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卫星通信论文精选(九篇)

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卫星通信论文

第1篇:卫星通信论文范文

1卫星通信技术引进的必要性

我厂在2008年“5.12”特大地震发生后,微波站房屋损坏、电源中断,蓄电池损坏,铁塔倾斜;光缆全被打断,通信机房倒塌等所有通信系统全部损坏。六月初首先在映站建立一个卫星小站,在整个抗震救灾过程中,保障了通信畅通,使救灾工作得以顺利进行。但在使用过程中,该卫星通信系统有明显不足:①延时太大,无法及时进行相互交流,让人很难受;②经常无故“死机”,需重新启动语音网关才能恢复正常通信;③小到中雨就中断通信。虽然有这些缺点,但是在震后,泥石流频发,通信线路经常被打断,或是道路被冲毁(故地埋通信光缆也不现实),危险性太大根本无法架设线路,卫星通信的优势就非常明显地体现出来。在恢复重建中,这是一种不可或缺的重要通信手段,我们把缺点尽量进行完善,来满足人们的通信需求。比如延时大的问题,就可由双跳改为单跳,延时就会明显改善,让人能够接受。还有将天线尺寸加大,只要不是暴雨,通信还是能保障畅通。总之卫星通信对震后恢复重建中的我厂来说,还是一种重要的通信方式,对及时了解灾情,指挥救灾能起到关键作用。

2卫星通信在我厂的应用

第2篇:卫星通信论文范文

本系统采用LabWindowsCVI来进行设计与开发,系统软件框图如图2所示。软件系统由监控界面、参数设置模块、数据采集模块、程控命令模块、数据处理模块、图像显示模块和数据存储模块组成。各模块功能通过LabWindowsCVI进行模块化设计。计算机通过GPIB通信接口对AV4033的功能控制是通过程控仪器标准指令来实现的,程控指令是可以对频谱仪进行远端控制的一组特殊格式串,包括仪器设置、通道配置、数据扫描方式、控制输出、读取数据、状态报警、接口设置等指令集。这些指令的发送均是字符串形式,所有的频谱仪命令都必须符合特殊的语法规则,在应用高级语言进行编程时,程控指令一般是作为一个独立的参数在调用函数中出现,这类针对远程控制的函数随GPIB接口和采用的高级语言的不同而不同,但其程控指令是相同的,AV4033系列频谱仪的语法命令图如图3所示。本文利用程控指令和频谱仪进行通信时,选择LabWindowsCVI自带的GPIB函数库,可以方便地进行程控命令发送和数据读取操作。

2应用举例

卫星固定通信台站天线口径大波束窄,对天线伺服系统的自动跟踪性能要求较高,为确保通信效果,需定期测量卫星天线系统的自动跟踪性能,传统的测试方法需用频谱仪在射频方舱内测试,且测试结果保持和记录都不方便,利用本系统可以方便进行远程测试,而且可以将测试结果保存在数据存储单元中,方便后续查询和参考。卫星天线跟踪性能测试流程如下:(1)调整卫星天线使其对准通信卫星;(2)在监控主机上按下述过程设置频谱仪;a)按卫星信标频率设置频谱仪中心频率,设置SPAN为0到100KHzb)根据信标信号的电平变化范围设置Sacle/DIV,以使测量过程中的载波电平变化始终落在频谱仪的可显示电平范围内c)根据信标频率稳定度,选择尽可能窄的RBWd)根据载波的峰值频率和功率,调整频谱仪的中心频率和参考电平e)利用键盘调窄SPAN,重复4f)重复5,将SPAN调整到最小g)将SPAN置0,使载波显示谱线作水平运动h)输入扫描时间,确定扫描长度(3)用手控方式调偏卫星天线的方位角和俯仰角,频谱仪显示谱线的电平将随天线偏离卫星而下降(4)启动天线自动跟踪功能,观察卫星信标电平随时间的变化,记录自动跟踪天线的对星过程以及跟踪速度和精度(5)存储记录数据,重复3、4步骤,多记录几次测试结果,分析卫星天线自动跟踪性能。

3结束语

第3篇:卫星通信论文范文

信标机提供串行通信接口,通过串口服务器,将串行通信做协议转换为网络通信协议,再通过一根网线与交换机连接,最终与控制计算机进行数据交换。设备连线后,在计算机上要进行虚拟串口映射,即把串口服务器的串口映射到计算机上,映射成功后,就可以把这些虚拟串口作为计算机上的串口使用,解决计算机本身无串口的问题。载波的发射状态是通过改变调制解调器参数来实现的,控制载波发射状态实际上通过控制调制解调器的发射状态继而达到控制载波状态的目的。调制解调器提供网络接口,通过交换机最终与控制计算机进行数据交换。控制软件实时监视信标机和调制解调器的工作状态,以此作为发送控制指令的依据。

2信号处理

通过监控软件完成,为了不占用更多的主线程资源,监控软件分别建立两个独立的线程CThreadBeacon信标机线程类和CThreadModem调制解调器线程类,通过这两个线程的通信处理载波的关闭与开启。当确定天线进入遮挡区后,CThreadBeacon信标机线程根据当前的信标强度和调制解调器载波发射的状态,发送打开或关闭载波的消息给CThreadModem线程。CThreadModem线程主要有两个作用,一是读取调制解调器当前的参数,明确设备的工作状态,二是负责接收由CThrea-dBeacon线程发送过来的消息,根据消息的具体内容,向调制解调器发送相应的控制指令。车载站在载波发射的行进中,如遇到高大的货车或小面积的建筑遮挡瞬间遮挡时,这时关闭载波是不必要的,故在信标机线程中,设定当遮挡超过10s后发送关闭消息给调制解调器线程,进而关闭载波发射。同样在离开遮挡区超过5s后发送开启消息给调制解调器线程,进而开启载波发射。具体流程见图1“载波自动关闭流程图”。

3实现过程

软件以visualc++6.0作为开发编译环境,在基于对话框的应用程序界面中,运用多线程串口通信编程和SNMP网络编程方法,利用线程间通信机制,完成载波自动关闭功能。软件启动时,建立CThreadBeacon线程并启动运行,运用串口通信编程,在InitInstance函数中,初始化串口参数,线程中使用定时器,频率为300ms,按照通信协议格式,以查询方式读取信标强度,经过适当处理后,以浮点数显示在监控界面上,范围是0~10,根据浮点数的大小,来判定天线是否进入遮挡区,如当信标强度小于3时,确定天线进入遮挡区,再以PostThreadMessage的方式发送消息给CThrea-dModem线程。建立CThreadModem线程,运用SNMP网络编程,在In-itInstance函数中,初始化调制解调器SNMP相关参数,创建两消息响应函数OnGetParam_Modem用来获取设备当前状态,和OnSetParam_Modem用来接收由CThreadBeacon线程发送过来的消息,根据消息的附加参数和当前调制解调器的状态,确定发送关闭或开启载波的指令。

4结语

第4篇:卫星通信论文范文

1.1卫星移动通信在海洋石油的勘探开发

海洋石油的开发具有很大的流动性,广泛的作业范围和较强的专业性,这些使海洋石油勘探开发对海上移动通信具有很高的要求。利用传统的单边带无线电话等通信设备不能满足海洋石油勘探开发事业快速发展的需要,于是,在海洋石油勘探开发中,应用卫星移动通信已经成为一种相当理想的通信方式,卫星移动通信及过去采用的那些单边带无线电话和甚高频无线电话等通信方式为海洋船舶作业的通讯需求提供了多元化选择。

1.2卫星移动通信在军事中的应用

由于现代局部战争的参战力量组成不断变化,作战范围规模日益扩大,作战形式也越来越多样化,再加上传统短波军事通信带宽小,传输信道不稳定,传统短波军事通信已经不能应用在现代作战行动中。当卫星移动通信受到地域条件和天气情况的影响时,还可以真正地使信息进行实时的传输,这就是卫星移动通信在军事作战中最大的优势。与传统的通信方式相比较,卫星移动通信在通信容量、覆盖范围和传输质量等方面有更大的优势。

2应用中出现的问题在应用中出现的问题主要表现在以下四个方面:

(1)卫星移动通信的技术规范标准还不健全不完善,管理还不严格不合理。

健全完善技术规范标准,不仅使通信设备的制造、安装测试和使用更加规范,还使卫星移动通信更加畅通,更加安全。

(2)卫星移动通信系统以市场为导向进行管理和经营,就是为了赢取最大的商业利润,其实它本身是国际性商业民用通信系统。

铱系统、全球星、ICO、ODYSSEY和APMT等卫星通信系统,依次进入全球卫星移动服务的市场,一场高投入高技术的全面市场竞争随之展开,先后淘汰了ODYSSEY和APMT,铱系统、全球星和ICO三大系统留下,但是铱系统破产失败,全球星系统命运未卜。

(3)抗截获与干扰技术有待于提高。

卫星移动通信应用在军事中时,因为通信卫星处于空间位置,敌我双方都能看见卫星,所以卫星通信系统有着一些突出的弱点,通信卫星转发器极易遭受到电子攻击是其主要的弱点。具体表现在极易受到敌方强大的电磁波干扰,使通信受到干扰而中断;有利的条件和机会使敌方极易进行定位截获。于是,由于军事通信的迅速发展,军事专家们一直重视敌我双方的通信侦察与反侦察,对抗与反对抗和截获与反截获技术。在频率域与功率域方面,由于移动卫星通信系统空间和信号发射作为现用的平台,因此,在地面信息进入信道传输之前,应该大力做好伪信息识别与抗干扰的工作,积极提高硬件和软件的加密技术,应该改造创新移动终端和关口站。

(4)电磁兼容性和接口技术有待于提高,软件的可移植性有待于增强。

应该提高系统接口技术(移动卫星通信系统信息终端、国防数据和关口站、便携式终端间等互联接口技术),以保证信息能够进行无缝传输,使其与另外的军事通信方式一体或者互联。同时,应该改善增强数传软件的纠错功能,以保证在信息化的恶劣战场中,部队能够进行畅通无阻的信息通信。

(5)闭合回路群设置和信道专用设置有待于提高。

部队在应用卫星移动通信系统进行通信的过程中,应该重视关口站网管软件的应用,应该对部队特殊用户进行合理的设置,进而形成一个闭合回路群,还要在该群中进行合理的信道专用设置,大力做好信道管理和密钥管理的工作,以避免内部泄密和外界揭秘的现象出现。

3卫星移动通信发展概述

在1976年,世界上的第一个专门提供电报与电话服务的卫星移动通信系统建立,海事卫星移动通信系统(Marist)投入商业运营。在1979年,国际海事卫星组织(INMARSAT)成立,从1982年,国际海事卫星组织连续对7颗卫星进行租用,第一代的INMARSAT卫星通信系统随之形成,该系统专门用以船只进行全球卫星移动通信服务。由于通信业务量的增加,在1990年至1994年的过程中,对4颗第二代的INMARSAT卫星进行发射。在1992年,澳大利亚开始运用AUSSAT-B卫星进行国内卫星移动通信的服务。美国与加拿大携手建立北美移动业务卫星通信系统(MAST),用以服务于陆地、海上与空中移动用户,随后在1994年与1995年期间,对2颗MAST卫星进行发射。从1990年开始,许多公司连续提出中轨道和低轨道的多星座卫星移动通信系统方案,铱系统、全球星系统和ICO系统就是其中主要的系统。

在1999年,铱系统开始投入商业运营,但是后来由于对该系统进行不合理的经营,导致其破产失败。同时,在2000年,全球星系统也开始投入商业运营。根据应用环境进行分类,主要分为AMSS(航空卫星移动通信系统)、MMSS(海事卫星移动通信系统)与LMSS(陆地卫星移动通信系统);根据提供的业务类型进行分类,主要分为数据与话音系统;根据轨道类型进行分类,主要分为GEO(对地静止轨道)与非GEO系统,其中LEO(低轨道)、MEO(中轨道)和HEO(高椭圆轨道)就是非GEO系统。在非GEO系统中,根据业务种类对其进行分类,主要分为小LEO、宽带LEO与大LEO。把能够运用LEO卫星提供非实时性业务的系统称之为小LEO系统,Orbcomm系统就是小LEO;把能够运用LEO进行宽带业务的系统称之为宽带LEO,Teledesic系统就是宽带LEO;把能够进行全球实时性个人通信业务的MEO与LEO卫星移动通信系统全部称为大LEO系统,Iridium、Globalstar和ICO系统就是大LEO系统。把能够利用GEO卫星进行宽带多媒体以及移动业务的系统称作宽带GEO系统,Astrolink、Cyberstar和V2stream系统就是宽带GEO系统。在航空、陆地与海事移动等领域中,Inmarsat系统已经对其进行了AMSS、LMSS与MMSS多种业务的提供。按照不同的技术发展水平、业务要求和使用环境,Inmarsat已经对多种移动站和系统进行了开发研究,都制定了每一种移动站和系统相应的系统规范标准,同时按照此规范标准,对各种移动站进行制造,以保证其在全世界任何地方都能够运用Inmarsat卫星进行及时通信。截止到1998年1月,在Inmarsat系统中,25000多个标准A站、5000多个标准B站、39000多个标准C站和1500多个航空站已经建立,再加上标准E站、寻呼终端和导航终端类型站,Inmarsat系统的总用户数已经达到115000多个。除能够进行全球卫星移动业务的Inmarsat系统,同时还建立了众多的能够提供卫星移动业务的国内和区域性卫星移动通信系统。Optus公司独立经营的MobileSat国内卫星移动通信系统以及美国AMSC公司和加拿大TMI公司携手共同经营的MSAT北美区域卫星移动通信系统就是其典型的代表。虽然通信GEO卫星的信道条件比较好,同时星体也比较固定,但是其应用在众多领域中时,还有较多的问题出现。因此,提出并采用了低和中轨道非GEO卫星移动通信系统来进行通信,以保证全球无缝覆盖的个人通信系统的实现。

4卫星移动通信的发展趋势

(1)卫星移动通信系统和另外通信系统的结合将越来越紧密。

由低和中轨道星座组成的卫星移动通信系统应该与地面网络、地面蜂窝系统和静止轨道卫星通信系统等另外通信系统紧密结合,以使用户费用降低,保证适合实际的使用需求。

(2)宽带卫星系统及其发展。

在现代的各种业务中,宽带业务处于重要的地位,无线通信中的移动,广播与远程特性都有助于宽带卫星系统的发展。因为卫星系统属于天基系统,同时它的成本很高,与传统卫星系统成本相比较,发展宽带卫星系统投入的成本达到其成本的215倍,这些预示着在缺乏地面宽带系统的市场中,宽带卫星系统和卫星移动通信系统一样极其发展。

(3)降低信道的误码率技术更高。

相关的专家不断对信道的误码率技术进行研究发展,利用更加先进更加高超的调制纠错与调制编码技术降低信道的误码率,以保证卫星信道的传输质量能够增加到光纤传输信道的水平。在卫星移动通信链路中,对TCP/IP协议进行应用时,还存在令人不满意的问题,但是这些问题并不说明卫星链路不能应用TCP/IP,通过实验可以证明,在卫星链路中,应用TCP/IP协议不仅能使卫星网和地面网互连,还能使其与因特网进行互连,实现了天和地之间的互通。

(4)卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展。

对低端频段的应用,呈现过于拥挤的状态,因此,卫星移动通信系统的通信频段向更加高端扩展是相当必要的,同时,不断地对频率复用技术进行利用和创新,使原有通信频带上的潜力得以更深层的发挥。

(5)卫星移动通信系统的优势不仅表现在现代各种应用对卫星移动通信系统日益渐增的要求上,还表现在能够支持大量的和大范围的移动用户的数据通信方面。

再加上人们对能便携的卫星通信用户机和可搬动的小型卫星通信地面站的状态不完全满足,因此,建立实现拥有实用价值的卫星全球个人移动通信系统便成为了卫星移动通信发展的新目标。

5结语

第5篇:卫星通信论文范文

Abstract: The main function of system designed in the paper is to obtain GPS data by the GPS module from the satellite, and then the information of location, time, speed and the situation of satellite online are displayed through the displaying terminal in real-time. Also the information will be uploaded to control center by satellite communications module after fixed time or fixed distance. At the same time the system should receive information and commands from control centre by satellite communications module. The weather forecast and news from control center are displayed. Under the dangerous situation, the latest location information is uploaded immediately to the control center by startup of the alarm button. This system can store a certain amount of historical information.

关键词:GPS;卫星通信;铱星SBD9601;ARM嵌入式系统

Key words: GPS;satellite communication;iridium SBD9601;ARM embedded system

中图分类号:TN96 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)10-0142-02

0引言

随着科学技术的发展,人们活动领域日益扩大,为了提高野外作业、海上作业和偏远山区作业的人身和设备安全,本文设计了一款卫星定位及呼叫系统,用于接收指挥中心的信息,当危险情况发生时向外界报告自己的位置信息,以得到及时救援。

1铱星SBD9601通信模块通信原理

铱星的数据模块SBD9601是一种简单而有效的卫星网络传输模块,它能够实现移动设备和主控制中心的数据传输。SBD9601主叫消息可达205字节,被叫消息可达135字节,接续时间小于1分钟。SBD9601通信系统由控制器、SBD9601模块、铱星通信卫星、地面站、internet网络和控制中心组成,其通信过程是控制器通过AT+SBDWB/AT+SBDWT指令将信息发送至SBD9601的缓存中,再通过AT+SBDI指令将信息发送,地面站的SBD系统通过卫星收到信息后,利用与控制中心的特定通信协议,将信息送至指定的邮箱中;当SBD9601收到控制中心下发的信息时,会发出RING信号,同时接口有管脚产生持续时间5s的5V高电平,这时信息被放在缓存中,控制器通过AT+SBDRB/AT+SBDRT指令读取信息。其通信过程如图1所示。

2硬件设计

卫星定位及呼叫系统由控制器、GPS模块、卫星通信模块、键盘和液晶显示终端五部分构成。控制器采用ARM7系列的工业级的AT91SAM7S64,接收GPS信息,通过液晶显示终端显示其中的经纬度、日期和时间、行驶状态以及GPS卫星状态信息。卫星通信模块采用铱星的SBD9601,通过按键控制或定时、定距离的三种方式经卫星通信模块向控制中心上传信息,也可以接收中心下发的新闻和天气信息,通过液晶显示端显示,按键可以翻阅历史信息和紧急报警。硬件结构如图2所示。

GPS与控制器之间采用TTL电平的串行通信; 9601与控制器之间采用232通信方式;LCD与控制器之间采用485通信,距离可超过几十米。原理图如图3所示。

3软件实现

程序的主要功能是接收GPS数据、接收卫星下发的短信、定时或定距离发送经纬度信息以及通过键盘上发报警信息,最后显示相关信息在本地系统的LCD上。

3.1 上行数据发送程序上行数据转换模块的主要功能是把接收到的GPS数据或是相关的状态信息转换成约定好的数据格式以便同监控中心的通信。数据格式如表1。

3.2 上传数据的流程图卫星定位及呼叫系统能够定时或定距离的向控制中心上传最新的位置信息,报警信息的6个位为零;如果危险情况发生,通过报警按键立即发送位置信息,报警的6个位不为零。上传信息流程图如图4所示。

3.3 上传数据的子程序

void send10byte(void)

{

unsigned int cheksum;

cheksum=s9601[0]+s9601[1]+s9601[2]+s9601[3]+s9601[4]+s9601[5]+s9601[6]+s9601[7]+s9601[8]+s9601[9];

txb0[0]=s9601[0];

txb0[1]=s9601[1];

txb0[2]=s9601[2];

txb0[3]=s9601[3];

txb0[4]=s9601[4];

txb0[5]=s9601[5];

txb0[6]=s9601[6];

txb0[7]=s9601[7];

txb0[8]=s9601[8];

txb0[9]=s9601[9];

txb0[10]=cheksum/256;

txb0[11]=cheksum%256;

uart_send0(12);

num9601=10;

}

3.4 下行数据接收程序控制中心每天下发新闻、天气预报信息和控制信息,系统及时接收并通过显示终端显示。下行数据接收程序流程图如图5所示。第二位是Y,表示新闻;第二位是X,表示天气预报信息;第二位是Z,表示控制信息。

4总结

该系统融合了GPS全球定位技术,卫星通信技术和ARM嵌入式技术,属于一个交叉学科的工程项目。本项目选用工业级的ARM7芯片AT91SAM7S64作为处理器,并围绕它进行电路设计,使得该系统有很高的可靠性,并且能够适应比较恶劣的环境。本系统通过海上渔船和草原越野实地测试,测试效果很好。

参考文献:

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第6篇:卫星通信论文范文

论文摘要:现今的电子通信技术属于一种尖端的且应用性极强的技术,一个国家的科技发展水平和进度关键看电子通信技术水平的高低。电子通信产业是信息产业不可或缺的一部分,电子通信技术的进步和发展直接带动先进的生产力和科技实力。电子通信技术涉及的领域和范围较广,特别突出在移动电话和卫星通信两个方面,本文也将重点通过这两个方面来分析电子通信系统关键技术的问题。

随着电子通信技术的发展,它同时在很大程度上改变着人们的生活和方式。人们也能很好地运用电子通信技术突破时间和空间的局限来学习和工作。电子通信技术不仅改变着人们,它还在改变着社会和国家,使得国家不断发展,特别表现在卫星通信技术上。当然我国的电子通信技术还存在一些关键技术的问题,有待人们改善和加强。

一、电子通信系统概述

电子通信技术属于现代通信技术中的一大部分。电子通信技术还是信息社会的主要支柱,是现代高新技术的重要组成部分,甚至是国家国民经济的神经系统和命脉。在现代化信息社会,电子通信技术无处不在,它涉及的范围也很广,包括移动电信、广播电视、雷达、声纳、导航、遥控与遥测以及遥感等领域,还有军事和国民经济各部门的各种信息系统都要运用到电子通信技术。

电子通信系统中最具代表性也最常见的就是移动通信和卫星通信。其中移动通信就包括了卫星通信,此外还有蜂窝系统、集群系统、分组无线网、无绳电话系统、无线电传呼系统等多个领域。

二、电子通信系统关键技术问题

近几年来,电子通信技术应用十分广泛,就其最具代表性的移动通信和卫星通信来看,就存在很多关键性的技术问题,有待加强和改善。移动通信技术在电子通信技术中发展范围最大最迅速,传统的蜂窝通信因为可用无线频谱资源的增加和无线信号的衰弱而变得越来越受局限。不断缩小的小区半径代表着基站的密度也在不断增加。除此之外,频繁的越区切换导致空中资源的浪费和频谱效率降低,这也使得网络建设的成本也是越来越高。从以上各种因素可以看出,要想获得更高的频谱效率和更大更充足的系统容量,就应该突破传统蜂窝体制,应用新的移动通信技术。

1、移动通信系统关键技术问题

在移动通信系统中采用分布式天线是很有效也很成功的一种方式,每个小区内都有很多个无线信号处理单元,这些单元距离都比载波波长要远得多,并且它们都能进行功放变频和信号预处理。要在核心处理单元实现信号处理的功能,首先就要完成信号的收发功能和一些简单的信号预处理,然后就要与核心处理单元连接,通过光纤和同轴电缆或微波无线信道来实现。有两种方式可以实现分布式移动通信,第一种就是在所有的无线信号处理单元上所有相同的下行链路信号同时发射,然后小区内的无线信号处理单元接收到上行链路信号之后直接传送到中心处理单元。这种方案优点是简单,缺点则是会不断干扰系统,阻碍了系统容量的扩大。第二种方式则是在整个业务区域内完成无线覆盖的分布式天线结构,通过用大量的无线信号处理单元来实现,从而突破传统蜂窝小区的理念。这种方式也可称之为“受控天线子系统”,即“仅与移动台相近的信号处理单元负责与移动台进行通信”的方式。第二种较之第一种更理想,但同时它也更复杂。

分布式移动通信较传统的移动通信技术有几点优势,第一是小区间干扰低、SIR高且系统容量大,第二是它内部的分集能力不仅能用来抵抗阴影效应,还能够保证不衰落和扩大系统的容量。第三是它能全面提高其自身切换性能和接受信号的功率,还能降低其切换次数。第四是它对其他通信系统的干扰小并且在相同发射功率下覆盖的区域更大,反之其发射功率更低。第五是它不仅能更方便快捷地实现任意形状的无线业务服务区,还能核心处理单元集中处理信号。更能有效利用无线资源。

子通信系统分为5层:应用层、驱动层、传输层、数据链路层和物理层。这5层之间功能划分应明确,接口应简单,从而为硬软件的设计实现奠定良好的基础:应用层是通信系统的最高层次,它实现通信系统管理功能(如初始化、维护、重构等)和解释功能(如描述数据交换的含义、有效性、范围、格式等)。驱动层是应用层与底层的软件接口。为实现应用层的管理功能,驱动层应能控制子系统内多路传输总线接口(简称MBI)的初始化、启动、停止、连接、断开、启动其自测试,监控其工作状态,控制其和子系统主机的数据交换。传输层控制多路传输总线上的数据传输,传输层的任务包括信息处理、通道切换、同步管理等。数据链路层按照MIL—STD一1553B规定。控制总线上各条消息的传输序列。物理层按照MIL—STD一1553B规定,处理1553B总线物理介质上的位流传输。应用层、驱动层在各个子系统主机上实现,传输层、数据链路层、物理层在MBI上实现。

2、卫星通信系统关键技术问题

卫星通信在电子通信技术中最为先进,它也有很大的优势,包括通信距离远并且容量大,通信线路质量稳定可靠以及机动性能优越和灵活地组网等这些都是别的技术没有的特点。但随着不断快速发展的全球信息化产业,人们对信息的需求也越来越复杂多样,电子通信技术已进入高速、多媒体、业务多样化和可移动的个性化时代。

目前的卫星通信的一些关键技术也存在一些问题,它包括高速数据的业务需求。以及卫星通信应用宽带IP的难点。现代卫星通信技术采用一些关键技术来解决问题,一个就是数据压缩技术,它能让静态和动态的数据压缩都能有效提高通信系统在时间、频带、能量上的工作效率;第二个就是智能卫星天线系统;第三个就是宽带IP卫星通信技术的研究;第四个就是新型高效的数字调制及信道编码技术;第五个就是多址连接技术的改进和发展;第六个就是卫星激光通信技术。

未来的卫星通信数据率会通过激光通信来实现,激光的优势会在互联卫星网中得到充分发挥,因为在那里经常会应用到激光通信技术,它在外层空间进行,所以不会受到大气层的影响。还可以利用“星际激光链路”技术来缩短全球卫星通信中的“双跳”法的信号时长。有专家提出“在卫星激光通信在比微波通信数据速率高一个数量级的理想情况下,天线孔径尺寸会比微波通信卫星减小一个数量级”的观点。那么如果在空间无线电通信中以激光作为载体来进行工作和运行未来的卫星之间进行激光通信是很有前途的。

总而言之,电子通信系统在这个信息化时代无处不在。在电子通信系统中范围最广最常见的就是移动通信技术和卫星通信技术,移动通信技术体现在日常的电视广播网络等各种电子传输工具上,而卫星通信系统则运用在比较大型的工程上。电子通信系统的发达和完善与否直接决定了一个国家和社会的强弱,所以对其关键技术问题的分析和研究是很有必要的,掌握了其关键技术就能很好地运用和完善它。

参考文献

[1]刘旭东,卫星通信技术[M].北京:国防工业出版社,2000

[2]杨运年,VSAT卫星通信网[M].北京:人民邮电出版社,1997

第7篇:卫星通信论文范文

[论文摘要]随着现代科学技术的飞速发展,构建完善坚强可靠的电力通信网,显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性,分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。

一、概述

电力通信网是为了保证电力系统的安全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而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。

二、无线技术介绍

(一)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、无线终端及应用管理服务器等组成。

(二)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。

1.主流无线通信技术

从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.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,俗称电子标签。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,降低成本。

三、无线技术优劣分析

(一)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。

(二)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。

(三)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,并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。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。

(四)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、传播模型预算以及计算机仿真等。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。

(五)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通信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。

(六)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。   (七)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。

(八)点对点微波通信技术分析

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成本。与租用线路相比,微波系统的投资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。

(九)卫星通信技术分析

利用卫星在有些人口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环境下,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,经济又可靠。

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。

四、无线技术综合比较

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8篇:卫星通信论文范文

【关键词】电视技术 电视媒体 发展

从电视媒体的角度出发,我们也可以知道电视技术作为推动电视发展的具体性技术同样也会改变电视媒体,促进电视媒体的发展。近二十年来,科技发展的速度越来越快,电视技术的发展仿佛走上了高速路,日新月异的技术使得电视新媒体不断涌现。在快速发展的现代社会,我们不妨停下来冷静思考一些问题:电视技术到底改变了电视媒体什么?它是怎样改变电视媒体的?电视媒体将去往何处?带着这些问题,笔者开始了这篇论文的写作。

一、我国电视技术的基础

电视技术是随着新科技的不断涌现而发展的,近二十年来,电视技术在全球范围内得到了迅猛发展,我国电视技术也得到了长足的进步,甚至在某些方面已经达到了国际水平。本论文将对电视媒体行业正在使用的电视技术基础―无线电通信技术、有线电通信技术、卫星通信技术、网络技术和数字技术进行梳理。

(一)无线电通信技术

无线电通信技术源于电磁场理论,得益于意大利科学家马可尼的发明,至今己经被广泛应用了130多年,是人们当前使用最为广泛的通信技术,指的是利用电磁波进行信息传输的技术手段。发展至今,因无线电具有不受时空和地域的限制、可用性高和较高可靠性等特点,在国防、科研、交通、生活、生产等领域得到了广泛使用。随着新技术的不断出现,无线电通信技术也有了其更多的拓新,包括3G技术、Zigbee技术、软件无线电技术、WiMAX技术、W i-F i技术、3.5GHz技术、Bluetooth技术等各种各样新的无线电通信技术。自电视诞生开始,无线电通信技术就已经开始应用于电视图像和伴音信号的传输。

(二)有线电通信技术

有线电通信技术是相对于无线电通信技术而言的,是指通过铺设电缆、光缆和光纤同轴电缆网络作为介质,传输包括文字、声音、图像等电光信号的一种通信技术。有线电通信技术拥有架空电线路和电缆工程(包括架空、地下、水底电缆等)两大块内容,这样就为其提供了纵横交错的信息传输渠道。在我国,有线通信是电视信号传输的最主要的传输方式。有线通信技术和无线通信技术互相之间不是孤立存在的,它们是相辅相成的。有线通信和无线通信技术相结合构成的网络,为信号的传输提供了更为方便的方式,只有它们之间灵活运用、有机结合才能够更好的促进通信技术的不断发展。

(三)卫星通信技术

1962年,美国发射了全球第一颗有源轨道通信卫星,开启了通信技术的新纪元。卫星通信技术是指利用人造地球卫星作为中继站转发或发射无线电信号,在两个或者多个地球站之间进行通信的技术。卫星通信实质上就是利用通信卫星作为中继站的一种特殊的微波中继通信方式。卫星通信系统由两大部分构成:空间部分(通信卫星)和地面部分(地球卫星接收系统),在这一系统中,通信卫星实际上就是悬挂在赤道上空静止不动的通信中继站。

(四)网络技术

网络技术具体说来就是指计算机网络,它是把若干且具有独立功能机、地理位置不同的计算,通过通信设备与线路相互连接起来,以资源共享和实现信息传输的一种计算机系统。计算机网络在结构上包括两大块内容。第一大块就是联接在网络上的供网络用户使用的计算机的集合。这些计算机被称为主机,主要用来运行用户的应用程序,为用户提供服务和资源。这一主机也被称为结点。另一部分是把主机联结在一起并在主机之间传送信息的设备,我们称之为通信子网。

(五)数字技术

西方媒体推崇的计算机和传播科技领域中最具影响力的大师之一尼葛洛庞帝提出:“计算不再只是和计算机有关,它决定了我们的生存。”比特((bit),作为“信息的DNA",正在迅速地取代原子而成为人类社会的基本元素。比特指的是“0”或“1",是计算机能够识别的信息的最小单位。它只是一种存在的状态:黑或白、高或低、开或关、真或假,总而言之,比特简一记为“0”或“1"。基于这种数字技术的原理,无论文字、图像、声音还是视像,在计算机存储和传播时都可分解为一系列比特的排列组合,即数字化“0”或“1”的排列组合。比特易于复制,而且复制的质量不会随复制数量的增加而下降,而且,比特可以以极快的速率传播,在传播时时空障碍完全消失。所以借用这种数字技术用以记录表示信息,使得数字信息的记录密度高,可用计算机处理以及可借助计算机网络进行远距离传输,达到最理想化的传播效果。

二、电视技术的革新对电视媒体发展的影响

电视技术的发展并没有在意见或观念层次上发挥作用,但是它带来的就是对电视媒体的改变,逐步改变这人们感官认知的形式,这种改变是全方位的。下面将从传播方式、受众和经营模式等方面来分析电视技术对电视媒体的改变。

(一)对传播方式的改变

电视技术的革新首先改变的就是电视媒体传播方式,随着社会环境和技术的变化,电视媒体已经不可能按照原来的传播方式进行传播,顺应时代的变化,电视媒体在传播渠道、传播效率、频道建设上都产生了一系列的变革,甚至在新的电视技术下催生了新的传播方式―交互式传播。

1.传播渠道的扩张

随着数字技术、互联网技术和无线通信技术技术的发展,各种电视技术的交融,使得传统媒体都在传播渠道上进行扩张。电视媒体也不甘示弱,利用网络和手机平台开辟网络电视和手机电视渠道,打造全方位立体式传播,促使电视内容播放无孔不入。

以湖南电视台为例,自2001年湖南电视台迁至金鹰影视文化城金鹰大厦开始,就已经实现了全数字化、全硬盘化、全网络化。2004年又推出金鹰网,实现电视媒体网络化平台发展。接着推出芒果TV (imgo.tv)即芒果网络电视台,是以视听互动为核心,融网络特色与电视特色于一体,面向电脑、手机、电视机,实现“三屏合一”的新媒体视听综合传播服务平台,其包含有视频网站芒果TV、手机电视芒果TV和互联网电视三大网络电视平台。其中于2010年3月全面上线的芒果,rv手机电视客户端,实现了湖南卫视等44路频道的直播以及综艺娱乐、新闻纪实、电视剧、电影、MV、动画片为主的内容点播体系。同时打造tazai互动电视( ),成为国内首家深度植入模体资源的电视社交产品,专注于移动互联网与电视屏幕的互动。湖南电视台的这种全方位传播平台打造模式,是在电视技术发展的基础上得以实现的,完全颠覆了传统电视单一的电视传播途径,实现多终端收看电视节目内容的形式。全国各大省级电视台以及部分城市电视台也都在实行这一传播渠道扩张模式。

2.传播效率的提高

电视技术突飞猛进的发展,尤其是卫星通信技术和数字有线技术的日趋完善,为电视节目的制作、集成和传播增添了新的动力,也为电视传播效率的提高提供了支持。

3.频道专业化

数字技术、有线电通信技术和卫星电视等技术的发展,促使了电视频道的迅速增加,频道容量由传统电视媒体的几十套扩展到几百套。面对如此多的电视节目,受众难以选择,不可能每一套节目都看完,因此受众会各取所需,根据自己的需求来选择自己收看的节目。因而受众开始出现分化,逐渐向小众化、分众化发展。为了满足受众对于电视节目的需求,电视频道走向了专业化。

4.交互式传播的出现

交互式传播是交互性在传播上的体现,是一种双向信息传播模式。数字技术下的网络电视和手机电视的出现使得交互式传播成为可能。数字电视技术和交互技术的相结合使得电视媒体由传统电视媒体的点对面的单一传播向点对点、点对面多向传播共存的局面转变。与传统电视的观众只能通过电话、短信、电报、信函等方式进行反馈不同,交互式传播下能够通过互联网或手机直接向运营商反馈信息。

(二)对电视受众的改变

电视技术的进步使得受众在收视习惯上收视时间和空间的解放。随着电视技术的发展,新的收视终端移动电视、网络电视和手机电视的出现,人们不必局限于传统的家庭空间,也不必按照电视节目时刻表定点收看。影视剧里和生活中经常出现的错过收看某电视栏目的桥段将不再出现,错过了可以通过别的渠道再去观看。人们可以通过各种载体收看电视,在商店、大厦、KTV、酒吧可以通过楼宇电视收看电视节目,在公交车、出租车、地铁、飞机、火车等公共交通工具上也可以通过车载移动电视来收看电视节目,还可以通过Ipad、笔记本等移动终端收看网络电视,甚至可以通过手机谁是随地收看电视节目。数字技术使得电视媒体发展的空间和时间的无限拓展,电视无处不在,无时不在。

1.对受众收视习惯的改变

随着电视技术的革新,电视频道和电视节目的倍增,使得越来越多的频道和节目可供人们选择。节目的扩增,收视人群却没有发生太大的变化,必然会出现普遍的电视节目收视率下降的问题,全民收看同一个频道或节目的时代一去不复返了。随着手机电视、网络电视和交互电视的产生,一种新的收视趋势―个人化收看开始出现,收看电视节目成为了个人行为,而不是群体行为,传统电视时代形成的收视习惯同一性开始瓦解,必然会带来个人化的收视习惯。

2.对受众地位的改变

电视技术发展至今,受众的被动地位改变了,翻身成了主人。电视本身不再只是提供电视节目和信息产品,成为了一种与多种媒体相结合提供多种增值服务的高科技产品。受众可以在自家电视机上根据自己的喜好编辑属于自己的收视菜单;可以通过信息平台任意查找自己需要的各种信息;同时可以点播自己想看的电视节目……新的电视技术给人们带来的不仅仅是视觉上的享受,更多的应该是为人们的生活生产提供便利和快乐。

(三)对运营模式的改变

1.打造多通道的综合性内容服务平台

数字技术拓宽了内容传播的信道,需要更多的数字节目内容来满足播出,制播分离政策的实施解决了内容生产不足的问题,接下来需要做的就是电视媒体内容运营模式的变革。因此打造开放的、多通道的综合性内容服务平台对电视媒体就显得尤为必要。这一平台的建立主要通过两步来完成:第一步就是通过对电视媒体内部资源进行整合,达到内部的共享和内容的重新组合和包装,形成一个具有很强价值的电视节目体系;第二步就是当电视节目内容的价值体系运营成功并逐步强大之后,通过技术支持,将平台内的资源逐步开放,通过市场运作和利润的分配机制,吸引社会上的电视节目制作组织、机构和企业主动向电视媒体平台靠拢,形成一个强大的电视节目内容利益的系统。作为播出平台的电视媒体,需要建立多元准入通道,向内容提供商购买内容产品,在经过审查之后进行内容集成、播出。

2.电视媒体与网络、手机媒体的融合

电视媒体与互联网的融合得益于有线电视技术与互联网技术的相结合发展,是基于有线电视网络双向化改造的成果。二者融合实现了电视媒体内容与互联网内容的互通,即电视媒体内容可以在网络电视台中播放,而互联网的内容也可以应用到电视媒体之上。这样既在内容上扩大了内容提供商的范围,丰富了内容产品,也拓宽了节目传播的渠道和范围,相应地提高了电视节目内容的收视率,有利于广告收益的提高。无线通信技术的发展促进了电视媒体与手机媒体的融合,尤其是3G和即将推出的4G技术以及CM MB技术的应用,使得电视媒体与手机媒体融合更加紧密。这主要是体现在手机媒体收看电视节目是的流畅性上。手机媒体用户群对于内容的需求个性化,要求内容提供商在内容创作时对内容进行多样化、差异化、小批量生产。同时注重内容的创新,不能简单地将传统电视节目内容编码压缩。

三、结语

纵观电视的发展过程,我们可以看出,科学技术的发展在很大程度上推动了电视技术的进步,而电视技术的进步又对电视媒体的发展产生了很显著而深刻的影响。正如麦奎尔在其传播学经典著作《大众传播理论》里指出的一样,“在媒介全球化和新媒体化的背后,一直都有一股强大的驱动力,其中首要因素就是技术和经济”在近十年以来,电视技术的发展前所未有,更新换代的速度越来越快,使得电视媒体产生了一连串的连锁反应,我们不得不停下来思考电视媒体的改变,同时思考电视媒体将来的发展趋势,从中发现问题,努力去解决这些问题,促进电视在良性的环境中继续发展下去。

参考文献:

第9篇:卫星通信论文范文

论文关键字:移动 通信 ip

论文摘要:移动 IP 为移动主机在移动过程中保持原来通信不间断提供了实现方法,隧道技术 是移动 IP 的关键技术之一。本文在深入学习移动 IP 的基础知识之后,给出了移动节点的一个具体的实现,具有一定实践意义。

1 移动通信中移动 IP原理分析

移动 IP 中的隧道技术有三种封装方式:IP 的 IP 封装(IP in IP Encapsulation),最小封装(Minimal Encapsulation)和通用路由封装(Generic Routing Encapsulation)。

在移动 IP 中,隧道的入口为移动节点的家乡,隧道的出口为移动节点的外地。家乡需要实现封装功能,封装后的数据包能到达外地,外地接到数据包后,进行解封装,然后将数据包路由给移动节点。数据包离开隧道入口后,在没有到达隧道出口前,可能出现路由环使它又回到了隧道入口处的情况,这样每次隧道都为它加封一个 IP 报头,而每个新的报头都有自己的生存时间域(TTL)值,这样就会出现数据包一直增大下去。为了防止这种递归封装,可采用如下机制:预封装的数据包的源地址就是隧道入口地址,此时假设递归封装出现;预封装的数据包的源地址与隧道入口处路由表指示的隧道出口地址相同,此时也假设递归封装出现。

同时,如果家乡要将移动节点家乡链路上的广播包送给移动节点,必须采用多重封装,这时,里面一层隧道是从家乡到移动节点的家乡地址,外面一层隧道是从家乡到移动节点的转交地址。因为,如果不采用多重封装的话,外地解封装后收到的是广播地址,它就不知道怎么办了。因此,这种现象应该作为防递归封装中的一种特殊情况处理。

在解封装中,主要是将新 IP 报头去掉,使原来 IP 数据报恢复出来,因此相对较为简单。移动 IP 中,移动节点的外地已经保存了移动节点的注册信息,它能够将解封装后得到的数据报路由给移动节点。这样,就完成了从一个节点向移动节点发送一次数据的全过程。

2 移动IP节点在移动过程中通信的实现

通常情况下,按照[RFC 2002]的标准,根据 IPv4 的移动 IP 方案规定,移动节点在外地链路上应该有一个外地位于隧道的出口,将从隧道发送过来的数据包转发给已经移动到该链路上的移动节点,但是随着 IPv6 即将成为事实上的下一代互联网的标准协议,地址空间问题已经彻底的解决,移动 IPv6 协议中取消了外地。在本文,为了简化问题的实现,我们规定,移动节点在外地链路上的转交地址全部都是配置转交地址,即不需要外地的转发,移动节点直接位于隧道的出口,接收数据包。

2.1 移动节点的工作方式

移动节点基本工作方式有 5 个方面:

搜索:搜索是移动节点能维持正常通信的前期工作,通过搜索移动节点首先确定自己的位置。

注册:移动节点确定自己在外地链路的时候,循环给家乡带理发送一个 UDP 包,通知它自己当前的 IP 地址,即外地链路取得的转交地址,直到收到服务器的应答消息。

注销:移动节点重新回到家乡链路的时候,循环给家乡带理发送一个 UDP 包,直到收到家乡的应答消息。

接收数据包:移动节点在家乡链路接收数据包和固定节点的工作机制完全一样。

发送数据包:如果移动节点确定自己在家乡链路上,它象固定节点一样,使用 TCP/IP 协议,不需要对数据包进行额外处理,直接发送;否则,移动节点会发现要发送的数据包的源地址是当前链路的转交地址,因此,它先将发送包源地址修改为家乡地址,然后再发送。

2.2 搜索

移动节点利用搜索过程主要完成三个功能,即判定自身当前是连在家乡链路上还是外地链路上;检测自身是否已经切换了链路;如果已经处于外地链路,则取得外地链路上的转交地址。 转贴于  搜索由两条简单的消息构成。

第一条消息是广播消息,家乡利用这个消息向移动节点宣布它们的功能。当一个节点在一条链路上被配置成家乡服务器的时候,它就在这条链路上广播或组播广播消息,这使得连到这条链路上的移动节点可以判定该链路上是否有存在。如果有,可以从广播消息中取得服务器的IP地址,并且判定的功能是什么。

第二条消息是请求消息,当移动节点没有耐心等待下一个周期发送的广播消息时,它可以发送请求消息。这个消息的唯一目的就是让链路上的所有立即发送一个广播消息。有些时候,移动节点快速地切换链路,而发送广播消息的频率相比而言就太慢了,这时请求消息就非常有用了。由于密钥管理上的困难,移动IP不要求对这两种消息进行确认。

2.3 注册、注销机制

移动IP的注册过程在搜索之后。此时,移动节点已经可以判断出自己的位置,是处于家乡链路还是处于外地链路。当移动节点发现它的网络接入点从一条链路切换到另一条链路上时,它就要进行注册。另外,由于这些注册也有一定的生存时间,所以有些时候,移动节点的位置并没有移动,它也要在现有注册过期时进行重新注册。

移动IP的注册过程是:通知家乡它在外地链路取得的转交地址;使一个要过期的注册重新生效;在回到家乡链路上时要进行注销操作。

2.4 传递数据包的选路

根据移动节点的当前位置进行数据包选路的技术,这是移动IP的最主要技术之一。我们必须考虑两种情况:移动节点连接在家乡链路上时和移动节点连接在外地链路上时。后一种情况还有两种情形:移动节点采用的是转交地址还是配置转交地址。由于IPv6已经成为下一代互联网事实上的标准协议,并且IPv6不存在地址空间问题,因此,在IPv6下,移动IP将没有外地。

当注册工作完成之后,移动节点无论漫游到Internet的任何地方,都会通过注册机制通知它的家乡它目前所取得的IP地址,使得家乡能够转发那些试图与它通信的网络节点给它发送的数据包,这里,我们不关心移动节点在外地链路是如何取得配置转交地址的,我们假定移动节点已经通过某种办法得到了一个外地链路上的配置转交地址,然后将这个地址通知给它的家乡。我们这里不考虑家乡如何将送往移动节点的数据包通过隧道路由给移动节点,这部分工作是另一位同学的毕业论文所涉及的内容,我们仅仅考虑移动节点需要做的处理。由于数据的通信是双向的,因此,处于外地链路上的移动节点涉及的工作就分为接收数据包和发送数据包两大部分。

3 总结

移动 IP 为移动主机在移动过程中保持原来通信不间断提供了实现方法,隧道技术是移动 IP 的关键技术之一。当通信节点向移动节点发送数据报时,必须使用到隧道技术。本文介绍了移动 IP 中隧道技术的基本原理,以及给出了一种在 Linux 系统下实现它的方法。对于实现途径,主要是在 Linux 内核中加入程序模块,用以完成隧道技术的功能。随着当今电子商务的蓬勃发展,人们对于新的通信业务的要求越来越高,这是互联网及 TCP/IP 协议成功发展的必然结果。从而诞生出下一代的互联网协议 IPv6,因此,随着移动用户和设备的飞速发展,基于 IPv6 的移动 IP 协议必然会迎来更广泛的发展前景。

参考文献

[1]裘晓峰.等译《移动 IP》机械工业出版社

李承恕. 第3代移动通信中的卫星移动通信[J]. 中兴新通讯, 1998, (06)