卫星通信的概念精选(九篇)

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第1篇：卫星通信的概念范文

卫星通信技术则是由使用围绕地球的同步/非同步的通信卫星来做一个中间站进行一种远距离通信的实现方式。它本质上是由微波通信以及航天技术之上发展新颖的无线通信的技术，而卫星通信技术自身采用的无线电频率为微波频段。从而产生的卫星通信技术，它的主要特点就是传输的距离远，且频率高。也因为卫星通信频带宽，且频率高，变化范围大的重要优点，卫星通信技术在我国的军事建设和经济发展等方面都具有深远的意义。

我国的现今卫星通信技术的发展在扩展新的频段，加强先可用的频段的利用率以及现在公用干线的通信网都应该一步步转向跟随宽带化的发展趋势，能够准确地利用卫星通信技术来建立我国的卫星宽带业务以及数字化通信网络。所以对于卫星通信网技术而言应该逐渐的走向小型化的、智能化的未来方向。从目前我国的计算机科技的水平来看，假设把设备功能全部换由软件来进行操作实现，那么由于软件的特点也就是需要按照一条条的指令来运行，就算我们采用多处理器的方式来进行协助共同运算，也没有办法真正保障高频率情况下的处理能够及时有效，也使得软件无线电技术在卫星通信领域中的使用范围明显受到限制。基于以上原因，以下设计想法是为了能够让软件无线电技术能真正应用在卫星通信方面。

首先我们所有的设备都需要经过模块化处理，各个模块分开保证控制功能，以及各个模块之间的高速数据的交换问题。而信道设备以及接口设备的内部结构信道设备包括调制解调器、信道的编译码器和置乱器等，在总的CPU的控制之下，信道设备的具体参数值可以做到由软件来进行定义处理。而将无线射频的设备、信道设备和接口设计在卫星通信技术中也是十分关键的存在。再来考虑到了卫星通信技术有着多址方式，业务类型广以及其频率高且变化区域广等各种优点，在信道设备和接口设备的设计选用模块化的设计构思。各个模块应该能够各自拥有能定义自身功能的各个软件接口，而选用的软件接口更应保证标准化以方便各个不同供应商的生产。然后在各个模块的具体设计上面，也要根据具体运算量大小，选择不同的软件接口功能。再来根据具体的各类应用环境，更加灵活地修改和使用数据帧结构，并且保证以软件协同硬件两相结合的方式实现。最后就是设备功能和系统功能的定义要靠网络管理系统来最终实现。

伴随着因特网大面积普及及现在移动网络的迅猛发展，卫星通信技术绝对会在未来迎来更进一步的发展机会。现在我国逐渐采用自主研发的通信卫星为主体，来建立完善的卫星通信系统。软件无线电技术作为一个可利用在卫星通信方面的技术来说，也一定会伴随卫星通信的脚步，成为加速我国科技发展的重要技术。

2结语

第2篇：卫星通信的概念范文

关键词：卫星通信；海上石油卫星；VSAT；自动跟踪

0 引言

20世纪90年代初，从中海油开始建立第一个卫星端站至今，已经有超过20年的卫星通信技术应用。目前，已经形成了以湛江、天津、深圳、上海这4个中心站点为核心的网状网络，且已经具备了链路相互备份功能。

1 卫星通信在中海油的发展

1.1 TES卫星系统

TES（TelephonyEarthStation）是基于卫星的全数字话音和数据通信的网状网，它在多个地球站之间提供网状连接，支持系统内任意地点远端站之间的电话、同步、异步数据通信，TES系统在中海油的应用主要用于话音与数据传输。运用的是C波段卫星的频分多址方式FDMA实现与地面站间的通信，使用四相相移键控QPSK或二相相移键控BPSK调制方式，信道编码采用编码效率为1/2或3/4的前向纠错FEC。TES是中海油海上平台初期使用的一种主要的卫星通信方式，主要承载的业务为话音业务，所使用的卫星资源前期以亚洲3号卫星为主，后来转至鑫诺1号卫星。

1.2 VSAT卫星系统

VSAT卫星通信系统的地面部分由中枢站、远端站和网络控制单元组成，中枢站的作用是汇集卫星来的数据然后向各个远端站分发数据，远端站是卫星通信网络的主体，VSAT卫星通信网就是由许多的远端站组成的，一般远端站直接安装于用户处，与用户的终端设备连接。VSAT卫星通信系统是中海油海上平台主要的卫星通信应用方式。此系统的特点是天线口径小、灵活性强、可靠性高、使用方便及小站可直接装在用户端等特点，利用VSAT用户数据终端搭配复用器使用，可同时承载话音业务和数据业务。VSAT卫星系统主要配合Netperformer系列复用器使用，Netperformer系列复用器使用了信元中继cellrelay技术，将语音流和数据流分割为特定的信元cells，然后将不同业务类型的信元cells复用到单一的物理或逻辑链接上，根据对时延的敏感程度不同对业务进行分类，并赋予不同的传输优先级，能有效保证话音业务质量，为中海油的海上平台及移动船舶提供稳定的话音及数据业务。目前中海油主要使用的是中星10号的卫星的转发器来承载卫星话音及数据业务。

1.3 STARWIRE卫星网管系统

STARWIRE系统在网管NCS的支持下可提供PAMA，DAMA等业务，使用了先进的PCMA载波叠加专利技术，能有效地节省卫星转发器带宽。主要由NCS网管系统、ST用户终端、卫星三部分组成。STARWIRE卫星网管系统是第三代按需分配的卫星通信系统，终端设备内置路由功能，直接支持先进的IP网络互联业务。NCS网管通过控制信道监控ST的工作，ST之间通过控制信道FOW/ROW建立业务信道。中海油下属的4个中心站点通过STARWIRE网管系统能够有效管理所属辖区内的卫星小站。相对于早期卫星通信技术应用，NCS系统能够更加有效地对小站进行管理，节省卫星资源带宽。

1.4 SKYEDGEⅡ卫星网管系统

SKYEDGEⅡ卫星网管系统是一个双向卫星通信系统，由两个方向的传输构成：入境基于DVB-RCS标准，采用MF-TDMA技术对资源进行预约分配减少数据碰撞；出境基于DVB-S2标准，支持CCM及ACM工作模式，可用于单播和组播数据、VoIP、ABIS等业务数据。系统主要由卫星主站、卫星/转发器、远端站三部分组成。SKYEDGEⅡ支持三种基本网络拓扑结构星型、网状、多星状。SKYEDGEⅡ卫星网管系统是目前中海油主要使用的卫星通信系统，利用此网管系统，将中海油的4个海上卫星中心站进行整合，形成了统一的大网管系统，对各中心站点进行链路互备，形成一个完整的多功能卫星网管系统。

2 卫星通信技术在中海油的应用形式

2.1 海事卫星A/C/F站的应用

海事卫星共有4颗卫星覆盖全球海洋，它们分别是大西洋西区、大西洋东区、印度洋区、太平洋区。海事卫星A站于2007年底正式停止运营，中海油海上船舶与移动式钻井平台目前以C站、F站为主要的应用。

2.2 固定天线式的卫星通信应用

固定天线式卫星通信主要应用在中海油海上固定式采油平台、自升式钻井平台以及陆地端站上，是一种常规的卫星通信应用。固定式采油平台及自升式钻井平台主要以3.7米C波段的卫星天线为主，Ku波段卫星天线为辅。卫星中心站使用的是大口径卫星天线来承载卫星通信业务。固定天线式在中海油是最早的卫星通信应用，也是中海油目前最成熟的卫星通信应用，中海油内曾使用直径为12米的卫星天线作为卫星的主站使用。

2.3 半自动跟踪天线式的卫星通信应用

半自动跟踪天线主要应用于中海油自升式钻井平台，天线以C波段的半自动跟踪天线为主。由于工作环境需求，自升式钻井平台需要经常更换钻井位置，期间钻井平台需要拖航至新的目的地，使用固定式卫星天线则需要经常性地对天线的方位及俯仰进行调整，且拖航期间无法使用。采用半自动跟踪天线可以在拖航期间自动寻星，主要缺点是无法360度旋转，实现不了全自动跟踪，有时需要人工进行干预。

2.4 自动跟踪天线式的卫星通信应用

自动跟踪天线C波段主要以美国的SEATEL的97型全自动跟踪天线以及西安通信技术有限公司的全自动跟踪天线为主；Ku波段主要以SEATEL的4006自动跟踪天线以及国内的一些动中通天线为主。中海油海上半潜式钻井平台一般以C波段的自动跟踪为主要的卫星通信，南海9号钻井平台所使用的自动跟踪天线卫星系统经过测试能够提供4Mb/s以上的链路带宽。Ku波段的自动跟踪天线主要应用与海上的移动船舶，包括拖轮及勘探船，这些移动船舶受限于天线的安装场地要求，而且对链路带宽要求不大，Ku波段的自动跟踪天线的应用非常适合在这类环境使用。

3 结语

卫星通信技术在中海油海上平台及移动船舶上有着超过20年的应用，从早期的TES小站的话音应用，到现在的多功能SKYEDGEⅡ网管系统的多业务综合应用，中海油在卫星通信应用方面已经覆盖了C、L、Ku等波段。随着中海油向深海发展，卫星通信技术将在中海油海上勘探、开发、生产方面发挥着重要的作用。

参考文献：

[1] 徐建平.休斯网络系统公司VSAT卫星通信小站技术手册（第二分册）[M].北京：气象出版社，1996.

[2] 倪雨生，刘英. GMDSS系列丛书第一分册卫星通信[M].北京：人民交通出版社，1997.

[3] 吴诗其，胡剑浩，吴晓文，曹世文，等.卫星移动通信新技术[M].北京：国防工业出版社，2001.

作者简介：董恩奇（1994―），男，黑龙江双城人，沈阳理工大学学生。

第3篇：卫星通信的概念范文

关键词：卫星通信；现状与趋势；关键技术

中图分类号： TN927+.2 文献标识码： A 文章编号：

卫星通信是利用人造地球卫星作为中继站的两个或多个地球站相互之间的无线电通信，是微波中继通信技术和航天技术结合的产物。卫星通信的特点是通信距离远，覆盖面积广，不受地理条件限制，且可以大容量传输，建设周期短，可靠性高等。自1960年第一颗卫星发射成功以来，卫星通信发展特别迅猛。目前，卫星通信的使用范围己遍及全球，仅国际卫星通信组织就拥有数十万条话路。而随着通信行业的不断发展，卫星高速数传系统成为了卫星通信发展的趋势。

1卫星通信系统的发展现状

1.1卫星通信的基本概念

卫星通信从表现形式来看，它既是一个提供移动业务的卫星通信系统，又是一个采用卫星作中继站的移动通信系统，所利用的卫星既可以是GSO卫星，也可以是NGSO卫星，如中等高度地球轨道MEO、低高度地球轨道LEO和高椭圆轨道HEO卫星等。

虽然世界上地而通信网络已趋于完善，但受地理条件和经济因素的限制，地而蜂窝系统不可能达到全球无缝覆盖。以我国为例，在偏远地区，地而网络的广泛覆盖仍然遥遥无期;在沿海岛屿众多的地方，建设地而网络非常困难;在发达地区的某些偏远地方同样没有地而蜂窝网的覆盖;野外勘探，飞机，远洋运输船只，远离城市的旅游探险者，以及紧急搜索、救援人员等都需要一种不受地域、天气限制的移动通信手段;西部地区疆域广阔，但多为荒漠和戈壁，人烟稀少，卫星通信将显示出独具的优势;尤其是发生重大毁灭性自然灾害的地区，地而网络多数会遭到破坏，而卫星通信可能是惟一幸存的通信手段。所以，卫星通信是一种大有可为的通信方式，具有广阔的应用前景。

1.2国内外发展概况

至今我国尚无自建的民用卫星通信系统，国际上日前可以使用的卫星通信系统主要包括:

1)对地静止轨道(GSO)卫星通信系统

提供全球覆盖的卫星通信系统有国际海事卫星(Inmai sat系统;提供区域覆盖的卫星通信系统有北美移动卫星(MSAT)系统、亚洲蜂窝卫星(ACeS)系统、瑟拉亚卫星(Thuraya)系统;提供国内覆盖的卫星通信系统有日本卫星(N-S TAR)系统和澳大利亚卫星(Optus)系统等。其中波束覆盖我国的系统有Inmai sat和ACeS。

国际海事卫星(Inmarsat)系统是由国际海事组织经营的全球卫星通信系统。自1982年开始经营以来，全球使用该系统的国家已超过160个，用户从初期的900多个海上用户已发展到今天包括陆地和航空在内的29万多个用户。为了满足不断增长业务的需要，已开始发射第四代海事卫星。第四代卫星为1个全球波束、19个宽波束和 228个点波束。提供用户终端的卫星等效全向辐射功率强度为67dBW(点波束)，其IP业务最高速率可达432kbit/s，可应用于互联网、移动多媒体、电视会议等多种业务。

2)非静止轨道(NGSO)卫星通信系统

提出的方案很多，真正发射组网进行运营的只有3个:铱(liidium)、全球星(Globalstar)和轨道通信(Orbcomm)系统。

铱系统是由美国Motorola公司提出的世界上第一个低轨道全球卫星通信系统，其基本目标是向携带有手持式移动电话的铱用户提供全球个人通信能力。铱系统卫星星座由66颗低轨道卫星组成，轨道高度780km。铱卫星采用星上处理和交换技术、多波束天线、星际链路等新技术，提供话音、数据、传真和寻呼等业务，用户终端有单模手机、双模手机和寻呼机。耗资59亿美元开发的铱系统于 1998年11月开始商业运营，1999年8月13日中请破产保护。2000年12月新铱星公司成立，用2100万美元购买了投资近50亿美元的铱星公司，2001年3月重新开始提供全球通信服务。目前有超过12万用户，并目_以每月新增2 0003 000个用户的速度在增长，在2003年上半年实现收支平衡。在1997年5月到2002年6月期间共发射了95颗卫星，其中11颗失效，4颗陨落，66颗工作，14颗在轨备份，能够连续工作到2014年而无需发送额外的卫星。

2卫星通信的关键技术

（1)星载多波束天线技术

采用多波束天线是解决大覆盖范围和高天线增益之间矛盾的惟一手段，如铱系统采用48波束天线，全球星系统采用16波束天线。多波束天线是影响我国卫星通信发展的核心关键技术。一方而，其重量、功耗直接影响卫星平台的设计指标; 另一方而，天线增益对系统所能达到的通信性能起着至关重要的作用。目前，国内已有多波束天线的设计能力，对星用T/R组件也有研制经验，与国外N7。进水平的差距主要在于星载工艺问题，如何降低

功耗和重量是研究的重点。

（2)星上处理和交换技术

具有星际链路、星上处理和交换能力是对现代卫星通信系统的基本要求。对于星际链路，核心是解决天线的捕获、跟踪和瞄准问题;对于星上处理，目前国内已有星上解调、解扩和解跳的较成熟技术，主要问题在于可靠性、重量和功耗等。虽然国内已经完成了具有小规模星上处理与交换功能的样机研制，但受星载器件水平的限制，在星上实现具有综合业务交换功能和动态拓扑条件下移动路由功能的交换机仍是一项需要重点攻关的关键技术。

（3)移动性管理技术

移动性管理是移动通信系统必须要解决的问题，它包括位置管理和切换管理两方而。虽然地而已有成熟的移动性管理技术，但在NGSO卫星通信系统中，作为交换节点的通信卫星相对地而作高速移动，导致网络拓扑是变化的，即使用户不移动，切换也是频繁发生的，并目_用户终端、卫星和信关站之间没有固定的连接关系。因此，对于星上处理和交换能力、系统容量等都很有限的卫星通信系统，必须采用适当的移动性管理策略，以便在尽量降低移动性管理开销、星载交换机处理负担和路由更新开销的条件下保证用户信息能够经过星际链路选路到目的地，并目_在通信过程中实现卫星之间正确无误地切换。

(4)终端小型化

终端的体积、重量主要由天线、射频模块和电池等决定。从通信技术来说，实现天线和射频模块的小型化是解决终端小型化的关键技术。适应各类移动台结构要求的天线、高稳定度的频率源(考虑到系统通常传输低速率信号、载波间隔小、多普勒频移的影响等，此要求尤为突出)、高效率的功率放大器等都是需要进一步研究的。

射频模块小型化主要涉及到收发模块和双工器。其构成与地而蜂窝系统手机的构成大体相同，而后者技术已十分成熟，可从中得到借鉴。现有接收和发射电路都已做得很小和很低功耗，工作于UHF和L/S频段，每个有源器件尺寸在数平方毫米至十几平方毫米之间;在无源器件中，值得关注的是工作于双频段的双工器，它可通过声表而波 (SAW)器件或低温共烧陶瓷}LTCC)工艺来实现。其中，利用LTCC工艺制作的双频段双工器，在900MHz频段，隔离度达28dB，插损1.7dB;在1 770MHz隔离度和插损分别为19dB和1.8dB。

第4篇：卫星通信的概念范文

1.1国外标准与卫星通信应用相关的国外标准化组织主要是国际电信联盟（ITU）和欧洲电信标准化协会（ETSI）。

1.1.1ITU标准无线电频率是卫星通信应用的基础，ITU是国际三大标准化组织之一，主要致力于全球范围内无线电频率的管理和协调。ITU制定的标准分为以《无线电规则》为主的规则体系和以“建议书”为主的技术建议书体系。a）《无线电规则》是由ITU各成员国根据其《组织法》和《公约》等共同建立的一套国际通用的、管理各种无线电业务的契约性法规。其法规规定了各类无线电业务的频段划分及其在全球范围内的分配情况（其中与卫星通信相关的有卫星广播业务（BSS）、卫星固定业务（FSS）及卫星移动业务（MSS）），同时还规定了各国使用无线电频率必须遵守的程序和规则。《无线电规则》是ITU管理无线电通信、协调各国在无线电管理活动中的相互关系，规范其权利和义务最重要的规范性文件。b）“建议书”是ITU确定通信系统工作运行和互通方法的标准，是全球各国间频率争执协调过程中的产物，也是对频率使用经验的固化和积累。它由ITU各成员国批准，虽然不强制执行，但由于这些建议书由全球主管部门、运营商和产业界的权威机构编制而成，享有很高的声誉，因此在全球范围内得到普遍的遵守和实施。目前，ITU已了4000余份建议书。

1.1.2ETSI标准ETSI是由欧盟委员会批准建立的欧洲地区性电信标准化组织，旨在通过标准确保欧洲各电信网间互通，促进欧洲电信基础设施的融合。ETSI制定的标准不仅被欧共体作为欧洲法规被要求执行，而且在全球其他地区也得到了广泛认可，被推广执行。ETSI制定的与卫星通信应用相关的标准共327项，主要分为三大类：协议标准、地球站标准、电磁兼容标准。a）协议标准包括以下几方面。DVB（DigitalVideoBroadcast，数字视频广播）标准是一套完整的、适用于不同媒介的数字电视系统标准。其中关于卫星广播通信的分支为DVB-S[1]，它是目前全球范围使用最普遍的卫星广播电视协议。随着技术的发展，ETSI在DVB-S的基础上制定了用于卫星交互通信的DVB-RCS[2]和用于卫星移动广播通信的DVB-SH[3]。DVB-RCS目前已得到了广泛应用，而DVB-SH还属于新兴应用领域。与DVB-SH类似的标准还有ETSI制定的SDR（SatelliteDigitalRadio，卫星数字通信）和S-MIM（S-bandMobileInteractiveMultimedia，S频段移动交互多媒体）。其中，SDR与DVB-SH原理类似，都是针对广播通信，只是在工作频段、调制方式、编码形式等方面存在一定差异。S-MIM则是对DVB-SH的扩展，它在DVB-SH基础上增加了回传链路以满互通信的需要，同时S-MIM还增加了与地面IP网络的接口，使得其应用更为广泛。目前，美国全球通信公司的ICOG1卫星采用了DVB-SH，美国1WorldSpace公司的Afristar和Asiastar两颗卫星采用了SDR，欧洲通信卫星公司的EutelsatW2A卫星采用了S-MIM。关于卫星宽带通信的标准有BSM（BroadbandSatelliteMultimedia，宽带卫星多媒体）[4]和RSM（RegenerativeSatelliteMesh，再生卫星网络）。其中，BSM是一套基于IP协议、针对整个卫星宽带通信系统的标准；RSM则是针对星座组网的标准，分为RSM-A和RSM-B。RSM-A是ETSI和TIA基于美国休斯公司开发的Ka频段卫星通信系统（SPACEWAY）联合制定的，RSM-B是在DVB-RCS的基础上提出的，也已在欧洲宽带卫星通信系统建设中得到了应用。GMR（GEO-MobileRadio，地球同步轨道移动通信）标准是一套完善的、基于GEO卫星的卫星移动电话系统标准，分为两个系列：GMR-1和GMR-2。GMR-1和GMR-2在用户链路及馈线链路频段、双工方式、多址方式等方面相同，但在载波间隔、信息速率、调制方式等方面存在差异。随着地面移动通信系统由2G向2.5G再向3G的发展，GMR-1也随之了对应的标准GMR-1Releasel、GMR-1Release2（GMPRS）、GMR-1Release3（GMR-13G），而GMR-2并没有进行更新，仍然是基于GSM（GlobalSystemforMobile，全球移动通信系统）。目前，GMR-1和GMR-2都得到广泛的商业应用，Thuraya、TerreStar、SkyTerra等卫星通信系统采用了GMR-1，而INMARSAT、ACeS等卫星通信系统则采用了GMR-2。b）地球站标准。ETSI关于地球站的标准较多，涵盖了工作在不同频段的地球站和不同类型的地球站。这些标准既有对地球站系统组成的规定，也有对地球站功能性能的规定；既有对地球站总体的规定，也有对天线、低噪放模块等关键设备的规定；既有对地球站技术要求的规定，也有对地球站测试方法的规定；既有对关键技术的要求，也有对实施指南的建议。c）电磁兼容标准。电磁兼容是卫星通信中必须考虑的重要环节，ETSI有专门的技术委员会（ERM）负责相关标准的制定，ERM制定了大量与地球站相关的电磁兼容性标准。这些标准涉及工作在不同频段、采用了不同实现形式、应用于不同领域的各类地球站及其组成设备，从设备级和系统级的角度，对电磁兼容性的测试环境、测试方法及发射功率限值要求等方面进行了规定。其内容除电磁干扰的规定外，还有电磁耐受的规定，主要是检测产品在各种电磁干扰环境下能否正常工作。

1.2国内标准国内与卫星通信应用相关的标准包括了国家标准、国家军用标准及相关行业标准。国家标准化管理委员会中设有TC79（无线电干扰）、TC239（广播电影电视）、TC246（电磁兼容）、TC425（宇航技术及其应用）和TC485（通信）等多个与卫星通信应用相关的全国专业标准化技术委员会。国内与卫星通信应用相关的标准共113项，这些标准大部分都制定于上世纪80年代和90年代，主要分为6类：基础标准、频谱标准、协议标准、地球站标准、电磁兼容标准和卫星入网标准。a）基础标准的数量较少，主要是对广播电视系统中涉及的卫星广播术语、卫星通信涉及的各类设备的命名方式作了规定。b）频率标准大部分都是采标于ITU标准，并在ITU标准的基础上结合我国的国情对频率的规划和共用、星地传输链路中大气损耗和降雨衰减的计算方法等内容作了规定。c）协议标准集中在广电领域，主要对卫星广播电视系统和数字卫星新闻采集系统的调制方式、信道编码等内容作了规定。d）地球站标准包括了地球站系统及其关键设备，可分为产品规范和测量方法标准。其中，产品规范主要对各类型地球站及其关键设备的业务能力、系统组成、性能指标等技术要求作了规定；测量方法标准则对地球站系统及其关键设备技术指标的测试方法作了规定。e）电磁兼容标准主要对干扰源、干扰允许值、具体的测试方法等作了规定。f）卫星入网标准主要对C频段和Ku频段通信卫星应满足技术要求（如接口匹配、频率干扰、时钟同步等）作了规定。

1.3国内外标准的差异分析国外在制定卫星通信应用相关标准时并没有建立标准体系进行系统规划，而是按照不同的专业领域成立了多个工作组，由各工作组根据各自专业领域的实际需要，针对存在的具体问题制定标准。因此，它们的标准很贴近实际应用，但标准的系统性以及标准之间的协调性略显缺失。此外，国外标准与工程实践联系紧密，很多标准都有工程背景，并做到了与工程研制同步更新（有的标准中甚至为暂时不成熟的章节预留了空白页，以便于实时更新），因此具有很高的权威性和时效性。欧美各国普遍都采用了这些标准开展卫星通信应用活动。相比于国外，我国的卫星通信应用相关标准较少，且现有标准由于制定时间较长，实效性较差。我国参与卫星通信应用相关标准制定的行业较多，标准类型多样，包括国家标准（GB）、通信行业标准（YD）、航天行业标准（QJ）、电子行业标准（SJ）、电力行业标准（DL）、广电行业标准（GY）以及民用航空行业标准（MH）等。这些标准大部分由用户制定，这与行业特点以及我国的行政分工密切相关。通信卫星属于定制产品，不同用户有不同的需求，因此各用户根据自身需求制定了相关标准，包括星地传输协议、地球站技术要求、卫星入网要求等。另外，我国的卫星通信应用相关标准有很大一部分都采标于ITU的“建议书”，如GY/T197-2003《数字卫星新闻采集通用技术规范》等。对于ETSI标准，我国也在参考使用，如卫星广播电视系统的星地传输协议就是建立在DVB-S的基础上，但是并没有采标制定为我国的标准。

2卫星通信应用标准体系框架

通过上面对卫星通信应用产业链及国内外相关标准的简介与分析可以看出，国外的卫星通信应用发展已经很成熟，拥有多个全球和区域卫星通信系统，在3个业务领域（BSS、FSS、MSS）都成功开展了商业应用，而我国的卫星通信应用还只有C频段和Ku频段（即BSS和FSS规划的部分频段）。同时，国外在相关标准化工作方面也领先于我国，ITU和ETSI的标准制修订工作与卫星通信系统建设工作同步，现有标准已不仅基本覆盖了卫星通信应用的各领域，也反映了目前的实际情况。相比而言，我国的现有标准在覆盖面和时效性等方面都存在一定的差距。笔者在综合国内外现有标准规划的基础上，考虑与国际接轨，并结合我国卫星通信产业的发展及我国的管理特点，提出了我国卫星通信应用标准体系的初步构想，标准体系框架如图2所示。该体系框架顶层分为五大类：基础标准、星地接口标准、关键设备标准、地球站标准以及运营管理标准。a）基础标准分为术语标准和电磁兼容性标准。术语标准包括了卫星通信应用涉及的各领域术语和定义，与国际接轨，以统一行业内对相关概念和指标认识；电磁兼容标准包括了对地球站系统及其关键设备的电磁干扰要求和电磁敏感度要求，以指导地球站系统及其关键设备的电磁兼容性设计、测试及验收。b）星地接口标准分为频谱标准和协议标准。频谱标准包括频率的管理、申报、干扰协调等内容，以规范和指导3个频段（BSS、FSS、MSS）的使用；协议标准包括卫星广播电视系统、卫星宽带通信系统、卫星移动电话系统等多种卫星通信系统的系统架构、物理层协议、数据链路层协议等内容，以指导卫星通信系统的设计和地面应用终端的研制。c）关键设备标准分为天线标准、天线跟踪伺服设备标准、上变频功率放大器标准、低噪声下变频放大器标准及调制解调器标准。这五部分标准覆盖各类设备的主要产品规格，包括相关产品的技术要求、测试方法等内容，以规范和指导关键设备的采购与验收。d）地球站标准分为固定地球站标准、移动地球站标准及便捷式地球站标准。这三部分标准涵盖各种类型、各种形式的地球站，包括设计指南、测试方法、试验方法等内容，以规范和指导地球站系统的设计、测试、试验及验收。e）运营管理标准分为卫星入网标准和地球站入网标准。这两部分标准分别包括卫星和地球站入网应该满足的技术要求，以规范和指导卫星与地球站的入网审核。

3展望与建议

第5篇：卫星通信的概念范文

无线局域网（WIFI）是目前应用最为普及的一种短程无线传输技术。随着地面移动互联网和物联网技术的迅速发展，WIFI凭借自身的优势逐渐得到了广泛的认知与认可，甚至演变成为一种热潮，无论是企业商务还是家庭生活娱乐都体现出了对WIFI与日俱增的需求。也正因为如此，WIFI技术显示出了极大的应用价值和良好的市场前景。当前，全球支持WIFI的终端设备越来越多，但是能访问互联网的人口不足60%。尽管智能手机和平板电脑等终端设备的价格不断下降，但是获取互联网服务仍有许多限制，必须在地面不断增加新的WIFI热点，以扩大WIFI网络的覆盖区域和接入能力。考虑到地面WIFI无线网络覆盖区域小、布局受限、安全性低以及成本高等问题，近年来有人提出将卫星通信与WIFI技术结合应用，充分发挥两种技术的优势，利用通信卫星实现WIFI信号的广域覆盖，使WIFI更广域、更灵活地服务于更多用户。根据WIFI技术在卫星通信系统中的使用位置，可以将卫星WIFI系统分为两大类：第一类是WIFI卫星，即利用空间段卫星直接播发WIFI信号，终端或用户可以直接接入卫星，享受WIFI服务；第二类是卫星WIFI，即以卫星为远距离中继传输的手段或通道，通过在地面段卫星终端接收数据、WIFI基站发射的方式，进行热点覆盖提供WIFI服务。对于第一类技术体制，美国在2014年初提出的“外联网”（Outernet）计划是典型的代表，该计划使用WIFI频段，拟在2015年发射数百颗立方体卫星，这些卫星面向地球持续辐射WIFI信号覆盖世界各地，从而免费为全球所有支持WIFI的终端提供无线互联网服务。2015年1月14日，一网公司（OneWeb）宣布计划投资15亿～20亿美元，在距离地球约1200km高的轨道上建设一个由648颗小卫星组成的星座，向地球发送互联网信号，预计2018年投入运行，该星座可提供更快速、范围更广的互联网接入服务。美国太空探索技术公司（SpaceX）也宣布，将耗时5年时间投资至少100亿美元建设一个由4000颗卫星组成的全球卫星星座，提供互联网接入服务。这种技术概念初看非常具有吸引力，但是仔细分析后发现其存在诸多技术难点。首先，WIFI标准设计初衷是适用短距离、相对静止状态下的室内高速无线通信。如果在低轨卫星和普通手机终端之间直接进行星地通信，受限于手机终端的接收灵敏度和立方体卫星的体积功耗，远远无法满足WIFI标准所支持的最低通信速率要求。另外，星地距离带来的长时延，低轨卫星高速运动带来的多普勒频偏和频繁切换，都是现有WIFI技术所无法支持的。因此，在不改变现有WIFI协议的条件下，该类体制技术不具备可行性。卫星与WIFI结合目前只能采用第二类技术体制，即卫星WIFI宽带通信系统。通过一套卫星通信终端和WIFI基站，形成服务区内的WIFI信号覆盖，支持覆盖区域内所有的手机、笔记本、台式机等具有标准WIFI接口终端的宽带接入，可实现网络电话、宽带上网、视频、数据传输等综合业务服务。

2国内外应用现状

在国外，卫星WIFI应用主要体现在高铁和民航飞机领域。欧洲于2007年率先在“欧洲之星”高速铁路上采用了卫星宽带接入互联网；日本的新干线于2009年通过卫星实现互联网无线接入；美国高速铁路起步较晚，但从2008年起美国列车的互联网接入均采用了卫星技术。卫星WIFI应用于民用航空领域主要有Gogo公司和卫讯公司（VIASAT）。Gogo公司是目前全球航空宽带连接市场最大的服务提供商，目前，该公司已经为全球超过2000架商用飞机和超过6000架公务飞机提供空中上网服务。Gogo公司合作伙伴包括12家大型航空公司，例如墨西哥航空、美国航空、加拿大航空、阿拉斯加航空、日本航空、联合航空、越南航空、维珍银河等航空公司。Gogo公司可提供2种服务模式：一站式解决方案和特定航线服务。其所采用的技术手段包括卫星、地面基站以及混合式方案。卫讯公司主要利用自己的Ka频段大容量宽带通信卫星给航空、海事等用户提供宽带连接服务，旗舰服务名为Yonder。卫讯公司的产品与服务支持全球各类飞机。在商用飞机方面，包括加拿大飞机与列车制造商庞巴迪公司生产的Global5000/XRS/6000等、波音公司的商用喷气式飞机；在政府飞机方面，包括C-130、KingAir300以及部分军用直升机。VMT-1500是其为商用喷气式飞机提供的典型终端，整套终端质量15.9kg，反射器天线口径30cm，已安装在500多架飞机上。对于国内市场，卫星WIFI应用仅仅在民航客机上做过链路试验。2014年7月23日，东航通过通信卫星实现了32Mbit/s的网络接入速率试验，能够满足机上200名乘客上网需求，实现网页浏览、话音聊天和空中购物，或满足40～50名乘客实现视频连线、在线视频播放。中国首个空中互联网产业联盟在2014年第十届珠海航展上成立，包括中国银联、新浪、京东、优酷土豆等企业，这意味着即使你在空中飞行，也可以随时购物、下单和支付。船舶宽带接入目前正在应用推广，而高铁宽带接入应用市场为空白。随着国家宽带战略的实施，我国卫星WIFI应用将迎来巨大的发展机遇。

3国内市场需求分析

高铁应用领域2013年,全国铁路累计发送旅客20.75亿人次,其中动车组运送旅客8亿人次，动车组的年旅客输送量以40%的速度增长，未来将超过铁路旅客发送量的50%。据调查，高铁人群以高话语权、高素质、高收入的“三高”人群为主，在高铁人群里，企事业单位和公司中高层管理人员所占比重高达33.5%，他们大都拥有良好的职业，在企业中有较高的话语权。高铁乘客出行目的调查结果显示，60%以上的乘客以公务/商务出差为目的，再加上乘客大多数是政府及企事业单位的中高层管理者，导致乘客经常需要在移动中处理公务，引发出上网等宽带通信需求。到2017年，中国的智能手机保有量将增长到7.01亿部，平板电脑的数量将突破4.2亿台，将极大地促进无线WIFI的应用需求。以中青年社会精英阶层为主体的高铁乘客，也是引领时尚的消费者，“处处寻WIFI”、“无处不WIFI”，对高铁移动WIFI有极强的需求。据调查，目前高铁列车上有近50%的旅客在旅程中使用智能手机和平板电脑进行各种活动以消磨时间，近75%的旅客有WIFI上网的消费需求。高铁商旅人群平均每月手机话费约300元，其中每月手机话费400元以上者占25%，这部分人群是通信服务的VIP客户，其通信消费能力强，消费积极，因此在高铁上提供高品质的网络接入和多媒体娱乐服务将会有很好的市场效果。据2014年度“中国卫星应用大会”相关报告预测，2015年底，全国铁路动车组列车开行数量将达到1500对。到2017年，全国高速铁路网列车数量将达到1940列，预计宽带需求58Gbit/s。如果采用传统地面移动网络解决，则面临列车高速移动带来的多普勒频移等技术问题以及铁路沿线高密度布基站等工程实施代价问题，卫星WIFI宽带通信系统将成为解决这些问题的有效途径。根据国内目前高速铁路的消费能力来看，以低收费的方式导入市场，卫星宽带WIFI服务仍是极具客户吸引力的。以我国高铁的运量来看，其流量收入及相关潜在的市场价值不可估量。“一带一路”海洋应用2013年9月，提出“一带一路”战略构想，旨在建立发源于我国，贯通中亚、东南亚、南亚、西亚乃至欧洲部分区域，东牵亚太经济圈，西系欧洲经济圈。为响应该战略，2014年我国投入运营的中星－11卫星的海洋波束正式为“海上丝绸之路经济带”服务，旨在为我国船舶及海上设施提供卫星通信服务，建立海上信息高速公路，为涉海行业提供信息化服务，我国大部分远洋船舶均可享受到通信卫星系统带来的福利。另外，我国即将开始研制的新一代大容量通信卫星—东方红－5首发星的应用也将在我国“一带一路”战略中有所作为，这些都为宽带WIFI卫星通信系统应用并服务于“一带一路”海上信息保障提供了条件。该领域市场主要是大中型渔政、海监、渔船和远洋运输船舶。目前，这类船舶所使用的通信设备主要有短波、超短波、“北斗”、海事以及甚小口径终端（VSAT）等，开展的业务主要包括话音通信、“北斗”定位和短信，以及窄带数据传输等传统业务。随着国家“海上丝绸之路”战略逐步推进，互联互通需求迫切，海上电子商务、移动互联网、船舶物联网信息回传等应用将越来越普及，必将促使各类航运船舶安装卫星WIFI系统。应用海上卫星宽带WIFI系统，可以方便在船上开展远程监控、视频会议、远程维修、远程医疗等工作，同时还可以使用IP电话、接入互联网，船员可免费与家人、朋友通电话并在网上冲浪；安装在船舶上的主机监控系统，可以实时获取船舶数据，通过卫星传输，坐在陆地办公室的人员可直接获取主机数据、油耗数据、设备健康信息等，经数据分析得出可靠的船舶运营决策，提高运营效率和效益；海上随时可能出现各类事故，系统可将船上的实时画面传输至陆地，第一时间形成海路一体联动机制，妥善处理各类突发事件；长时间从事远海枯燥乏味的工作，使员工工作激情下降，通过卫星WIFI接入互联网可使所有船员享受网上冲浪，提高工作效率。民航应用领域我国幅员辽阔，不同地区的经济社会发展程度不同，使用民航需求的地区也存在明显差异，航空运输是满足人们快速旅行和高速物流的需求。现有高频和甚高频通信系统在民用航空导航、交通空管、飞行运控等航空飞行运管信息传输方面远远不能满足需求。另外，随着移动互联网和个人智能通信的广泛普及使用，客舱宽带通信也是潜在的应用领域。而卫星通信与WIFI等其他技术和系统结合，可以为航空公司提供非常丰富的航空信息服务。2015年，我国民航客运量4.5亿人次，预计2020年达到7亿人次。据民航局统计结果表明，民航客运乘客包括商务、旅游和探亲等类型，其中，中高端商务人士占到50%以上，这些乘客对于旅途中互联网接入业务具有强烈需求。卫星WIFI宽带通信的速率可达数十兆比特每秒，能为航空运管提供话音和宽带数据通信业务，也可为客舱旅客提供互联网和实时电视等服务。2012年7月，国务院了《国务院关于促进民航业发展的若干意见》；2013年5月，工业和信息化部了《国家民用航空工业中长期发展规划（2013－2020）》，民航局了《航空公司运行控制卫星通信实施方案》，这些政策规划的实施都将加快推动卫星通信在航空领域的应用。对于通用航空市场，据民航局预测，预计未来5～10年，我国需要各类通用航空飞机10000～12000架，通用航空飞机数量的年均增长率将达到30%，通用航空将带动万亿市场规模。随着我国经济飞速发展，公务飞行、商用飞行、空中游览、私人飞机等正受到越来越多人的青睐。卫星WIFI宽带系统在通用航空领域也将迎来发展机遇。

4结论

第6篇：卫星通信的概念范文

进入21世纪的头几年，全球卫星应用产业由于受全球经济回升乏力，美欧日等发达国家电信业滑坡，互联网泡沫经济破灭和"铱星"公司破产等不利环境的影响，增长速度开始由高速转为低速，但卫星应用在整个信息产业中，仍然是少数几个能够盈利的产业之一。

从最近几年卫星应用产业的发展态势可以看出：

（1）从1996至今，全球卫星产业的总收入每年平均增长13%。其中卫星服务业增速最快，它在全球卫星产业总收入中所占比例已从1996年的42%上升到2002年的61%。卫星制造业与卫星服务业二者收入比例大约为1∶6。

（2）美国卫星制造业曾经是开拓面向大众消费者卫星服务业（卫视直播和卫星移动电话）的先驱，但近年来已逐步淡出大众消费者的卫星服务业，面向政府、军方和工商企业的市场成为其主攻方向。

美国休斯、劳拉和洛克希德・马丁三大卫星制造公司以及欧洲的阿尔卡特公司在上世纪90年代都曾经是卫星服务业（卫视直播、卫星宽带和卫星移动电话）的先驱，其中休斯公司在卫视直播中取得成功，其它涉足卫星移动电话和天基互联网服务业的公司都以失败告终。迄今这些卫星制造巨头都已转变战略：逐步淡出或退出为大众消费者服务的卫星服务业，专心致力于自己的主业；多数公司以参股方式介入卫星服务业，作为副业继续经营转发器租赁为主的卫星通信运营服务业。

卫星制造业退出服务业的主要原因：一是制造业与服务业隔行如隔山，从事工程技术与制造的公司，无论是经营理念、企业文化和组织人才结构都不太适合卫星服务业；二是为政府和企业服务与为大众消费者服务，完全是不同的市场竞争，卫星制造业不熟悉也不善于与其传统的地面竞争对手竞争；三是卫星服务业仍然是高投入、高风险，回报周期较长的风险事业，稍有不慎，良好的商机就可能转换为巨大风险。

（3）作为以市场为导向的卫星应用产业-卫星服务业和地面设备制造业，虽然过去几年在整个卫星产业收入中所占比例逐年上升，但2002年这两个行业收入所占比例都首次出现增速降低（占82%）的现象。其主要原因是全球经济不景气和地面竞争对手的激烈竞争。2002年卫星服务业收入仅比上一年增长7%，转发器容量严重过剩，利用率只有60%左右；而地面设备制造业收入仅比上一年增长8%，均低于它们的年均增长速度。但它在整个卫星产业乃至全球电信产业中仍然是少数几个保持盈利的行业，多数公司处于健康运作状态，前景比较乐观。

（4）卫星运营服务业之间的兼购与重组接连发生，产业结构不断优化。最具代表性的案例是：澳大利亚新闻公司兼购休斯电子公司，欧洲SES收购美国Americom公司。

卫星服务业的发展带动了卫星地面设备制造业的快速发展。2003年全球卫星服务业营业收入为559亿美元，地面设备制造业收入达到221亿美元，卫星应用产业年收入占整个卫星产业的85%。

（5）卫星导航产业继续强劲发展，年均增长26%,年收入达100亿美元。导航与通信的汇聚和融合促成应用领域向经济和社会乃至个人消费品不断延伸和渗透，新产品和新服务不断涌现。

（6）商业卫星遥感、导航和通信出现军民商结合，平战结合，寓军于民，寓军于商趋势，民商卫星系统的安全与防护受到重视。

卫星通信产业

卫星通信在美欧日等发达国家实现了产业化和商业化，并在全球形成新兴产业，成为卫星应用产业的主导。从全球卫星应用产业年营业收入统计分析可以看出，卫星通信业的收入约占90%，卫星导航和卫星遥感约占10%。

目前全球运营商用卫星通信业务的公司约有40多家，在轨工作的静止轨道C、Ku、Ka和L频段通信卫星有200多颗，其中从57°E~183°E的亚太地区上空共有97颗。在中低轨道运行的L频段全球移动通信卫星约有150颗（包括铱星和全球星）。

上述350多颗卫星主要担负语音、视频和数据通信广播三大业务。这三大业务又可以分为卫星固定通信、卫星电视直播/卫星数字音频广播、卫星移动通信和卫星互联网/宽带数据接入四大市场。

表1列出了2003年全球经营静止轨道商用通信转发器租赁业务排名前24位公司的营业收入（约78亿美元）和在轨卫星数量（191颗）。表1所列收入不包括美国直接面向大众消费市场的卫视直播、数字音频广播和卫星移动电话业务。

表2分别列出了美洲、欧洲、亚太、中东和非洲地区未来卫星通信需求的热点业务。

在美国由于当前反恐和维护国土安全的需求迫切，应急卫星移动通信被列为首位，卫视直播正在向高清晰电视直播发展。随着等离子屏幕电视机售价最近在美国已降低到高端背投式彩电的水平，Cablevision公司2003年发射了专用于高清晰电视直播卫星，DirecTV公司最近宣布订购3颗Ka频段卫星并改变3颗Ka频段宽带卫星的用途用于高清电视直播业务，预示着美国各大公司开始抢占高清卫视直播市场；卫星宽带业务市场经过前两年的观望和停滞之后，在美国政府和军方强大需求推动下已开始启动，但前景仍然不太乐观；卫星数字音频广播业务异军突起，成为美国新的热点市场。

据美国电信产业协会（TIA）2004年2月26日的一项市场调查和预测报告显示：到2003年底，美国共有宽带用户2850万户。预计到2007年有线（cable）、DSL、卫星互联网/宽带和陆基无线宽带用户将达到4700万户，其中卫星宽带用户200万户。

欧盟和欧洲各国政府也非常重视发展卫星宽带和数字影院或电子影院业务。日本正在开拓适合本国国情、具有创新应用的移动多媒体广播卫星（MBSAT）和准天顶卫星系统。泰国即将发射的iPSTAR卫星是天基宽带多媒体业务的创新应用。亚太地区是未来卫星电视、卫星宽带、卫星远程教育、远程医疗和农村电话的热点市场。其中中国和印度是美欧公司渴望已久的巨大市场。

综上所述，卫星通信产业经过上世纪90年代的迅猛发展到最近几年的低迷之后，从2003年起已在全球出现复苏，进入新一轮理性而又稳定的发展阶段。

未来10~15年内，全球卫星通信产业的发展将出现以下几种趋势：

（1）卫星通信与陆基电信均为不可或缺的基础设施。二者日趋融合，相互补充，在竞争与合作中发挥各自优势。卫星通信将在补充与延伸中寻求更大的发展空间。

（2）卫视直播业务仍然是卫星服务业发展的主要驱动力，全球共有卫视直播用户约6000万户，卫视频道12000个，其中高清卫视频道约100个。发达国家正在向高清晰卫星电视直播方向开拓新市场，数字卫星音频广播业务在美国得到快速发展，成为新的亮点。

（3）卫星移动通信业务正走出困境，市场定位转向政府或军方市场，以及地面蜂窝网覆盖不到的农村市场。目前最有发展前途的卫星移动通信业务是：应急移动通信、农村电话、远程民航高速互联网/宽带接入业务。

（4）卫星宽带多媒体业务、数字影院/电子影院业务将成为未来10年发展的新商机，但这些业务仍将是陆基电信网的补充和延伸。

（5）VSAT及其增值业务在工商企业、教育、卫生和金融行业不断渗透，成本不断下降，经济社会效益日益显现，在发达国家和发展中国家仍有较大的发展空间。

（6）未来需求热点仍是面向政府、工商企业和农村市场。

根据Futron公司对未来10年卫星固定通信市场的宏观需求预测，全球卫星和运载火箭制造商的生产能力及其发射服务能力严重过剩，每年商用通信卫星的平均需求量按低、中、高三种预测值分别为8颗、12颗和15颗。但如果按前述1∶9的比例计算，实际上相当于上世纪90年代初的72颗、108颗和135颗卫星的转发器容量。

由此可以看出，无论是现在还是未来，制约卫星通信市场发展的瓶颈已不是天上卫星资源不足，而是如何在补充和延伸的狭缝小市场中寻找卫星固定通信的商机。

根据表2中所列的热点需求可以看出，全球不同地区虽有不同的优先排序，但商用工商企业话音和数据通信、卫星电视分配、卫星宽带、远程教育培训、远程医疗和农村电话等业务却是共同热点，充分体现了卫星固定通信在补充与延伸陆基电信中的优势。这些业务市场虽然不大，而且主要面向政府公共事业和工商企业，但对中小风险企业和航天公司却提供了有利商机。

研究分析国外企业开拓卫星通信市场的成功经验，以下几点值得借鉴：

（1）天地网融合与集成，发挥整体优势。

（2）为特定用户量身定制，提供端到端服务的一揽子解决方案。

（3）加强市场分析，搞好市场定位，重点开拓如下热点市场：

面向工商企业，开拓VSAT语音/数据传输业务和互联网/宽带接入投送业务。

面向政府及公共事业市场，提供应急/救灾通信和互联网宽带接入业务。

面向农村边远地区，提供农村电话、远程教育和远程医疗服务。

面向军方市场，提供非加密的宽带多媒体和高清晰度电视传输业务，以及大批量军用地面通信终端的研制与生产。

卫星导航产业

目前国外已经建成的军民两用全球导航卫星系统只有美国的GPS和俄罗斯的Glonass。欧洲伽利略导航卫星系统是一个以民用为主、兼顾军用，能与GPS兼容的民营全球导航卫星系统，预计2010年投入运营。

卫星导航系统正在发展成为如同电信、电力、交通、天然气管线一样重要的国家基础设施。GPS是当前技术最成熟、应用最广泛的卫星导航定位系统。GPS应用的普及和欧洲伽利略系统的出现，使全球卫星导航产业发展经历了如下四大变化。

从以军为主转为军民两用乃至民用为主，目前军用和民用GPS接收机及其组合产品的销量比例为1∶20，而且这一比例正在扩大。

从少数部门转向海陆空的几乎所有经济部门，正在向个人日常生活娱乐消费发展。

从少数发达国家形成的产业演变成国际性高技术产业。

从比较单一的导航定位应用转向导航与通信和遥感相互融合与集成，渗透力极强的交叉综合产业。

以GPS为主导的卫星导航产业已成为继互联网和蜂窝通信之后世界上发展最快、渗透力最强的信息产业之一，成为国际上最有发展潜力的无线产业之一。

卫星导航产业之所以能得到快速发展，其强大的生命力在于它能与其它电子产品和通信系统相互融合与集成，演化出层出不穷的新产品和新服务，从而极大地提高传统产业的生产力。

近年来GPS接收机技术的发展方向是低功耗、小型化和芯片组的日用化，以及系统功能的透明化（嵌入式）和集成化，为集成服务商提供价格低廉、界面友好的组合产品创造了良好条件。

（1）发展现状

由于受全球经济不景气和信息产业滑坡的影响，近年来卫星导航产业的高速发展势头受到抑制，但仍以26%的年均增长率高速发展，预计未来几年这种高速度将会继续保持下去。表3列出了2000～2006年全球卫星导航产业按细分市场的生产销售值预测。

近几年，全球卫星导航产业出现了如下几种发展态势：

应用领域快速延伸市场向深度和广度发展

在市场发展方面，最重要的进展是导航产品能力的整体强化；销售渠道的拓展，使市场效益明显提高；战略伙伴关系代替了虚拟集成；新用户、新应用创造了新的前所未有的市场空间。

据权威人士估算，2001年卫星导航接收机的芯片组在全球销量约为800～900万套，2002年为1200～1500万套，2003年可能达到3000～5000万套。在今后的3～4年内年销量有可能越过一亿套的大关。其主要需求推动力是导航与移动电话相融合的市场（如E911和E112应用）在迅速扩展。另一驱动力来自于接收机芯片组的持续降价。2000年GPS接收机芯片组价格已降到40美元/套，批量供货为25美元/套，Motolora生产的GPS单芯片接收机模块价格为15美元/套，Qualcomm公司生产的与CDMA手机配套的GPS功能模块只需5～10美元/套，而且它们的体积和功耗都较小，适合于嵌入手机。

车辆导航与监控的融合推动了车辆信息系统的篷勃发展

美国的OnStar系统是把车辆导航与监控这两种卫星定位功能融合在一起形成所谓汽车信息系统（Telematics）的典型应用。2001年其安装数量达百万台之多。它将汽车内相关电子设备与传感器连成一体，除具有导航、定位和安全功能外，更重要的是实现了汽车与外部世界的通信，将无线数据与语音服务和卫星导航技术结合起来，提供专门的位置服务（车辆导航、跟踪和急救服务）。由于有服务中心的配合，可以大大减轻车载终端的压力（如电子地图容量与内容更新），同时可以提供更为周到全面与专门化的和公益性的信息服务。车辆信息系统代表了车辆应用系统的重要发展方向，势必在未来数年内出现蓬勃发展。

导航与通信技术的融合孕育出巨大的商机

导航与通信相互融合的最典型代表是在蜂窝手机中融入导航定位功能。美国FCC为满足E911的需求，1996年条例明文规定，要求移动电话报警必须同时传送位置信息，不然不予受理。同时强制规定从2001年10月开始逐年增加生产带定位功能的手机比例，到2005年底其比例要达到100%。这项条例实行初期，手机定位主要依托蜂窝网络本身，至1998年又颁布第二道法令，指出可以兼用GPS卫星定位技术，使定位精度从125m提高到50m。随之出现了A-GPS（Asisted GPS）技术，即用通信网络辅助GPS实现恶劣环境（包括室内）条件下的快速定位，该定位技术可用于不同环境（室内外、城市与乡间）、不同通信网络与级别（TDMA、CDMA，与2G、2.5G、3G），且初始投入（网络改造）费用与工作量小，主要工作在手机上，每台手机增加GPS功能的成本为5～15美元。2001年底Qualcomm率先推出了基于CDMA通信网络的GPSQne，数月间在日美韩售量超过百万台。

（2）趋势分析

随着全球数字化的发展，产生了“数字地球”、“网络GPS”等新概念。GPS作为一种能够定位和授时的传感器，被广泛地应用到一切需要位置、速度和时间信息的领域，而正是这种需求，将会使卫星导航应用产业的发展越来越快，产业规模越来越大。

据预测，2008年以前美国GPS的产品仍将垄断全球市场。如果欧洲伽利略卫星导航系统能在2008年投入运营，GPS的垄断地位将被打破。据最近美欧双方历经2年多艰苦谈判达成的协议，美国第三代GPS将与欧洲伽利略系统采用相同的民用信号结构。这意味着美欧民用导航接收机将采用相同标准，并实现全面兼容。届时，全球用户将能同时从两大卫星系统捕获更多卫星信息，民用导航精度优于10m。这对全球卫星导航产业的发展无疑是利好消息。中国加盟伽利略计划，更会促进未来我国卫星导航产业的发展。

未来10～15年全球卫星导航产业发展趋势是：

① 市场规模迅猛扩展

卫星导航产业主要包括导航接收机产品和导航信息服务两大领域，随着卫星导航应用向交通、通信和国民经济其它领域的不断渗透、延伸和扩展，各种高端和低端产品的需求将会迅猛增加。各种车载终端产品将逐渐成为公交、出租、警务、长途客货车、个人轿车和火车的必备设备或标准配置，处于市场主体地位，而其它测绘型、船载和机载型产品以及授时类产品将逐步退居非常次要位置，但各自的市场规模都会越来越大。以手机为主的个人消费产品一旦嵌入导航组件，成为通信与导航定位和应急救援相结合的产品，导航接收机产品的主体市场将会从由车载终端产品转向个人消费品市场（包括个人休闲、娱乐用品）。

导航与通信的相互集成与融合，带来的更大商机是信息服务业的蓬勃发展。导航定位授时信息和地理信息，将成为与气象和交通信息以及各种新闻、娱乐、体育信息同样重要的日常生活必需品。互联网、移动通信网和导航综合信息服务中心将联成一体，提供各种增值服务。

② 导航产品和服务市场逐渐细分，搞好市场定位至关重要

卫星导航应用产品与技术服务的专业方向已逐渐细分，各自根据自身特点确定服务方向，初步出现了市场定位上的差异；产品方面，车载、船载、机载和个人消费产品各有不同供应商。服务方面GIS数据供应商和地图供应商提供位置相关数据和数字地图服务；服务运营商以各种应用服务系统为基础提供基于位置的相关信息的综合服务；产品供应商和服务系统集成商提品、技术和系统集成服务。作为一个新兴产业，价值链出现层次分明的分化与完善，标志着这个产业正走向成熟。

在众多的应用中，其中应用发展潜力最大的有两个方向：一是以车载导航为核心的移动目标监控、导航管理与服务市场，二是以个性化移动信息终端为核心的移动导航产品市场。

③ 移动目标监控、管理与服务的发展

在欧美日，移动目标监控管理系统已经开始进入物流领域。由于政府、企业的信息化管理水平不断提高，以及个性化信息服务需求的增长，一些大型企业已经从单一功能的移动目标监控、报警管理转向功能更加丰富、面向市场更加广阔的基于位置的管理与服务。许多为大型物流企业服务的移动目标监控系统已经与企业内部其它管理数据库（如仓储、货源）结合，形成统一的基于位置的职能管理平台。

移动目标监控管理系统更广阔的市场在于面向公众的服务领域。基于位置的信息服务（Location Based Service）无疑将是未来卫星导航定位技术最广阔、最具潜力和最引人注目的发展方向之一。一些类似Telematics概念的系统雏形，为汽车拥有者提供物流监控、导航服务、报警寻车等服务，并考虑了娱乐、交通信息提供、信息定制、移动办公等应用框架。

④ 移动目标导航产品的发展

随着卫星导航设备的小型化和芯片化，各种嵌入式卫星导航电子产品将进入日常生活。其代表性产品主要有如下几类。

车载自主导航产品

车载自主导航系统或汽车信息系统是卫星导航定位产品最大的应用领域之一。美国、欧洲和日本的车载导航仪产品已经日益走向成熟，形成了规模化的市场需求。

导航通信组合产品

集成了卫星定位设备与移动通信组件的移动监控终端产品是一类特殊的应用产品，是移动目标监控系统的关键部分。根据应用场合的不同，也具有不同的设计形式。既有用于集装箱等货物跟踪的隐蔽式安装产品，也有集成了语音通信、数据报告、报警、遥控等功能的综合车载平台。

大众消费产品

如果说车载导航仪与移动监控终端还属于应用方向比较单一的产品，那么各种生活消费类电子产品却可以用“百花齐放”来形容。

信息终端不仅仅是个性化应用的独立设备，也是未来随身信息服务系统的基础与载体。可以预期将会向着卫星定位、Pocket-PC、嵌入式导航系统等综合集成的方向发展。同时，适应车辆导航、货物跟踪、个性化信息服务、安全产品等不同领域的需求，将出现各种不同组合、不同形态的产品系列，以满足市场需求。

卫星遥感

（1）民用遥感卫星的发展仍以政府投资为主，政府部门和军事部门仍是卫星遥感的主要用户；

（2）在美国，商用遥感卫星在政府和军方市场的强大支持下，近年来得到较快成长。2004年美国总统布什的卫星遥感政策极大地刺激了商用卫星遥感的发展；

（3）近年来卫星遥感的重要发展趋势之一是寓军于民，寓军于商，军民结合，平战结合。许多国家，尤其是美国，已经将商用遥感卫星系统列为军事情报和地理信息/制图的重要信息资源，民用和商用遥感卫星系统无论在和平时期或是在战争时期都将发挥重要作用，卫星遥感系统已成为国家信息基础设施的重要组成部分。

第7篇：卫星通信的概念范文

【关键字】 突发事件 应急通信 媒体

近年来，地震等重大突发事件【1】时有发生，我国应急通信保障水平和应急响应能力在实战中不断得到提升，取得了不小的成果。

面对突发事件，从国家到地方，都需要进行快速响应。突发事件具有不确定且发生突然的特点，包括自然灾害、社会安全事件、事故灾难等，对社会和人民群众造成很大的危害。突发事件发生后，需要马上启动应急预案以应对，尽量去减少事故造成的损失。公安、消防、武警、医疗、电信、电力和新闻媒体都有自己的应急体系，在第一时间启动应急预案。

一、新闻媒体在重大自然灾害报道中的应急通信现状

在近年的突发事件中，重大自然灾害的破坏性最强，如地震、洪灾、泥石流等，造成生命和财产损失严重，影响面大。灾害发生后，新闻媒体需要尽快向外界灾区情况，正确引导舆论，让公众了解真实的事件。

通常情况下，重大自然灾害的发生会造成电力和通信等公共设施的损毁，无法让灾区与外界保持联系。事件发生后，新闻媒体需要先派遣少数记者第一时间赶赴现场，随后再安排后续报道团队。目前，能够呈现给受众的新闻形式仍然是音视频、图片和文字，记者需根据携带的通信设备情况进行发稿。如果灾区通信网络没有完全损毁，很多身在灾区现场的群众可能会通过微博或微信等新媒体方式自己所了解到的情况，比新闻媒体更快信息，当然也会存在信息不准确或十分片面的不足之处。

针对新闻媒体行业，能够提供应急通信保障的设备种类很多，主流设备主要有记者单兵使用的海事卫星便携站、海事卫星电话、3G/4G背包、手持智能终端设备和北斗通信手机等，也有适合团队使用的卫星应急通信车、集群等指挥调度系统。航空飞行器最近几年在很多灾情报道中发挥了很大的作用，在人员无法到达的地区拍摄图片和视频，立体呈现事件现场。

应急通信的关键字是“急”，面对突然发生的事件需要做到急而不乱，根据预先制定好的应急预案来实施具体工作，包括人员安排，装备配备和报道计划。灾情发生后，记者在到达新闻现场后一般先通过应急电话向后方指挥部反映现场情况，然后再利用海事卫星终端或其他单兵应急通信装备发图片和文字稿，网络带宽允许的情况下发视频稿。我国的北斗导航系统在应急通信领域发挥了很关键的作用，利用GIS地理信息系统，后方指挥部可以了解记者所处的具置，对人员安全定位也起到保障作用。记者可以利用北斗通信机的短报文功能发简单文字稿，满足基本发稿需求。

有了单兵记者的前方发稿，对灾情和人员伤亡情况有了初步了解，后方指挥部再安排后续新闻报道团队进入灾区，组建前方发稿中心。通常情况下，前方发稿中心分两步实施，前期主要通过卫星车【2】实现移动发稿中心和指挥中心，待设备和物资等全部到位后，在当地选择合适的场所再搭建正式的报道指挥中心。可见，卫星通信车在应急报道中起着至关重要的作用。利用卫星通信车的高度集成和可移动性，能够满足文字、图片、音视频同时发稿，根据车辆安装设备的种类和功能，能够实现几乎在正常网络通信环境下的所有功能。当然，卫星通信车与后方联络的骨干通道是卫星链路，其带宽受制于基础设施条件和使用时的天气状况，绝大多数情况下能够实现网络高速互联互通，满足报道团队的发稿需求。

对重大自然灾害的应急响应需要联动机制，各行业要互相配合，一切为灾区服务。灾情发生后，电力、通信等部门会迅速启动应急预案，尽快恢复灾区的电力和通信系统。当通信能力恢复到一定水平后，新闻媒体可以借助运营商提供的通信网络进行发稿，逐渐从应急通信转向常规通信手段。

可见，在重大自然灾害的应急报道中，新闻媒体的通信方式是一个从单一到整体，从窄带到宽带，从应急到常规的过程。

二、新闻媒体在应急通信中需要考虑的问题

首先，应急通信虽然能够实现快速组网，但也有其不足之处。应急通信设备大多为无线通信设备，卫星通信车、卫星便携终端、海事卫星小站、微波传输设备、3G/4G微微基站、WIFI传输设备等，这些无线通信都离不开宝贵的频率资源。卫星通信需要固定的卫星转发器资源，在重大自然灾害发生后，各行业的应急通信设备都会在灾区使用，有限的转发器资源需要合理利用，避免出现干扰或其他影响转发器正常使用的问题。很多微波传输设备都使用免费的ISM 2.4GHz或5.8GHz频段，在较小的区域大量使用时容易引起干扰，造成网速下降或其他问题，导致记者无法正常发稿。还有一些无线通信设备使用私有的频率资源，频率资源没有使用许可，在使用过程中也容易对其他通信系统造成影响。干扰问题是无线通信设备面临的最大挑战。如何有效、合理地使用应急通信设备，需要在使用场所有一个整体的部署，需要有统一的指挥和协调部门进行落实。各单位使用的应急通信设备基本相似，同类型设备工作频段也都比较一致。因此，需要使用什么设备，设备工作在什么频段都应该上报，这样才能保证设备正常工作，即使有干扰问题出现也好进行定位，及时排查，确保通信正常。

其次，应急通信保障水平需要人力和物力的合理安排。重大灾害发生后，应急通信不仅需要有力的通信装备，更需要能够熟练使用这些设备的专业人员。应急队伍建设是保障应急通信能力的基础，通信设备的使用离不开人工操作，应急队伍需要在平时多进行模拟演练，提高队伍的单兵突破能力和团队协作水平。应急队伍的成员需要具备多方面的专业知识，除熟练使用各种通信设备外，还需具有良好的心理素质，从容应对突况，同时还要学习简单的野外生存技能，这样才可能应对无法预知的突发事件。

新闻媒体在应急通信方面还需要付出很多努力。根据新闻报道形式侧重点不同，电视台、广播电台、平面媒体、网络媒体的发稿类型也有区别，对应急通信网络带宽也有不同的要求。随着技术的发展，小型化、标准化和多功能化是应急通信设备的一个重点发展方向，数据全部IP化是主要发展趋势。模块化也是应急通信设备发展的思路，个体可以供单兵记者单独使用，组合后形成功能更加强大的系统。目前很多厂商已经研发出集WIFI、4G、卫星通信为一体的小型化发稿终端，以适应不同的网络环境，随着今后4G到5G的升级和智能穿戴设备的发展，相信会有更好的通信装备应用而生。此外，部分应急通信设备在高海拔和高寒地区也会出现无法正常使用的现象，应急设备的生产厂商也要不断研发新产品，以适应复杂的外部环境。

应急通信是一项很大的课题，各行业都需要在其中找好自己的定位。媒体行业在竞争的同时也要保持协同工作，在应对重大自然灾害的新闻报道中，有时需要资源共享，合理安排人力物力，应急通信设备共享，一切努力都是为了一个共同的目标――让外界第一时间了解最真实的新闻现场。

参 考 文 献

第8篇：卫星通信的概念范文

关键词：无线 电网通信 技术分析

1 引言

电力通信网络是为了保证电力系统的安全与稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设，已经初具规模，通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建并成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展，无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点，并分析其在电力系统的应用前景。

2 无线技术的介绍

2.1 无线通信技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用服务器等组成。

2.2 无线通信技术的发展现状

无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。

总的来说，长距离无线接入技术的代表为：GSM、GPRS、3G；短距离无线接入技术的代表则包括：WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有：3.5GHz无线接入（MMDS）、本地多点分配业务（LMDS）、802.16d；移动无线接入技术主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

2.2.1 主流无线通信技术

从近些年技术发展的趋势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。

2.2.2 其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外，目前已存在的无线通信技术还包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

1）IrDA：Infrared Data Association，是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳米左右的近红外线。

2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。

3）RFID：Radio Frequency Identification，即射频识别，俗称标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。

4）UWB：Ultra Wideband，即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信，几乎是全数字通信系统，所需要的射频和微波器件很少，因此可以减小系统的复杂性，降低。

3 无线技术的优劣分析

3.1 WLAN技术分析

Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟，而且大批量生产。该技术适用于无线局域网，作为有线网络的延伸，对于特殊地点宽带应用，尽管Wi-Fi技术应用非常广泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患，Wi-Fi采用的是射频（RF）技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。

3.2 WiMax技术分析

WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好，是未来移动技术的发展方向，并提供优良的最后一公里网络接入服务。

3.3 WMN技术分析

WMN是正在研究中的技术，在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合，而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看，WMN 这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间，在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集，并广泛应用到检测、、等领域。随着其他技术的不断更新完善，WMN 更好地与之相融合、互补，从而能够扬长避短，发挥出各自的优势。

3.4 3G技术分析

3G于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算、模型预算以及仿真等。从商用前景看，目前，3G在部分地区已得到大规模的商业应用，比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段，还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。

3.5 LMDS技术分析

本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点的固定宽带无线接入技术，其工作频率在20GHZ以上，利用毫米波传输，可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务，是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下，距离可达8公里；但是由于受降雨的原因，距离通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去，在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号，在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下，实现数据双向对称高带宽无线传输。

3.6 MMDS技术分析

MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响，可用频带亦不够宽，最多不超过200MHz。其次，MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度调制QAM调制技术，无法做到非视距传输，在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外，MMDS没有统一的国际标准，各厂家的设备存在兼容性问题。

3.7 集群通信技术分析

数字集群系统具有很多优点，它的频谱利用率有很大提高，可进一步提高集群系统的用户容量；它提高了信号抗信道衰落的能力，使无线传输质量变好；由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术，所以对数字系统来说，保密性也有很大改善。

数字集群移动通信系统可提供多业务服务，也就是说除数字语音信号外，还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号，因此极大地提高了集群网的服务功能。

3.8 点对点微波技术分析

微波传输的优势主要体现在以下几个方面：第一，可以降低运营商的运营。与租用线路相比，微波系统的只要一年左右即可收回。第二，微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比，其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三，目前的微波产品对未来的发展是有保障的，对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来，微波传输系统将升级到全IP的平台之上，可以全面支持运营商未来的发展。

3.9 卫星通信技术分析

利用卫星在有些不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户，可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的下，利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案，又可靠。

但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台，其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金，而且通信资源为卫星通信公司所有，受其带宽的限制，使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此，作为日常生产、生活使用是极为不经济的；而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。

4 无线技术的综合比较

目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。

首先，从标准化程度上看，本报告所涉及的技术中，仅仅WMN技术没有成熟的标准体系，LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准，只是没有统一的国际标准，其余的技术均已经完成标准化工作，并且都进行了试验网建设和商业网建设。

从频率上看，Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段，WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。

从覆盖范围上看，Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术，仅覆盖35m～100m；WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术，覆盖范围在1km～54km不等，而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术，通常用于通信主干组网建设。

从传输速率上看，点对点微波和卫星通信属于干线传输技术，不同的情况速率变化较大，而其余的技术均为接入技术，仅仅是3G技术接入速率最小，仅为384k，而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。

从调制技术上看，其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM，其余的技术均未采用OFDM调制技术。

从天线技术上看，仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术，而其他技术均未采用MIMO技术；从传输环境上看，仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输，其余技术均要求视距传输环境；从网络安全和QoS机制上看，WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善，其余的均存在较大的问题。

第9篇：卫星通信的概念范文

【关键词】云技术网络平台新能源开发利用无线传输技术系统三者互为系统平台的全立体交互式综合应用

一、云技术

云计算（cloud computing），分布式计算技术的一种，其最基本的概念，是透过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的庞大系统经搜寻、计算分析之后将处理结果回传给用户。透过这项技术，网络服务提供者可以在数秒之内，达成处理数以千万计甚至上亿计的信息，达到和“超级计算机”同样强大效能的网络服务。

“云计算（Cloud technology）”是一个很时尚的概念，它既不是一种技术，也不是一种理论，而是一种商业模式的体现方式。准确说，云计算仅描述了一类棘手的问题，因为现在这个阶段，“计算与数据”跷跷板的平衡已发生变化，即已经到“移动计算要比移动数据要便宜的多（Moving computation is cheaper than moving data）”。《著云台》的分析师团队结合云发展理论总结认为，基于云计算商业模式应用于网络技术、信息技术、整合技术、管理平台技术、应用技术等的总称，可以组成资源池，按需所用，灵活便利。

二、新能源

新能源有广义和狭义之分。广义的新能源泛指能够实现温室气体减排的得的可利用能源，外延涵盖了高效利用能源、资源综合利用、可再生能源、代替能源、核能、节能等。狭义的新能源指除常规性能源和大型水利发电之外的风能、太阳能、生物能、地热能、海洋能、小水电和核能等能源的总成。现阶段对风能、海洋能、小水电和核能的利用主要集中在电能的转换上，而对太阳能、生物能、地热能的利用除了将其转换为电能外，还应用于向热能和燃气的转换上。总体来讲，新能源的利用主要是围绕发电展开的。新能源的共同特点是比较干净，除核裂变燃料外，几乎是永远用不完的。由于煤、油、气常规能源具有污染环境和不可再生的缺点，因此，人类越来越重视新能源的开发和利用。

三、无线传输技术

无线传输技术按技术领域大致分为：无线能量（电能）传输技术、无线通信（数据）传输技术。

无线能量（电能）传输方式及技术原理：无线电力传输是一种传输电力的新技术，它将电力通过电磁耦合、射频微波、激光等载体进行传输。这种技术解除了对于导线的依赖，从而得到更加方便和广阔的应用。

无线电力传输的基本原理：

①电磁感应―――短程传输。电磁感应现象是电磁学中最重大的发现之一，它显示了电、磁现象之间的相互联系与转化。电磁感应是电磁学中的基本原理，变压器就是利用电磁感应的基本原理进行工作的。利用电磁感应进行短程电力传输的基本原理为，发射线圈L1和接收线圈L2之间利用磁耦合来传递能量。若线圈L1中通已交变电流，该电流将在周围介质中形成一个交变磁场，线圈L2中产生的感应电势可供电给移动设备或者给电池充电。

②电磁耦合共振―――中程传输。中程无线电力传输方式是以电磁波“射频”或者非辐射性谐振“磁耦合”等形式将电能进行传输。它基于电磁共振耦合原理，利用非辐射磁场实现电力高效传输。在电子学的理论中，当交变电流通过导体，导体的周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波的频率低于100khz时，电磁波就会被地表吸收，不能形成有效的传输，当电磁波频率高于100khz时，电磁波便可以在空气中传播，并且经大气层外缘的电离层反射，形成较远距离传输能力，人们把具有较远距离传输能力的高频电磁波称为射频（即：RF）。将电信息源（模拟或者数字）用高频电流进行调制（调幅或者调频），形成射频信号后，经过天线发射到空中；较远的距离将射频信号接收后需要进行反调制，再还原成电信息源，这一过程称为无线传输。中程传输是利用电磁波损失小的天线技术，并借助二极管、非接触IC卡、无线电子标签等等，实现效率较高的无线电力传输。

③微波/激光―――远程传输。理论上讲，无线电波的波长越短，其定向性越好弥散就越小。所以可以利用微波或激光形式来实现电能的远程传输，这对于新能源的开发利用解决未来能源短缺问题也有着重要意义。1968年美国工程师彼得格拉提出了空间太阳能发电（Space Solar Power，SSP）的概念，其构想是在地球外层空间建立太阳能发电基地通过微波将电能送回地球。

无线通信（数据）传输方式及技术原理：无线通信（Wireless communication）是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。无线通信技术自身有很多优点，成本较低，无线通信技术不必建立物理线路，更不用大量的人力去铺设电缆，而且无线通信技术不受工业环境的限制，对抗环境的变化能力较强，故障诊断也较为容易，相对于传统的有线通信的设置与维修，无线网络的维修可以通过远程诊断完成，更加便捷；扩展性强，当网络需要扩展时，无线通信不需要扩展布线；灵活性强，无线网络不受环境、地形等限制，而且在使用环境发生变化时，无线网络只需要做很少的调整，就能适应新环境的要求。

（1）常用的远距离无线通信技术

目前偏远地区广泛应用的无线通讯技术主要有GPRS/CDMA、数传电台、扩频微波、无线网桥及卫星通信、短波通信技术等。它主要使用在较为偏远或不宜铺设线路的地区，如：煤矿、海上、有污染或环境较为恶劣地区等。

①GPRS/CDMA无线通信技术：GPRS （通用无线分组业务）是由中国移动开发运营的一种基于GSM通信系统的无线分组交换技术，是介于第二代和第三代之间的技术，通常称为2.5G。它是利用“包交换”概念发展的一种无线传输方式。包交换就将数据封装成许多独立的包，再将这些包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，其优势在于有资料需要传送时才会占用频宽，而且是以资料量计价，有效的提高网络的利用率。GPRS网络同时支持电路型数据和分组交换数据，从而GPRS网络能够方便的和因特网互相连接，相比原来的GSM网络的电路交换数据传送方式，GPRS的分组交换技术具有实时在线、按量计费、高速传输等优点。CDMA是码分多址的英文缩写（Code Division Multiple Access），是由中国电信运行的一种基于码分技术和多址技术的新的无线通信系统，其原理基于扩频技术。其最早是由于军事上对高质量无线通讯技术的需要而开发设计。CDMA在数据传送过程中，将数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使数据信号的带宽被扩展，然后经载波调制将数据发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，进行相反过程的处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号从而进行解扩，以实现数据传输。其特点是抗干扰能力强、抗衰落能力强、信号隐蔽性强、抗截获的能力强、可以多用户同时接收发送。

②数传电台通信。数传电台是数字式无线数据传输电台的简称。它是采用数字信号处理、数字调制解调、具有前向纠错、均衡软判决等功能的一种无线数据传输电台。数传电台的工作频率大多使用220～240 MHz或400～470 MHz频段，具有数话兼容、数据传输实时性好、专用数据传输通道、一次投资、没有运行使用费、适用于恶劣环境、稳定性好等优点。数传电台的有效覆盖半径约有几十公里，可以覆盖一个城市或一定的区域。数传电台通常提供标准的RS-232数据接口，可直接与计算机、数据采集器、RTU、PLC、数据终端、GPS接收机、数码相机等连接。传输速率从9600到19200 bps，误码低于10-6（-110 dBm时），可工作于单工、半双工、时分双工TDD、全双工方式。无线数传电台是通信行业发展较早的通信方式，也是比较成熟的一项无线通信技术，已经在各行业取得广泛的应用，在航空航天、铁路、电力、石油、气象、地震等各个行业均有应用，在遥控、遥测、摇信、遥感等SCADA领域也取得了长足的进步和发展。

③扩频微波通信。扩频通信，即扩展频谱通信技术（Spread Spectrum Communication）是指其传输信息所用信号的带宽远大于信息本身带宽的一种通信技术。最早始用于军事通信。它传输的基本原理是将所传输的信息用伪随机码序列（扩频码）进行调制，伪随机码的速率远大于传送信息的速率，这时发送信号所占据带宽远大于信息本身所需的带宽实现了频谱扩展，同时发射到空间的无线电功率谱密度也有大幅度的降低。在接收端则采用相同的扩频码进行相关解调并恢复信息数据。其主要特点是：抗噪声能力极强；抗干扰能力极强；抗衰落能力强；抗多径干扰能力强；易于多媒体通信组网；具有良好的安全通信能力；不干扰同类的其他系统等，同时具有传输距离远、覆盖面广等特点，特别适合野外联网应用。

④无线网桥。无线网桥是无线射频技术和传统的有线网桥技术相结合的产物。无线网桥是为使用无线（微波）进行远距离数据传输的点对点网间互联而设计。它是一种在链路层实现LAN互联的存储转发设备，可用于固定数字设备与其他固定数字设备之间的远距离（可达50km）、高速（可达百兆bps）无线组网。扩频微波和无线网桥技术都可以用来传输对带宽要求相当高的视频监控等大数据量信号传输业务。

⑤卫星通信。卫星通信（satellite communication）是指利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电信号，从而实现在多个地面站之间进行通信的一种技术，它是地面微波通信的继承和发展。卫星通信系统通常由二部分组成，分别是卫星端、地面端。卫星端在空中，主要用于将地面站发送的信号放大再转发给其它地面站。地面站主要用于对卫星的控制、跟踪以及实现地面通信系统接入卫星通信系统。卫星可分为同步卫星和非同步卫星，同步卫星在空中的运行方向和周期与地球的自转方向及周期相同，从地面的任何位置看，该卫星都是“静止”不动的；非同步卫星的运行周期大于或小于地球的运行周期，其轨道高度、倾角、形状都可根据需要调整。卫星通信的的特点是：覆盖范围广、工作频带宽、通信质量好、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等，其主要用在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域，卫星通信的主要缺点是通信具有一定的延迟，比如打卫星电话时，不能立即听到对方回话，主要原因是卫星通信的传输距离较长，无线电波在空中传输是有一定延迟的。

⑥短波通信。按照国际无线电咨询委员会的划分，短波是指波长l00m～l0m，频率为3MHz～30MHz的电磁波。短波通信是指利用短波进行的无线电通信，又称高频（HF）通信。短波通信可分为地波传播和天波传播。地波传播的衰耗随工作频率的升高而递增，在同样的地面条件下，频率越高，衰耗越大。利用地波只适用于近距离通信，其工作频率一般选在5MHz以下。地波传播受天气影响小，比较稳定，信道参数基本不随时间变化，故信道可视为恒参信道。天波传播是无线电波经电离层反射来进行远距离通信的方式，倾斜投射的电磁波经电离层反射后，可以传到几千千米外的地面。天波的传播损耗比地波小得多，经地面与电离层之间多次反射之后，可以达到极远的地方，因此，利用天波可以进行环球通信。天波传播因受电离层变化和多径传播的严重影响极不稳定，其信道参数随时间而急剧变化，因此称为变参信道。短波通信的特点是：建设维护费用低、周期短、设备简单、电路调度容易、抗毁能力强、频段窄，通信容量小、天波信道信号传输稳定性差等。长期以来，广泛用于政府、军事、外交、气象、商业等部门，用以传送电报、电话、传真、低速数据和图像、语音广播等信息。

（2）常见短距离无线通信技术

短距离无线通信技术是指通信双方通过无线电波传输数据，并且传输距离在较近的范围内，其应用范围非常广泛。近年来，应用较为广泛及具有较好发展前景的短距离无线通信标准有：Zig-Bee、蓝牙（Bluetooth）、无线宽带（Wi-Fi）、超宽带（UWB）和近场通信（NFC）。

①Zig-Bee。Zig-bee是基于IEEE802.15.4标准而建立的一种短距离、低功耗的无线通信技术。Zig-bee来源于蜜蜂群的通信方式，由于蜜蜂（bee）是靠飞翔和“嗡嗡”（zig）地抖动翅膀的来与同伴确定食物源的方向、位置和距离等信息，从而构成了蜂群的通信网络。其特点是距离近，其通常传输距离是10-100米；低功耗，在低耗电待机模式下，2节5号干电池可支持1个终端工作6～24个月，甚至更长；其成本，Zig-Bee免协议费，芯片价格便宜；低速率，Zig-bee通常工作在20～250 kbps的较低速率；短时延，Zig-bee的响应速度较快等。主要适用于家庭和楼宇控制、工业现场自动化控制、农业信息收集与控制、公共场所信息检测与控制、智能型标签等领域，可以嵌入各种设备。

②蓝牙（Bluetooth）。蓝牙（Bluetooth）是在1998年5月由东芝、爱立信、IBM、Intel和诺基亚等公司共同提出的一种近距离无线数据通讯技术标准。它能够在10米的半径范围内实现点对点或一点对多点的无线数据和声音传输，其数据传输带宽可达1Mbps。通讯介质为频率在2.402GHz到2.480GHz之间的电磁波。蓝牙技术可以广泛应用于局域网络中各类数据及语音设备，如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话和高品质耳机等，蓝牙的无线通讯方式将上述设备连成一个微微网，多个微微网之间也可以实现互连接，从而实现各类设备之间随时随地进行通信。蓝牙技术被广泛应用于无线办公环境、汽车工业、信息家电、医疗设备以及学校教育和工厂自动控制等领域，蓝牙目前存在的主要问题是芯片大小和价格较高；抗干扰能力较弱。

③无线宽带（Wi-Fi）。Wi-Fi诞生于1999年，它是一种基于802.11协议的无线局域网接入技术。Wi-Fi技术突出的优势在于它有较广的局域网覆盖范围，其覆盖半径可达100米左右，相比于蓝牙技术，Wi-Fi覆盖范围较广；传输速度非常快，其传输速度可以达到11mbps（802.11b）或者54mbps（802.11a），适合高速数据传输的业务；无须布线，可以不受布线条件的限制，非常适合移动办公用户的需要。在一些人员密集的地方，比如火车站、汽车站、商场、机场、图书馆、校园等地方设置“热点”，可以通过高速线路将因特网接入上述场所。用户只需要将支持无线网络的终端设备该区域内，即可高速接入因特网；健康安全，具有WiFi功能的产品发射功率不超过100毫瓦，实际发射功率约60～70毫瓦，与手机、手持式对讲机等通讯设备相比，WiFi产品的辐射更小。

④超宽带（UWB）。UWB（Ultra Wideband）是一种无载波通信技术，利用纳秒至微微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，其传输距离通常在10m以内，使用1GHz以上带宽，通信速度可以达到几百兆bit/s以上，UWB的工作频段范围从3.1GHz到10.6 GHz，最小工作频宽为500MHz。其主要特点是：传输速率高；发射功率低，功耗小；保密性强；UWB通信采用调时序列，能够抗多径衰落；UWB所需要的射频和微波器件很少，可以减小系统的复杂性。由于UWB系统占用的带宽很高，UWB系统可能会干扰现有其他无线通信系统。UWB主要应用在高分辨率、较小范围、能够穿透墙壁、地面等障碍物的雷达和图像系统中。军事部门利用UWB技术已经开发出了高分辨率的雷达。据相关报道，一些具有特殊功能的UWB收发器已经被开发出来，用在了能够看穿地面、墙壁、身体等障碍物的雷达和图像装置，这种装置可以用来检查楼房、桥梁、道路等工程的混凝土和沥青结构中的缺陷，以及定位地下电缆及其它管线的故障位置，也可用于疾病诊断。另外，在救援、治安防范、消防及医疗、医学图像处理等领域都大有用途。

⑤NFC。NFC（Near Field Communication）是一种新的近距离无线通信技术，由飞利浦、索尼和诺基亚等公司共同开发，其工作频率为13.56 MHz，由13.56 MHz的射频识别（RFID）技术发展而来，它与目前广为流行的非接触智能卡ISO14443所采用的频率相同，这就为所有的消费类电子产品提供了一种方便的通讯方式。NFC采用幅移键控（ASK）调制方式，其数据传输速率一般为106 kbit/s、212 kbit/s和424 kbit/s三种。NFC的主要优势是：距离近、带宽高、能耗低，与非接触智能卡技术兼容，其在门禁、公交、手机支付等领域有着广阔的应用价值。NFC的应用情境基本可以分为以下五类：A、接触-通过，主要应用在会议入场、交通关卡、门禁控制、和赛事门票等方面；B、接触-确认/支付，主要应用在手机钱包、移动和公交付费等方面；C、接触-连接，这种应用可以实现2个具有NFC功能的设备实现数据的点对点传输；D、接触-浏览，用户可以通过NFC手机了解和使用系统所能提供的功能和服务；E、下载-接触，通过具有NFC功能的终端设备，使用GPRS＼CDMA网络接收或下载相关信息，用于门禁或支付等功能。

四、三者互为系统的立体式应用