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卫星移动通信系统关键技术探究

汝鹏巨
  
万家媒体号
2023年6期
南京御通信息技术有限公司 江苏南京 210000

摘要:在我国现代化科学技术不断创新发展的时期,移动通信系统已经在很多的行业领域中发挥了至关重要的作用。为了保证移动通信系统的应用效果,就要注重对关键技术的应用以及技术的不断创新和完善,才可以满足现代化社会发展的相关要求。其中,卫星移动通信系统拥有强大的专业体系。它可以通过设备的使用加强对卫星通讯使用范围和使用环境的不断优化和调整,在民用以及军事行业领域中受到了高度的重视。同时这一技术的应用价值也非常高。要加强对卫星移动通信系统中各项关键技术的研究,才可以推动我国未来卫星移动通信技术的全面发展。

关键词:卫星移动通信系统;发展现状;技术应用

引言

社会的全面建设以及发展过程中促进了移动通讯行业的不断进步,人们对于移动通讯服务的质量要求、使用范围在不断的提高,如果只是通过简单的地面移动通信系统,无法满足现代化的要求。要注重对卫星移动通讯事业的全面推进,才可以保证每一个行业领域的健康发展。卫星具有覆盖面积广的特点,只需要三颗同步卫星便可以对很多区域进行各项通讯服务工作,不仅可以满足人们的近距离交流,也可以实现对远近离信息数据的传输。结合当前卫星移动通信系统可以看出,根据具体卫星的行动轨道不同,可以分为不同的类别,其中的低轨道系统在应用的过程中传输的延时特性,会降低整体的路径损耗,在全球范围覆盖中应用最为广泛。在技术应用的过程中目前所使用的技术也在不断的优化与创新,很多的技术已经成为了卫星移动通信系统应用的重要因素。为了能够全面的加强我国卫星移动通信系统的发展力水平,就需要注重对各项关键技术应用效果的分析。

1卫星移动通信系统的简要概述

结合当前我国移动通讯技术的发展,可以看出,卫星移动通讯在太空中具有自身的运行轨道。目前我国卫星移动通信技术的整体主要是依靠LEO来实现全球性的移动通信服务,这种类别又可以分为不同的种类是。当前全球通讯体系中非常重要的一项内容,另外主要是依靠GEO进行大型并且多波束天线技术的应用来保证全球移动通讯的效果。在该技术使用的过程中每种技术的应用都是非常典型的卫星移动通讯系统.其中一种是澳大利亚的卫星移动通信以及北美卫星移动系统。在实际应用的过程中,不管是哪一种卫星移动通信技术,所处的轨道高度都会存在自身的差别与特点。所以,两种不同的卫星移动通信在具体应用过程中会呈现出自身的风格优势,在信号数据传输的过程中也会存在一定的差别。同时,卫星的使用性能以及使用的运行经济成本投入方面也要结合实际情况采取针对性的方法.在进行数据传输的过程中,GEO的传输延时可以达到半秒,所以该技术所拥有的传播时效性问题比较大,再进行信号传输的时候可能会造成一定的损耗。而另外的LEO在数据传输的过程中延时性比较低,这就意味着两种技术的传输使用性能之间存在一定的差别。同时LEO在进行信号传输的过程中,各种能源的损耗问题要明显的低于另外一种传输。在卫星移动通讯系统的实际应用过程中,GEO卫星移动通信系统在应用的过程中较为简单.由于该卫星移动通信系统不需要复杂的跟踪体系,只需要设定对应的点就可以完成信息通讯系统的应用,借助单颗卫星展开相关通信业务的服务。而另外的Leo卫星移动通信则是需要较复杂的系统,对于每一个过程的应用都存在一定的难度。除此之外,目前所有的卫星都处于自身的运行轨道中,并且正常稳定的运行,这样才可以保证全球范围内各个移动通讯服务工作的顺利开展。在成本应用方面,GEO卫星移动通讯的整体使用寿命要明显的高于另外一种移动通讯系统.并且在日常使用的过程中相关的维护费用比较低,所以GEO卫星移动通信系统自身的应用价值比较高。但是在具体的应用过程中LEO卫星移动通信不管是卫星的研究、技术的应用,还是维护费用投入等方面都存在一定的复杂性,这样会给整体的运行环境带来一定的压力和挑战。总体而言,两种卫星移动通讯在具体应用过程中都具有自身明显的特点与劣势,所以在使用的过程中要结合实际情况综合的考虑。如果需要的人口较为密集地区开展卫星移动通信服务,则可以优先的采用GEO卫星通信技术,另外在范围覆盖比较大的区域利用卫星移动通讯,则可以优先考虑LEO卫星移动通讯系统。

2卫星移动通信系统关键技术探究

2.1卫星通信与5G融合

5G网络在现代化卫星通信体系中起到了至关重要的作用,作为5G网络互联网技术应用中非常关键的一项技术,卫星通讯利用中对于该技术的使用会影响到整个系统的应用效果。地面5G网络与卫星移动通讯系统的如何应用,能够实现以长补短的作用,对相关的技术进行完善。同时5G技术的应用灵活性比较高,用户群体较多,在整个应用的过程中具有自身独特的优势,能够满足多种业务的使用要求,同时建立一体化的综合网络通讯体系。地面5G技术与卫星移动通讯技术融合应用之后可以利用卫星移动通讯系统将地面的网络延伸到更多的区域,每一个山区、海岛、飞机都可以提供不同的多样化网络服务。卫星通信系统还可以增强整个5G技术的整体使用范围和使用力度,为现代化物联网技术的全面建设和发展奠定了良好的基础。同时,利用卫星优越的传播技术,还可以积极的拓展5G自身的使用范围,为网络边缘以及用户提供更加良好的服务,保证各项数据的应用效果。

2.2在抢险救灾中的应用

当我国在遇到任何自然灾害险情的时候,这些灾害不仅会给人们的生命安全带来危害,同时也会带来较大的经济损失。在面对灾害事故的过程中地面公共通信系统可能会受到一定的破坏和影响,无法实现正常的通讯。而应用了卫星移动通讯技术之后,可以对各种灾害问题进行及时的沟通,通过空中指挥救援能够实现对灾害问题的及时控制。在突发事件出现的时候卫星通信系统可以建立专业的应急通信网络,让每一个现场的指挥管理部门和指挥中间进行及时的交流,通过该系统可以对灾情的具体图片、视频、实际情况传达到相应的管理部门。从而针对具体的状态做出相应的应急救援方案。卫星移动通信系统在很多大型的灾难事故抢救过程中都起到了至关重要的作用,是现代化应急通讯中非常重要的一项技术,它对于灾害问题的控制和损失的挽救都至关重要。

2.3民用领域的现代化技术应用

在民用行业领域中卫星移动通讯技术的应用也非常的广泛,它可以实现全球范围内人们各项私人通信业务的实现,保证整个全球信息之间的流通。还可以在抢救灾难的时候提供相应的援救服务,利用远程通信技术加强对各项交通工具的及时协调和调度,保证了民用通讯行业的整体应用效果。例如,我国如果某一个地区出现了任何的地质灾害和问题,地区的地面通讯系统肯定会存在问题,这时就需要通过远程的卫星移动通信技术加强对信息的传递和流通。这样能够便于救援人员及时的交流,制定科学的救援方案,有效的减少自然灾害带给人们的损失。而结合当前全球的实际发展情况可以看出,卫星移动通讯系统已经在朝着远程应急通信的方向不断的努力和发展,在未来该技术会有更好的发展前景和发展趋势。

2.4铱系统

铱系统最初是由专业的。电信通信企业设计的其中的一主要是来源于微量元素中的一原子。这铱系统在设计初期是由多颗卫星组成的运行轨道,整个卫星在运行的过程中与一原子电子数量相同而得名。虽然后来在具体的说过程中逐渐的改变了卫星的数量和轨道,但是仍然被沿用到现在。铱系统通过对卫星处理以及星际路线的优化,能够实现整个卫星通信系统的完善与不断的创新,但从另一方面可以看出,该系统本身具有一定的复杂,需要较高的人员和成本投入。在除了基本的话音业务之外,铱系统还可以通过对数据的传输、定位、寻呼等多项功能,可以实现野外、远洋、航海、航空等救援活动,但是由于本身经营决策存在问题,铱系统在。过去一些年中陷入了相应的困境,后来由美国作为支持成立了专业的公司,得到了继续的应用和创新研究,并且为美国很多的行业领域提供了通信服务。而随着近些年的发展,美国对于。该系统的应用创造了更多的服务工作。最新消息显示,美军继续选用铱星提供LEO星座卫星服务,铱公司获得了美国防部7年7.385亿美元的合同,为铱公司2017年开始部署的“IridiumNEXT”第二星座的发展注入了巨大能量。IridiumNEXT移动用户的最高数据速率可达128kb/s,数据用户可达1.5Mb/s,Ka频段固定站不低于8Mb/s,IridiumNEXT主要瞄准IP宽带网络化和载荷能力的可扩展、可升级,这些能力使得它能够适应未来空间信息应用的复杂需求。

2.5卫星天线技术

在过去一些年中卫星天线技术经历了漫长的发展时期,在整个研究的过程中,也产生了很多多样化的天线技术,例如正常圆形的普通天线以及大天线和反馈器表面的大天线,还有一些要是应用于个人移动通讯而研发的。天线卫星卫星天线技术在使用的过程中需要与地球同步轨道的卫星,从而提供专业的移动通讯服务。在西方一些国家中,该技术的应用水平比较高,经过多年的研究也取得了相应的成就,特别是国际航海卫星技术都得到了创新与优化。其中的卫星天线技术作为重要的关键技术,在不断的创新与研究中,也在逐步的结合智能化技术在完善,整体的应用频率比较高应用性能比较好。结合目前我国卫星移动通讯的实际发展情况,可以看出卫星天线技术的应用本身具有一定的针对性,这样能够有效的发挥出卫星天线自身的优势,该技术在使用的过程中也可以保证整体的质量,促进整个卫星通信技术的完善与发展。推动频谱实际利用率的方式与途径主要可以分为3种:第一种是通过卫星天线上释放出的波束进行成形方面的工作;第二种是利用多点波束的蜂窝完成成形工作;第三种是利用智能化的天线系统完成技术应用。这三种方式是推动频谱实际效率的途径,可以在最大程度地达到对频谱实际效率的再利用。只是现今的卫星移动通讯系统技术必须在实际使用的过程中,选择将双极化天线技术和多址技术加以有机组合,如此才可以很大程度地提高卫星的移动通讯能力,从而达到移动通讯的发展目标。

2.6星间链路技术

对于星间链路技术的使用主要是通过对相邻卫星的应用,从而形成一种通信链路。该技术的应用优势可以将不同的卫星结合成统一的整体,确保整个系统内部各个卫星的使用效果,提高对地面通信网络的维护与支持。在应用该技术的时候,能够保证整个移动通讯免受各种外在因素带来的干扰和影响,提高整个通讯系统的覆盖范围以及传输的效率。而LEO卫星通讯系统在应用的过程中本身使用的范围比较小。通常情况下不能够固定具体的卫星位置,要选择使用星间链路技术来实现对卫星的合理协调和应用。移动用户也可以通过星间链路接入地面通讯系统。目前在具体的使用过程中该技术的应用在不断的完善与创新,并且引起了高度的重视。将来星间链路技术将会为更多的行业领域带来更多的帮助。

结语

综合上述内容可以看出,随着我国科学技术的不断创新与发展,卫星移动通讯技术在逐步的完善,我国对于卫星移动通讯技术的实际业务需求量在不断的增加。这就需要加强对卫星移动通信关键技术的应用,不管是在民用行业领域中,还是在国家的军用领域中都具有较高的要求。所以要结合实际情况,加强对每一项技术的完善与创新,确保未来我国卫星移动通讯系统的应用效果也可以满足更多行业领域的使用要求。

参考文献:

[1]李东东.卫星移动通信系统关键技术[J].数字技术与应用,2022,40(3):51-53.

[2]贾卫红.卫星移动通信系统关键技术探究[J].信息记录材料,2021,22(8):117-118.

[3]刘锦超.卫星移动通信系统的关键技术分析与研究[J].中国新通信,2017,19(3):1-2.

作者简介:汝鹏巨(1987.12-),男,汉族,陕西富平人,本科,工程师,研究方向:频谱监测/卫星通信。

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