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衛(wèi)星通信概念精選(九篇)

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衛(wèi)星通信概念

第1篇:衛(wèi)星通信概念范文

1非線性抗干擾技術(shù)分析

在實(shí)際的非線性抗干擾技術(shù)研究中,首先研究了非線性抗干擾技術(shù)的主要概念與技術(shù)特點(diǎn)。這一研究包括了以下內(nèi)容。

1.1非線性抗干擾技術(shù)概念分析

衛(wèi)星通信抗干擾實(shí)際過程中,非線性技術(shù)的應(yīng)用是一項(xiàng)新興的抗干擾技術(shù)。在實(shí)際的通信應(yīng)用這一技術(shù)主要是利用非線性函數(shù)原理,對接收到的衛(wèi)星通信信號開展分析、處理,在信息數(shù)據(jù)中提取出有效的通信信號以及干擾信號數(shù)據(jù)特征,并將其加入到抗干擾數(shù)據(jù)分析中,為衛(wèi)星信號接收抗干擾提供數(shù)據(jù)參考支持,實(shí)現(xiàn)抗干擾工作的完成。

1.2非線性抗干擾技術(shù)主要特點(diǎn)分析

在實(shí)踐的技術(shù)應(yīng)用中,將非線性技術(shù)與線性信號處理技術(shù)進(jìn)行了技術(shù)比較研究。在研究中發(fā)現(xiàn),非線性技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中具有以下特點(diǎn)。

1.2.1非線性技術(shù)應(yīng)用更廣泛

隨著電子類產(chǎn)品與各種新型通信技術(shù)發(fā)展,在實(shí)踐研究中發(fā)現(xiàn),衛(wèi)星通信信號的干擾性信號正在不斷地增加與變化中。對于這種復(fù)雜性情況的出現(xiàn),非線性技術(shù)在應(yīng)用中比線性技術(shù)處理的信號類型更加廣泛的特點(diǎn)。特別是對于非平穩(wěn)信號等特殊的信號類型,非線性技術(shù)都可以進(jìn)行有效處理。這就使得其在實(shí)踐應(yīng)用中,對于復(fù)雜的干擾信號處理,更加具有優(yōu)勢性也更加實(shí)用。

1.2.2非線性技術(shù)在信號寬帶處理中更有優(yōu)勢

在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),非線性技術(shù)在實(shí)踐中可以處理的信號帶寬更寬。這就使得這一技術(shù)在抗干擾實(shí)際過程中,可以建立其更多的干擾信號模型,保證抗干擾工作的效率與質(zhì)量。特別是隨著衛(wèi)星通信間內(nèi)部信號干擾情況的增加,非線性技術(shù)的應(yīng)用為特殊性干擾信號模型的建立提供了保障。

1.2.3具有線性技術(shù)的共同優(yōu)勢

在實(shí)際應(yīng)用中發(fā)現(xiàn),非線性技術(shù)不僅具有其特有的優(yōu)勢,還包括線性技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢。尤其是在信號數(shù)據(jù)篩選與分析過程中,2種技術(shù)的優(yōu)勢都得到了體現(xiàn)與保證,這就使其更加具有實(shí)用性的特點(diǎn)。

1.3當(dāng)前非線性技術(shù)在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用探析

正是因?yàn)榉蔷€性技術(shù)在信號抗干擾因應(yīng)用中據(jù)有以上的特點(diǎn),所以在實(shí)際的應(yīng)用中,特別是衛(wèi)星通信抗干擾應(yīng)用中這一技術(shù)已經(jīng)成為了較為常用的技術(shù)內(nèi)容。尤其是隨著衛(wèi)星通信信號干擾類型以及干擾信號帶寬的增加,通信干擾信號模型的復(fù)雜性也在不斷地增加。在這種情況下,必須針對這些實(shí)際技術(shù)問題,開展的衛(wèi)星通信非線性抗干擾技術(shù)實(shí)踐研究就既可以提高衛(wèi)星通信的整體質(zhì)量與效率;同時(shí),為通信技術(shù)整體發(fā)展提供了支持,時(shí)實(shí)用的技術(shù)研究工作。

2當(dāng)前非線性技術(shù)發(fā)展探析

在非線性技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用研究中,對其技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行了實(shí)踐性研究工作。在研究過程中發(fā)現(xiàn),在當(dāng)前衛(wèi)星通信抗干擾實(shí)踐中,其主要的實(shí)踐技術(shù)包括了以下3類。

2.1高階譜分析技術(shù)在實(shí)踐中的應(yīng)用

在衛(wèi)星通信非線性抗干擾技術(shù)的應(yīng)用中,高階譜分析技術(shù)的應(yīng)用具有十分重要的實(shí)用性。在實(shí)際應(yīng)用中這一技術(shù)主要用于處理和分析非線性、非高斯信號的過程。在抗干擾過程中,這一技術(shù)主要具有以下的特點(diǎn)。首先,可以在抗干擾過程中,高階譜技術(shù)能夠有效的抑制高斯噪聲,起到特殊的抗干擾作用。其次,在技術(shù)應(yīng)用中,這一技術(shù)具有高分辨率的特點(diǎn);同時(shí),可以獲取到信號數(shù)據(jù)的相位信息、能量、相關(guān)非線性參數(shù)等各類實(shí)用性數(shù)據(jù),為抗干擾提供數(shù)據(jù)支持。最后,在抗干擾過程中,這一技術(shù)可以很好按照相關(guān)處理要求,其他抗干擾技術(shù)開展結(jié)合式的工作,同時(shí)提取出通信信號中更為復(fù)雜的特點(diǎn)信息。正因?yàn)檫@一技術(shù)具有以上的特點(diǎn),使其在有更高的應(yīng)用發(fā)展?jié)摿Α?/p>

2.2自適應(yīng)濾波與均衡技術(shù)在抗干擾數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用

在衛(wèi)星通信抗干擾技術(shù)應(yīng)用中,以非線性函數(shù)為技術(shù)支持,發(fā)展出的對接收信號變換技術(shù),對于抗干擾技術(shù)發(fā)展具有極大的實(shí)際意義。在這類技術(shù)的發(fā)展中,自適應(yīng)濾波與均衡技術(shù)使其最為重要的技術(shù)代表。在實(shí)際的應(yīng)用中,這項(xiàng)技術(shù)的主要應(yīng)用如下。技術(shù)人員對通信信號進(jìn)行變換處理,繼而在通信信號中篩選出一定數(shù)量的正常信號或干擾信號數(shù)據(jù)。在這一過程中,篩選出的信號數(shù)據(jù)更加的精準(zhǔn)與細(xì)化,提高數(shù)據(jù)信息自身的自適應(yīng)濾波以及均衡性能,使信號抗干擾恢復(fù)工作效率與質(zhì)量得到更好的提升。

2.3非線性優(yōu)化算法對衛(wèi)星通信抗干擾的作用

在衛(wèi)星信號抗干擾技術(shù)應(yīng)用過程中,非線性信號處理技術(shù)具有較為明顯的優(yōu)勢性作用。但是在技術(shù)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),在信號數(shù)據(jù)的計(jì)算過程中,大部分技術(shù)過程中依然采用的是解析近似或者數(shù)值計(jì)算的方法完成。使用這些計(jì)算處理方式完成的非線性計(jì)算,很容易在計(jì)算過程中出現(xiàn)局部極值以及巨大的計(jì)算量的問題,繼而造成數(shù)據(jù)計(jì)算錯(cuò)誤或難以進(jìn)行的情況出現(xiàn)。正因如此,在非線性數(shù)據(jù)處理研究中,如何更好的結(jié)合非線性數(shù)學(xué)計(jì)算方法,對抗干擾數(shù)據(jù)計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化處理,就成為了當(dāng)前技術(shù)研究的主要內(nèi)容。在實(shí)際研究中技術(shù)研究者發(fā)現(xiàn),在數(shù)學(xué)領(lǐng)域非線性計(jì)算方法主要包括了蒙特卡洛抽樣、貢獻(xiàn)因子等內(nèi)容。在實(shí)際的非線性計(jì)算方法優(yōu)化中,這些計(jì)算方法的使用很好的降低了非線性技術(shù)應(yīng)用的復(fù)雜度;同時(shí),為這一技術(shù)的發(fā)展提供了技術(shù)性的支持。

3國內(nèi)外技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用現(xiàn)狀分析

在衛(wèi)星通信過程非線性抗干擾技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐研究中,分別針對國內(nèi)外技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐進(jìn)行了調(diào)研工作。首先在國際技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用中,衛(wèi)星通信信號非線性抗干擾技術(shù)應(yīng)用較早。如在美國戈達(dá)德航天中心的研究中,很早就針對非線性和非平穩(wěn)信號的抗干擾問題進(jìn)行了專項(xiàng)的設(shè)計(jì)研究工作,并以此為目的提出了HHT變換技術(shù)研究理論。隨著美國等國家在航天、衛(wèi)星通信等技術(shù)的不斷發(fā)展,以及其對通行安全要求的增加,非線性抗干擾技術(shù)已經(jīng)得到了極大的發(fā)展,甚至部分技術(shù)成果已經(jīng)投入民用領(lǐng)域。在我國的技術(shù)研究中,雖然非線性抗干擾技術(shù)起步較晚,但是在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)得到了實(shí)踐研究成果。如在北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星通信中,上非線性抗干擾技術(shù)就得到了良好的實(shí)踐應(yīng)用。這種應(yīng)用的出現(xiàn),表明了我國衛(wèi)星通信中非線性抗干擾技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從研究到實(shí)踐應(yīng)用的過程。

4結(jié)語

第2篇:衛(wèi)星通信概念范文

1衛(wèi)星通信簡述

1.1衛(wèi)星通信的概念

作為無線電通信中的其中一種,衛(wèi)星通信技術(shù)的產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)了無線電通信的無障礙溝通。在這種技術(shù)的作用下,無線電終端可以與任意點(diǎn)進(jìn)行信息交流和溝通。簡單來講,衛(wèi)星通信技術(shù)由兩部分組成,即地球站部分和衛(wèi)星站部分。而衛(wèi)星通信技術(shù)則是一種程序繁雜的通信技術(shù),需要一個(gè)特定的空間站作為信息中轉(zhuǎn)站。在這個(gè)中轉(zhuǎn)站作用下,地球上的任意兩站才能正常進(jìn)行信息交流。通常情況下,這種特定的空間站都是一顆固定衛(wèi)星。

1.2衛(wèi)星通信的特點(diǎn)

首先,衛(wèi)星通信的覆蓋面積極廣,只要是地球上的兩站點(diǎn)處于衛(wèi)星信號的輻射范圍內(nèi),這兩站點(diǎn)就可以進(jìn)行無線電通信。由于這種傳輸方式能夠完全屏蔽外界干擾,所以這種通信方式能夠充分保證其可靠性。從客觀角度講,衛(wèi)星通信的本質(zhì)不會受外界環(huán)境所影響。無論是地球上的高山、大型建筑等客觀存在體,還是洪水地震、臺風(fēng)海嘯等自然災(zāi)害,影響或摧毀的都只是地球站的具體設(shè)施,對空間站里的衛(wèi)星設(shè)備毫無影響。其次,衛(wèi)星通信的設(shè)置步驟也極其簡單。只要對特殊電路進(jìn)行設(shè)置即可,不僅節(jié)省了做工過程,還避免了資源損耗。更重要的是,這種通信方式屬于生態(tài)通信,不會破壞自然環(huán)境。這一點(diǎn)是傳統(tǒng)電纜通信和光纜通信無法做到的。盡管如此,衛(wèi)星通信也具有相應(yīng)的缺點(diǎn),就是造價(jià)成本極高。因?yàn)樾l(wèi)星通信所應(yīng)用的儀器或設(shè)備都屬于高科技產(chǎn)品,所以,衛(wèi)星通信的整體運(yùn)行成本就格外昂貴。這些衛(wèi)星通信儀器和設(shè)備集先進(jìn)科學(xué)技術(shù)和工藝制作技術(shù)為一體,不僅做工精良,還具備極高的精密度。最后,衛(wèi)星通信非常簡單,其簡單性由自身使用的傳輸方式?jīng)Q定。作為衛(wèi)星通信常用的傳輸方式,無線電傳輸具有非常簡單的操作性。基于過程操作的簡單性,信號丟失或缺失的可能性被大大提高,會導(dǎo)致相關(guān)通信信息的大量丟失。針對這種情況,將衛(wèi)星通信與傳統(tǒng)的電纜通信和光纜通信進(jìn)行比較。還是光纜通信的安全性較高,且保密性也更好。光纜通信采用的傳輸方式是光波傳輸,光波的活動(dòng)在光纜內(nèi)部進(jìn)行,完全不受外界環(huán)境、氣候等各方面因素影響,從而能夠更好地進(jìn)行信息傳送。而針對通話傳輸情況,雖然光纜通信技術(shù)水平就不如衛(wèi)星通信技術(shù)水平,但兩者都需要不斷進(jìn)行相關(guān)技術(shù)的改革和創(chuàng)新。

2語音傳輸技術(shù)在衛(wèi)星通信中的實(shí)際應(yīng)用

不同于傳統(tǒng)電纜和光纜通信,衛(wèi)星通信的適用領(lǐng)域更加特別。一方面,衛(wèi)星通信受自身缺陷制約,到目前為止都是光纜通信最重要的后備資源。從這方面講,衛(wèi)星通信充分彌補(bǔ)了光纜通信在信息傳輸過程中的缺點(diǎn)和不足。另一方面,衛(wèi)星通信的通信量容量較小,嚴(yán)重限制了語音通信的應(yīng)用和發(fā)展。光纜通信的常規(guī)容量十分巨大,其潛在寬帶平均可達(dá)20THz。對比而言,衛(wèi)星通信想要達(dá)到光纜通信的容量,還需要相當(dāng)長的奮斗時(shí)間。所有衛(wèi)星通信行業(yè)的人都知道,衛(wèi)星通信系統(tǒng)常用的編碼調(diào)制方式結(jié)合了卷積碼、QAM與QPSK。這也是當(dāng)前商家應(yīng)用最為頻繁的方式。但是,這種方式有一個(gè)致命的缺點(diǎn),就是不能實(shí)現(xiàn)無線電信號的高效傳輸。從某種層面講,這種無線電信號損失也屬于信息資源流失的其中一種。這種方式不能實(shí)現(xiàn)無線電信號高效傳輸?shù)母驹蚴钦`碼率。作為無線電信號傳輸?shù)闹萍s者,通信系統(tǒng)的誤碼率與卷積碼相似,都需要在特定情況下才能進(jìn)行功能啟動(dòng)。正是因?yàn)槿绱藦?fù)雜的啟動(dòng)過程,衛(wèi)星通信系統(tǒng)的自身缺陷才會展現(xiàn)得越來越明顯,同時(shí)也附帶降低了衛(wèi)星通信中語音信息的傳輸效率。這種低效率的語音信息傳輸不僅嚴(yán)重制約了語音傳輸技術(shù)在衛(wèi)星通信中的拓展和應(yīng)用,還嚴(yán)重阻礙了衛(wèi)星通信相關(guān)功能的發(fā)展和創(chuàng)新。因此,想要切實(shí)提升語音在衛(wèi)星通信中的傳輸效率和質(zhì)量,就必須進(jìn)行編碼、譯碼等的調(diào)整和創(chuàng)新,并不斷進(jìn)行編碼技術(shù)、譯碼技術(shù)等相關(guān)科學(xué)技術(shù)的改進(jìn)和提升。為了解決原有語音傳輸技術(shù)在衛(wèi)星通信過程中存在的問題,并消除其不良影響,相關(guān)技術(shù)研究者將TCM/IDR技術(shù)運(yùn)用在衛(wèi)星通信領(lǐng)域。TCM/IDR技術(shù)是一種新型的語音傳輸技術(shù),中文可翻譯為格形編碼調(diào)制語音傳輸技術(shù)。這種技術(shù)將原有技術(shù)的編碼和調(diào)制的相關(guān)運(yùn)用順序進(jìn)行改變,把原本相互獨(dú)立的兩個(gè)過程相互統(tǒng)一。這樣不僅可以有效避免通信信息的失誤,還可以充分保證原有信道傳輸速率和帶寬的穩(wěn)定。同時(shí),這種技術(shù)的附帶性能可以將誤碼率固定在最低位置,從而成功實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星通信的高速傳輸。總而言之,格形編碼調(diào)制語音傳輸技術(shù)作為最受歡迎的網(wǎng)格編碼調(diào)制技術(shù),無論是其性能改革,還是其優(yōu)勢改革,都是非??捎^的。

3結(jié)束語

第3篇:衛(wèi)星通信概念范文

本文在分析現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上總結(jié)了現(xiàn)有寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展基礎(chǔ),發(fā)展中遇到的問題,以及發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星通信;寬帶;通信系統(tǒng)

通信基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的日臻完善和Internet的商業(yè)化興起,以及交互式多媒體業(yè)務(wù)的迅速增加,都推動(dòng)了寬帶衛(wèi)星通信的發(fā)展。目前,國際上許多國家都對寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)進(jìn)行了研究,并已著手設(shè)計(jì)和開發(fā)寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)。發(fā)展寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)己成為當(dāng)前通信的新熱點(diǎn)之一。寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)既能夠在遠(yuǎn)距離通信傳輸上充分發(fā)揮衛(wèi)星通信的作用,又能夠進(jìn)一步向用戶提供從話音到數(shù)據(jù)、從低速到高速、從單一通信到多媒體通信、從固定到移動(dòng)等各種通信方式。寬帶衛(wèi)星通信不僅要面向企業(yè)集團(tuán)、多媒體提供商,也要在圖像傳輸、衛(wèi)星數(shù)字電視直播、多媒體信息廣播、寬帶接入、交互式遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療等方面逐步向個(gè)人服務(wù)方面發(fā)展。時(shí)至今日,衛(wèi)星原有的許多優(yōu)勢己無法與地面光纖通信相比,衛(wèi)星僅存的優(yōu)勢只剩下廣播、建設(shè)周期短以及建設(shè)成本與通信距離無關(guān)的特性。但在未來相當(dāng)長的一段時(shí)間里,衛(wèi)星在寬帶業(yè)務(wù)上還將有所作為。對于時(shí)延要求低以及具有廣播/組播性質(zhì)的高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(如大容量數(shù)據(jù)傳輸、多媒體廣播、因特網(wǎng)寬帶接入、衛(wèi)星遠(yuǎn)程應(yīng)用、多媒體雙向互動(dòng)等業(yè)務(wù))來說,衛(wèi)星具有極大的優(yōu)越性。

上世紀(jì)90年代以來,商業(yè)網(wǎng)絡(luò)逐漸向基于TCP/IP因特網(wǎng)協(xié)議的分組交換型網(wǎng)絡(luò)發(fā)展。與此同時(shí)利用衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供大容量數(shù)據(jù)傳輸和組播廣泛地引起了人們的關(guān)注,使人們開始考慮使用衛(wèi)星傳輸IP業(yè)務(wù)的可能性。衛(wèi)星IP技術(shù)就是將衛(wèi)星業(yè)務(wù)搭載在EP網(wǎng)絡(luò)層上營運(yùn)的技術(shù)。這種技術(shù)有利于吸收采納目前蓬勃發(fā)展的IP技術(shù),降低技術(shù)成本。國際電聯(lián)的ITU-T SGB是多協(xié)議和IP網(wǎng)絡(luò)及其互通研究組,負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和長期網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的研究。SGB將開展有關(guān)衛(wèi)星IP體系結(jié)構(gòu)的研究,第一步研究的對象是高級衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu),研究目標(biāo)是構(gòu)筑衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)框架,闡述不同類型衛(wèi)星系統(tǒng)特有的能力,描繪現(xiàn)有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)。

基于IP的因特網(wǎng)業(yè)務(wù)是寬帶業(yè)務(wù)的重要組成部分,而IP技術(shù)的QOS的問題一直困擾業(yè)內(nèi)人士,衛(wèi)星要提供具有競爭力的寬帶業(yè)務(wù)能力就要建設(shè)滿足QOS的寬帶系統(tǒng)。面對各種系統(tǒng)的競爭,如何在技術(shù)上保證提供業(yè)務(wù)的低價(jià)優(yōu)質(zhì),以及占領(lǐng)市場,是寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)得以生存和發(fā)展的關(guān)鍵。目前,寬帶衛(wèi)星系統(tǒng)已采用Ka波段,而Ka波段傳播特性受降雨衰耗的影響較大,這一點(diǎn)為人們所普遍關(guān)注。目前約有20個(gè)Ka(Ku)波段LEO/MEO/GEO寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng),這些系統(tǒng)主要用于多信道廣播、Internet和Intranet的遠(yuǎn)程傳送以及作為地面多媒體通信系統(tǒng)的接入手段,成為實(shí)現(xiàn)全球無縫個(gè)人通信、Internet空中高速通道必不可少的手段。主要的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)II一總結(jié)如圖1。

一、寬帶多媒體衛(wèi)星通信發(fā)展的基礎(chǔ)

(一)Internet迅速發(fā)展的需求

二十世紀(jì)九十年代互聯(lián)網(wǎng)商用化以來,互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展成為全球最大的信息基礎(chǔ)設(shè)施?;ヂ?lián)網(wǎng)己成為全球最大的多媒體網(wǎng)絡(luò),幾乎所有的通信系統(tǒng)都成為了互聯(lián)網(wǎng)的組成部分,如先后出現(xiàn)了基于SDH/DWDM的光纖互聯(lián)網(wǎng)、基于WAP/GPRS的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、基于Cable Modem的有線電視互聯(lián)網(wǎng)。同樣,基于VSAT,出現(xiàn)了衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)。Internet是當(dāng)今發(fā)展最快的業(yè)務(wù),各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)都在向提供高質(zhì)量IP業(yè)務(wù)的方向發(fā)展,在大范圍覆蓋和長距離傳輸方面具有優(yōu)勢的衛(wèi)星通信與Internet的結(jié)合無疑是通信發(fā)展的一個(gè)重要方向,因?yàn)樾l(wèi)星通信和Internet所具有的地域國際性,新的衛(wèi)星系統(tǒng)將加強(qiáng)全球通信基礎(chǔ)設(shè)施,使普遍接入Internet成為可能。同時(shí)由于Internet的爆炸性增長,不斷推出許多新業(yè)務(wù),對這些業(yè)務(wù)的需求為這種新系統(tǒng)創(chuàng)造了市場機(jī)會。寬帶衛(wèi)星通信市場前景可觀,其原因就在于Internet的發(fā)展和廣泛應(yīng)用。

由于衛(wèi)星通信具有空間跨越、遠(yuǎn)程通信和廣播等獨(dú)特的功能,因而成為互聯(lián)網(wǎng)擺脫目前困境的一個(gè)重要途徑??梢?,衛(wèi)星通信與互聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合是一種必然的趨勢。事實(shí)上,針對互聯(lián)網(wǎng)存在的問題,比較有效的解決方案是內(nèi)容投遞網(wǎng)(CDN-Contents Delivery Network)。CDN工作的基本原理是服務(wù)提供商在各地設(shè)立自己的、主要由緩存服務(wù)器構(gòu)成的服務(wù)點(diǎn),通過自己的專用網(wǎng)絡(luò)將內(nèi)容向網(wǎng)絡(luò)的邊緣分布,即盡可能地將內(nèi)容本地化,以有效地解決了骨干阻塞、接入困難、內(nèi)容分發(fā)效率低等諸多問題,從而起到對互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行加速的作用,并進(jìn)一步改善QoS aCDN的實(shí)現(xiàn)途徑主要有地面網(wǎng)絡(luò)和衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)兩種[6],這兩種內(nèi)容投遞CDN各有千秋,實(shí)際使用中的CDN有不少是由兩者混合而成的,但是基于衛(wèi)星通信的CDN在數(shù)量上更多。

(二)未來業(yè)務(wù)的龐大潛在需求

據(jù)Andersen咨詢公司的研究預(yù)測,2002年前,整個(gè)世界傳輸業(yè)務(wù)的寬帶市場價(jià)值650億美元,大約12%即80億美元由衛(wèi)星通信分享,2005年之前,衛(wèi)星通信分享的市場份額將達(dá)到160億美元

(三)寬帶多媒體衛(wèi)星通信技術(shù)基礎(chǔ)

衛(wèi)星通信的可用頻譜資源很有限,C波段和Ku波段的應(yīng)用已非常擁擠,建設(shè)寬帶網(wǎng)必然導(dǎo)致采用更高頻率。目前設(shè)計(jì)中的寬帶衛(wèi)星通信網(wǎng)基本都采用Ka頻段,通過GEO, MEO, L'EO或混合分層衛(wèi)星群系統(tǒng)提供多媒體交互式業(yè)務(wù)和廣播業(yè)務(wù)。采用此方案一方面是業(yè)務(wù)的要求,另一方面也因?yàn)橛兄夹g(shù)基礎(chǔ)。

(四)頻率資源支持

寬帶網(wǎng)的出現(xiàn)必然導(dǎo)致可用頻譜資源的缺乏,解決的辦法之一就是采用更高頻率。非同步軌道全球?qū)拵l(wèi)星系統(tǒng)推出不久就受到重視,WRC295大會為工作于19-29GHz頻段的非同頻軌道衛(wèi)星固定業(yè)務(wù)系統(tǒng)分配了400MHz帶寬,WRC297又新分配了100MHz帶寬。

二、寬帶衛(wèi)星通信發(fā)展面臨的問題

(一)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)

經(jīng)由衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)分組經(jīng)歷的全部端到端時(shí)延由以下各時(shí)延總和構(gòu)成:傳輸時(shí)延(一個(gè)站點(diǎn)從開始發(fā)送數(shù)據(jù)幀到數(shù)據(jù)幀發(fā)送完畢所需要的全部時(shí)間);上、下行無線鏈路傳播時(shí)延;星際鏈路(ISL-Inter-Satellite Link)傳播時(shí)延;星上交換和處理時(shí)延及緩存時(shí)延。盡管與GEO網(wǎng)絡(luò)相比,LEO網(wǎng)絡(luò)的傳播時(shí)延相對較小,但是LEO系統(tǒng)的ISL時(shí)延會因衛(wèi)星移動(dòng)、切換、緩存和處理以及自適應(yīng)路由技術(shù)而頻繁發(fā)生變化。因此,在實(shí)際應(yīng)用中我們應(yīng)對GEO和LEO系統(tǒng)的時(shí)延和時(shí)延抖動(dòng)特性進(jìn)行綜合折衷考慮。

(二)星上處理

星上處理(OBP-On Board Pro-

cessing)概念是由歐洲空17局(European SpaceAgenc刃提出的。OBP技術(shù)不僅適用于多波束衛(wèi)星也適用于單波束衛(wèi)星,但在后一種情況下,僅包括解調(diào)、判別、整形和再調(diào)制等處理,沒有解碼編碼和路由交換的能力,故通常稱其為星上再生處理。因此,OBP方式主要用在多波束星上交換的場合。

(三)頻率需求和衰減影響

通信衛(wèi)星當(dāng)初剛開始運(yùn)作大型業(yè)務(wù)時(shí),多運(yùn)行在4^-6 GHz的C頻段,當(dāng)C頻段變得過分擁擠時(shí),11 ^-14GHz Ku頻段開始投入使用。而當(dāng)Ku頻段擁塞時(shí),更多的采用全Ka頻段的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器,同時(shí)還有一些采用混合Ku/Ka頻段的衛(wèi)星。由于天氣原因,衛(wèi)星傳輸會發(fā)生路徑損耗,如雨水、水汽匯集凝聚、液態(tài)水狀云都會影響信號傳輸。尤其在遠(yuǎn)東,天氣情況常常會對Ka頻段信號造成嚴(yán)重衰減。在這種情況下,為了使用Ka頻段,必須對傳輸信號提供足夠多的功率裕度(powermargin)。其它的一些頻段可能也有利用價(jià)值,包括V頻段(40-50GHz)及毫米波頻段(如60 GHz)。

(四)QoS問題

當(dāng)經(jīng)由WAN(廣域網(wǎng))和MAN(城域網(wǎng))提供數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí),來自不同LAN(局域網(wǎng))的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)必須經(jīng)過基于幀中繼、衛(wèi)星、ATM, IP, ISDN或由這些組合而成的骨干網(wǎng)。為此,需要將QoS機(jī)制擴(kuò)展到衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上,以便在未來經(jīng)由IP網(wǎng)絡(luò)傳輸話音、視頻和數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí)這些骨干網(wǎng)不致成為支持QOS的瓶頸。對于ATM網(wǎng)絡(luò),為解決IPIATM無縫集成而引出的多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS-Multiple Protocol Label Switching)協(xié)議,已成為兩網(wǎng)融合的先鋒。對于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),仍在進(jìn)行有關(guān)交叉層的設(shè)計(jì)研究,目的是打開未來IP經(jīng)由衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臅惩ㄖ贰?/p>

三、寬帶衛(wèi)星通信的發(fā)展前景

衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)是直接為消費(fèi)者服務(wù)的產(chǎn)業(yè),必將成為市場的主體,并朝著個(gè)性化、多樣化方向發(fā)展。其中衛(wèi)星寬帶網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的融合正在擴(kuò)展衛(wèi)星通信應(yīng)用的新領(lǐng)域,衛(wèi)星寬帶多媒體業(yè)務(wù)正在興起,將成為市場繁榮的新動(dòng)力。

衛(wèi)星寬帶數(shù)據(jù)接入將出現(xiàn)重大發(fā)展。Ka頻段衛(wèi)星將得到發(fā)展,在未來10年,地球同步軌道上Ka頻段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量將增加10倍以上,總數(shù)將達(dá)到2700多臺,非同步軌道上Ka頻段衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器的數(shù)量近400臺。Internet接入和企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)的發(fā)展是推動(dòng)寬帶衛(wèi)星業(yè)務(wù)迅速發(fā)展的主要因素,商用衛(wèi)星業(yè)務(wù)、直播衛(wèi)星業(yè)務(wù)、VSAT以及分組數(shù)據(jù)傳輸、專用網(wǎng)絡(luò)通信和移動(dòng)通信的應(yīng)用都已取得成功,未來的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)將進(jìn)一步提供一系列先進(jìn)的信息服務(wù)。寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)將提供一種運(yùn)行在空中的Internet,它不同于地面網(wǎng)絡(luò)的顯著特點(diǎn)是用戶可按需使用網(wǎng)絡(luò)帶寬,且能提供高速接入能力,它通過固定和移動(dòng)終端,以兆比特以上的速率為用戶提供高速話音、數(shù)據(jù)等各種新的業(yè)務(wù)。

寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng)通過采用最新的衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播技術(shù),可以提供寬帶數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)。廣播的內(nèi)容可有兩種,一種是數(shù)據(jù)文件廣播;另一種是多媒體流式文件的廣播。在向用戶提供單向高速的廣播服務(wù)時(shí),可以一次將聲音、圖像、文字和數(shù)據(jù)文件同時(shí)發(fā)送給多個(gè)地點(diǎn),如大文件的傳輸、公共信息的、實(shí)時(shí)MPEG圖像和數(shù)據(jù)的傳輸、多媒體數(shù)據(jù)廣播;也可根據(jù)實(shí)際需求分組播出,靈活多樣的數(shù)據(jù)和視頻服務(wù)可以滿足用戶的不同需求,可在網(wǎng)上購物、網(wǎng)上書房,遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、站點(diǎn)鏡像等多領(lǐng)域提供服務(wù)。

寬帶衛(wèi)星通信技術(shù)可以應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中,如寬帶智能社區(qū)建設(shè)、遠(yuǎn)程教育、銀行、證券等金融行業(yè)以及大企業(yè)集團(tuán)(全國、跨國)專用網(wǎng)建設(shè),等等。無論是從個(gè)人,還是從商業(yè)利益的角度或者是其它方面來考慮,各國都應(yīng)抓緊時(shí)機(jī)加速發(fā)展寬帶衛(wèi)星通信。采用全新技術(shù)設(shè)計(jì)的寬帶衛(wèi)星通信系統(tǒng),其潛在的應(yīng)用和市場需求都很大,而且隨著研究的進(jìn)一步深入,寬帶衛(wèi)星通信將在全球信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)中發(fā)揮更大的作用,其前景是十分廣闊的。

參考文獻(xiàn)

[1]Abbas Jamalipour,Tracy Tung.The Role of Satellites in Gobal IT:Trends and Implications[J].IEEE Personal Communications,2001,6:5-11.

[2]劉劍,黃國策,宋愛民.寬帶衛(wèi)星通信概[J].數(shù)據(jù)通信,2003,1(1):22-24.

第4篇:衛(wèi)星通信概念范文

【關(guān)鍵詞】電子通訊;關(guān)鍵技術(shù);進(jìn)展

引言

現(xiàn)代通信技術(shù)作為我國科技生產(chǎn)力的一個(gè)重要組成部分,對人們的生活的影響越來越大。為了進(jìn)一步了解電子通信系統(tǒng),文章對電子通信系統(tǒng)的概念,電子通信系統(tǒng)在移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信中的關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行探討,以期進(jìn)一步的對當(dāng)前電子通信系統(tǒng)進(jìn)行改善。

1.簡述電子通信系統(tǒng)

電子通信系統(tǒng)融合多項(xiàng)科學(xué)技術(shù),成為通信事業(yè)中的核心部分,對通信事業(yè)的進(jìn)步具有一定的價(jià)值意義。通信系統(tǒng)主要支持日常生活、生產(chǎn)的信息傳遞,提升信息傳輸?shù)男?,促使信息傳輸可以打破時(shí)間、地域約束,密切人們之間的聯(lián)系,提高居民的生活質(zhì)量。衛(wèi)星和移動(dòng)系統(tǒng)是電子通信的兩大支撐,著實(shí)體現(xiàn)現(xiàn)代化的信息技術(shù),奠定我國通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)。隨著通信技術(shù)的發(fā)展,通信用戶的數(shù)量越來越多,通信所能涉及的范圍也隨之增加,大面積融入日常生活,例如:移動(dòng)通信、傳媒信息等。電子通信系統(tǒng)更加注重技術(shù)的利用,將技術(shù)作為運(yùn)行基礎(chǔ),同時(shí),吸納更多關(guān)鍵技術(shù)。由此可見:電子通信不僅要滿足現(xiàn)代社會對通信的需求,還要通過不斷的技術(shù)研究,提高通信系統(tǒng)的高效率性,促使通信系統(tǒng)達(dá)到可觀的運(yùn)行狀態(tài),很大程度上提升通信質(zhì)量。

2.電子通信系統(tǒng)中的技術(shù)問題透視

在實(shí)際電子通信系統(tǒng)運(yùn)行的過程中,面臨諸多技術(shù)問題,以技術(shù)問題為重點(diǎn)分析對象,目的是提升通信效果。近幾年,衛(wèi)星通信和移動(dòng)通信屬于通信系統(tǒng)中的兩大支撐,對其做相關(guān)技術(shù)的問題分析,如下:

2.1 衛(wèi)星通信中的關(guān)鍵技術(shù)掃描

以衛(wèi)星通信系統(tǒng)為例,其對通信技術(shù)的應(yīng)用較為突出,屬于電子通信系統(tǒng)的代表部分。衛(wèi)星通信具備穩(wěn)定傳輸、容量大的特點(diǎn),有效提高通信質(zhì)量,隨著電子通信的發(fā)展,為滿足用戶多樣化的業(yè)務(wù),我國加強(qiáng)對通信技術(shù)的研究力度,但是實(shí)際衛(wèi)星通信系統(tǒng)中,確實(shí)存在技術(shù)問題,需通過高端技術(shù),滿足通信系統(tǒng)的運(yùn)行需要。首先是壓縮技術(shù),實(shí)現(xiàn)大量數(shù)據(jù)的科學(xué)壓縮,不論數(shù)據(jù)屬于動(dòng)態(tài)還是靜態(tài),都可完成有序壓縮,提升衛(wèi)星通信的信息傳輸,保障信息在時(shí)間、頻率上的時(shí)效性;第二是IP技術(shù),提高IP在衛(wèi)星系統(tǒng)中的定位性,達(dá)到IP運(yùn)行的高效狀態(tài);第三是激光技術(shù),此為衛(wèi)星通信特有的技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)信號的遠(yuǎn)距離傳輸,既可以獲取穩(wěn)定的傳輸信息,還可以達(dá)到穩(wěn)定的通信效果,激光技術(shù)正處于不斷完善的過程,主要避免激光受外層大氣的影響,延長衛(wèi)星通信的信號傳遞,由此可見:激光技術(shù)將成為衛(wèi)星通信的重點(diǎn)研究技術(shù),支持衛(wèi)星通信運(yùn)行。

2.2 移動(dòng)通信中的關(guān)鍵技術(shù)問題掃描

移動(dòng)通信具備長期發(fā)展的歷史,其與衛(wèi)星通信不同,在移動(dòng)通信中,存在兼容的新舊技術(shù),重點(diǎn)研究新技術(shù)在移動(dòng)通信中的應(yīng)用。移動(dòng)通信系統(tǒng)中,最主要的是解決信號發(fā)射與接收的問題,避免信號干擾和延時(shí),首先構(gòu)建信號接收系統(tǒng),分析通信信號,使其達(dá)到分層處理的效果,促使移動(dòng)信號可以全方位的接受,防止信號遺漏,因此必須借助現(xiàn)代化的新技術(shù),在保障移動(dòng)通信順利處理信息的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)技術(shù)性的操作和傳遞。借助智能化的技術(shù),移動(dòng)通信能夠快速達(dá)到準(zhǔn)確傳遞的效果,在傳輸和接收上,都可體現(xiàn)防干擾。

3.電子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)解析

基于電子通信系統(tǒng)的運(yùn)行現(xiàn)狀,分析支持通信運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù),保障通信問題,具體分析如下:

3.1 天線技術(shù)解析

在天線技術(shù)的作用下,電子通信趨向于智能化的方向發(fā)展。天線技術(shù)通過波束算法,將波束聚集成陣列,保障天線信號的發(fā)射,達(dá)到最佳狀態(tài),構(gòu)成高效率的陳列,最終削弱通信系統(tǒng)中的信號干擾,進(jìn)而提升通信信號的強(qiáng)度。例如:天線技術(shù)在移動(dòng)通信中的應(yīng)用,著實(shí)體現(xiàn)信號通暢的重要性,致力于防止信號擾,同時(shí)可保障通信系統(tǒng)的容量空間,快速獲取信號信息,實(shí)現(xiàn)通信移動(dòng)。

3.2 OFDM技術(shù)解析

OFDM以多載波為技術(shù)對象,達(dá)到信息調(diào)制的效果。其以傳統(tǒng)技術(shù)為基礎(chǔ),實(shí)行信道劃分,以正交子為劃分依據(jù),抑制傳輸速度,例如:將速率較高的信號,分割為信號偏低的數(shù)據(jù),然后依次融入信道中,由此可以提高信號流傳輸?shù)乃俣?。此技術(shù)可以高效率的提高信號傳輸,避免信號內(nèi)部之間存在的干擾,既可以避開信號傳遞衰弱造成的通信干預(yù),還可以有效提高電子通信信號的傳輸速度,滿足通信系統(tǒng)的需要。

3.3 MIMO技術(shù)解析

MIMO技術(shù)兼容信息的輸入以及輸出,在移動(dòng)3G通信中較為常見,而且得到廣泛應(yīng)用,目前,我國將MIMO技術(shù)應(yīng)用在移動(dòng)4G的通信建設(shè)中,并取得相應(yīng)成績、MIMO 技術(shù)作用于多個(gè)工作天線,實(shí)現(xiàn)無線通信,例如:MIMO在輸入端口,可以保持多項(xiàng)獨(dú)立的信息發(fā)送,不會造成多信息的相互干擾,在輸出端,還可保持多項(xiàng)信息的獨(dú)立接收。MIMO技術(shù)中充分展示電子通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù),如:編碼技術(shù)、分集技術(shù)等,共同支持MIMO的運(yùn)行,MIMO技術(shù)主要是保障通信系統(tǒng)通道的強(qiáng)度,避免電子通信在傳輸過程中的衰弱,還可提高通信系統(tǒng)的運(yùn)行空間,拓寬系統(tǒng)容量。

3.4 無線技術(shù)解析

基于通信軟件的作用,構(gòu)成無線技術(shù),實(shí)現(xiàn)有序的電子通信,在達(dá)成軟件協(xié)議后,促使通信處于正常的運(yùn)行軌道。例如:設(shè)計(jì)符合無線技術(shù)運(yùn)行的編程,代替原有通信系統(tǒng)中的軟件,盡量取締系統(tǒng)中的硬件,利用軟件與編程,建設(shè)電子通信平臺,運(yùn)用相關(guān)的運(yùn)行協(xié)議,即可達(dá)到系統(tǒng)通信。與其他技術(shù)相比,無線技術(shù)具備及時(shí)更新、管理便捷的特性,還可實(shí)現(xiàn)不同終端設(shè)備在信息方面的統(tǒng)一交互。目前,無線技術(shù)被充分應(yīng)用到電子通信系統(tǒng)中,滿足不同用戶終端的個(gè)性需求,促使不同類型的信息,處于相同的傳遞空間,提升信息傳遞的時(shí)效性。此技術(shù)在抗干擾方面,同樣具備較強(qiáng)的能力,還可迅速定位電子通信基站,實(shí)現(xiàn)快速定位。

4.結(jié)束語

目前,隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,文明的進(jìn)步,我國對電子通訊提出了更高的要求,同時(shí),深化通信技術(shù)的應(yīng)用。在通信技術(shù)不斷更新、完善的過程中,電子通信成為我國通信事業(yè)的必須品,并且,也會對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展產(chǎn)生一定的影響。

參考文獻(xiàn)

第5篇:衛(wèi)星通信概念范文

當(dāng)今衛(wèi)星通信受到各國的關(guān)注和青睞,但由于受在公開的軌道上運(yùn)行這一自身?xiàng)l件的限制,會面臨電磁干擾、截獲甚至被摧毀的威脅。面對可能遇到的威脅,各國紛紛提高自身衛(wèi)星通信系統(tǒng)的抗干擾能力。美國為戰(zhàn)略和戰(zhàn)術(shù)兩種環(huán)境下的移動(dòng)用戶研發(fā)了高抗干擾、高可靠性軍事星系統(tǒng)(MILSTAR),又研發(fā)了先進(jìn)極高頻(AEHF)衛(wèi)星通信系統(tǒng)。它繼承了軍事星的諸多特點(diǎn),能夠提供高安全性的、抗干擾的、不易截獲的、不易探測到的通信服務(wù),同時(shí)提供“動(dòng)中通”服務(wù)[1]。

性能評估作為一項(xiàng)基礎(chǔ)性工作,在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)和使用過程中起著重要的作用。評估指標(biāo)體系不僅能驗(yàn)證系統(tǒng)的合理性,也可以為研發(fā)工作提供建議和研發(fā)方向。在衛(wèi)星通信系統(tǒng)抗干擾性能評估方面,目前尚沒有一套完備而有效的指標(biāo)體系。為了突出重點(diǎn),主要考慮電磁干擾和摧毀這兩類威脅,綜合分析跳頻技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)和鏈路抗干擾技術(shù)等抗干擾手段在評估中的影響,引入衛(wèi)星通信物理層安全的概念和性能評價(jià)指標(biāo),建立了一套有效的衛(wèi)星抗干擾性能評估指標(biāo)體系,為衛(wèi)星通信系統(tǒng)抗干擾技術(shù)研究提供基礎(chǔ)支撐。

1 抗干擾性能評估指標(biāo)體系建立原則和過程

指標(biāo)體系是為評估確定的層次化的準(zhǔn)則和與方案相聯(lián)系的屬性集的總稱[2]。指標(biāo)體系中的層次是構(gòu)成體系的骨骼,各個(gè)指標(biāo)則是構(gòu)成體系的血肉。因此在選取指標(biāo)時(shí)要遵循明確性、全面性、可行性和協(xié)調(diào)性的原則,在建立指標(biāo)體系時(shí)要遵循完備性、獨(dú)立性、客觀性、簡練性、層次性、通用性和開放性的原則[3]。

在建立抗干擾性能評估指標(biāo)體系的過程中,首先要對衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨的干擾威脅以及抗干擾手段進(jìn)行分析,確定抗電磁干擾性能和抗摧毀威脅性能這兩個(gè)主要指標(biāo)??紤]到跳頻和天線在抗干擾過程中的重要作用以及網(wǎng)絡(luò)交換和物理層安全的影響,抗電磁干擾性能指標(biāo)包括跳頻抗干擾性能、Smart AGC(SMART Automatic Gain Control)抗干擾性能、天線抗干擾性能、星上處理抗干擾性能、鏈路抗干擾性能、網(wǎng)絡(luò)交換抗干擾性能和物理層安全傳輸性能;抗摧毀威脅性能指標(biāo)主要有可靠性、抗毀性和電子防御能力。在這些指標(biāo)的基礎(chǔ)上,根據(jù)其自身特點(diǎn),還要確定子指標(biāo),子指標(biāo)要具備清晰化、可量化的特點(diǎn)。

2 衛(wèi)星通信系統(tǒng)面臨的主要干擾威脅和主要抗

干擾手段

2.1 主要干擾威脅

由于衛(wèi)星運(yùn)行在特定的軌道和高度,因此不具備隱蔽性,這就使得衛(wèi)星會面臨來自各個(gè)方面各種類型的干擾。按照鏈路的不同,常分為上行干擾、星間干擾和下行干擾三種。就上行干擾和下行干擾而言,通常是偵查到上行信號從而干擾下行信號,或者是偵查到下行信號而去干擾上行信號。通常是對上行鏈路實(shí)施干擾,這是由于衛(wèi)星的軌道和高度固定,易于瞄準(zhǔn);而對下行鏈路的干擾而言,由于通信終端的距離不定,有些相隔很遠(yuǎn),這使得在干擾時(shí)需要消耗更大的功率。但是對于距離相隔很近的終端,下行干擾也是很有效的[4]。

就具體的威脅來說,主要考慮電磁干擾和摧毀兩大類,下面就這兩類威脅進(jìn)行具體分析。

電磁干擾可以分為壓制式干擾、欺騙式干擾和靈巧干擾三類。具體分類如圖1所示。

壓制式干擾是最。

隨著抗干擾技術(shù)的發(fā)展,壓制式干擾的功率將大幅度增大,加大了干擾設(shè)備的復(fù)雜度和規(guī)模。然而干擾設(shè)備的發(fā)展趨勢是靈巧性、隱蔽性、便捷性等,這對干擾樣式提出了更高的要求。靈巧干擾是一種新的干擾樣式,主要考慮以下兩個(gè)方面的“靈巧”:第一種是針對通信過程步驟中的各個(gè)特征實(shí)施干擾。常規(guī)的干擾研究只關(guān)心信號本身的特征,而忽略了通信的過程特征。然而一次完整的通信過程應(yīng)包括同步引導(dǎo)、幀同步、訓(xùn)練序列等步驟,每一個(gè)步驟對準(zhǔn)確通信均有重要作用。靈巧干擾根據(jù)通信信號的調(diào)制、傳輸、解調(diào)等環(huán)節(jié)特點(diǎn)設(shè)計(jì)干擾[6]。第二種是可以利用地基干擾機(jī)、空基干擾機(jī)、天基干擾機(jī)的組合形式對通信系統(tǒng)進(jìn)行干擾。由于各種干擾機(jī)的特性不同,組合在一起后可以擴(kuò)大干擾的頻率范圍,同時(shí)可以減少干擾功率。同時(shí),針對不同的干擾目標(biāo),可通過調(diào)整干擾機(jī)的數(shù)量和位置來達(dá)到較好的干擾效果。

除了常見的電磁干擾對衛(wèi)星通信的影響,本文還將分析衛(wèi)星對抗摧毀的問題。在激光武器等高能武器迅速發(fā)展的今天,利用他們對衛(wèi)星進(jìn)行的硬摧毀也是不可忽視的一個(gè)重要方面。與電磁干擾不同的是,利用定向能武器干擾需要付出更高的代價(jià)和成本,但是效果也是電磁干擾無法媲美的。如果說電磁干擾只是導(dǎo)致不能接受正確的指令和不能正常工作,那么定向能武器則可以使整個(gè)系統(tǒng)致盲甚至是徹底摧毀。因此,在必要時(shí),即使是要付出更多的代價(jià),定向能武器也是更好的選擇。雖然這類干擾的效果很好,但是也受到一些客觀因素的限制,例如制導(dǎo)精度、擊毀方式和技術(shù)難度等都是急需考慮的問題[7]。衛(wèi)星所面臨的摧毀威脅如圖2所示。

2.2 主要抗干擾手段及其性能評價(jià)指標(biāo)

衛(wèi)星通信系統(tǒng)所采用的抗電磁干擾的技術(shù)手段很多,常用的有跳頻技術(shù)、自適應(yīng)調(diào)零天線技術(shù)、多波束天線技術(shù)、Smart AGC技術(shù)等,這些常常被用到抵抗電磁干擾威脅上。對于跳頻技術(shù)而言,在面臨窄帶噪聲、脈沖干擾這類在部分頻段干擾的情況時(shí),跳頻能發(fā)揮很好的抗干擾效果,甚至有些還具有檢測功能,這樣就可以避開干擾頻段;但是對轉(zhuǎn)發(fā)式、跟蹤式干擾的抵抗效果一般。如果要抵抗這些干擾,就對跳速提出了一定要求。同時(shí),對于跳頻系統(tǒng)自身而言,跳頻帶寬、跳頻碼長度、同步時(shí)間、跳頻增益和干擾容限這幾個(gè)基本的因素是衡量跳頻抗干擾效果的關(guān)鍵[8]。

Smart AGC是一種新型的自適應(yīng)衛(wèi)星抗干擾技術(shù),由于其理想的抗干擾性能,已被應(yīng)用于美國軍事衛(wèi)星通信中[9]。在實(shí)施抗干擾的過程中,輸入信干比對抗干擾效果的影響很大,因此在性能評估時(shí)要考慮這一指標(biāo)。對于天線抗干擾技術(shù)而言,由于不同的天線有著不同的抗干擾特點(diǎn),因此 天線的樣式是一個(gè)關(guān)鍵的問題,在樣式多變不定的情況下,天線的數(shù)量、覆蓋率和絕對增益都會影響抗干擾效果。除此之外,星上處理抗干擾能力也是需要重視的方面。由于透明轉(zhuǎn)發(fā)器自身的抗干擾能力限制,使得現(xiàn)在的星上主要采用處理轉(zhuǎn)發(fā)器,其處理轉(zhuǎn)發(fā)能力和信號再生能力都是衡量轉(zhuǎn)發(fā)器性能的重要指標(biāo),其次還需要考慮其編碼增益。另外,網(wǎng)絡(luò)交換的抗干擾能力也影響了衛(wèi)星通信抗干擾水平,主要關(guān)注的指標(biāo)有服務(wù)容量、路由開銷、擁塞率、路由切換時(shí)延和網(wǎng)絡(luò)平均吞吐量。最后,鏈路的抗干擾能力選用干擾容限這一指標(biāo)。

物理層安全傳輸性能是近年來提高無線通信系統(tǒng)抗偵測能力的一種新的技術(shù)手段。利用無線信道自身特性之間的差異性(如衰落、信號混合和噪聲)和隨機(jī)性,來提高合法用戶之間信息傳輸?shù)陌踩浴N锢韺影踩阅茉u價(jià)目前尚沒有公認(rèn)的性能評價(jià)指標(biāo)。目前已提出的評價(jià)指標(biāo)主要有保密容量、保密速率、保密中斷概率、保密區(qū)域等。

保密容量是指合法用戶能夠以完全保密的方式進(jìn)行通信時(shí)的最大信息傳輸速率。保密中斷概率是指系統(tǒng)的保密傳輸速率小于某一特定門限速率的概率,當(dāng)保密傳輸速率小于此門限速率時(shí)即認(rèn)為保密中斷,此時(shí)發(fā)送者不應(yīng)試圖給合法接收者發(fā)送任何信息,即不能達(dá)到完全保密的概率。影響系統(tǒng)保密容量及系統(tǒng)中斷概率的主要因素是合法用戶信道的信噪比與竊聽用戶信道的信噪比。前者相對于后者越大,保密容量就越大,在相同的信息傳輸速率下,中斷概率也就越小[10]。

在評價(jià)抗摧毀威脅時(shí),不會像分析抗電磁威脅時(shí)一樣從各個(gè)不同的具體的抗干擾技術(shù)出發(fā),而是從最基本的可靠性、抗毀性和電子防御能力三個(gè)大的方面進(jìn)行評價(jià)。對于可靠性,它要既能反映出衛(wèi)星自身可用的時(shí)間限制,也能反映出衛(wèi)星在出現(xiàn)故障的情況下能夠正常完成任務(wù)的能力。衛(wèi)星使用壽命可以體現(xiàn)第一項(xiàng),第二項(xiàng)可以通過星上設(shè)備的備份情況、地面故障修復(fù)率和運(yùn)控系統(tǒng)的冗余度體現(xiàn)。抗毀性是應(yīng)對毀壞性電子攻擊或永久性物理破壞的抵御能力,主要從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵拥娜哂嘈栽O(shè)計(jì)、設(shè)備層的硬件備份和設(shè)備的可維修概率這三個(gè)方面評價(jià)。電子對抗已經(jīng)是未來衛(wèi)星通信過程中不容忽視的一個(gè)方面,它反映衛(wèi)星通信系統(tǒng)的通信對抗能力,主要有抗干擾措施、處理增益和干擾容限、反欺騙能力以及電磁兼容性這幾個(gè)評價(jià)指標(biāo)。

3 衛(wèi)星抗干擾性能評估指標(biāo)體系

衛(wèi)星抗干擾性能評估指標(biāo)體系要對各方面的影響因素進(jìn)行規(guī)整并進(jìn)行層次劃分。衛(wèi)星抗干擾性能評估指標(biāo)體系如圖3所示。

由于衛(wèi)星通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,耗資大,在層次的考慮上要兼顧全面,將指標(biāo)體系分為四層。第一層衛(wèi)星是總目標(biāo)層。由于衛(wèi)星面臨的干擾是多方面的,主要是電磁干擾和摧毀威脅兩個(gè)大的方面,因此第二層是以抗電磁干擾和抗摧毀威脅這兩點(diǎn)為子目標(biāo)。第三層從十個(gè)方面對上一層進(jìn)行補(bǔ)充,這十項(xiàng)指標(biāo)相互協(xié)調(diào),基本全面地滿足上一層指標(biāo)的要求。第四層所選取的指標(biāo)是對上一層的具體化,具有可量化和清晰化的特點(diǎn),可以通過這些指標(biāo)對衛(wèi)星的抗干擾性能進(jìn)行直觀的評估[11]。

該體系主要從兩大干擾威脅出發(fā)進(jìn)行建立。在電磁干擾部分,綜合考慮了常用的抗干擾手段,包括跳頻技術(shù)、Smart AGC技術(shù)、天線的選擇和星上處理能力,同時(shí)考慮具體的鏈路和網(wǎng)絡(luò)交換抗干擾性能及物理層安全傳輸性能方面,基本能夠體現(xiàn)抗電磁干擾性能;在摧毀威脅部分,由于和電磁干擾的性質(zhì)和方式都不同,因此從可靠性、抗毀性和電子防御三個(gè)大的方面進(jìn)行概括,較為完整地闡述了抗干擾性能的各個(gè)方面。

4 結(jié) 語

抗干擾性能評估指標(biāo)體系的建立是一個(gè)復(fù)雜的過程,本文對電磁干擾和摧毀威脅兩個(gè)方面進(jìn)行了具體的研究。如今的抗干擾方式也很多,對幾種典型常用的抗干擾手段進(jìn)行了分析,其中包含了評價(jià)物理層安全傳輸性能的相關(guān)指標(biāo)。本文建立的衛(wèi)星抗干擾性能評估指標(biāo)體系可為衛(wèi)星通信系統(tǒng)總體性能評估奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

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第6篇:衛(wèi)星通信概念范文

采用衛(wèi)星高速下載和地面反饋的外交互的工作模式,即采用衛(wèi)星鏈路作為下行數(shù)據(jù)鏈路,將其他通信網(wǎng)絡(luò)如電話撥號、局域網(wǎng)等作為上行數(shù)據(jù)鏈路,從而降低整個(gè)系統(tǒng)的帶寬成本。用戶在電腦上安裝一塊衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)PCI卡和衛(wèi)星接收天線相連,所有低帶寬的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)可以通過MODEM從電話網(wǎng)絡(luò)上傳送出去。所有高帶寬的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)直接由衛(wèi)星高速向用戶提供所需服務(wù)。例如,用戶在瀏覽互聯(lián)網(wǎng)信息時(shí),將網(wǎng)址請求信號向網(wǎng)絡(luò)操作中心發(fā)出服務(wù)請求,網(wǎng)絡(luò)操作中心在接到請求信號后,根據(jù)用戶要求獲取所需信息,再將信息上行到衛(wèi)星,衛(wèi)星通過高速寬帶網(wǎng)絡(luò)將信息下行到用戶的接收天線,最后用戶獲取了網(wǎng)址信息。衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的終端設(shè)備主要有衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)PCI卡、用戶端軟件、衛(wèi)星接收天線,價(jià)格十分便宜。

網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)有如下優(yōu)點(diǎn):一是網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣,不受地域限制,組網(wǎng)迅速方便。二是傳輸直接繞過公眾電信網(wǎng)絡(luò),直接通過衛(wèi)星鏈路連接到寬帶網(wǎng)絡(luò)。三是衛(wèi)星業(yè)務(wù)傳遞的不對稱線路方案,可使ISP根據(jù)其業(yè)務(wù)需求使用所需轉(zhuǎn)發(fā)器的容量,深受網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的歡迎。四是經(jīng)濟(jì)高效。光纜建設(shè)通常要花幾年的時(shí)間及幾十億美元的投資,而衛(wèi)星的建設(shè)要比光纜快和經(jīng)濟(jì)得多。既使是點(diǎn)對點(diǎn)的寬帶業(yè)務(wù),非對稱鏈路的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)也比光纖網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)有效。五是更適于局域網(wǎng)。由于短距離Internet的需求,通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)連到骨干網(wǎng)的局域性連接越來越多。六是可作為多信道廣播業(yè)務(wù)的平臺,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)和多媒體的接入。

無線ATM技術(shù)ATM是有線網(wǎng)絡(luò)寬帶系統(tǒng)的主要技術(shù),在衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中采用無線ATM技術(shù)(WATM)作為星座的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,其中包含衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)專用的信令協(xié)議和鏈路層傳輸協(xié)議。由于衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器具有星上處理能力,因而具有透明轉(zhuǎn)發(fā)器的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和有星上處理能力的衛(wèi)星系統(tǒng)都可以與ATM網(wǎng)絡(luò)結(jié)合使用,因此無線ATM技術(shù)是衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一。2.2衛(wèi)星TCP/IPTCP/IP是為地面網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的,用于衛(wèi)星信道時(shí)會出現(xiàn)長時(shí)延、較高的差錯(cuò)率、前/反向信道非對稱等很多問題,需加以解決才能順利工作。為了解決TCP/IP在衛(wèi)星信道上運(yùn)行的困難,可分為兩類解決方法:一在協(xié)議上改進(jìn),克服衛(wèi)星通信信道容量的非對稱性及性能起伏,動(dòng)態(tài)實(shí)現(xiàn)信道的有效利用。二是在衛(wèi)星鏈路起始端設(shè)置網(wǎng)關(guān)(Gateway),將TCP/IP協(xié)議轉(zhuǎn)換成較適合衛(wèi)星信道的算法,這樣可在衛(wèi)星段采用與衛(wèi)星鏈路特性匹配的傳輸協(xié)議,而通過TCP/IP協(xié)議網(wǎng)關(guān)與Internet和用戶終端連接。

空間交換技術(shù)空間交換技術(shù)包括基帶星上處理技術(shù)(OBP)、星上交換技術(shù)(OBS)和星上尋址技術(shù)(OBR),可以對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)寬帶資源進(jìn)行估計(jì)、分配和自適應(yīng)波束形成,是提高服務(wù)質(zhì)量(QoS)的重要手段,具有較高的通信質(zhì)量和頻譜利用率。基帶OBP的目的是提高鏈路的性能及有效性,降低費(fèi)用或增加容量,增加容量已是現(xiàn)階段的發(fā)展趨勢。更重要的是,把基帶OBP和OBS相結(jié)合會增加整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的有效性和靈活性。

衛(wèi)星寬帶業(yè)務(wù)的MAC層協(xié)議MAC層協(xié)議對于有效合理的利用衛(wèi)星帶寬資源具有重要的影響,MAC方式直接影響著更高層協(xié)議的性能以及整個(gè)系統(tǒng)的QoS。MAC層協(xié)議保證分處兩地的通信節(jié)點(diǎn)有能力控制它們之間的分組交換,并有效地管理網(wǎng)絡(luò)帶寬,以充分利用資源。衛(wèi)星寬帶網(wǎng)絡(luò)的MAC層協(xié)議的設(shè)計(jì)目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)高信道流量、低傳輸時(shí)延、信道穩(wěn)定性、協(xié)議可實(shí)現(xiàn)性、信道重構(gòu)性和控制算法的低復(fù)雜度。

第7篇:衛(wèi)星通信概念范文

關(guān)鍵詞:無線通信技術(shù);電力通信;應(yīng)用

1無線通信技術(shù)的概念

在無線通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過程中,擺脫了對傳統(tǒng)通信硬件設(shè)施的使用要求,采用電磁波信號來傳遞信息,其主要分為微波通信和衛(wèi)星通信兩種。在通常的情況下,微波通信的距離比較短,只有幾千米,需要依靠中繼站才能進(jìn)行更遠(yuǎn)距離的通信。衛(wèi)星通信就屬于中繼通信的一種,是在傳統(tǒng)微波通信技術(shù)之上發(fā)展起來的。

2電力通信專網(wǎng)建設(shè)中對無線通信網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際使用要求

一旦在局部區(qū)域內(nèi)發(fā)生了自然災(zāi)害,傳統(tǒng)的通信網(wǎng)路就會中斷,只有選擇使用無線通信技術(shù),才能保證通信工作的正常開展。在傳統(tǒng)的遠(yuǎn)距離通信過程中,經(jīng)常采用的是光纖架設(shè)的方式,費(fèi)用往往非常高,后期維護(hù)工作量也比較大。通過無線通信技術(shù)的應(yīng)用,能夠有效降低通信的成本,有效解決通信信號覆蓋的問題。通過將無線通信技術(shù)引入電力通信中,能夠有效提高通信的靈活性、實(shí)時(shí)性和連續(xù)性。受到各種因素的影響,我國電力通信的技術(shù)和應(yīng)用水平還比較脆弱,無線通信技術(shù)的發(fā)展有效推動(dòng)了配網(wǎng)自動(dòng)化的建設(shè)。

3常用的無線通信技術(shù)介紹

數(shù)字信號傳輸電臺。數(shù)字電臺在對信息進(jìn)行傳遞的過程中,其采用了數(shù)字調(diào)制、前向糾錯(cuò)等功能,其通信兼容性好、數(shù)據(jù)傳輸效率高、使用和維護(hù)成本低,非常適合在惡劣自然環(huán)境進(jìn)行使用。數(shù)字電臺由于采用了長波通信的方式,其通信的覆蓋面積比較廣,可以達(dá)到數(shù)十公里,甚至滿足城市區(qū)域內(nèi)的自由通信。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,設(shè)備的體積和智能化程度越來越高,其主要由數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端等組成。擴(kuò)頻微博通信技術(shù)。該技術(shù)在實(shí)際使用過程中,其傳輸信息所需要的帶寬要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬。該技術(shù)的工作原理是對信息進(jìn)行擴(kuò)頻碼調(diào)制后,再進(jìn)行信息的傳輸,擴(kuò)頻碼的速率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬,從而達(dá)到了擴(kuò)頻的作用。該技術(shù)首先被用在了軍事領(lǐng)域中,其具有多媒體通信組網(wǎng)、通信安全性高、系統(tǒng)之間相互不會產(chǎn)生干擾、信息的覆蓋面積也相對比較大。無線網(wǎng)橋技術(shù)。無線網(wǎng)橋技術(shù)是一種綜合性的技術(shù),其將有線網(wǎng)橋技術(shù)和無線射頻技術(shù)有機(jī)結(jié)合了起來,其采用有線通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對信息的遠(yuǎn)距離輸送,通過微波通信技術(shù)來實(shí)現(xiàn)局域范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)通信,能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)設(shè)備之間的遠(yuǎn)距離和高速通信。視頻通信對通信傳輸速率往往有著非常嚴(yán)格的要求,通過無線網(wǎng)橋通信技術(shù)的應(yīng)用,可以滿足對通信的需求。如果需要進(jìn)一步提高通信的速率,還可以采用擴(kuò)頻通信技術(shù)。衛(wèi)星通信技術(shù)。衛(wèi)星通信技術(shù)是利用人類發(fā)射的地球衛(wèi)星作為通信中繼站的,利用無線電來傳遞各種信息,有效實(shí)現(xiàn)對各中轉(zhuǎn)站之間的通信。衛(wèi)星通信系統(tǒng)通常有衛(wèi)星站和地面站站組成。地面站傳輸?shù)男畔⒃俦恍l(wèi)星接收到之后,通過信息放大處理后,再通過改變信息傳輸?shù)姆较颍瑢π畔⑦M(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。人造衛(wèi)星可以分為同步衛(wèi)星和非同步衛(wèi)星,同步衛(wèi)星和地球的自轉(zhuǎn)保持同步,非同步衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)周期不與地球的自轉(zhuǎn)周期同步。衛(wèi)星通信技術(shù)就有覆蓋面積大、通信質(zhì)量高、受地理環(huán)境影響較小的優(yōu)點(diǎn),在國內(nèi)外通信中的應(yīng)用比較多。但這種通信方式也存在著自身一些比較大的缺陷,其通信的成本非常高,主要是由于衛(wèi)星發(fā)射成本太高所導(dǎo)致的,其在軍事、航海和航空領(lǐng)域中的應(yīng)用比較多,但并不適合在日常通信進(jìn)行應(yīng)用。但隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星通信的貸款和成本也在不斷降低,具有非常廣闊的發(fā)展前景。短波通信技術(shù)。該通信技術(shù)是利用短波進(jìn)行通信的,主要是由于短波具有頻率高的特點(diǎn),能夠有效實(shí)現(xiàn)對天波和地波的傳播。在天播信息傳輸過程中,其是利用電離層進(jìn)行信息傳輸?shù)摹-h(huán)球通信可以直接利用天波進(jìn)行通信,但如果天波的反射次數(shù)過多,就會對傳輸質(zhì)量造成比較大的影響,信號傳輸頻率波動(dòng)也較大。地波傳輸主要用于短波的通信,其工作頻率較低,但相對于天波的穩(wěn)定性好。集群通信技術(shù)。該技術(shù)是最近幾年才發(fā)展起來的新技術(shù),其對頻譜的利用率更高,用戶容量也相對較大,抗信號衰減的能力較強(qiáng)。

4無線通信技術(shù)在電力通信中的應(yīng)用

隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展,小范圍內(nèi)的通信已經(jīng)投入運(yùn)營,傳統(tǒng)的鋪設(shè)技術(shù)已經(jīng)被逐漸取代,通信效率取得了非常大的進(jìn)步,通信成本也不斷降低,通信形式也越來越多樣化。隨著江蘇電力無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟,其在配電自動(dòng)化、用電信息采集、源網(wǎng)荷智能控制、充電樁信息采集等業(yè)務(wù)的應(yīng)用越來越廣,力度越來越大,是未來電力通信發(fā)展的重點(diǎn)。我們應(yīng)該對電力通信無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)引起足夠的重視,加強(qiáng)在資金和技術(shù)方面的投入,讓電力通信朝著多種方式融合發(fā)展的方向前進(jìn)。為了讓電力通信得到更平穩(wěn)的發(fā)展,就應(yīng)該認(rèn)真做好相關(guān)體制和機(jī)制的建設(shè),并對相關(guān)行業(yè)準(zhǔn)則進(jìn)行進(jìn)一步的規(guī)范,提高對各種資源的利用率。提高對安全問題的認(rèn)識程度。由于電力通信的特殊性,其對通信的安全性,往往有著非常高的要求。一旦通信的安全性無法得到保證,很容易導(dǎo)致各種電力事故的發(fā)生,容易讓電力企業(yè)遭受非常大的經(jīng)濟(jì)損失,在社會上也會造成比較惡劣的影響。為了對這個(gè)問題進(jìn)行有效解決,就應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境,制定出合理有效的網(wǎng)絡(luò)通信安全應(yīng)對措施,將一些安全通信保密技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際通信過程中,保證電力通信的安全性。為了有效確保電力通信數(shù)據(jù)的安全性,應(yīng)該將數(shù)據(jù)加密技術(shù)應(yīng)用到數(shù)據(jù)的傳輸過程中。對稱式加密和非對稱式加密。對稱式加密由于使用方便且操作難度低,在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用最多。通過對加密以及解密密鑰的應(yīng)用,來提高信息傳送的安全性。這類加密技術(shù)非常重視對密鑰的保護(hù)工作,一旦密鑰被泄漏,就會直接導(dǎo)致信息被破解,各種信息也就會被泄漏出去。非對稱式加密技術(shù)在使用、操作和管理上同對稱式加密技術(shù)有非常大的不同,這種技術(shù)更加煩瑣和嚴(yán)禁。傳統(tǒng)的對稱式加密技術(shù)需要加密和解密密鑰相一致,非對稱式則復(fù)雜的多,其需要公鑰和私鑰配合使用才可以,公鑰用于公開的保管,私鑰需要個(gè)人進(jìn)行保管,屬于一種多層加密的技術(shù),能更進(jìn)一步提高信息傳輸?shù)陌踩?,但操作和使用卻比較復(fù)雜,適合對網(wǎng)絡(luò)安全要求比較高的地方。隨著電力通信的不斷發(fā)展,通信的信息規(guī)模和速度增長較快,對無線通信網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化提出了較高的要求。大數(shù)據(jù)分析技術(shù)在無線通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用,應(yīng)該對大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲功能進(jìn)行更加充分的利用。在對無線通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理的過程中,應(yīng)該充分將大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲功能應(yīng)用起來,對于無線通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和存儲,并在這個(gè)基礎(chǔ)之上,做好對數(shù)據(jù)存儲的虛擬化,將數(shù)據(jù)存儲虛擬化作為處理移動(dòng)數(shù)據(jù)的有效方法,在有效解決移動(dòng)數(shù)據(jù)存在各種問題的同時(shí),也可以有效降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的成本投入。無線通信技術(shù)中的WLAN技術(shù)。該技術(shù)又被稱為WiFi技術(shù),是無線局域網(wǎng)通信技術(shù)的一種,非常適合在電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中進(jìn)行使用。通過該技術(shù)的應(yīng)用,能夠讓傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,使其具有無線通信和現(xiàn)代無線通信的功能。該技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展,已經(jīng)變得非常成熟,各種WiFi設(shè)備的價(jià)格也比較低,能夠通過增加節(jié)點(diǎn)設(shè)備的方法,提高信息傳輸?shù)母采w率,信息的傳輸速度也非常高。但由于其通信信號傳輸過程中的穿透能力較差,這限制了其應(yīng)用范圍,不適合在建筑密集的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行使用,但可以直接在建筑內(nèi)部進(jìn)行使用,信息傳輸速率也可以滿足小范圍內(nèi)的信息傳輸需要,但容易出現(xiàn)信息被外界干擾的情況,存在一定的安全使用隱患。

第8篇:衛(wèi)星通信概念范文

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè),已經(jīng)初具規(guī)模,通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架,且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng),同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn),并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

(一)無線通信技術(shù)的概念

目前,無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

(二)無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù),即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。

總的來說,長距離無線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術(shù)的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)、802.16d;移動(dòng)無線接入技術(shù)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。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出,以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外,目前已存在的無線通信技術(shù)還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達(dá)16Mbps,通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。

(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù),通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù),通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。

(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng),所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

(一)WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟,而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,對于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用,盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

(二)WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù),推出相對較晚,存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化,該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看,該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求,覆蓋可以包括室外和室內(nèi),可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離,一直被業(yè)界看好,是未來移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向,并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

(三)WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù),在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合,而且暫時(shí)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看,WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間,在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集,并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補(bǔ),從而能夠揚(yáng)長避短,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

(四)3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn),2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn),有一成套建網(wǎng)的理論,包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段,還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

(五)LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(shù),其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù),是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下,距離可達(dá)8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

(六)MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠?qū)?,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù),無法做到非視距傳輸,在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外,MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。

(七)集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn),它的頻譜利用率有很大提高,可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質(zhì)量變好;由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù),所以對數(shù)字系統(tǒng)來說,保密性也有很大改善。數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù),也就是說除數(shù)字語音信號外,還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號,因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

(八)點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。與租用線路相比,微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比,其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三,目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的,對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上,可以全面支持運(yùn)營商未來的發(fā)展。

(九)衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下,利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案,經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺,其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金,而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此,作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的;而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求,WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入,而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先,從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看,本報(bào)告所涉及的技術(shù)中,僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn),只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作,并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù),僅覆蓋35m~100m;WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù),覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù),通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看,點(diǎn)對點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù),不同的情況速率變化較大,而其余的技術(shù)均為接入技術(shù),僅僅是3G技術(shù)接入速率最小,僅為384k,而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看,其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM,其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

從天線技術(shù)上看,僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù),而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù);從傳輸環(huán)境上看,僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸,其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境;從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看,WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善,其余的均存在較大的問題。

第9篇:衛(wèi)星通信概念范文

[論文摘要]隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,構(gòu)建完善堅(jiān)強(qiáng)可靠的電力通信網(wǎng),顯得越來越重要。文章結(jié)合電力通信的特點(diǎn)和需求及無線新技術(shù)的特性,分析無線通信技術(shù)在電網(wǎng)通信中的應(yīng)用前景。

一、概述

電力通信網(wǎng)是為了保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行應(yīng)運(yùn)而生的。它同電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)、調(diào)度自動(dòng)化系統(tǒng)被人們合稱為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的三大支柱。我國的電力通信網(wǎng)經(jīng)過幾十年風(fēng)風(fēng)雨雨的建設(shè),已經(jīng)初具規(guī)模,通過衛(wèi)星、微波、載波、光纜等多種通信手段構(gòu)建而成為立體交叉通信網(wǎng)。隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,無線通信系統(tǒng)的特性發(fā)生巨大的變化。鑒于采用無線通信網(wǎng)不依賴于電網(wǎng)網(wǎng)架,且抗自然災(zāi)害能力較強(qiáng),同時(shí)具有帶寬大、傳輸距離遠(yuǎn)、非視距傳輸?shù)葍?yōu)點(diǎn),非常適合彌補(bǔ)目前通信方式的單一化、覆蓋面不全的缺陷。本文簡單介紹一下無線通信傳輸體制的應(yīng)用特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn),并分析其在電力系統(tǒng)的應(yīng)用前景。

二、無線技術(shù)介紹

(一)無線通信技術(shù)的概念

目前,無線通信及其應(yīng)用已成為當(dāng)今信息科學(xué)技術(shù)最活躍的研究領(lǐng)域之一。其一般由無線基站、無線終端及應(yīng)用管理服務(wù)器等組成。

(二)無線通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

無線通信技術(shù)按照傳輸距離大致可以分為以下四種技術(shù),即基于IEEE802.15的無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)、基于IEEE802.11的無線局域網(wǎng)(WLAN)、基于IEEE802.16的無線城域網(wǎng)(WMAN)及基于IEEE802.20的無線廣域網(wǎng)(WWAN)。

總的來說,長距離無線接入技術(shù)的代表為:GSM、GPRS、3G;短距離無線接入技術(shù)的代表則包括:WLAN、UWB等。按照移動(dòng)性又可以分為移動(dòng)接入和固定接入。其中固定無線接入技術(shù)主要有:3.5GHz無線接入(MMDS)、本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(LMDS)、802.16d;移動(dòng)無線接入技術(shù)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。按照帶寬則又可分為窄帶無線接入和寬帶無線接入。其中寬帶無線接入技術(shù)的代表有3G、LMDS、WiMAX;窄帶無線接入技術(shù)的代表有第一代和第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。

1.主流無線通信技術(shù)

從技術(shù)發(fā)展的趨勢可以看出,以O(shè)FDM+MIMO為核心的無線通信技術(shù)將成為未來無線通信發(fā)展的主流方向。而目前基于該技術(shù)的無線通信技術(shù)主要有:B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4種技術(shù)。

2.其他無線通信技術(shù)

除了上述主流的無線通信技術(shù)外,目前已存在的無線通信技術(shù)還包括:IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距離通信技術(shù)及LMDS、MMDS、點(diǎn)對點(diǎn)微波、衛(wèi)星通信等長距離通信技術(shù)。

(1)IrDA:InfraredDataAssociation,是點(diǎn)對點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議,通信距離一般在0~1m之間,傳輸速率最快可達(dá)16Mbps,通信介質(zhì)為波長900納米左右的近紅外線。

(2)Bluetooth:Bluetooth工作在全球開放的2.4GHzISM頻段,使用跳頻頻譜擴(kuò)展技術(shù),通信介質(zhì)為2.402GHz到2.480GHz的電磁波。

(3)RFID:RadioFrequencyIdentification,即射頻識別,俗稱電子標(biāo)簽。它是一種非接觸式的自動(dòng)識別技術(shù),通過射頻信號自動(dòng)識別目標(biāo)對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID由標(biāo)簽、解讀器和天線三個(gè)基本要素組成。

(4)UWB:UltraWideband,即超寬帶技術(shù)。UWB通信又被稱為是無載波的基帶通信,幾乎是全數(shù)字通信系統(tǒng),所需要的射頻和微波器件很少,因此可以減小系統(tǒng)的復(fù)雜性,降低成本。

三、無線技術(shù)優(yōu)劣分析

(一)WLAN技術(shù)分析

Wi-Fi的技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)相當(dāng)成熟,而且大批量生產(chǎn)。該技術(shù)適用于無線局域網(wǎng),作為有線網(wǎng)絡(luò)的延伸,對于特殊地點(diǎn)寬帶應(yīng)用,盡管Wi-Fi技術(shù)應(yīng)用非常廣泛,但是它依然在安全性上存在一定的安全隱患,Wi-Fi采用的是射頻(RF)技術(shù),通過空氣發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。由于無線網(wǎng)絡(luò)使用無線電波傳輸數(shù)據(jù)信號,所以非常容易受到來自外界的攻擊,黑客可以比較輕易地在電波的覆蓋范圍內(nèi)盜取數(shù)據(jù)甚至進(jìn)入未受保護(hù)的公司內(nèi)部局域網(wǎng)。

(二)WiMax技術(shù)分析

WiMax是一個(gè)先進(jìn)的技術(shù),推出相對較晚,存在頻率復(fù)用性小、利用率低的問題,但由于最近才完成標(biāo)準(zhǔn)化,該技術(shù)的大規(guī)模推廣還需要實(shí)踐考驗(yàn)。從應(yīng)用前景看,該技術(shù)可以在較大范圍內(nèi)滿足上網(wǎng)要求,覆蓋可以包括室外和室內(nèi),可以進(jìn)行大面積的信號覆蓋,甚至只要少數(shù)基站就可以實(shí)現(xiàn)全城覆蓋。WiMax由于其技術(shù)的先進(jìn)性和超遠(yuǎn)的傳輸距離,一直被業(yè)界看好,是未來移動(dòng)技術(shù)的發(fā)展方向,并提供優(yōu)良的最后一公里網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)。

(三)WMN技術(shù)分析

WMN是正在研究中的技術(shù),在研究中不斷地在不同方面結(jié)合各種技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行融合,而且暫時(shí)沒有一個(gè)成熟的產(chǎn)品系列來支持該技術(shù)的大規(guī)模應(yīng)用。從應(yīng)用前景看,WMN這一新興網(wǎng)絡(luò)不僅在無線寬帶接入中有著廣闊的應(yīng)用空間,在其他方面如結(jié)合數(shù)據(jù)、圖像采集模塊可以對目標(biāo)對象進(jìn)行監(jiān)控或數(shù)據(jù)采集,并廣泛應(yīng)用到環(huán)境檢測、工業(yè)、交通等領(lǐng)域。隨著其他技術(shù)的不斷更新完善,WMN更好地與之相融合、互補(bǔ),從而能夠揚(yáng)長避短,發(fā)揮出各自的優(yōu)勢。

(四)3G技術(shù)分析

3G于1996年提出標(biāo)準(zhǔn),2000年完成包括上層協(xié)議在內(nèi)的完整標(biāo)準(zhǔn)的制訂工作。3G網(wǎng)絡(luò)部署已具備相當(dāng)?shù)膶?shí)踐經(jīng)驗(yàn),有一成套建網(wǎng)的理論,包括對網(wǎng)絡(luò)的鏈路預(yù)算、傳播模型預(yù)算以及計(jì)算機(jī)仿真等。從商用前景看,目前,3G在部分地區(qū)已得到大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用,比如歐洲很多國家、日本、韓國等都已經(jīng)建設(shè)了3G的網(wǎng)絡(luò)。3G技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入可以實(shí)用的階段,還有很多國家和地區(qū)正在建設(shè)或?qū)⒁ㄔO(shè)3G網(wǎng)絡(luò)。

(五)LMDS技術(shù)分析

本地多點(diǎn)分布業(yè)務(wù)系統(tǒng)LMDS是一種提供點(diǎn)對多點(diǎn)通信的固定寬帶無線接入技術(shù),其工作頻率在20GHZ以上,利用毫米波傳輸,可在一定的范圍內(nèi)提供數(shù)字雙工語音、數(shù)據(jù)、因特網(wǎng)和視頻業(yè)務(wù),是一種非常好的寬帶固定無線接入解決方案。在最優(yōu)情況下,距離可達(dá)8公里;但是由于受降雨的原因,距離通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通過扇區(qū)或基站設(shè)備將ATM骨干網(wǎng)基帶信息調(diào)制為射頻信號發(fā)射出去,在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的許多用戶端設(shè)備接收并將射頻信號還原為ATM基帶信號,在無需為每個(gè)用戶專門鋪設(shè)光纖或銅纜情況下,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)雙向?qū)ΨQ高帶寬無線傳輸。

(六)MMDS技術(shù)分析

MMDS的主要缺點(diǎn)是有阻塞問題且信號質(zhì)量易受天氣變化的影響,可用頻帶亦不夠?qū)?,最多不超過200MHz。其次,MMDS對傳輸路徑要求非常嚴(yán)格。由于MMDS采用的調(diào)制技術(shù)主要是相移鍵控PSK(包括BPSK、DQPSK、QPSK等)和正交幅度調(diào)制QAM調(diào)制技術(shù),無法做到非視距傳輸,在目前復(fù)雜的城市環(huán)境下難以推廣應(yīng)用。另外,MMDS沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),各廠家的設(shè)備存在兼容性問題。中國-七)集群通信技術(shù)分析

數(shù)字集群系統(tǒng)具有很多優(yōu)點(diǎn),它的頻譜利用率有很大提高,可進(jìn)一步提高集群系統(tǒng)的用戶容量;它提高了信號抗信道衰落的能力,使無線傳輸質(zhì)量變好;由于使用了發(fā)展成熟的數(shù)字加密理論和實(shí)用技術(shù),所以對數(shù)字系統(tǒng)來說,保密性也有很大改善。

數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng)可提供多業(yè)務(wù)服務(wù),也就是說除數(shù)字語音信號外,還可以傳輸用戶數(shù)字、圖像信息等。由于網(wǎng)內(nèi)傳輸?shù)氖墙y(tǒng)一的數(shù)字信號,因此極大地提高了集群網(wǎng)的服務(wù)功能。

(八)點(diǎn)對點(diǎn)微波通信技術(shù)分析

微波傳輸?shù)膬?yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:第一,可以降低運(yùn)營商的運(yùn)營成本。與租用線路相比,微波系統(tǒng)的投資只要一年左右即可收回。第二,微波傳輸系統(tǒng)部署簡潔快速。與傳統(tǒng)的傳輸手段相比,其快速部署的優(yōu)勢可以更快地滿足新業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。第三,目前的微波產(chǎn)品對未來的發(fā)展是有保障的,對于運(yùn)營商的新業(yè)務(wù)和新需求都可以給予很好的支撐。未來,微波傳輸系統(tǒng)將升級到全I(xiàn)P的平臺之上,可以全面支持運(yùn)營商未來的發(fā)展。

(九)衛(wèi)星通信技術(shù)分析

利用衛(wèi)星在有些人口不很密集的地區(qū)來配合陸地通信。在這些地區(qū)散布著范圍較廣但不密集的用戶,可以利用衛(wèi)星作為用戶連至固定有線網(wǎng)的接入設(shè)施。在陸地通信網(wǎng)已經(jīng)構(gòu)成寬帶多媒體通信網(wǎng)的環(huán)境下,利用衛(wèi)星建成寬帶衛(wèi)星接入系統(tǒng)是比較好而切合實(shí)際的方案,經(jīng)濟(jì)又可靠。

但是衛(wèi)星通信畢竟是采用衛(wèi)星作為通信平臺,其地面站的建設(shè)、通信信道租用費(fèi)用都需要花費(fèi)大量資金,而且通信資源為衛(wèi)星通信公司所有,受其帶寬的限制,使得大量數(shù)據(jù)的傳輸需要付出非常大的代價(jià)。因此,作為日常生產(chǎn)、生活使用是極為不經(jīng)濟(jì)的;而將衛(wèi)星通信作為應(yīng)急通信、作戰(zhàn)通信、海外通信等則比較適合。

四、無線技術(shù)綜合比較

目前無線通信領(lǐng)域各種技術(shù)的互補(bǔ)性日趨鮮明。這主要表現(xiàn)在不同的接入技術(shù)具有不同的覆蓋范圍、不同的適用區(qū)域、不同的技術(shù)特點(diǎn)、不同的接入速率。3G可解決廣域無縫覆蓋和強(qiáng)漫游的移動(dòng)性需求,WLAN可解決中距離的較高速數(shù)據(jù)接入,而UWB可實(shí)現(xiàn)近距離的超高速無線接入。

首先,從標(biāo)準(zhǔn)化程度上看,本報(bào)告所涉及的技術(shù)中,僅僅WMN技術(shù)沒有成熟的標(biāo)準(zhǔn)體系,LMDS、MMDS、集群通信均有多種標(biāo)準(zhǔn),只是沒有統(tǒng)一的國際標(biāo)準(zhǔn),其余的技術(shù)均已經(jīng)完成標(biāo)準(zhǔn)化工作,并且都進(jìn)行了試驗(yàn)網(wǎng)建設(shè)和商業(yè)網(wǎng)建設(shè)。

從頻率上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN均使用的是開放頻段,WiMax技術(shù)、3G技術(shù)等其他技術(shù)使用的是授權(quán)頻段。

從覆蓋范圍上看,Wi-Fi技術(shù)、WMN技術(shù)屬于局域網(wǎng)無線接入技術(shù),僅覆蓋35m~100m;WiMax技術(shù)、3G技術(shù)、LMDS技術(shù)、MMDS技術(shù)、集群通信屬于城域網(wǎng)接入技術(shù),覆蓋范圍在1km~54km不等,而衛(wèi)星通信、點(diǎn)對點(diǎn)微波則屬于廣域網(wǎng)技術(shù),通常用于通信主干組網(wǎng)建設(shè)。

從傳輸速率上看,點(diǎn)對點(diǎn)微波和衛(wèi)星通信屬于干線傳輸技術(shù),不同的情況速率變化較大,而其余的技術(shù)均為接入技術(shù),僅僅是3G技術(shù)接入速率最小,僅為384k,而其余技術(shù)均為幾十M甚至上百M(fèi)的速率。

從調(diào)制技術(shù)上看,其中WiFi技術(shù)、WiMax技術(shù)、WMN、3G技術(shù)均采用最新的調(diào)制技術(shù)OFDM,其余的技術(shù)均未采用OFDM調(diào)制技術(shù)。

從天線技術(shù)上看,僅僅3G和WiMax技術(shù)采用了MIMO技術(shù),而其他技術(shù)均未采用MIMO技術(shù);從傳輸環(huán)境上看,僅僅WiMax技術(shù)和3G技術(shù)支持非視距傳輸,其余技術(shù)均要求視距傳輸環(huán)境;從網(wǎng)絡(luò)安全和QoS機(jī)制上看,WiMax技術(shù)和3G技術(shù)在這方面做得比較優(yōu)秀、完善,其余的均存在較大的問題。