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卫星通信对大数据时代的运用

2020/03/31 阅读:

摘要:我国不断高速发展科学技术,卫星通信技术也随之获得明显的进步,这进一步优化了社会生产互动。当前在世界范围内,我国卫星通信具有优秀的技术经验,因此我国卫星通信技术在国际市场上竞争力比较强。基于此,论述了卫星通信在大数据时代的运用,以进一步提高卫星通信技术的传输能力。

关键词:卫星;通信;大数据时代

1概述卫星通信技术

现如今,信息通信技术主要利用无线电波传输信息,在这个过程中,人造卫星发挥无线电波中继站的作用。卫星通信进一步延伸了地面微波通信技术,这是因为地球曲面会直接影响到无线电波,主要是影响信息传播的距离,因此人们利用卫星中继站中转无线电波。对比其他的通信技术,卫星技术的通信覆盖面比较大,且通信容量非常大,可以保障信号传输质量,可以实现通信组网,构建全球性的网络。但是卫星通信技术具有较高的延时,需要进一步改进。卫星通信系统主要包括人造卫星和无线电通信站。在地球赤道上方太空当中设置同步卫星,卫星和地球保持相对静止的状态,利用3颗同步卫星,可以实现全球范围的通信,当前在导航系统和定位系统当中已经广泛利用卫星通信技术[1]。

2卫星通信的应用现状

2.1北斗卫星

北斗卫星系统是我国的卫星通信导航系统,由我国独立研发而成,误码率比较低,同时具有较大的数据容量,时效非常快。应用北斗卫星系统的过程中,需要利用专用信道,同时需要支付通信费用。当前在应急救援和地质灾害以及交通运输等方面已经广泛利用北斗卫星系统,我国超过4万艘的航海渔船已经安装了北斗二代卫星导航终端,超过20万辆的汽车安装了北斗导航,一些手机也支持北斗系统,利用导航终端发送短信,用户手机每月接受的短信可以达到80万条以上。北斗卫星系统包括数据传输终端、网管中心以及中心站等,在通信过程中,首先加密处理询问信号,利用中心站向卫星一号和卫星二号发送信号,利用L波段的发送频率。卫星接收到信号之后,转发器首先转化信号为C波段,再向服务区用户转发广播,网管中心负责接收询问信号,解密之后再进行加密,并且转化为S波段,向用户终端发送信号。用户接受询问信号之后,再向通信卫星发送相应信号,通信卫星再向中心站发送响应信号[2]。利用北斗通信模块可以检查北斗卡的安装情况,循环查询接收的数据。系统接受信息之后储存信息,随后利用通信接口传递信息,后台接收信息之后发送遥测信息,利用北斗网络传递相关信息。

2.2VSAT卫星

利用VSAT卫星通信网络可以双向传输语音、数据、图像等信息,智能化水平较高,同时能对信号实施分割,可以多址联接网络。根据通信服务的等级和种类等,动态分配频带,提高信息传输的灵活性和适应性,只要在用户终端安装了VSAT系统终端即可实现。VSAT系统包括小站、转发器以及主站三部分,主站包括网络监控中心和圈套孔径天线等设备,可以保障全网运行的安全性,进一步提高信息传输效率。小站负责收发用户信息,主要有户外和户内两种设备。通信卫星发挥中转站的作用,去噪和加强处理主站发送的信号之后,再向小站发送处理过的信号。目前,在UDP/IP、TCP/IP等传输协议当中都可以利用VSAT系统,可以连接远程网络,利用PCVSAT系统架构直连计算机,可以使数据通信功能因此拓展,在最大程度上满足通信的需求。此外,在物流管理、交通导航以及地质勘探等领域当中都开始广泛利用VSAT通信系统,如果利用VSAT通信传输广播信号和电视信号,可以使信号的覆盖面因此提升,同时也可以保障信号的质量[3]。

2.3Ka频段卫星

Ka频段卫星吞吐量比较高,信息传输效率也非常高,因此在动态视频传输过程中,Ka频段卫星发挥重要的作用。此外,Ka频段的波束宽度比较大,可以反复利用空间,丰富频谱的资源,有利于提升通信卫星系统的吞吐量和系统容量,节省应用单位单宽成本。Ka频段的波长比较短,可以支持小口径的终端应用,如在移动式通信平台当中可以利用,利用星状通信系统网络,发挥B2C服务优势。目前,美国具有成熟的Ka频段通信技术,其他国家也逐渐应用了Ka频段通信技术,在军事通信、野外作业以及民航通信等方面都开始推广Ka频段通信技术。如果发生突发性灾害,利用Ka频段通信技术,可以提高应急通信的稳定性,降低灾害的影响。在民航通信过程中利用Ka频段通信技术,在空中可以享受WiFi服务和电视服务,避免飞机陷入到信息孤岛状态,降低飞机失联的发生率,维护民航运行的安全性[4]。

3卫星通信在大数据时代的运用

3.1在卫星通信中利用大数据技术

在卫星通信产业当中利用数据分析技术,可以拓展卫星通信的应用领域,发展未来更多的业务。结合大数据技术和卫星通信,完善卫星通信的业务处理流程,在通信传输过程中,可以延长通信传输距离,扩大覆盖面。以地面终端为基础,建立数据采集系统,实现数据传输的实时性。利用大数据技术处理和分析卫星通信数据,可以充分利用资源。大数据可以深入挖掘海量的网络数据,通过设置关键词等,建立模型分析发展规律,提高决策的科学性[5]。

3.2在卫星通信当中利用云计算

在卫星通信当中利用云计算,可以提高卫星数据处理效率,建设卫星和地面共享体系,使卫星通信效率不断提高。发挥云计算的高效性,可以提高卫星实时通信的效率,增强客户的体验感。当前在航天航空方面该技术发挥着重要的作用。利用云计算可以补偿卫星通信的误差,可以运算储存系统维度和用户端维度等数据,再通过共享功能,补充用户定位误差。建立云计算分布式计算架构体系,可以整合卫星云的数据,建立资源数据库,支持系统各个功能,将系统的独立功能充分发挥出来,提高系统利用率。当前因为应用标准没有得到统一,因此相关功能需求无法得到满足,需要利用体制调整系统资源[6]。

3.3在卫星通信中利用融合平台

现如今有效融合多项业务和卫星通信系统,改善了传统卫星通信独立建网的局面。在很多卫星通信网络上,具有较多的独立视频系统,系统虽然是独立的,但是各个系统之间的联系非常紧密。每个系统发挥不同的功能,管理成本会因此提升,无法保障客户的满意度。因此,需要有效融合这些平台,保证平台的联系性,利用同一平台调度多个视频。利用视频融合平台需要发挥融合网关技术的作用,建立服务桥梁,可以联通不同协议和媒体平台,同一平台即可调度不同的视频会议和视频指挥等业务。此外,在指挥控制系统中接入第三方视频监控和智慧系统等,可以进一步融合各项数据[7]。

3.4在卫星通信中利用互联网技术

我国即将迎来5G时代,卫星通信宽带也会因此快速增长,如果利用传统的卫星传输数据,用户的需求无法得到满足。因此,可以推广卫星VSAT系统,满足时代发展需求,更多的融合通信技术,增强用户的体验感。

4结论

在大数据时代,信息数量海量增加,这对于卫星通信技术发展也是一种挑战。卫星通信技术需要适应大数据时代的需求,融合各种先进技术,科学的分配宽带,为人们的生活和工作提供更大的便利。

参考文献:

[1]胡刚.卫星通信在大数据和应急通信系统中的应用[J].信息与电脑(理论版),2018,(12):179-180.

[2]陈涛,张嘉元,高晓辉.卫星通信在大视频、大数据时代的应用发展探讨[J].数字通信世界,2018,(1):21-22.

[3]郑一力,赵燕东,刘卫平,等.基于北斗卫星通信的林区小气候监测系统研究[J].农业机械学报,2018,49(2):217-224.

[4]颜晓星,车明,高小娟.基于北斗卫星的可靠远程通信系统设计[J].计算机工程,2017,43(3):62-68.

[5]贺鹏梓.大数据背景下的光纤与卫星应当共同发展——访中国互联网协会理事长邬贺铨院士[J].卫星与网络,2016,(12):16-19.

[6]卢涛,缪瑛,高骋飞,等.无线传感器网络应用卫星通信传输大数据的研究与设计[J].电子科学技术,2016,3(4):487-497.

[7]彭菲,邓恒.“航天+创客”打造广覆盖多场景低轨卫星通信系统[J].国际太空,2016,(6):84.

作者:曲君国 单位:华艺广播中心

卫星通信对大数据时代的运用

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