衛星通信中無線網絡技術的應用研究

◆張慶嶺

衛星通信中無線網絡技術的應用研究

◆張慶嶺

（中國電子科技集團公司電子科學研究院 北京 100041）

本文主要對衛星通信中的無線網絡技術應用進行分析，認為衛星通信網絡的建設需要無線網絡技術作為關鍵支持，并進一步從其對異構網絡的整合利用、多域感知技術的系統優化以及智能化決策管理改善等方法的應用加以討論，其實，無線網絡技術具有良好的發展前景，而衛星通信更是國家科技發展關鍵內容，兩者之間的有效融合，更能促進通信網絡技術的全面發展。

衛星通信；無線網絡技術；應用研究

伴隨著我國國家綜合實力的不斷提升，各類高新技術更新換代的速度越來越快，無線網絡技術也開始在生產生活中扮演著不可或缺的角色。在衛星通信中增進無線網絡技術的多方位應用是繼地面無線通信全面發展后的新開拓領域，對于全面提高通信質量、增進通信系統智能化建設都有積極的促進作用。不過就目前衛星通信領域中無線網絡技術的應用情況來看，還相對滯后，亟須將各類先進通信技術引進通信衛星與地球站通信體系中，實現更高層次的開發與應用。

1 無線網絡技術的基本概述

簡單而言，無線網絡即是無須使用網絡布局就能實現各種通信設備互聯的網絡模式，而其應用技術覆蓋面相當廣泛，囊括了遠距離數據連接及近距離紅外線與射頻技術，再加上其本身移動性強、擴展性優越以及應用成本低廉等優勢，具備良好的發展前景。無線網絡可以通過對外界環境變化情況進行全面而有效的感知，完成更加深層次的深化應用，以實現對通信網絡中各相關資源的高效調配達到迎合外界環境變化的目的[1]。合理科學地進行無線網絡技術的開發與應用，能將頻譜需求與資源有限性之間的矛盾有效解決，提高頻譜資源的利用效率，對社會通信相關產業具有重要的推動作用。

衛星通信主要是指地球上的無線電通信站通過衛星中繼而實現的通信模式，其更應該被認為是一個系統，如圖1所示，具體由衛星與地球站兩方組成，在無線網絡技術的支持下，其不僅通信范圍更大，而且不受陸地災害的影響，并以多址連接、多址通信實現更多樣化的廣播通信應用。隨著無線網絡技術中3G轉變4G技術發展的突破以及5G時代的到來，衛星通信以往高延遲性問題得到一定的解決，而且衛星移動網絡的逐步構建也為衛星通信更多元化發展提供更多可能，數據傳輸的數量、質量及效率的大幅提升，使衛星通信系統與地面網絡傳輸業務獲得完美地融合，這也是帶領衛星通信進入新發展時代的必要路徑。

圖1 衛星通信的構成

2 無線網絡技術在衛星通信中的應用

衛星通信系統中主要包括管理系統和業務系統兩大部分，管理系統是對衛星通信系統正常運行以及資源合理分配上的管理，而業務系統是各項通信功能的具體發揮，但如果僅以衛星通信技術開展應用，上述兩方系統就僅能開展獨立運行的管理，而無法實現信息的完整互動，所以無線網絡技術在其中的應用有效實現了衛星通信網絡的建設，提高通信應用互聯性。

2.1 智能化技術促進衛星通信管理優化

智能化決策技術是無線網絡中的關鍵技術之一，在地面無線通信網絡服務管理中發揮著良好的優化作用，結合通信功能完成用戶需要的準確分析、決策、執行等操作，大幅減少人工重復性參與，提高整體業務服務效果。衛星通信運行中需要通入很大的人力、物力，尤其是各類衛星直播電視、個人移動衛星通信、衛星網絡電視的大量發展，運行成本提升而且也伴隨著系統穩定性以及活躍性的更高追求，所以將智能化決策技術應用在衛星通信網絡中，實現網絡管理及控制、網絡動態分配處理等各方面的自動化、智能化管理，保證頻譜資源的有效整合與配置，盡可能減少人為因素造成的阻礙。當前我國衛星通信網絡將進一步推進應急管理、遠程教育、全球導航、網絡通信等多項業務的拓展，如圖2所示，逐漸構建起更大應用范圍的衛星通信應用網絡，所以從智能化決策技術應用方向來看，更要加強用戶需求的全面準確分析、信息存儲及輸送的有效安全、分析感知等能力與衛星通信網絡的深入融合，并以系統目標為基礎加強資源調配的優化[2]。

2.2 加強與異構網絡的互通互聯

為促進多元化的衛星通信網絡建設，必須加強其通信終端對不同環境條件的適應性，接口硬件合理轉變，構建其多模終端，進而獲得各種網絡資源的有效利用，保證更多業務開展的順利達成。當前的互聯網是一個由多種異構網絡聯結組建的，所以在接入技術上更加多樣，以無線網絡的多模終端實現各種相互重疊的不同類型無線接入系統智能化融合，從而實現網絡資源的有機結合及擴容獲取，使衛星通信能夠隨時隨地進行無線接入。無線網絡技術通過感知技術對用戶需求的準確匹配，也能構建起網絡配性良好的資源獲取體系。衛星異構網絡環境完成基礎構架之后，可以更深入開展網絡特征、用戶特征的感知分析，從而保證資源配置的合理性，實現資源的整體優化利用。

圖2 衛星通信網絡的全平臺架構

2.3 多元感知技術在衛星通信中的應用

多元感知主要從用戶域、環境域以及網絡域等方面分析：用戶域感知技術主要以通信政策以及用戶本身需要為結合點，對差異化尤為明顯的用戶通信傾向加以判斷，比如使用衛星語音通話業務時，不僅考慮到通信完成度，更要對用戶體驗加以分析，各干擾因素造成的網絡延遲問題要作為主要指標，確保用戶逐漸增多的各類需要的及時明確和給予滿足；環境域感知技術是增進衛星通信抗干擾能力的深入應用技術，其本身在頻譜信息上有較為細致的把控，不僅提供必要的電磁環境感知，更為上述異構網絡復雜化環境提供干擾阻抗的關鍵技術手段，保證信號傳輸的穩定性；網絡域感知技術在衛星通信網絡中的特性感知上一般是以業務協議等作為支撐，能夠對網絡層面各信息進行全面掌控，對于網絡中各種資源以有限性使用方式減少閑置資源對衛星通信運行效率的影響[3]。

3 結語

總之，無線網絡技術應用在衛星通信發展中是必然趨勢，也是促進衛星通信健全以及實現無線網絡技術新階段開辟的關鍵過程，衛星通信未來發展中，必定會進一步加強衛星移動通信技術的革新，結合無線網絡技術實現公用干線通信網絡的高效化、數字化建設，并結合智能化決策系統將集語音、圖像、電視、數據等綜合業務管理體系深入發掘，開辟出信息傳播與接受的新領域。

[1]吳志強.無線通信新技術的發展與應用分析[J].中國新通信，2019，21（24）：13.

[2]岳峰.新形勢下無線通信技術的應用及發展[J].通訊世界，2018（10）：86.

[3]王芳.無線網絡技術在衛星通信中的應用研究[J].通訊世界，2019，26（06）：119.