衛星通信系統的發展及其關鍵技術
1.1衛星通信發展現狀
衛星通信技術發展十分迅速,20世紀60年代時,衛星通信只是在軍事上得到了應用,到了70年代時,衛星通信的發展達到了頂峰,90年代時,光纖通信誕生了,這對衛星通信造成了一次沖擊,但衛星有它自己獨特的特點,如衛星具有多址連接方式、可以按需分配帶寬等特點,這些是光纖通信所不能及的,所以衛星通信在偏遠地區,越洋通信中被優先選用。星上交換作為衛星通信的核心部分,受到國內外學者的深度研究,星上技術結合ATM,使得衛星ATM技術成為衛星領域的一個研究熱點。目前許多國家就衛星ATM已經展開了深入研究,期望在未來有一個質的飛躍。
1.2現今衛星通信遇到的難點
(1)衛星通信的成本因素。眾所周知,在長距離通信中,最需要的技術就是衛星通信,因為衛星通信具有通信容量大、覆蓋地域廣、不受地理條件限制和通信方式機動靈活等優點。但是隨著對通信資費的調整后,長途通信費用大幅下降,但衛星的轉發器費用卻并沒有因此而改變,因此使得衛星通信成本還是很高。
(2)衛星通信中寬帶IP問題。當前,寬帶IP衛星通信中基本上都是采用ATM傳輸技術,因為ATM的性能可以滿足歐美等地的性能指標要求。但當系統采用RS塊編碼、交織以及FEC技術時,雖然提高了衛星鏈路的傳輸質量,卻也在無形中增加了衛星ATM實現的復雜度,這與現在運用的衛星通信技術是不相同的。
(3)衛星通信中數據速率問題。當前是信息時代,需要有更加快捷的方式來及時地傳輸信息,而傳統的基于頻分復用和碼分復用技術已經無法滿足衛星通信的需求,隨之出現了分組交換技術;同時,長距離的傳輸也帶來了延時問題,這就需要通過快而有效的方法來解決延時對實時數據的影響問題。
2衛星通信系統中的關鍵技術
2.1數據壓縮技術
隨著科學技術的發展,數據壓縮技術已經發展得很成熟,尤其是在數據處理相關領域。數據壓縮可以給通信帶來很大的方便,例如節約了時間、提高了頻帶利用率、節約了存儲空間等。數據壓縮標準有很多,但被人們廣泛采用的標準主要是對靜止圖像壓縮編碼的ISO標準以及CCITT的H.26標準。而在衛星通信中主要采用的是MPEG62,該項技術主要是面向對象的,而且在多媒體同步方面發揮了很好的作用,同時它的實時交換、實施表現等方面也做得很完美。
2.2智能天線系統
降雨以及大地對電磁波的吸收從很大程度上導致高頻段的衛星ATM網絡產生突發錯誤,而且衛星本身也存在各種限制和隨機錯誤,這就需要通過智能天線的多波束來覆蓋到更廣的區域,例如,可以采用多波束快速跳變系統;同時在低軌道系統中采用蜂窩式天線來實現跟蹤和同頻復用功能;星上和同步軌道系統要想構成蜂窩式覆蓋圖就必須要采用相控陣列天線。
2.3多址接入技術
針對接入方式,ATM/TDMA多址接入方式比FDMA和CDMA更適合星上處理衛星對多址接入的要求,因為此種方式有較好的信息傳輸角度、網絡應用靈活性好等特點。但是,TDMA方式對速率和發射功率要求很高,這在無形中就增加了解調器的實現難度,同時也增加了載波功率與噪聲功率密度的比值的要求。為了克服上述問題,該領域專家提出了一種新的方式,采用多頻質的TDMA,即MF-TDMA(MultipleFrequency-TDMA)多址接入技術,它是將FDMA于TDMA相結合,這樣可以降低每個TDMA鏈路的接入速率和調制解調器的工作速率,同時對上行鏈路的值C/N0(C/N0=E/N0*Rb)的要求也減弱了。
2.4衛星激光通信技術
衛星通信要求速率很高,這就需要采用激光進行通信。衛星通信采用激光可以提升衛星的通信量和保密性,減輕了衛星的重量和大小;在大氣層外,沒有大氣的干擾,通信更加準確,同時也降低了誤碼率;運用激光可以提升數據的傳輸速率以及系統的可靠性;同時衛星通信也互不干擾,最主要的是,采用激光通信可以大幅度地降低延時,使信息能夠得到及時傳輸,激光的這些優點都被發揮得淋漓盡致。有專家預測,激光技術運用到衛星通信中將是很有前途的,對通信行業的發展起到不可替代的作用。
2.5信道糾錯編碼技術
眾所周知,在衛星通信中難免會產生錯誤,尤其是在衛星通信的過程中。ATM信元在面對突發錯誤時會產生很大的錯誤。在ATM信元中,位于ATM信頭的最后一個字節是信頭差錯控制(HEC),它主要是通過檢測和糾正單比特錯誤以及檢測是否
責任編輯:何健
-
重新審視“雙循環”下的光伏行業
2020-11-02光伏行業,光伏技術,光伏出口 -
能源轉型進程中火電企業的下一程
2020-11-02五大發電,火電,煤電 -
國內最高額定水頭抽蓄電站2#引水上斜井滑模混凝土施工順利完成
2020-10-30抽水蓄能電站,長龍山抽水蓄能電站,水力發電
-
能源轉型進程中火電企業的下一程
2020-11-02五大發電,火電,煤電 -
資本市場:深度研究火電行業價值
2020-07-09火電,火電公司,電力行業 -
國家能源局印發2020年能源工作指導意見:從嚴控制、按需推動煤電項目建設
2020-06-29煤電,能源轉型,國家能源局
-
高塔技術助力分散式風電平價上網
2020-10-15分散式風電,風電塔筒,北京國際風能大會 -
創造12項世界第一!世界首個柔性直流電網工程組網成功
2020-06-29?清潔能源,多能互補,風電 -
桂山風電項目部組織集體默哀儀式
2020-04-08桂山風電項目部組織
-
國內最高額定水頭抽蓄電站2#引水上斜井滑模混凝土施工順利完成
2020-10-30抽水蓄能電站,長龍山抽水蓄能電站,水力發電 -
今后秦嶺生態環境保護區內不再審批和新建小水電站
2020-06-29小水電,水電站,水電 -
3.2GW!能源局同意確定河北新增三個抽水蓄能電站選點規劃
2020-06-29抽水蓄能,抽水蓄能電站,國家能源局
-
重新審視“雙循環”下的光伏行業
2020-11-02光伏行業,光伏技術,光伏出口 -
官司纏身、高層動蕩、工廠停產 “保殼之王”天龍光電將被ST
2020-09-11天龍光電,光伏設備,光伏企業現狀 -
央視財經熱評丨光伏發電的平價時代到了嗎?
2020-08-24儲能,光伏儲能,平價上網