资源相当丰富，并可不断发展。
信道质量好、传输性能稳定：卫星通信链路一般都是自由空间传播的视距通信，传输损耗很稳定而可准确预算，多径效应一般都可忽略不计，除非是采用很低增益天线的移动通信或个人通信终端。
通信设备的成本不随通信距离增加而增加，因而特别适于远距离以及人类活动稀少地区的通信。卫星通信也存在一些缺点和一些应该而且可以逐步改进的方面主要有卫星发射和星上通信载荷的成本高;卫星链路传输衰减很大;卫星链路传输时延大。
基于卫星通信的特点及其重要作用，本文将从卫星通信的可用频率资源、卫星平台、主要关键技术、典型的卫星通信系统、卫星通信应用和产业化发展等方面进行介绍，综述发展现状，展望发展前景。
2通信卫星平台与信道资源的发展
2.1卫星通信的频率资源
早期GEO卫星转发器主要是C和Ku频段，各有500 MHz带宽，其上行分别位于6 GHz、14 GHz附近，下行分别位于4 GHz、12 GHz附近;每个转发器的带宽有33 MHz、36 MHz、54 MHz等;Ku后来扩展到800 MHz。采用天线正交极化、多波束卫星天线、低轨道卫星群等技术，可使上述频率重复使用许多次，可用频率资源扩大许多倍。此外采用空间激光通信技术扩展信道资源，特别是星际激光通信链路，其容量可与光纤通信相比拟，而抗干扰抗截获能力更强。
2.2通信卫星平台的发展
卫星平台技术是推动卫星通信应用和增强市场竞争力的重要因素。目前，世界上最大的通信卫星平台重达7吨、太阳能电池功率达30 kW。
3卫星通信相关技术及其发展现状与前景
3.1调制解调技术
卫星通信中最常用的调制方式是QPSK、OQPSK和π/4DQPSK等，近年来，高速数据传输的需求与转发器资源紧缺推动了8PSK、16APSK、16QAM等高阶调制方式的研究与应用。其中APSK调制因其星座中所含幅度和相位信息是变量可分离的，可以采用简单的预失真法进行幅度非线性矫正而不影响相位特性，使之在透明转发这种高阶调制信号时的功率效率不明显降低。因此，APSK调制在卫星电视广播中得到应用，在卫星宽带移动通信中也有很好的应用前景。
3.2扩频通信技术
卫星通信信道开放性的特点带来的隐蔽性差、抗干扰能力弱等缺点，可采用扩频技术克服，因此扩频通信主要用于隐蔽通信和抗干扰军事通信。扩频主要有直接序列扩频、跳变频率、跳变时间和线性调频等4种基本工作方式。
3.3多址和复用技术
所谓多址(multiple access)是指某个站从它接收到的多路信号中区分各路信号来自哪个站点，并根据需要选择其中一路或几路进行接收处理;也可以是某一站以某种信道复用方式广播地发送多路信号，让其他各站能按需选择其中一路或几路信号进行接收处理。所谓复用即多路复用，是指多个数据流的数字调制信号共享一条信道进行传输时的信道共享方法。
3.4星上信号处理和交换技术
3.4.1星上信号处理
早期基于GEO卫星的通信都是采用透明转发器实现中继传输，这样提供的信道资源应用灵活性最大，转发器可以分频带出租给各个用户随意应用。
3.4.2星上交换
OBP最重要的作用在于支持星上交换。再生式OBP可在星上获得各路信号所传输的数据流，因此能支持任何方式的交换，如ATM交换、IP交换或程控电路交换等。若在星上实现了IP交换，则卫星网与地面因特网的互联就变得非常简单而方便。
3.5空间激光通信技术
空间激光通信技术是指用激光束作为信息载体在自由空间进行通信，既可作为卫星间的高速传输链路，也可作为卫星与地面站之间的通信链路。不过后者可传输的信息速率不太高，而且当存在较浓的云雾或降雨时无法通信。携带信息的电信号调制到光束上发送，通信的双端通过初定位和调整再经过光束的捕获、瞄准和跟踪建立起光链路进行信息传输。
4卫星通信的前景展望
有线电信网、计算机局域网和有线电视网已实现三网融合并入骨干网，地面移动通信蜂窝网通过其无线核心网与骨干网互联，卫星通信网也应该是通过其无线核心网与骨干网互联。随着卫星通信的IP化，各种不同性质和不同业务的卫星通信终端，都将变成类似的因特网接入设备，可见IP化确实是大势所趋。但是此处IP化不等于卫星通信网内部的传输与交换全部IP化，保留部分特别的传输和交换方式，有利于发挥卫星通信的特点而获得更高的卫星资源利用率和达到更高的业务质量。由于基于Ka频段的LEO卫星群蜂窝网的发展，不仅使可用频率资源和通信容量大幅度增长，而且使用户终端的成本大大降低，卫星通信无缝覆盖的优势凸现，在国际民用通信市场中确实可以占据一个不小比例。但是我国的情况略有不同。由于基于4G的地面蜂窝网在我国民用通信市场中占有比例明显高于国外大多数国家，而卫星通信接入因特网的竞争力还远不如4G，目前卫星通信可实现的可用频率资源的地域覆盖密度，比4G的覆盖密度低几个数量级。
关键词 移动卫星通信；系统技术；卫星技术；终端技术
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）122-0223-02
0 引言
移动卫星通信系统的最大特点是通过卫星通信的多址传输方式，可以向全球用户提供大跨度、大范围、远距离的漫游和机动、灵活的移动通信服务。
1 移动卫星通信的特点
1.1卫星通信
卫星通信[1]，是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信方式，具有覆盖范围广、建站成本和通信成本与距离无关、站点开通时间短等优点，特别适合广播通信业务以及难以敷设有线通信设施地区的通信需求。
1.2 移动卫星通信
移动卫星通信是指依靠卫星通信的特点，在移动载体上集成了卫星通信系统或者卫星通信终端设备，从而可以实现载体在移动中不间断的卫星通信。根据卫星通信环境和系统功能的要求，移动载体既可以是飞行器和地面移动装备，还可以是海上移动载体和移动单兵，这就大大扩展了卫星通信的使用范围和环境适应性。
当前，移动卫星通信的发展呈现多样化的发展趋势，但移动终端小型化和通信业务宽带化的是其比较显著的特点。
2 移动卫星通信的关键技术
早期和当代相比，移动卫星通信的发展呈现出移动终端小型化和通信业务宽带化两个特点。其中，移动终端小型化是指移动卫星通信的各种终端设备的逐步小型化。通信业务宽带化是指移动卫星通信系统能够提供传统的窄带话音服务和流畅的视频服务以及高速的数据业务等多种服务。
一般来说，和固定卫星通信相比，移动卫星通信具有以下几个技术特点：
1）天线低增益与卫星功率的有限性之间存在突出矛盾；
2）低增益天线存在多径效应和多普勒频移等传播信道问题；
3）众多终端用户共享有限的功率资源和卫星频率；
4）机动性、小型化和漫游管理等要求。
根据移动卫星通信今后的发展趋势，可以将移动卫星通信的关键技术分为系统技术、卫星技术和地面技术三个方面。下面将从这三个方面分别进行论述。
2.1系统技术
移动卫星通信最重要的是系统技术，主要包括系统的体系结构和通信体制，以及移动载体的管理和网络之间的互联互通。
移动卫星通信系统在进行体系结构设计的时候，需要考虑地面实现与管理的问题和用户对系统的要求和使用问题。其中，地面实现与管理问题是指在系统设计时，在确定了空间卫星问题的同时，需要综合考虑是采用分布式管理还是集中管理的问题；用户对系统的要求和使用问题是指在进行移动卫星通信系统设计时，要综合考虑使用多少种终端类型以及系统的模型采用单模还是多模以及卫星网络和地面网络的兼容和融合成本问题。
移动卫星通信系统在进行通信体制设计的时候，既可以选用传统的TDMA方式，也可以选用目前较为常用的CDMA方式，还可以选用上行为CDMA和下行为TDMA的混合体制方式。
移动卫星通信系统在进行移动载体的管理设计的时候，主要需要考虑移动载体的动态特性和终端设备的环境适应性，同时，由于移动通信卫星发展的趋势是波束宽度越来越窄，因此，要求移动载体的管理设计更加严格和有效。
移动卫星通信系统在进行网络互联互通设计的时候，不但要考虑现有的卫星通信系统的体系结构和通信体制等，还要保证现有的网络结构和新设计的网络结构可以实现网络互联互通。
2.2卫星技术
移动通信卫星技术的关键技术主要集中卫星载荷技术和卫星与地面移动通信系统的融合设计[2]等方面。
2.2.1卫星载荷技术
移动卫星通信需要满足的条件是波束多点覆盖、用户间的单跳/双跳通信以及多星组网通信等业务需求，重点是星载大型可展开天线、星上处理与交换以及星间链路等。
为了有效支持地面的移动终端并克服由于传播距离长而导致的信号衰减、卫星上的发射功率有限等问题，移动通信卫星系统需要借助大型星载天线技术以及多波束技术来有效的提高波束的有效全向辐射功率。
一般来说，星上处理与交换技术主要包括全透明转发、全处理和透明处理转发三种模式。全透明转发的特点是技术体制适应性强，风险较小，但双跳通信的服务实时性比较差；全处理的特点是一般通过数字方式实现，其优点是服务实施性好且抗干扰能力强，但其技术体制适应性较弱且容易受空间辐射的影响。透明处理转发特点是折中了二者优缺点。
星间链路主要由微波和激光两种实现方式。目前，主要采用微波通信技术，但由于受到频带宽度、体积、重量、功耗等方面的限制，不可能无限制的提高传输速率和容量；激光通信方式在优势明显，但技术实现难度较大。
2.2.2卫星与地面移动通信系统的融合设计
卫星通信移动网络与地面移动通信网络作为对等的网络，需要进行融合设计[3]，实现用户网络之间的漫游和互通。
2.3终端技术
随着卫星通信技术的发展进步，卫星通信终端将来的发展趋势为小型化和手持化。
当前，以甚小口径卫星终端站（VSAT）为代表的卫星通信终端得到了广泛的应用[4]。VSAT 系统在卫星通信中的特点是可靠性高、灵活性强和使用方便，因此，对VSAT用户来说，数据终端可以直接和计算机联网，从而完成图像传输、数据传递和文件交换等通信任务。
同VSAT系统等小型化的卫星通信终端一样，卫星通信终端的应用正在向多媒体、宽带化和嵌入式方向发展，主要涉及的技术有天线和射频模块小型化技术以及通信体制的革新。
3 结论
未来，随着卫星通信技术的快速发展、业务领域的不断拓展和用户需求的不断增长，移动卫星通信技术将会在各个应用领域得到更广泛的应用。
参考文献
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[2]刘剑锋，秦红祥，等.卫星移动通信系统关键技术研究[C].第九届中国卫星通信广播电视.
技术国际研讨会暨新设备展示会，2011.
关键词：卫星通信；搜救；马航
中图分类号：TN927.2
1 卫星通信系统的基本概念
卫星通信系统是卫星通信是地球上多个地球站（包括陆地、水面和大气层）利用空中人造通信卫星作为中继站而进行的无线电通信。人造卫星按轨道可分为三种类型：低轨道卫星（
2 卫星通信系统的特点
20世纪90年代中后期，在数字技术发展的推动下，卫星通信技术也得到了迅速的发展。与其他通信技术相比，卫星通信有着与众不同的特点：
2.1 通信距离远，切通信费与距离无关
卫星就是利用距地球三万六千公里的高空的人造卫星作为中继站的一种通信形式。由此可知，卫星的通信的距离很远，但是其总通信成本却相对低廉，所耗资金少，并且随着卫星通信技术的设计和工艺的发展，成本将会进一步降低。
2.2 覆盖面积巨大
一颗同步卫星就能覆盖约地球面积的三分之一，三颗同步卫星就能将除南北极以外的地区全部覆盖到，覆盖面积相当于三百多个微波中继站，在海、陆、空三个领域的车、船、飞机等移动通信中也在逐步发展，并且将是我们今后研究的方向。中低轨道通信卫星的系统解决了个人手机移动通信，较著名的“依星”系统、“全球星系统”等。这些系统用十几颗中低轨道卫星把整个地球表面覆盖起来，就像是挂在天上的蜂窝移动通信系统，但是每颗卫星的覆盖面积要比地面蜂窝移动通信小区系统的一个基站要大的多，并且无论是人烟稀少的山区、海洋或是沙漠、海岛，都能覆盖到，这一特点使卫星成为海上搜救必不可少的方法。
2.3 通信频道宽，传输容量大
卫星通信工作再微波频段，可利用的频率带宽达到500MHZ以上。一颗人造卫星，可携带几个到十个转发器可供几路电视如果用上频分多址、时分多址以及码分多址等接入方式，就能达到成千上万路电话的使用。一颗人造卫星，可携带几个到十个转发器可供几路电视。
2.4 机动灵活，适应性强
地球站的建立很灵活，在各种环境的条件下都能建立。卫星的数据传输同样也很灵活，它既可以实现陆地上两点间的通信，也能实现船与船、船与陆地、空中与陆地之间的通信，由此形成了一个多点、多方向的立体通信网络。
2.5 通信质量好、可靠性高
卫星通信电磁波的传播主要在接近真空的外层空间传输，并且转发数量少，因此噪声影响小。对于极其恶劣的天气状况例如暴雨、冰雹、暴雪等，现阶段的卫星通信使用了KU波段和高功率卫星进行传输，相较于传统的C波段，这种技术使其抗天气干扰能力大大的提升了，这样就保证了数据传输的稳定性和可靠性。
3 卫星通信在马航搜救中的具体应用及成效
首先了解一下一般民用飞机的通信手段。一般的飞机上都装有三部甚高频（VHF）电台、两步高频（HF）电台、和一部卫星通信系统（SATCOM）。甚高频VHF的频段为118至135.975MHZ，间隔25KHZ，视距：
无线电波发射到地面接收机，为近距离通信。
高频通信的频段为3至30MHZ，间隔1KHZ，传播方式为空间波和地面波。通过飞机上的发射机将无线电波发射到电离层再反射到地面接收机。由于HF通信质量较低等缺陷，仅作为辅助。
在飞机的飞行过程中，飞机通信寻址与报告系统（ACARS）通过VHF以报文的形式发送给地面工作站，在传送到地面指定的数据控制中心（CPS），由CPS将数据传送至指定航空公司或ACARS地面工作站，地面工作站同时也可以向飞机发信号和数据。ACARS的主要功能之一就是在飞机移动过程中进行链路建立、维护和断链。因此在飞机上VHF电台超出与地面工作站通信距离或者出现故障时，ACARS的数据就会自动通过卫星通信系统传输。因此，即使飞机上种种通讯设备都停止工作了，卫星数据链接仍然存在。飞机会自动发出信号，但不携带ACARS的数据，只是发出ping信号，即所谓脉冲信号。英国卫星公司Inmarsat就是基于这一数据进行分析从而得出的猜想。
卫星接收到从飞机上每隔一小时发来的脉冲信号（ping），依据这些信号从飞机传回卫星的仰角和时间，我们可以大致推知飞机飞行的时间和轨迹。飞机上天线的仰角，即为在接收点处，接收点与卫星之间的连线和水平面的夹角。天线仰角计算公式：
式中，θ为接收点地理纬度，φ为接收点地理经度，φ*为星下点的地理经度，R为地球半径，h为卫星高度。由其公式可知，在已知卫星同步轨道半径与天线仰角的条件下，我们就可以推出接收点（发送点）的地理的经纬度。但如果接收或发射点的波源变成运动的物体，这个公式算出来的答案就不正确了。由于移动卫星通信的信道是时变信道，其特性相对复杂、不易分析，存在多径衰落、多普勒效应等干扰。然而国际海事卫星组织就是通过分析多普勒效应来估测马航的航线和方向的。多普勒效应是波源和观察者有相对运动时，观察者接受到波的频率与波源发出的频率并不相同的现象，即当波源背离观察者远去时，接收到的波频率小于波源实际频率，当波源朝着观察者运动时，接收到的波频率大于波源实际频率。多普勒的频移可按如下公式计算：
式中，f0是实际工作频率，v是波源与观察者的相对速度，c为光速3×108m/s。由于卫星和飞机之间存在相对运动，卫星接收的脉冲信号由于多普勒效应产生了微小变化，是我们分析飞机去向的关键。若飞机沿着某一方向（假设不折返）先是离卫星越来越近，然后离卫星越来越远，这样就导致接受的信号先朝着高频移动然后向低频，这也叫信号的扩张和压缩，通过飞机距离卫星所处64.5度的纬度位置的远近，来获知在十亿分之一秒单位下，信号是被压缩，还是扩张了。卫星每收到一次ping，就需要对其进行一次计算，由此判断飞机方向和飞行时间。
4 结束语
尽管卫星通信在马航的搜救过程中仍然有一些不足，例如由于马航未购买ACARS系统，因此卫星无法获知飞机具体的飞行状态；对卫星通信获得的数据分析还不够成熟等，但是我们不得不承认，卫星通信在搜寻马航过程中不可代替的作用。随着民航航空越来越普及，航空通信系统与卫星通信的数据链路应用将会越来越广泛，人们对卫星通信的期望也会越来越高。我国民用飞机的自助研制刚刚起步，这一块相对薄弱。因此在我国大力研发民用航空的背景下，深入研究卫星通信技术在航空通信系统中的应用对我国民用航空产业发展有着重大的意义。
参考文献：
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[2]陈晖.卫星通信发展及特点研究[J].科技资讯，2008（32）.
“实践是检验真理的唯一标准”，同理，只有在实际运用中，人的能力才可以得到真正的提高。到目前为止，我国发生了很多的突发性的灾难以及危机，这使得我国的应急救援机制必须要构建起来，应对各种灾难的能力要真正的提升上来。本文主要介绍了应急系统的一些构成以及它们的主要功能，并通过再现指挥中心对事故现场的掌握以及指令的实现方式向人们具体的介绍应急通信系统。重点就是卫星通信在跨区域应急救援中的应用。
【关键词】
应急救援机制；应急通信系统；卫星通信；跨区域应急救援
1系统工作机理卫星通信系统的组成
在了解应用之前，要先对跨区域卫星通信系统的组成有一定的了解：由中心站以及事故现场设备组成，中心站以及事故现场设备之间还可以通过卫星进行联系的。中心站以及事故现场设备的具体关系如图1所示。
2指令实现的方式
应急指挥通信系统的应用范围是非常的广的，它在任何恶劣的环境之下，都可以发挥作用。在应急通信的系统中，保证指挥部的指令能够快速、安全的到达现场是非常的重要的。下面主要介绍语音、视频以及数据业务等三种指令实现的方式。
2.1语音指令的实现在事故的现场，语音可以说是最基本的需求。它主要包括两个方面的内容：现场工作人员之间的交流、现场人员与指挥人员的沟通问题。VSAT卫星通道的语音以及海事卫星的语音功能都是可以帮助解决事故现场人员之间以及与外界的语音通话的。
2.2视频指令的实现视频业务的实现是可以使现场的抢救人员与后方的指挥人员“面对面”的对事故现场的问题进行沟通。主要是利用VSAT卫星的通信通道、通过无线图像传输设备来实现。将主站的MCU接入应急救灾指挥中心的电视系统，实时的利用视频回传以及及时的参加电视会议。
2.3数据业务的实现事故现场的数据业务主要是指：现场灾难数据、现场指挥办公的文件、接受外网的邮件等等。在事故的抢救现场是需要网络的支持的，所以在通信车的附近，现场办公人员是利用无线网来实现无线数据的接入的。数据的接入原则上是比较简单的，可以通过连接指挥中心的路由器以及卫星设备来实现。
3卫星通信在应急救援中的作用
3.1卫星网技术在事故救援中，卫星网主要采用的是FDMA\DSCPC卫星技术。这些卫星技术都是基于一定的通信标准进行通信的，所 有的业务都是必须严格的按照这样的标准进行的。当然，卫星通信系统是可以根据不同的需求来组合不同的卫星或者混合成不同的组网模式，信息的汇集中心就是中心站。中心站的作用是不言而喻的：控制指令、对业务的数据进行分析等。
3.2卫星电话卫星电话在普通的通信手段被限制之后的应急手段。现在各个部门配置的都是海事卫星，在大规模的灾难来临的时候多个单位之间的相互合作是非常的重要的，所以在各个部门同意卫星电话的类型也是非常的有意义的。图2是卫星电话同网之间进行通信的路线图。
4结语
卫星通信之所以会得到广泛的应用，是因为卫星通信具有着很多优点：受外界因素、特别是自然灾害的影响较小；通信的距离远并且通信的覆盖的范围比较大；终端设备的结构是非常的紧凑的，这样在移动的时候，就不用顾虑太多的外部因素；安装是非常的方便的。当然，最重要的一点就是卫星通信系统是不受地面一些基础设施的影响的，这一点就突出了卫星通信系统在事故的救援中所占据的重要地位，在跨区域应急救援指挥通信系统中发挥着至关重要的作用。
参考文献
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[关键词]宽带卫星 通信系统 关键技术
中图分类号：F840.61 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）40-0308-01
随着经济的快速发展，科学技术也火力全开的发展着，因此，技术研发和人们日常生活对通信技术的要求也变得越来越高。因为很多通信的项目，都需要质量的保证，因此，对卫星通信的系统的依赖便越来越强。近年来，宽带卫星通信系统由于自身重量轻，信号覆盖面积广，性能稳定，以及研制和发射费用都较低的独特优势，在全世界内得到了广泛的研究和应用，逐渐成为现代信息传播的重要手段。为促进卫星通信系统的发展，对其关键技术的探讨也是必不可少的。
1 宽带卫星通信系统
1.1概念
卫星宽带通信系统，俗称卫星宽带或卫星上网，就是卫星通信与互联网相结合的产物，具体来说指的是通过卫星进行语音、数据、图像和视像的处理和传送。通过同步轨道卫星、非静止轨道卫星或两者的混合卫星群系统提供多媒体交互式业务和广播业务。常见的宽带卫星业务基本是使用Ku频段和C频段，但Ku频段的应用已经非常拥挤，故计划中的宽带卫星通信网基本是采用Ka频段。
1.2 宽带通信卫星星座系统
由于轨道低，每一颗卫星所能覆盖的通信范围相对较小，如果要使全球都能被覆盖上通信信号，那么需要把几十颗卫星按照一定的形状进行编队，从而组建成一个全球系统，形成卫星星座。目前国际上已发射或者是即将发射的系统有十几个，这些系统采用的技术手段也是多种多样。
1.2.1静止轨道
在赤道的平面上运行的卫星一般是静止轨道的通信卫星星座系统，因为它实现覆盖全球的功能只需要使用三颗卫星，目前已经存在的是美国的ASTROLINK系统、日本的WINDS系统、欧洲的EUROSKYWAY系统等。但就实际情况而言，因为卫星的轨道高度相对较高，传播路径的损耗较大，使得传播的信号会有一段较长时间的延迟，大概是250-280ms，而且音频和视频的传输质量也不太令人满意。
1.2.2中低轨道
可以在任意两个用户之间建立实时通讯、完成实时交互式的业务，是中轨道和低轨道通信卫星系统能满足的，因为他们的传播信号延时情况只有110-130ms、20-23ms。而且系统中的卫星都是可以进行批量化生产，形成规模经济，从而降低每一颗卫星的造价和发射费用。但不足之处是这些系统中的卫星会带来一个较为复杂和系统控制和网络管理问题；除此之外，中轨道和低轨道的卫星通信系统需要很多数量的卫星，才能完成覆盖全球的功能。比如说：美国的TELEDESIC卫星系统最初使用了840颗卫星，欧洲的SKYBRIDGE由最初的64颗增加到80颗。
1.2.3静止轨道和非静止轨道卫星的混合
静止轨道的卫星在语音和交互式视频业务方面，因为延时的长度太长而不如非静止的卫星，但就使用的卫星数量和发射费用而言，静止轨道又比非静止的卫星造价更低。因此，如果建立静止轨道和非静止轨道卫星的混合星座系统，可以更广范围的进行覆盖，更短延时的进行信号传播，比较适合一些组播和广播等项目，比如说，美国的CYBERSTAR和欧洲的SKYBRIDGE就组成了一个混合系统，形成战略联盟进而轻松的开拓卫星市场的相关业务。
2 现代宽带卫星所面临的问题
2.1 延时太长和时延抖动
传输过程的时延、星上交换和处理的时延、上下行链路传播的时延等基本构成了宽带卫星系统在传输信号和数据时所经历的各种时延，这些时延的长度也就组成了总时延的长度。因为静止卫星系统一般情况下是固定的，相对于地面而言，所以在信号传播的过程中基本上没有切换，因此拥有相对固定的时延。非静止卫星系统虽然时延比静止系统短小，但因为其会随着卫星的移动、切换等状态而发生变化，出现一些细小的时延。
2.2 功率的管理繁忙
C频段是经常会发生拥挤现象的一个频段，主要是因为运作大型业务的通信卫星常常运行在4-6GHz的C频段，拥挤发生后又会导致信号的堵塞、时延的加长，造成信号传播的不畅。为了改善这一现象，运营商多开始使用11-14GHz的Ku频段，一般是采用两者结合的方式进行保守的发展。一旦Ku频段也发生拥挤现象时，则运营商会继续投入到全Ka频段的通信竞争中。
3 宽带卫星通信系统的技术
3.1 卫星ATM网络
基于ATM技术发展的复杂的星上交换、星上处理、星上路由等技术可以直接将信息从上行链路传递到指定的下行链路点波束上，这种方式能够在一定程度上减短信号传播的时间。多频时多分址接入技术、时分复用技术的采用，对于在Ka频段工作的静止轨道系统而言，能够在不同地区、但在同一点波束内的用户接入其中，从而实现语音、视频和数据的传播，实现用户之间的资源共享。
3.2 星上处理技术
卫星、用户站和网络主控制站组成了一个传统意义上的弯管模式卫星系统。在这个系统内的用户必须建立TDMA同步和时隙同步。当结成同步状态后，用户把关于目的地、吞吐量等请求发送至网络主控制站，然后主控制站开始检查卫星的相关资源，比如说：频道是否可用、发射功率是否在标准范围内等。当这些检查都通过以后，主控制站即接受连接的请求并为客户分配信道，然后进行数据的传输。
3.3 星间链路
卫星之间的通信链路就是星间链路，即是指在空间内建立一个通信子网，利用卫星之间的可靠性和高容量性进行通信，尽可能的节约地面的资源。星间链路既可以存在于同一轨道的卫星之间，也可以存在于异轨道中，且都会产生一部分传播时延。非静止卫星系统会因为卫星的移动状态和自适应路由技术而不间断的改变星间链路，而静止卫星系统中的星间链路时延是不会改变的。
3.4 波束成形技术
通信天线是宽带卫星通信系统中常用的天线，主要包括全球波束、区域波束、点波束天线等。全球波束天线的半功率角宽度恰好覆盖卫星对地球的整个视区。而区域波束和点波束天线则拥有较小的半功率角宽度，能够集中的满足某一特殊地区的通信要求。
4 结语
对于宽带卫星通信系统的研究已经进入第四代了，这种结合了IP、ATM和相关的卫星技术的通信网络具有众多的优点：高利用率的带宽、覆盖地面广等。但在实际的运用过程中，人们要求的通信质量问题还存在一定的缺陷，因此在这一方面还需要有关研究人员深入探索，积极研发，发展更高级的卫星通信网络，提高通信系统的使用质量。
参考文献：
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【关键词】卫星通信技术；应用体会；发展趋势；主要特点
近年来，随着移动通信技术发展，一些新的通信技术不断涌现，如WiMAX、LTE等，显示出了当前我国移动通信业技术水平及实力。卫星通信技术于20世纪发展并兴起，与新通信技术相比，虽然不是新发展起来的，依然具备系统容量大、通信距离远等技术优势，应用价值很大。为了进一步了解卫星通信技术，有必要分析卫星通信技术应用，加深对卫星通信技术应用的体会，为未来技术研究与发展提供有益见解。
1卫星通信技术
卫星通信技术，是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波的通信系统。卫星通信系统结构如图1所示。卫星通信技术具备覆盖范围广、通信容量大、传输质量好、组网方便迅速、便于实现全球无缝链接等优点，但是也有缺点，主要是传输时延大，通信传输及时性较低。从过去应用现状看，卫星通信技术主要应用于卫星移动、卫星遥感、卫星广播、卫星固定通讯及飞机等领域。随着智能手机发展，卫星通信技术在智能手机操作系统中有了应用，形成了以卫星通信技术为基础的卫星定位系统，实现定位、导航、测距、测速等功能，提高了智能手机操作水平。
2卫星通信技术应用体会
2.1主要困境
2.1.1传输时延大卫星通信技术的优势突出，但有一个很大的缺陷，即传输时延大，特别是在宽带通信方面。在宽带上，卫星通信及时性不能与光纤通信技术相比；在移动特性上，卫星通信不能与地面蜂窝移动系统相比。由于以上缺陷存在，受宽带限制，卫星通信技术已经难以满足高速数据业务需求，光纤通信技术渐渐取代卫星通信技术，这是现阶段卫星通信技术应用面临的主要困境。如，基于卫星通信技术建立起来的ATM网络，由于有较大的时延性，要求通信互联时能快速有效的进行转换协议，减少传输时延带来的影响。2.1.2很难保证协议转换方式最佳在卫星通信中采用宽带IP技术，应用难度是较大的，主要在于对不同的协议，卫星通信技术很难保证提供的所有转换方式都最佳。目前，宽带系统传输技术基本以ATM技术为基础，但是ATM技术难以适应卫星通信要求，不能确保准光线质量。特别是ATM技术不同于卫星通信技术，所以想要基于ATM技术建立卫星ATM通信网络难度是较大的，需要对协议及转换进行修改。2.1.3传输安全上的问题卫星通信技术发展时间不长，虽然在覆盖面、传输量等方面有较大的优势，但是与光纤通信技术等相比，其不仅有传输时延大等缺陷，在技术水平上也有一定差异，一定程度上影响了卫星传输安全。为此，应当考虑如何进一步提高卫星传输的安全性。
2.2改进对策
针对卫星通信技术应用中表现出来的问题，提出采用以下技术加以改进与调整，完善卫星通信技术。2.2.1数据压缩技术由于卫星通信技术有传输时延大缺点，为实现高速数据传输业务，可以采用数据压缩技术。数据压缩技术是一种数据处理激激技术，可以对数据进行动态、静态压缩，无论采用哪一种压缩方式，都能提高通信系统传输效率。移动通信领域，数据压缩公认标准有两个：①CCⅡT的H.26；②ISO中的静态图像压缩编码标准，可根据实际情况采用适合的数据压缩标准。2.2.2信息同步技术信息同步主要分为两大类：①连续同步；②时间驱动同步。卫星通信技术应用中，想要实现信息同步，可以采用以上两种信息同步技术，具体方法有反馈法、时间截法等。然后，按照以上方法建立协议转换方式，发展多信息流会话协议等，与当前最常用的分布式协议相适应。2.2.3智能卫星天线技术移动通信采用卫星通信技术时，需要利用卫星通信技术传输大量的多媒体信息，但是受宽带限制，传输效率不高。出于通信传输考虑，要求传输效率最低为2500MHz，一般选择Ku、Q等波段。虽然这些波段可以满足传输效率要求，然而实际传输中存在一定的雨衰现象，影响卫星功率。为改进这一问题，需要研究智能卫星天线技术，扩大波束覆盖面，利用多波束快速跳变降低雨衰现象，保证卫星功率。2.2.4宽带卫星通信技术为使宽带在卫星通信中得到很好的应用，应当积极发展宽带IP卫星通信技术。技术研究方向主要包括两个方面：①继续使用ATM协议；②完全摒弃掉ATM协议，发展新的协议。在继续使用ATM协议情况下，需对ATM协议进行改进。如，将信元和VC级业务量管理结合起来，建立可以控制各种拥塞问题的机制，加快协议转换。在完全摒弃掉ATM协议情况下，可以基于宽带IP建立新的协议，如IP保密安全协议等，建立新型的协议。2.2.5空间激光通信技术空间激光通信技术是一种以激光光波为载波的光通信技术，它以大气作为传输介质，通信传输的高效性、及时性可以光纤通信技术相媲美，且宽带、功率等方面都有极大的技术优势。此外，空间激光通信技术的波段窄、波速小，很难被截获，一定程度上提高了通信传输安全性。所以，如果将空间激光通信技术应用于卫星通信系统中，可以确保卫星通信安全可靠。
3卫星通信技术发展趋势
随着科学技术发展，卫星通信技术也在不断进步，卫星通信系统功能能力得到了大幅度提升。监管如此，与光纤通信技术等相比，技术先进性依然存在一定差异，还需持续加大技术研究投入。卫星通信技术研究有一定的风险，但是不能退缩、胆怯，要勇于科研、敢于探索，促进卫星通信技术发展。从当前及未来卫星通信技术应用需求看，今后工作中可以加大以下几个方面研究：（1）建立独立的卫星通信系统，不需要通过地面电信网，直接利用自身的独立通信网服务于民，减少对地面电信设施的依赖，可提高卫星通信传输效率。（2）加大卫星通信技术与其他行业的融合研究，扩大卫星通信技术的应用范围，充分利用卫星通信技术带动社会建设。（3）综合卫星业务。卫星通信技术广泛应用于卫星移动、卫星遥感、卫星广播等领域，这些业务系统是相互独立的，可以考虑建立综合卫星业务，并构建与之相适应的卫星通信网络。（4）移动卫星通信方面，将其与第四代移动通信技术融合应用，建立更高效、高速的的个人通信网，提高卫星通信技术在移动通信上的服务能力。
4结论
综上所述，卫星通信技术在社会生产很多领域有着应用，如卫星移动、卫星遥感、航空航海、救灾等，极大促进了社会建设与发展。面临卫星通信系统传输延时大等问题，可以采用数据压缩技术、信息同步技术、智能卫星天线技术等，解决当前卫星通信系统应用中的难题，从根本上提高卫星通信技术水平，扩大微信通信技术应用范围。
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[3]付强.卫星通信产业技术应用现状分析及其发展趋势[J].工程技术：文摘版，2016（10）：00286.
[4]徐明月.卫星通信技术的发展和应用[J].工程技术：引文版，2016（11）：00017.
【关键词】 卫星通信 MF-TDMA 信道 时隙
一、引言
卫星通信系统的多址方式有频分多址（FDMA） 、时分多址（TDMA）和码分多址（CDMA）等，随着技术的发展，各种不同的多址方式相互结合，形成混合多址调制方式，其中最具有代表性的是跳频时分多址MF-TDMA （Multi-Frequency Time-Division Multiple Address） [1]，此系统很好的将FDMA和TDMA合二为一，从频域和时域二维空间对卫星资源进行分配，首先采用FDMA方式将信道分割成频率不同的若干路载波，然后再在每一路载波上使用TDMA的方式分割成若干时隙，以便用户可以在指定的时隙内使用指定的载波频率进行数据的传送，这就为组网通信带来了极大的便利，很容易组建星状网和网状网，实现一点对多点或多点对多点的组网通信，可广泛应用于军事、气象、电信、教育、人防、交通、广电等行业。
二、系统组成
MF-TDMA卫星通信系统由主站（含备份主站）和分布在各地的若干远端站构成，他们之间通过不同的载波和时隙实现业务、控制等信息的交互。
2.1主站
主要设备包括卫星天线、ODU、TDMA 主控终端、网管。主站负责发送TDMA 时钟参考信号和帧计划，是全网的时钟参考基准和卫星资源分配中心。网管负责整个卫星通信系统运行的集中控制管理，主要完成网络管理、资源分配、流量统计等功能。实际组网应用中可根据实际情况配置两台TDMA主控终端，互为备份，以提高整个卫星通信系统的可靠性。
2.2备份主站
设备配置与主站相同，主要作用是在主站出现故障时承担主站的工作，主备站之间实行自动切换，且在切换过程中系统仍能正常工作。
2.3远端站
远端站主要设备包括卫星天线、ODU、TDMA 业务终端。远端站以主站为参考，按照主站下发的帧计划在所分配的时隙内传送突发信息。当然远端站也可配置帧计划产生单元，以便于当主站和备份主站双双发生故障时，能将该远端站配置为主站，以增强系统的抗毁性。
三、组网工作原理
MF-TDMA卫星通信系统扩大了卫星信道的应用规模，支持同一时刻处理多路载波，支持多路载波间的频率跳变，支持载波速率变化。
在多个载波信道中，有一个称为主载波信道，这个主载波信道由参考突发时隙、测距时隙、申请时隙和数据时隙构成。一个远端站开机进入运行状态后，首先接收主载波信道，解析参考突发，获取帧计划；然后通过测距时隙，进行测距，完成主站与远端站之间的时钟同步；同步后，当时间到达该站突发时隙时传送突发信息。
各站接入的话音、数据、视频综合业务等首先要进行分段、打包处理，处理后获得的分组加入目的站址、数据保护等信息，然后通过申请时隙向主站发送业务时隙请求，主站收到请求后，从时隙池中选择空闲时隙分配给该站，并按照时隙分配表在指定载波和时隙位置上发送。在远端站接收端，进行解调和过滤，若目的站址不是本站则丢弃，若是则进行解封装处理。
MF-TDMA卫星通信系统组网时每个载波可根据站型能力配置载波速率，对业务量大的站点配用高速载波、对业务量小的站点配用低速载波。通过载波跳变频、变速率，不仅提高了系统网络的容量，而且信道分配更加灵活，可实现不同大小站型、多种业务类型的远端站灵活组网。但随着业务量的增多，现有卫星资源就显得捉襟见肘，那么如何来提高现有卫星的资源利用率呢？这时信道资源分配就显得更加重要。
四、MF-TDMA信道分配研究
MF-TDMA 系统的卫星信道资源是根据业务量的大小动态申请、分配的，具有突发性。传统的“FIFO”传输策略将不同类型的业务混杂在一起分享带宽资源，对实时性要求不高的文件传输业务影响不大，但对实时性要求极高的话音和视频等流类型业务来说影响会相当明显，如出现因带宽受限导致的话音或视频传输抖动、断续等现象。因此，业务在MF-TDMA卫星网络中传输使用时，必须设计合理的QoS保证机制，实行合理的信道分配算法。
4.1时隙申请与分配
当远端站与主站时钟同步后，则开始进行业务数据的突发传输。在信道分配集中控制方式下，信道的时隙分配由中心站完成。主站根据远端站的能力及申请的时隙数、服务质量保证等在载波组内为其分配载波和时隙信道。远端站再通过解析分配结果获得时隙的使用权限，在分配的时隙内进行发送突发数据。时隙分配表中包含着每个时隙的使用规划，由若干个分配单元组成，每个分配单元描述了一个时隙的类型和使用者[2]。
具体时隙申请和分配具体过程为：
1）每个远端站根据其业务的特性向主站发送申请信息；
2）主站的时隙分配表生成单元根据收到的每个远端站申请信息进行时隙分配表生成计算，得到时隙分配表后通过参考突发下发至全网各远端站；
3） 每个远端站接收到参考突发后，对时隙分配表进行解析，获得本地球站的数据时隙分配情况；
4）在分配的数据时隙内，各远端站发送业务数据。
由实际工程经验可知，帧中的数据时隙有四种使用方式：预分配使用方式、保证使用方式、按需分配使用方式和自由使用方式[3]：
1）预分配使用方式：指把载波上的某些时隙指定分配给某站发送业务，类型可以是实时的也可以是非实时的，为“不占用也满足”的分配方案，主要用于随时需要带宽保证的业务。
2）保证使用方式：指某站配置了保证时隙，系统必须给以分配保证，为“需要必满足”的分配方案。不同于预分配方式自始至终占用部分时隙，对于具有保证使用时隙的远端站，当业务所占带宽没有达到相应的保证量时，剩余的时隙可以分配给其它站使用，而一旦本站需要，系统将会对此站的业务予以优先满足。保证使用方式适用于那些带宽变化比较大，实时性要求不高，而且需要一定带宽保证的业务（如IP数据业务）。
3）按需分配使用方式：指按照带宽的申请量进行时隙的动态分配。
4）自由使用方式：主要为突发性的非实时业务所提供的时隙使用方式。
时隙分配要考虑时隙利用率、业务服务质量、时隙分配的公平性等，采用“实时业务时隙位置相对固定，非实时业务时隙重分配”的原则进行计算。
4.2跳频工作方式
跳频工作方式只要包括：发跳收不跳MF-TDMA、收跳发不跳MF-TDMA和收发都跳MF-TDMA三种组网系统，叙述如下：
1）发跳收不跳MF-TDMA组网系统
目前的MF-TDMA卫星通信系统大都采用发跳收不跳方式，发送载波的时隙可以在不同频点上跳变，接收载波固定在不同的频点上。设计时将所有远端站进行分组，一组由多个站构成，并为每个组分配一个固定的接收载波，称为值守载波。各站间进行通信时，接收站在值守信道上接收其它站发送给自己的信息，发送站将突发信号发送到接收站值守载波上，并根据所处的值守载波不同而在不同的载波上逐时隙跳变发送信号。
2）收跳发不跳MF-TDMA组网系统
组网设计时同样将所有地球站进行分组，并为每组站分配一个固定的发送载波。与其他站通信时，发送方在自己固定载波的指定时隙位置发送，接收方根据发送方的载波不同而逐时隙跳变接收。
多类站型混合组网通信时，大口径站配置的固定发送载波最高速率取决于所发送的小口径站的接收能力，而小口径站配置的载波最高速率则取决于小口径站本身的自发自收能力。与发跳收不跳组网方式相比，收跳发不跳系统大口径站的最高发送载波速率高于发跳收不跳系统大口径站的最高接收载波速率，而小口径站的发送和接收载波最高速率相同。因此从多类站型混合组网的系统容量方面比较，收跳发不跳MF-TDMA系统优于发跳收不跳MF-TDMA系统。
3）收发都跳MF-TDMA组网系统
此系统各站发送和接收突发信号都可根据所处载波的不同而跳变。不同于发跳收不跳和收跳发不跳系统，各站间不再进行分组。站间分配载波和时隙基于双方收发能力进行，即根据其不对称传输能力而分配不同载波上的时隙。因此，多类站型混合组网时，载波速率的配置取决于大口径站本身收发能力和小口径站本身收发能力。收发都跳MF-TDMA系统的多类站型组网能力优于收跳发不跳MF-TDMA系统和发跳收不跳MF-TDMA系统。
3种组网系统实现方式在支持多类站型混合组网的能力方面，收发都跳系统MF-TDMA最强，发跳收不跳MFTDMA系统最弱。在实际的应用过程中，发跳收不跳MFTDMA系统能够构建基于分组交换的网络，而收发都跳MFTDMA系统和收跳发不跳MF-TDMA系统只能构建基于时隙的电路交换网络。另外，在技术实现复杂度方面，发跳收不跳MF-TDMA系统最为简单。基于各自的综合优势和实际的应用需求，发跳收不跳MF-TDMA 系统得到了广泛应用并成了发展主流，但是如何弥补其支持多类站型混合组网能力的不足还值得研究，目前相关研究人员提出了一种双值守载波MF-TDMA解决方案来解决此问题，我们将在以后的应用中去检验。
五、结束语
随着各行各业信息化建设进程的加快，对中高速灵活组网卫星通信的需求越来越迫切。目前，MF-TDMA网是唯一支持中高速综合业务组网，也支持小系统独立组网应用的网络体系。
要想使 MF-TDMA系统能够发挥最大作用，实际使用时必须对其进行深入研究和规划，在保障任务需求和服务质量的前提下，给出帧效率较高、转发器资源利用率较高和站型配置合理的系统方案。相比其它体制卫星通信系统，MFTDMA 卫星通信系统的应用前景将非常广阔。
参 考 文 献
[1]郝学坤，孙晨华，李文铎.MF―TDMA卫星通信系统技术体制研究[J].无线电通信技术.2006，32（5）.P1-3.
