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卫星通信应用主要包括数据传输业务中的应用、移动通信系统中的应用、视频广播业务传输中的应用、电话等交互式业务传输中的应用。
随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高,卫星通信应用范围愈来愈广泛,服务水平愈来愈提高。
在当今地面通信飞速发展的情况下,卫星通信在发展市场中虽然遇到很大的困难和风险,甚至遭受重大挫折,但由于它的不可替代的特点决定了它仍要发展和应用。
因此,从全局和长远来看,未来卫星通信的发展前景仍是光明而美好的。
我国卫星通信方面的发展目标:
管好、用好现有卫星通信系统,积极发展新业务、新市场、新系统并坚持自主建设。
关键词卫星通信,卫星数据传输,卫星移动通信,卫星视频广播
目录
摘要I
1概述II
2卫星通信应用III
2.1数据传输业务中的应用III
2.2移动通信系统中的应用1
2.3视频广播业务传输中的应用1
2.4电话等交互式业务传输中的应用2
3卫星通信发展趋势及我国卫星通信发展目标2
3.1卫星通信的发展趋势2
3.2我国卫星通信的发展目标3
总结5
结束语6
参考文献7
1概述
卫星通信是航天技术和通信技术结合的,由计算机控制的先进通信方式。
它是在微波通信基础上发展起来的一种特殊形式的微波通信。
卫星通信是指利用人造地球卫星作为离地面很高的中继站,在两个或多个地球站之间转发无线电信号,从而实现它们相互之间的信息交换和信息传输的通信方式。
它所使用的无线电波频率为微波频段(300MHz~300GHz)。
可以认为卫星通信是地面微波中继通信的继承和发展,是微波接力通向太空的延伸。
卫星通信是空间通信的一种形式,它主要包括卫星固定通信、卫星移动通信和卫星直接广播三大领域。
由于卫星通信具有覆盖面大、频带宽、容量大、适用于多种业务、性能稳定可靠、机动灵活、不受地理条件限制、成本与通信距离无关等优点。
多年来,它在国际通信、国内通信、军事通信、移动通信和广播电视等领域得到了广泛应用。
下面我们就从卫星通信的发展简史、应用、趋势等方面对卫星通信进行概括和综述。
2卫星通信应用
2.1数据传输业务中的应用
国外早期兴起的VSAT系统,主要用于在主站与各远端小站之间的数据通信。
具体应用有两个方面:
一是跨国公司或行业的专用数据网、用于总部与各连锁店(分支机构)之间的数据通信;
二是分级管理的计算机网,用于主机与各分机(或个人计算机)之间的数据通信。
VSAT是集通信、电子计算机技术为一体的固态化、智能化的小型无人值守地球站,一般C频段VSAT站的天线口径越3m,Ku频段的天线口径为1.8m、1.2m或更小,可以把这种小站建在楼顶上或就近的地方而直接为用户服务。
VSAT技术的发展,为大量专业卫星通信网的发展创造了条件,开创了卫星通信应用发展的新局面。
卫星系统还非常适合为不同地域的大计算机系统或计算机局域网之间提供互联链路,其数据传输速率一般为N*64kbit/s。
2.2移动通信系统中的应用
进入20实际90年代以来,在通信、电子、航天等高技术发展的推动下,移动卫星通信的发展十分迅速。
除INMARSAT系统以外,目前有几个系统以提供商用或近期即可提供商用。
这些系统可分为三类:
第一类是地轨道移动卫星通信系统,如美国Motorola公司提出的“铱”系统和美国LoralQualcomm公司提出的“全球星”系统;
第二类是中轨道移动卫星通信系统,如全球个人卫星通信公司提出的国际个人卫星通信系统;
第三类是静止轨道移动卫星通信系统,如加拿大TMI与美国AMSC合作开发的北美MSAT系统以及亚洲蜂窝系统。
其中,中、低轨道移动卫星通信时延小,易于实现手机通信,可实现全球覆盖,但需要十几颗,几十颗,甚至数百颗卫星,故投资较大,主要用于全球移动卫星通信。
目前典型的商用卫星通信系统有:
静止轨道卫星通信系统、INMARST系统、中轨卫星移动通信系统ICO系统(国际海事卫星通信组织)、低轨卫星移动通信系统Iridium系统(美国Motorol公司)、GlobalStar系统(美国Loral和Qualcomm公司)。
2.3视频广播业务传输中的应用
目前,世界上运行的GEO卫星转发器中,有三分之二用于电视和视频广播。
利用卫星广播系统传送数字化的视频信号的方式有以下3种形式。
一是点对多点的TV节目分配:
数字视频信号从演播室通过卫星系统传送到地区广播站或地区电缆TV系统接收站,从而完成节目的分配。
通常所传送的信号是宽带的多路数据流。
二是点到点的传输:
用于数字视频信号从实况直播现场到演播室,或从一个演播室到另一个演播室的卫星传输。
三是点对多点的直接到户广播方式:
在卫星直播系统中,家庭用户接收机用0.5m左右的天线,可接受5~8路视频信号。
此外,远程教育系统是交互式视频广播系统的重要分支。
我国卫星广播电视节目是集体接受,卫星转发的电视节目通过上千个以城市为单位的有线电视台接受,再经由电缆或微波进入家庭,在C频段中这种卫星电视接受的天线口径一般需要3m~6m,在Ku频段接收天线科技需要2.4m~4.2m,宾馆、饭店和有线电视网覆盖不到的地区可采用2.4m~4.2m(C频段)或1.5m~2.4m(Ku频段)天线集体接收入户。
边远山区的个体用户也可用1.5m~3m(C频段)或0.8m~1.2m(Ku频段)天线接收。
随着技术进步,全球正掀起一场卫星电视革命,主要是采用直播卫星电视和数字化频带压缩技术。
例如:
用户采用0.45m直径电线直接接收卫星转发的电视节目,一套电视节目只需占用卫星转发器贷款7MHZ,节省了转发器带宽和转播费用。
2.4电话等交互式业务传输中的应用
电话业务是卫星通信系统支持的重要业务之一,但与地面光缆支持的PSTN电话网相比较,其经济性是问题的关键。
卫星信道容量小、成本高,只有在地面网无法覆盖(或建立相应的地面投资极高二效益甚低)的乡村地区的用户才使用卫星电话。
GEO卫星离地面高,信号传输延时长(约250ms)。
如果系统用来支持电话业务,会晤双方会有脱离接触的感觉。
另外,卫星通信系统长的传播延时还会带来回波干扰的问题。
随着用户对多种业务需要的增长,要求卫星通信系统具有支持宽带多媒体业务的能力,包括:
具有支持高数据传输速率的能力(155Mbit/s,甚至更高);
具有多路电话信道;
支持电视会议和可视电话业务;
能传输高分辨率彩色图像;
在Internet环境下,提供语音/数据/视频综合业务。
3卫星通信发展趋势及我国卫星通信发展目标
3.1卫星通信的发展趋势
随着卫星通信技术的进步和卫星通信能力的提高,卫星通信应用范围愈来愈广泛,服务水平愈来愈提高。
①地面电信网通常由交换网、传输网和接入网组成,现代卫星通信技术都可实现上述功能。
技术上卫星通信系统已能做到不依赖地面电信网独立成网,直接向公众提供各种通信服务。
这对有通信需求但无地面通信设施或建立地面通信设施不经济的地区有重要意义。
这些地区是发展卫星通信业务的主要市场。
②随着卫星固定通信业务和卫星直接广播业务用户终端进一步小型化和可移动性,与卫星移动通信业务用户终端的区别将减小;
同样,随着卫星直接广播业务由单向电视和声音广播向双向多媒体通信业务发展,卫星直接广播业务与卫星固定通信业务的区别也将减小;
此外,这三种业务都在往宽带多媒体通信业务发展。
这三种业务同一性增加、互异性减小的趋势,体现了这三种业务正在往融合方向发展,这种发展将更妤地适应人们进行各种活动的需要。
③各种卫星通信网与多种地面业务传输网将进一步互连互通,成为地面业务传输网不可缺少的补充和延伸,并与地面通信网一起联合组成全球无缝隙覆盖的海陆空立体通信网。
④地面电信网、计算机网和有线电视网将继续往三网融合方向发展。
自然,作为地面三网补充和延伸的卫星通信网也参与了融合。
其步骤是不同性能和用途的卫星通信网先分别接入各种地面通信网发挥它们的作用,然后随着地面三网融合很自然地成为四网融合。
⑤宽带多媒体卫星通信将会有重大发展,将成为地面信息高速公路的一个重要组成部分。
它将为正在到来的信息化社会提供各种服务。
⑥卫星移动通信业务将会由小到大逐渐发展起来,将成为个人通信业务一个不可缺少的组成部分。
在第二代地面移动通信业务基础上发展起来的第三代移动通信业务将包含卫星移动通信业务。
第三代移动通信业务的开通和进一步发展将使人们进入真正的个人通信时代。
3.2我国卫星通信的发展目标
在卫星固定通信方面:
管好、用好现有卫星通信系统,积极发展新业务、新市场、新系统;
自主建设并运营以VSAT设备为主体覆盖全国的卫星公用通信网;
大力发展国产卫星和地球站,逐步提高国产设备市场占有率;
自主建设并运营星上处理的新一代区域性卫星宽带通信系统;
2010年前适时发射国产星上处理卫星,初步建成新一代宽带卫星通信系统。
在卫星移动通信方面:
管好、用好现有卫星移动通信系统,大力开发新业务、新市场;
自主建设并运营手持式用户终端为主的区域性卫星移动通信系统,2010年前适时发射首颗试验卫星,初步建成区域性卫星移动通信系统;
积极参与国际性组织的全球覆盖卫星通信系统规划、设计、建设和经营活动。
在卫星视频广播方面:
利用现有”亚洲之星”,开通和发展L频段声音直播业务;
利用现有通信卫星,继续发展Ku频段DTH电视直播业务;
自主建设并运营我国的L频段国内卫星数字声音直播系统;
自主建设并运营我国的Ku—BSS频段国内广播电视卫星数字直播系统,发展以我为主的用户终端,2010年国产用户终端设备成为主导产品;
做好直播卫星广播业务全面推广应用工作,争取2010年拥有3000页甩户。
构建全球无缝覆盖天地一体化综合信息网:
卫星通信具有覆盖面大、无缝隙覆盖、与地形和距离不敏感等特点,决定了它成为全球无缝覆盖综合信息网不可缺少的组成部分;
地面通信网只有与卫星通信网联合起来,才能有效地形成全球无缝隙覆盖的海、陆、空立体服务区。
我国区域与全球其它区域建设和改造同步;
卫星通信与地面通信建设和改造同步;
预计2020年全网初具规模并发挥效益。
天基综合信息网:
天基综合信息网在一定意义上可看作卫星通信网的扩展和延伸。
它本身还包含卫星通信系统和属卫星通信范畴的跟踪和数据中继卫星系统。
在天基综合信息网的建设上,2010年前突破网络体系的关键技术,发射2颗跟踪和数据中继卫星,初步建立空间数据传输系统,为某些应用卫星提供试验性服务;
2015年前发射改进型跟踪和数据中继卫星,提高空间数据传输系统性能;
2020年初步建成天基综合信息网,为各种应用卫星和载人飞船等航天器提供长期稳定运行的天地一体化信息应用网络体系。
总结
本文综述了卫星通信的发展动态,并在此基础上,阐述了我国卫星通信的发展目标,可以预见,21世纪的卫星通信将获得重大发展,尤其是世界上新技术,如光开关、光信息处理、智能化星上网控、超导、新的发射工具和新的轨道技术的实现,将使卫星通信产生革命性的变化,卫星通信将对我国的国民经济发展,对产业信息化产生巨大的促进作用。
结束语
这次课程论文,无论在知识还是能力方面,我从中受益匪浅,使我们真正地学会了如何正确地使用各种电子元器件,并在完成之后,进行验证设计是否合格,并一步一步地检测调试直至测试程序能够正常运行,各种功能得以实现。
同时九人一组,也增强了我们的团队协作能力,是我们认识到团队精神是成功的必不可缺的法宝。
在此我要向帮助我的指导老师表示衷心的感谢!
课程设计中,有不懂的地方您总能不厌其烦、和蔼可亲地讲解,让我感受到您们的敬业和对学生们的关爱。
同时要感谢同学们的帮助!
他们的帮助让我的这次课程设计进行的相当顺利,并从中获益颇多。
最后再次感谢老师的悉心指导!
使我掌握到了焊接设计、调试等方面的本领,并再次感谢帮助过我的同学,使我感到了他们的对人无私帮助的温暖。
参考文献
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人民邮电出版社,2009。
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