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数量:11 (1)DOI: 10.37532 / 2319 - 9822.2022.11 (1) .193

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原则和移动卫星通信的发展

*通信:

劳拉Albertella
副主编,联合王国
电子邮件:albertella.43@gmail.com

文摘

介绍

在访问互联网随时随地你不再是奢侈品。当你离家时,工作场所,或在一个漫长的旅程,卫星通信(SatCom)研究人员使其成为现实交付你数据,视频和音频服务。地面安装卫星通信天线在移动终端需要有效的连接。我们覆盖了进化这种类型的天线在其历史背景在这项研究中,以及地面移动终端的重大科学成就。许多引人注目的演示和原型研究更好地理解新技术和评估他们的实际应用潜力。也检查的困难和未来的发展趋势。尽管人类已经进入宽带和光纤通信的时代,卫星通信继续履行的基本通信需求许多国家由于他们的全球覆盖和多样性的承诺。截至2015年5月,通讯卫星由60%的近3600个航天器操作。卫星消费设备,包括移动卫星终端,在2014年增长了22%,根据卫星的金牛座的组织行业协会(SIA)。移动卫星服务(语音和数据)上涨了6%。根据这一分析,移动卫星通信(大多数)已成为一个至关重要的增长动力总卫星业务,仅增长了3%。卫星是用来让人们在飞机、舰艇和其他陆地车辆连接在所有时间和成本效益的方式。动态连接将协助乘客使用智能手机或笔记本电脑上网或看流媒体。 To stay in touch and make critical calls, passengers in fast-moving cars require ongoing communication. Crew access to the most up-to-date maritime information, such as chart updates, engine monitoring, and weather routing broadcast, may be beneficial to ship crews. To provide connectivity in difficult and emergent settings, the backpack terminals must be installed rapidly and reliably. To accomplish these tasks, systems based on terrestrial mobile communication infrastructures, such as Long-Term进化(LTE),是缓慢的,昂贵的,地区和困难。因为它提高了可靠性,costeffectiveness,优秀的可访问性,和可伸缩性,卫星通信是一个吸引人的选择。始终提供卫星通信,通过修改射频(RF)航空公司和广播的天线和接收他们在吸收环境。主要使载荷在卫星终端上行和下行天线系统。没有做文献中许多努力,全面评估大多数天线和跟上新的理解在这个部门。大多数天线,另一方面,是一个蓬勃发展的研究主题,继续画业务的关注。本研究探讨地面卫星通信天线在移动终端,检查市场的成熟产品,回头看着历史核心设计原则、评估的应用开发技术,探讨了未来趋势和问题。通信卫星的传播延迟是大大超过地面的通讯网络,如细胞或wi - fi。此外,随着载波频率的增加,移动卫星通信执行不如固定卫星通信。为未来的应用,移动卫星服务(MSS)并没有积极地追求在高频波段与长时间的延迟。载波频率与不同的用户移动性和因都卜勒频移,扩展传播延迟的负面影响在传统的卫星系统是本研究探讨。卫星网络建模为一个简单的延迟反馈通道系统,并使用延迟通信性能检查信道状态信息(CSI)来确定系统的迁移的可行性。

危机期间地面基础设施系统中断,卫星可以提供全球覆盖和长期的通信服务。卫星通信系统是单向或双向无线电频率(RF)传输系统基于本地振荡器在部署卫星1到30 GHz乐队在大带宽范围。所需的资源、成本、传输技术,以及它们如何部署和运营,这些系统从根本上不同于陆地系统。卫星,地面网关和网络管理站,分别构成了空间,地面和卫星网络的控制部分。卫星系统一般是基于部署的高度和他们提供的服务。系统分为三组根据他们的高度:低地球轨道(LEO;200公里2000公里)、中地球轨道(MEO;2000公里至20000公里),和地球静止轨道(GEO);2000公里20000公里)(地理;36000公里)。固定卫星服务(FSS)、广播卫星服务(BSS)和移动卫星服务(MSS)三种类型的卫星可用的服务。数据包传输的互联网服务已经取代了电视广播和电话中继作为主要目的的应用程序。最近的进步4 g / 5 g技术集中强调satellite-terrestrial异构网络的创建。由于昂贵的费用发送大型处理组件送入轨道,传统卫星网络决定用户调度和数据转发问题在地面枢纽站,和卫星运营弯头继电器根据决策在地上。专用集成电路(ASIC)的快速进步和强大的中央处理单元(CPU)技术将使船上处理(OBP)方法实用,天空中使用。 The total end-to-end latency of satellite systems can be reduced by eliminating the unnecessary roundtrip delay to receive the control signal, and valuable RF spectrum can be conserved by reducing the need for feeder links to the gateways if communication networking is facilitated in the onboard payload.

此外,OBP方法,卫星网络在许多光束可以处理更大的吞吐量,和上下连接,以及可能Inter-Satellite链接(ISL),可以更有效地利用路由和调度方案。这可能导致大规模的发展卫星(高温超导)能够提供100 Gbps服务和促进大量机载计算使用尖端技术。