资源分配的卫星通信论文

【摘要】中国科技水平处于一个高速发展阶段，其中的卫星通信技术已经取得骄人的成绩。目前国内卫星技术的应用呈现出多领域、效益高的局面，包括到通信、遥感和测量等方面，这其中，涉及到民生通信和军事运用等。卫星通信技术的高速发展原因离不开它自身的优势，其通信组网便捷、覆盖范围宽广是其主要特点。今天小编给大家找来了《资源分配的卫星通信论文(精选3篇)》，希望对大家有所帮助。

资源分配的卫星通信论文 篇1：

卫星通信系统在人防应急通信中的应用研究

【摘要】 近些年，随着防空防灾系统的不断发展和完善，人防应急通信系统逐渐引起了国内外广大学者们的重视，它在各大领域中的地位也有了显著的提高。为了在各类人防应急事件时能更好的进行协调统一调度，对人身安全和公共或私有财产安全进行更好的保护，各国都相继建立了自己的人防应急系统。本文主要针对人防应急通信统中卫星通信的应用进行了较为全面的分析，并且针对人防应急通信中卫星通信系统的使用应注意的问题，进行了相应的阐述。

【关键字】 星通信系统 人防应急通信 应用

引言：卫星通信系统具有覆盖面广、长距离通信、可靠性强等优点，卫星通信不会轻易被地面的复杂通信状况所干扰；通信系统相较于其他通信系统而言更加灵活，局限性较小；并且卫星通信具有宽频带，大容量等优势，所以在人防应急系统中较为常见[1]。

一、人防应急通信

人防应急通信就是在发生自然灾害或人为突发状况，如火灾、洪涝灾害、大面积塌方、战争等情况时，利用不同的通信手段，建立合理的紧急救援通信网络，以确保救助、救援工作能够顺利及时的开展。人防应急系统是一种多通信手段并存的兴新技术，还涉及很多人员分配，技术配合等问题。与此同时，由于应急通信系统所处的环境的不确定性，救援队时常对人防应急通新系统提出很多特殊的要求，以便在技术层面对通信系统提供更多的保障。人防应急通信系统示意图如下所示[2]。

二、卫星通信系统介绍

1、卫星地面站。在进行高空卫星通信的同时，人防应急通信系统可以在地面布置卫星地面站，如短波电台等，卫星地面站可以用于各种自然灾害、战争破坏下不同地形地势中救灾的指令转达、资源分配和调度等使用，同时也可以应用到点对点通信系统中，如民众通信。这种通信系统具有很强的可移动性，实时性等优点，但是系统的安装成本较高，并且一旦部署完毕很难拆除更改，所以具有一定的局限性。

2、卫星电话。卫星电话是一种较为稳定的人防应急系统中常用的通信手段，它具有一定的稳定性，灵活性，可以进行实时的指令传达，但是存在终端设备限制等问题，无法大面积使用。

3、其他设备。较为常见的人防应急通信系统设备还有地面通信应急车、卫星通信便携站等，这些设备在一定程度上确保了人防应急通新系統的完备性、可操作性、可靠性、机动性[3]。

三、卫星通信系统在人防应急通信中的应用

在人防应急通信系统中对卫星通信就提出了如下要求：灵活性、稳定性、大容量，高速率传输等。一般的传输速率要求为：4Mbps-24Mbps，图像分辨率一般要求为352×288以上。卫星通信系统也应具备“总体部署、统一协调、应急通信为主、各个通信技术并存”的理念。

1、 在军事突发事件中的应用。在军事突发状况下，主要的技术局限性体现在战地的危险性、破坏性、反侦察性等。在这类人防应急状况下对卫星通信的要求较高，首先卫星通信应具有较好的隐身性能，这就对卫星的性能指标，如方向图、增益等提出了较高的要求。此时可利用无人机、直升机等平台进行卫星通信系统的搭建。其次该系统需要具备较强的灵活性，可靠性等，可利用装甲车这个平台进行战地部署。

2、在公共安全突发事件中的应用。在一些地质灾害中，由于这些自然灾害的突发性、不确定性，对此类人防应急状况，通信系统就提出了灵活性、机动性等要求。此类灾害是突然发生的，而且灾害的类型无法预知，所以针对此类灾害建立的系统可以进行底层基础设施的搭建，并提供较多的兼容性接口，以便能够实时适应各种新型技术手段，以及各种类型的突发状况。

四、在人防应急通信中使用卫星通信系统中应注意的问题

因为对人防应急通信系统有较高的要求，所以本文选取了卫星通信的技术手段，但是卫星通信对环境要求以及经济要求较高，所以在建立卫星通信系统时要注意相应的可靠性和稳定性，兼容性等，又来避免不必要的拆除和修改，以更好的适应各种环境、各个时期的不同技术要求。

五、结论

卫星通信具有实时性、远距离性、宽频带等优点，所以卫星通信系统在人防应急通信系统中有较为广泛的应用。

参 考 文 献

[1]余建国.SVC卫星应急通信保障系统探析[J].中国减灾，2012，（9）：54-55.

[2]陈佑东.卫星通信及其应急通信系统研究[J].中国电子商务，2013（17）：259.

[3]李亚鹏，马润.基于北斗卫星的电力调度应急通信系统的研究[J].宁夏电力，2015（2）：34-35.

作者：邬雨璇

资源分配的卫星通信论文 篇2：

卫星通信技术发展前景分析

【摘要】中国科技水平处于一个高速发展阶段，其中的卫星通信技术已经取得骄人的成绩。目前国内卫星技术的应用呈现出多领域、效益高的局面，包括到通信、遥感和测量等方面，这其中，涉及到民生通信和军事运用等。卫星通信技术的高速发展原因离不开它自身的优势，其通信组网便捷、覆盖范围宽广是其主要特点。本文从卫星通信技术的发展和基本含义着手，探索其全球化特点，并探讨卫星通信技术的发展前景。

【关键词】卫星通信技术;发展前景;探究

卫星通信技术第一次亮相是在2013年，当时通过卫星技术实现全国同步传播，中国的女航天员王亚平为全国中小学生讲授太空上的知识。这次信息同步传播真正意义上让民众感受到卫星通信技术的优势，即覆盖面广、通信质量佳。在现在的日常生活中，通信技术在各行各业均得到广泛的应用，而卫星通信技术相较于其他通信技术，其传输质量高、通信容量大、范围广，并且在制造成本上也低于其他通信技术，这就使得国家大力推广卫星通信技术。从这些原因来看，卫星通信技术势必是世界所热议和探究的一个话题，其关注和效应也将持续被开发，本文即结合当前的卫星通信技术发展来讨论其未来前景。

1. 卫星通信技术的含义和发展历程

卫星通信技术是一种利用人造地球卫星作为中继站来转发无线电波而进行的两个或多个地球站之间的通信，无线电波是一种通信的工具，通过搭建卫星，可以实现多处的信息传输、通讯。在网络和通信高速发达的今天，卫星通信技术仍有着无法取代的优势。卫星通信技术是通过地球无线电通信站以及太空中的人造卫星所构成的，其中的卫星位于赤道上方36000KM的高度，随地球自传方向同步运行，实现相对静止。理论上看，只需要三颗同步卫星就能在全球范围内实现通信。卫星通信技术的发展并没有多长的时间，最早是在1945年，由英国物理学家克拉克提出。从此后，各国开始研究卫星通信技术，历经数年后，于1957年，苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星，在这同一时期间，美国也发射了人造卫星并实现了卫星通信。卫星通信技术的发展在这几十年内，进步神速，其带有的全球定位系统有着很高的应用，如美国的GPS导航系统，中国的北斗导航系统和欧洲伽利略导航系统等。

2. 卫星通信技术在我国的发展情况

我过在卫星通信技术上的开展起步较晚，第一颗人造卫星“东方红一号”于1970年4月24日成功发射，从这一天标志着我国突破了卫星通信的屏障，走出了中国卫星通信技术的第一步。当然，国内的卫星通信技术与发达国家相比仍有不小的距离，但国内的安全与通信通过卫星通信技术已取得不少的进步。目前我国已经建立了多达千座的信息通信中心，涉及到航天航空、交通信息、天气、移动通信等多项领域。但是，国内的卫星通信技术主要应用领域还是民用方面，即移动通信和固定通信上面。我国的卫星移动通信方面技术主要依靠便携式的用户终端的通信系统来运营，所以成效较好，但是涉及到中低轨道的卫星通信系统还有较大的发展空间。我国的卫星通信技术已经得到了世界的认可，目前是国际海事卫星组织成员国之一，可以为亚太地区、太平洋以及印度洋等5000多个终端提供相应的卫星通信支持。我国在卫星通信技术上还有着很大的潜力可以挖掘，这也是我国未来的重点项目之一。

3. 卫星通信技术需要做到全球标准化

从理论上讲，卫星通信技术可以做到全球无缝覆盖，涉及到海、陆、空等各个角度，但是其在应用上仍不不能做到全球一体化。即在具体的服务项目上，它需要依赖的条件更多，如网络环境、终端需求等。卫星通信在全球标准化遇到的首要问题就是各国政策不同，所以在监管上面仍有着不同的要求，卫星通信技术由于其广阔和与地域无关的特性，常常受到各国政府的严格管理。为了能够提供相应的卫星服务，不仅需要在卫星频率方面与当地其他运营商进行协调，还需与政府当局进行政策协调，以满足国家的相关法律和法规。如何解决协调监管方面的问题是一大挑战。GPS系统在全球取得的巨大成功的重要原因在于美国的大力推广。INMARSAT的全球发展得益于其脱胎于国际官方组织，以及作为全球唯一的遇险安全卫星移动通信服务的定位。全球化的第二个限制点是缺乏统一的卫星通信标准。移动通信的全球发展与GSM、WCDMA、LTE等體系标准的成熟和推广密不可分，卫星通信的突飞猛进离不开具有严密协议和标准的SDH、PTN技术体系。

卫星通信技术的发展因为各国应对要求不一，所以长时间都没有统一的标准。这就使得卫星通信在全球发展上无法做到一致，一方面，国家会形成独立市场，禁止外来者;另一方面，用户根据不同的标准需要频繁更换设备、增加网络投资等情况。目前，全球都在高速发展中低轨卫星通信技术，竞争激烈程度巨大，只有掌握了全球通用标准，才能在卫星通信技术上掌握话语权。这一趋势已经在5G标准中有所体现。国际上的卫星通信技术站已经提出了星地5G融合的4种应用场景，包括中继到站、小区回传、动中通及混合多播场景。只有对卫星通信技术中的全球化标准的重视，才能推动卫星通信技术的深化，我国作为大国之一，自然不落人后，大力发展国产标准，与北斗、天通一号等国产卫星体系合力，才能在未来占据一席之地。

4. 卫星通信技术的发展前景分析

卫星通信技术作为国家科技的重点项目之一，在未来必然是有着更大的突破和进步。其发展的前景大致有以下几个方面：

4.1 卫星宽带通信技术的发展

卫星宽带技术目前面临的困境是容量不足，并且价格昂贵。当地面移动通信一路突飞猛进即将迈进Gbit/s级别的5G时代，卫星VSAT用户仍然徘徊在Mbit/s级别时代。未来卫星通信技术能否实现宽带化，主要就是要增加宽带信道数量，类似于地面蜂窝网的构造思路，可以将卫星通信覆盖的区域分割为小区域，使得信号更为精准、高效。目前GEO卫星轨道的资源越来越拥挤，其使用的频谱资源也越来越紧缺。这表明未来更多的卫星通信会采用更高的频段去兼容线下的频谱，即EFH的频段或者Ka/Ku的频段，从经济上和通信方式上都是更有效益。

4.2 IP基础上搭建多种通信网络

卫星通信技术发展到目前阶段，其中的宽带信息网络是多媒体传输业务的重要基础。在通信上有着多种方式的选择，如蜂窝、有限、卫星和Wimax等方式，而在传播上，又能给用户足够多的体验，比如直接入户注册，网络信息登记等，并且宽带信息的发展是越来越普及，精准率高，延迟小。

4.3 自适应的信道分配技术

在未来，卫星通信技术还会开展自适应的信道分配，这一技术使得卫星通信有更强的灵活性和自适应组织性。可以根据要求，自动适用业务和资源分配，从而保证高码率和低码率的用户能够共享信息分配，另外，通过这项技术，还能使其他的一些通信业务可以兼容到卫星通信技术上，使得卫星通信的业务更加广泛，多样化。

4.4 终端易用化

卫星通信技术发展到后面，肯定是要实用终端容易化。而要实现卫星终端的易用化，首先就要提高无线制造技术的发展，确保卫星发射功率和通信频率的提高，使得卫星通信更容易，更稳定。卫星终端上的天线也可能会发生变化，从抛物型式的天线变成VSAT便携式模式，或者车载式、机载、船载式模式。未来卫星上的无线技术一定是呈现轻量化、小型化、自动化的发展趋势。首先是机械结构巧化，可以通过天线座架折叠、天线主面分瓣安装的方式，使得天线实现单箱式装房，做到简单，便捷，其次，可以内设天线控制器，实现一键对星。或者采用辅助式带屏显示器，去掉内置的电机设备，减少控制点。

4.5 动中通技术成型

卫星通信技术的动中通是一个新兴概念，即是卫星在相对移动的状态上，也能实时根据卫星通信来获取信息或者多媒体信息传播。并且，在卫星运动中，还能根据载体的运动角度、姿态等进行实时计算，從而得出卫星天线的偏移角度，这项动中通技术，可以很好地解决各种车辆、轮船等移动载体在运动中通过地球同步卫星，实时不断地传递语音、数据、高清晰的动态视频图像、传真等多媒体信息的难关，是通信领域的一次重大的突破，是当前卫星通信领域需求旺盛、发展迅速的应用领域，在军民两个领域都有极为广泛的发展前景。目前卫星商行的无线电波在传播速度上和光速是一样的，但是其折算的传播却需要一定的时间，因此，卫星通信传播上还有一段路程要走，还要学会发展激光技术，多波束天线技术等，确保卫星传播信号和频率能得到同步传输。

5. 总结

从上文可以发现，卫星通信技术还有着很可观的前景去探索，譬如更快的传播速度，更稳定的传播频段等。大力发展卫星通信技术，拓宽容量大、速率高的卫星和低轨卫星宽带，使卫星通信技术应用面更广，成本更低，可以有效地提高我国科技综合国力。

参考文献：

[1]夏融.EHF频段卫星通信特点与关键技术分析[J].无线互联科技袁，2017.24

[2]王贵祥.探索卫星通信技术的应用体会及未来趋势展望[J].通讯世界，2017.09.

[3]王莹璇.卫星通信技术行业发展现状[J].中国新通信，2019.（19）.

[4]孙振家，张桐嘉，姬少杰，钱新宇.关于卫星通信技术和发展趋势探讨[J].中国新通信，2018.03.

[5]张雍蓉.浅谈卫星通信技术行业发展现状[J].通讯世界，2017.23.

作者简介：刘新飞，甘肃天水，硕士，研究方向：信号处理;刘耀，贵州遵义，研究方向：程控交换;丁文春，硕士，四川南充。研究方向：卫星通信。

作者：刘新飞 刘耀 丁文春

资源分配的卫星通信论文 篇3：

基于低轨互联网星座的卫星通信新应用分析

摘 要：卫星通信作为航天技术系统中的重要组成部分，在现阶段以低轨互联网星座的形式呈现出来，在卫星通信领域应用极为广泛。文章针对低轨互联网星座技术展开论述，探究低轨互联网星座技术的发展进程与现状，深入分析低轨互联网星座在卫星通信中的新应用，以此为相关研究人员提供参考。

关键词：低轨卫星；互联网星座系统；卫星通信；技术应用

0 引言

近年来，随着卫星通信技术服务范围不断拓宽，全球卫星通信系统建设效率提高，逐渐成为推动数字化信息时代发展的重要引擎，同时也为构建低轨互联网星座系统提供技术支持，加快实现全球卫星网络全覆盖目标，进一步提高卫星通信与网络信息传输效率。

1 低轨互联网星座概述

低轨互联网星座系统由成百上千的低轨道小卫星组成，为地球提供互联网接入服务，在消除对地卫星数字鸿沟方面应用广泛，是实现全球互联网通信卫星覆盖布局的关键。就当前卫星通信行业发展状况而言，低轨卫星互联网技术已然成为全球通信卫星互联网建设的新风口，全球科技信息通信行业巨头纷纷涌入其中，卫星互联网通信逐渐迈向激烈的竞争时代。以虹云星座、鸿雁星座、OneWeb星座、StarLink星座等低轨互联网星座为主的互联网通信卫星的发射，刺激和带动了巨型低轨互联网宽带通信卫星星座的发展与进步，通过科技创新的形式，对卫星互联网通信方式进行更新，在未来行业社会发展进程中，将成为卫星互联网通信技术发展的新方向[1]。

2 低轨互联网星座技术发展进程及现状

低轨道卫星一般存在于对地遥感系统之中，在互联网移动通信领域占据重要作用，信息数据传输受卫星轨道高度影响，低轨道互联网卫星星座位置的确定，有效缩短信号传输时间，减少信号传输延时问题，在卫星运行期间，信号传输环境对信号的传输损耗较小，应用效果较好。随着蜂窝通信、点对点波束、多地址频率复用技术的推广与应用，为低轨道卫星互联网移动通信系统的建设与发展提供技术支持，将小型部件与轻型技术相结合，综合考虑通信卫星的重量、成本、运行模式等问题，经过长期的探索和实践工作，地轨卫星发射技术逐渐成熟，成为构建低轨互联网星座系统的重要动力。

低轨卫星互联网通信相较传统的地面通信网络而言，其造价成本更高，在普通民用领域应用范围小，在卫星通信系统建设进程中，解决卫星通信网络市场定位问题迫在眉睫，逐渐成为约束和限制低轨互联网技术发展的关键因素。当前，全球卫星通信系统轨道均采用Leo模式，系统建设与完善的核心技术在创新与应用期间，存在明显的复杂性特征，由于星载器件实用性能有限，整体动力不足，直接导致我国低轨卫星互联网信号处理与交换技术研发陷入困境，全球卫星互联网通信频率协调目标难以实现，网络荷载技术与核心控制技术研发滞后，严重影响低轨互联网星座卫星通信网络建设效果。

3 低轨互联网星座在卫星通信中的新应用分析

3.1 目标优化设计

低轨互联网星座在卫星通信系统建设中占主导地位，对系统整体建设目标进行优化设计，是解决通信卫星互联网星座系统建设问题的前提。为此，相关人员通过深入分析卫星星座设计环节存在的具体问题，结合当前卫星通信市场上应用最广泛的卫星通信技术，构建基本的卫星通信互联网星座系统的基本模型，综合考量多方面影响因素和约束条件，建立多目标优化模型，经过精准、严密的优化计算，生成系统建设目标数据库，寻求低轨互联网卫星通信技术网络系统建设的最优方案[2]。

3.1.1 基本星座模型

针对低轨道卫星通信星座设计问题，其最终目的是获取星座卫星数目与轨道卫星运行相关参数，充分考虑卫星位置对近地点、春分点、升交点位置产生的变化和影响，以此确定卫星中轨道参数，保证星座参数设计符合卫星数目分布特点，利用较为常见的Walker星座与Flower星座为基本模型，降低空间维数求解难度。

3.1.2 多目标优化模型

低轨道通信卫星星座系统构建期间，存在多目标约束问题，其本质问题在于系统内部各子目标之间的冲突性和矛盾性，要求技术人员通过多种方式和手段，对星座系统中多目标进行优化设计，构建目标优化模型，逐步满足任务覆盖量，降低轨道高度与通信仰角对轨道卫星互联网通信服务能力覆盖产生的不良影响。多目标优化模型包含多目标函数与诸多约束条件，通过目标函数精准反映本质性问题，综合考虑通信卫星发射成本、技术研发进度、通信网络系统维护成本等问题，建立满足约束条件的卫星系统多目标优化模型。

3.1.3 约束条件分析

低轨道卫星通信星座模型中，星座覆盖性能是影响卫星星座设计的关键，按照覆盖范围可以分为全球覆盖和区域覆盖；从时间覆盖来看，主要分为连续覆盖与间断覆盖；按覆盖维度可分为单一覆盖与多重覆盖、模型构建过程中，需对系统建设约束条件进行分析，通过覆盖带法和网格设计法实现对卫星星座覆盖情况的精准计算。

3.1.4 星间链路情况

低轨道通信卫星互联网系统建设期间，卫星星座模型中存在静态和动态两种星间链路方式，根据不同覆盖区域特定用户的通信目标，在相邻卫星之间建立星间链路，利用卫星通信系统向全球卫星互联网通信系统用户提供便捷的通信服务，在一定程度上缓解通信卫星区域覆盖压力，发挥实时通信功能，提高卫星通信效率和质量，推进卫星互联网星座系统建设进程。

3.2 具体应用场景

基于低轨道互联网星座的卫星通信系统，相较传统卫星通信具备更加强大的通信功能，通信轨道呈现多样化发展趋势，通信终端综合性能较强，在全球信号覆盖方面具有明显的应用优势，对我国卫星通信自主信息系统建设提供必要的技术支持，在社会各行业、各领域内应用广泛[3]。

3.2.1 在科考探险中的应用

低轨道卫星在信号传输中占据优势，现代轨道卫星通信技术与互联网卫星星座系统被应用于社会生活中的各个方面，在科学考察探险工作开展期间，科考探险研究人员利用卫星通信的方式，通过低轨道卫星通信星座进行宽带连接，将科学考察分析得来的详细数据信息经由低轨互联网通信卫星传输至科学考察实验室，通信卫星星座系统的应用，有效保证了科考数据的真实性和完整性，提高数据采集与传输的效率和质量，加快实现精准数据傳输作业，为科学考察与实地调研工作提供技术支持。

3.2.2 在自然環境保护中的应用

卫星通信技术为我国部分边远地区自然环境保护做出巨大贡献，以可可西里自然保护区为例，国家相关部门针对保护区开展生态环境保护与环境监测工作，通过建立卫星通信固定基站，利用低轨道卫星星座进行互联网通信，充分发挥卫星通信技术在环境监测中的重要作用，已基本解决自然环境保护区通信卡顿、网络延时、图像不清晰等问题，实现卫星互联网在边远地区的信号全覆盖，自然资源和稀有物种盗猎事件发生概率大大降低，推动自然保护区生态环境的可持续发展。

3.2.3 在海上通信中的应用

地轨卫星互联网星座系统在海洋运输行业中，主要发挥卫星通信技术在船舶信息跟踪、浮标监测、船舶自动识别等方面，在海洋运输生产作业开展期间，为保证船舶安全运行，利用卫星通信技术，在船舶系统中增加海上网络通信模块，一旦出现航行线路有误、船舶运行异常等情况，利用卫星互联网通信功能，向陆上发射紧急救援信号，保证海洋运输作业的安全性和稳定性。

3.2.4 在智能导航中的应用

地轨卫星互联网通信技术在智能导航系统建设中应用效果较好，卫星通信项目逐渐成为未来智能生活布局中的重点发展方向，随着无人驾驶、移动物联网等新兴产业的出现和发展，社会各行业逐渐加大对卫星通信技术的重视，将其与智能导航系统进行有机结合，通过卫星信号传输，综合运用多种定位导航技术，实现多场景化的职能导航定位，对智能产业技术创新与发展提供必要的技术支持。

3.2.5 在卫星通信网络中的应用

地轨卫星互联网星座系统在卫星通信网络构建过程中起到核心作用，以现代化5G移动网络通信技术为依托，自主研发低轨宽带通信卫星，采用Q/V通信频段，平均信号传输速率可达10 Gbps，具备较强的透明转发通信能力，通过建立星间链路的形式，将通信卫星进行信号连接，将5G移动网络接入卫星星座系统，实现对海陆空的全信号覆盖。

4 结语

综上所述，地轨卫星互联网星座系统建设，以卫星通信技术为基础，通过对系统目标进行优化设计，构建通信卫星连接网络，提高信号传输质量和效率，进一步推动社会各行业网络通信技术的发展和创新。

[参考文献]

[1]陈东，裴胜伟，韩绍欢，等.全球巨型低轨星座通信网络发展特征与思考[J].国际太空，2020（4）：44-49.

[2]段佳.空间频率和轨道资源分配规则研究—基于低轨通信卫星星座建设的视角[J].国际太空，2020（10）：42-47.

[3]沈大海，蒙艳松，边朗，等.基于低轨通信星座的全球导航增强系统[J].太赫兹科学与电子信息学报，2019（2）：209-215.

（编辑 王雪芬）

Analysis of the new application of satellite communication based on low - rail Internet constellation

Yu Jie， Wang Yuyun

（Nanjing Panda Handa Technology Co.， Ltd.， Nanjing 210000， China）

Key words：low - orbit satellite； Internet constellation system； satellite communication； technology application

作者：于杰 王玉云