工控摘要：衛星通信技術中星上處理（OBP）和異步傳輸模式（ATM）被認為是未來通信的發展方向和核心技術，本文針對衛星通信技術目前的發展現狀，通過分析其在當今通信行業中所處的地位、作用以及面臨的挑戰，總結其關鍵技術，給出未來通信的發展方向，這對以后的衛星通信研究具有重要意義。
　　
　　衛星通信系統的發展現狀及難點
　　
　　1.1衛星通信發展現狀
　　
　　衛星通信技術發展十分迅速，20世紀60年代時，衛星通信只是在軍事上得到了應用，到了70年代時，衛星通信的發展達到了，90年代時，光纖通信誕生了，這對衛星通信造成了一次沖擊，但衛星有它自己*的特點，如衛星具有多址連接方式、可以按需分配帶寬等特點，這些是光纖通信所不能及的，所以衛星通信在偏遠地區，越洋通信中被優先選用。星上交換作為衛星通信的核心部分，受到國內外學者的深度研究，星上技術結合ATM，使得衛星ATM技術成為衛星領域的一個研究熱點。目前許多國家就衛星ATM已經展開了深入研究，期望在未來有一個質的飛躍。
　　
　　1.2現今衛星通信遇到的難點
　　
　?。?）衛星通信的成本因素。*，在長距離通信中，zui需要的技術就是衛星通信，因為衛星通信具有通信容量大、覆蓋地域廣、不受地理條件限制和通信方式機動靈活等優點。但是隨著對通信資費的調整后，長途通信費用大幅下降，但衛星的轉發器費用卻并沒有因此而改變，因此使得衛星通信成本還是很高。
　　
　　（2）衛星通信中寬帶IP問題。當前，寬帶IP衛星通信中基本上都是采用ATM傳輸技術，因為ATM的性能可以滿足歐美等地的性能指標要求。但當系統采用RS塊編碼、交織以及FEC技術時，雖然提高了衛星鏈路的傳輸質量，卻也在無形中增加了衛星ATM實現的復雜度，這與現在運用的衛星通信技術是不相同的。
　　
　?。?）衛星通信中數據速率問題。當前是信息時代，需要有更加快捷的方式來及時地傳輸信息，而傳統的基于頻分復用和碼分復用技術已經無法滿足衛星通信的需求，隨之出現了分組交換技術;同時，長距離的傳輸也帶來了延時問題，這就需要通過快而有效的方法來解決延時對實時數據的影響問題。
　　
　　2衛星通信系統中的關鍵技術
　　
　　2.1數據壓縮技術
　　
　　隨著科學技術的發展，數據壓縮技術已經發展得很成熟，尤其是在數據處理相關領域。數據壓縮可以給通信帶來很大的方便，例如節約了時間、提高了頻帶利用率、節約了存儲空間等。數據壓縮標準有很多，但被人們廣泛采用的標準主要是對靜止圖像壓縮編碼的ISO標準以及CCITT的H.26標準。而在衛星通信中主要采用的是MPEG62，該項技術主要是面向對象的，而且在多媒體同步方面發揮了很好的作用，同時它的實時交換、實施表現等方面也做得很。
　　
　　2.2智能天線系統
　　
　　降雨以及大地對電磁波的吸收從很大程度上導致高頻段的衛星ATM網絡產生突發錯誤，而且衛星本身也存在各種限制和隨機錯誤，這就需要通過智能天線的多波束來覆蓋到更廣的區域，例如，可以采用多波束快速跳變系統;同時在低軌道系統中采用蜂窩式天線來實現跟蹤和同頻復用功能;星上和同步軌道系統要想構成蜂窩式覆蓋圖就必須要采用相控陣列天線。
　　
　　2.3多址接入技術
　　
　　針對接入方式，ATM/TDMA多址接入方式比FDMA和CDMA更適合星上處理衛星對多址接入的要求，因為此種方式有較好的信息傳輸角度、網絡應用靈活性好等特點。但是，TDMA方式對速率和發射功率要求很高，這在無形中就增加了解調器的實現難度，同時也增加了載波功率與噪聲功率密度的比值的要求。為了克服上述問題，該領域專家提出了一種新的方式，采用多頻質的TDMA，即MF-TDMA（MultipleFrequency-TDMA）多址接入技術，它是將FDMA于TDMA相結合，這樣可以降低每個TDMA鏈路的接入速率和調制解調器的工作速率，同時對上行鏈路的值C/N0（C/N0=E/N0*Rb）的要求也減弱了。
　　
　　2.4衛星激光通信技術
　　
　　衛星通信要求速率很高，這就需要采用激光進行通信。衛星通信采用激光可以提升衛星的通信量和保密性，減輕了衛星的重量和大小;在大氣層外，沒有大氣的干擾，通信更加準確，同時也降低了誤碼率;運用激光可以提升數據的傳輸速率以及系統的可靠性;同時衛星通信也互不干擾，zui主要的是，采用激光通信可以大幅度地降低延時，使信息能夠得到及時傳輸，激光的這些優點都被發揮得。有專家預測，激光技術運用到衛星通信中將是很有前途的，對通信行業的發展起到不可替代的作用。
　　
　　2.5信道糾錯編碼技術
　　
　　*，在衛星通信中難免會產生錯誤，尤其是在衛星通信的過程中。ATM信元在面對突發錯誤時會產生很大的錯誤。在ATM信元中，位于ATM信頭的zui后一個字節是信頭差錯控制（HEC）,它主要是通過檢測和糾正單比特錯誤以及檢測是否有多比特來保護ATM信頭。所以，在出現丟失信元或者信元誤插現象時，主要是由于HEC在多比特發生錯誤時沒有發生作用。因此提出了采用交織技術來降低信元丟失率和檢測不出錯誤的概率來保護ATM信頭、改善信息的傳輸質量。采用MF-TDMA的多址接入方式的星上ATM系統可為不同的地球站提供不同的QoS服務，而不同的QoS需要不同。
　　
　　3衛星通信系統未來的發展趨勢
　　
　　隨著衛星通信技術的發展，衛星通信的使用范圍越來越廣，服務水平也越來越高，雖然衛星通信在發展的過程中遇到了不小的困難，遭受了很大挫折，但是衛星通信的前景依然讓人看好。衛星通信的發展與一個國家的經濟、國防發展密切相關，未來衛星通信將沿著數字化、網絡化、以及信息化這“三化”方向前進，針對衛星通信的未來發展趨勢而言，我們應該在現有的基礎上提高頻段頻譜的利用率，同時將IP與ATM技術相結合去建立衛星寬帶綜合業務數字通信網——國家信息高速公路要進一步去實現建立小型化、智能化、經濟化未來的衛星通信網，實現移動用戶間可以利用衛星進行通信，而不再需要基站;如果將衛星與Internet網絡相連，實現衛星互聯網技術，這樣就可以利用寬帶衛星進行雙向傳輸，并且下載和地面網絡反饋的速度也得到了大幅提升，同時也大大減輕了頻譜擁擠現象以及抗*力。