無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用研究

李新科

摘 ? 要：無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一種新型網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)出發(fā)，實(shí)現(xiàn)信息存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)和編碼處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)無線傳輸?shù)膬?yōu)化。首先，文章介紹了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì);其次，分析了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)于衛(wèi)星通信的作用;最后，重點(diǎn)探究了無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù);衛(wèi)星通信;智能化決策;動(dòng)態(tài)接入

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在很大程度上改變了人們的生活方式，為人們的日常生活帶來諸多便利。當(dāng)前，信息化通信極大地改變了人們獲取和使用信息的方式。信息技術(shù)有效地引領(lǐng)了時(shí)代的發(fā)展潮流，更進(jìn)一步促進(jìn)了衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。

1 ? ?無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1 ?頻譜共享

無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠有效感知和判斷外部環(huán)境的變化，進(jìn)而幫助人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行更加深刻的理解與學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信內(nèi)部更加高效的調(diào)整和配合[1]。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有最為明顯的頻譜共享優(yōu)勢(shì)，可以借助管理干擾項(xiàng)提升用戶對(duì)頻譜的使用性。在此環(huán)節(jié)，借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠從多個(gè)不同的層面完成信息數(shù)據(jù)的分類，并且依靠不同的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行分布式和集中式的管理。其中，分布式是借助認(rèn)知終端計(jì)算的方式明確空閑頻譜;集中式是利用中心服務(wù)器集中處理廣大用戶信息，提高數(shù)據(jù)處理效率。這種頻譜分配共享的方法能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)之間的協(xié)作管理，而且頻譜共享依靠填充式共享方法，在頻譜空閑階段，能最大限度地降低系統(tǒng)對(duì)主用戶的干擾。

1.2 ?動(dòng)態(tài)接入

在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，動(dòng)態(tài)頻譜接入可以換成開放式、共享式、動(dòng)態(tài)專項(xiàng)式和多層接入等幾種不同的形式。其中，動(dòng)態(tài)服務(wù)模式的用戶能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)頻譜的完全支配，而且還可以根據(jù)自身的需求，選擇相應(yīng)的技術(shù)與服務(wù)方式;多層接入模式能徹底擺脫信號(hào)發(fā)射功率受到的影響。在這種技術(shù)的支持下，用戶進(jìn)行信號(hào)傳輸，不僅可以進(jìn)一步拓寬范圍，而且還能全面提升信息系統(tǒng)的容量和信息傳輸?shù)耐掏铝浚嗷ブg不會(huì)產(chǎn)生干擾。

1.3 ?頻譜感知

頻譜感知技術(shù)是無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的核心技術(shù)之一，可以實(shí)現(xiàn)頻譜數(shù)據(jù)狀態(tài)感知，借助空洞、時(shí)域等完成頻譜處理，為衛(wèi)星通信提供有價(jià)值的頻譜數(shù)據(jù)。事實(shí)上，依靠無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中頻譜感知技術(shù)特征，還可以實(shí)現(xiàn)主用戶信號(hào)檢測(cè)，通過對(duì)循環(huán)平穩(wěn)性、能量和匹配濾波器等進(jìn)行檢測(cè)，能以最優(yōu)的檢測(cè)方法，提高檢驗(yàn)的精準(zhǔn)度和有效性。

2 ? ?無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)衛(wèi)星通信的作用

2.1 ?推動(dòng)衛(wèi)星通信技術(shù)革新

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)的發(fā)展水平不斷提升。當(dāng)前，我國(guó)已經(jīng)從3G，4G模式開始轉(zhuǎn)變進(jìn)入到5G階段，相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展逐漸成熟。無線通信系統(tǒng)逐步完善，推動(dòng)了衛(wèi)星通信的技術(shù)領(lǐng)域革新。特別是在衛(wèi)星通信技術(shù)應(yīng)用頻繁的情況下，現(xiàn)代通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展更加規(guī)范和迅速[2]。隨著衛(wèi)星通信的重要性不斷顯現(xiàn)出來，衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用層次得到了明顯提升。在無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)基礎(chǔ)上，衛(wèi)星通信技術(shù)模式的革新得到了穩(wěn)步發(fā)展，這一發(fā)展均是基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用。因此，在我國(guó)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平穩(wěn)步提升的過程中，衛(wèi)星通信技術(shù)得以發(fā)展，并且推動(dòng)了這一技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和技術(shù)水平的提升。

2.2 ?促進(jìn)衛(wèi)星通信系統(tǒng)完善

受到技術(shù)以及其他因素的影響，衛(wèi)星通信技術(shù)在與地面通信技術(shù)相互對(duì)接的過程中，面臨一些問題。隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和完善，這些技術(shù)問題逐漸得到了解決，從而促進(jìn)了衛(wèi)星通信和地面通信完整混合體的形成。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用促使了衛(wèi)星通信系統(tǒng)更加完善。為了進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)高速傳輸?shù)男Ч闲墟溌分械腟C-FDMAR技術(shù)與下行鏈路在OFDM技術(shù)推動(dòng)下得到了系統(tǒng)化調(diào)整，應(yīng)用范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大。同時(shí)，在LTE接入下，寬帶多媒體衛(wèi)星通信系統(tǒng)的空中接口模式要求變高，借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，不同端口之間的對(duì)接逐步升級(jí)。若想真正提升衛(wèi)星通信競(jìng)爭(zhēng)力，需要明確判斷當(dāng)前通信環(huán)境的快速變化，借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來提高衛(wèi)星通信保障水平。

2.3 ?細(xì)化衛(wèi)星通信領(lǐng)域

衛(wèi)星通信領(lǐng)域可以細(xì)化分為多個(gè)不同的方向，例如應(yīng)急通信能夠有效地處理各類突發(fā)事件。在應(yīng)用衛(wèi)星通信時(shí)，需要明確傳輸?shù)乃俾蕦?duì)衛(wèi)星通信所產(chǎn)生的影響。衛(wèi)星通信技術(shù)和地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)絡(luò)之間的結(jié)合，會(huì)影響到信息傳遞的速率、有效覆蓋面積和傳輸?shù)馁|(zhì)量，在此過程中，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)揮著重要的作用。當(dāng)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和無線通信系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展，才能有效地推動(dòng)衛(wèi)星通信系統(tǒng)和地面業(yè)務(wù)傳輸系統(tǒng)的有效對(duì)接。所以，無線通信技術(shù)的有序發(fā)展可以對(duì)衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展產(chǎn)生重要影響，同時(shí)也促進(jìn)了衛(wèi)星通信技術(shù)的精細(xì)化和智能化。

3 ? ?無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在衛(wèi)星通信中的應(yīng)用

3.1 ?異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)融合

當(dāng)前，根據(jù)硬件設(shè)備和外界環(huán)境變化，衛(wèi)星通信終端的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式選擇了多種不同的接入方式，以此順應(yīng)了多元化的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，進(jìn)而提高了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中各類資源利用的合理性與有效性。為了真正實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)資源的有機(jī)結(jié)合，可以利用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)借鑒感知技術(shù)，有效地匹配用戶需求，提升適配性[3]。

例如，衛(wèi)星遠(yuǎn)端站借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中心的感知信息與指令信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)匹配對(duì)接。通過對(duì)不同類型感知信息進(jìn)行分析，改進(jìn)了中心站產(chǎn)生和對(duì)應(yīng)決策的應(yīng)用模式，合理評(píng)估網(wǎng)絡(luò)負(fù)載。在衛(wèi)星異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)借助借鑒感知技術(shù)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)特征、用戶特征等進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)了資源的合理化分配，從而為終端用戶配置了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)通信模式，提高了網(wǎng)絡(luò)資源利用效率。

3.2 ?智能化決策

與一般的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)相比，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在應(yīng)用中可以幫助衛(wèi)星通信實(shí)現(xiàn)智能化決策。例如，國(guó)內(nèi)衛(wèi)星通信集團(tuán)有限公司在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)演練的過程中，借助“衛(wèi)星通信+無線自組網(wǎng)”技術(shù)，有效地確保了演練順利完成。在進(jìn)行應(yīng)急救援中，衛(wèi)星通信便攜站、可視對(duì)講設(shè)備、應(yīng)急背包和可穿戴式智能終端設(shè)備一一亮相，構(gòu)成了一整套以衛(wèi)星通信為基礎(chǔ)、智能裝備為保障、智能化網(wǎng)絡(luò)為核心的應(yīng)急救援通信系統(tǒng)，為參與現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急救援工作的人員提供了有效數(shù)據(jù)和可靠保障。在應(yīng)急演練展示中，充分體現(xiàn)出了衛(wèi)星通信領(lǐng)域中無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，獲得了現(xiàn)場(chǎng)專家的一致認(rèn)可。

除此之外，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，不依賴單節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，可以在工作范圍內(nèi)構(gòu)件安全鏈路，各節(jié)點(diǎn)可以自動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)了快速自組網(wǎng)和有效覆蓋，這種技術(shù)在專業(yè)應(yīng)急通信領(lǐng)域中的應(yīng)用，同樣可以體現(xiàn)出安全可靠的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)公司自主研發(fā)設(shè)計(jì)基于無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)急救援算法，綜合應(yīng)用了信道估算、負(fù)載均衡、路由重構(gòu)等多種智能策略，真正將寬帶自組網(wǎng)從理論研究推動(dòng)到了實(shí)踐層面。

3.3 ?無線感知

3.3.1 ?用戶域感知

無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在用戶域感知中的應(yīng)用，是結(jié)合通信政策和用戶個(gè)體需求的重要模式。一般情況下，用戶的興趣愛好會(huì)有巨大差異，使用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠考慮到不同用戶的實(shí)際要求，盡可能地滿足用戶的個(gè)性化發(fā)展需要。例如，使用衛(wèi)星語音通信時(shí)，可以明確地認(rèn)識(shí)到用戶享受語音服務(wù)。但是，在進(jìn)行綜合規(guī)劃時(shí)，不僅要考慮到用戶的體驗(yàn)，還要對(duì)外部環(huán)境可能產(chǎn)生的干擾因素進(jìn)行分析。在進(jìn)行視頻通信時(shí)，借助無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能分析網(wǎng)絡(luò)延遲產(chǎn)生的影響，并就此做出調(diào)整，從而滿足用戶的基礎(chǔ)需求。

3.3.2 ?網(wǎng)絡(luò)域感知

對(duì)于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)來說，一般都是依靠網(wǎng)絡(luò)感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)，即網(wǎng)絡(luò)特性感知和網(wǎng)絡(luò)承載業(yè)務(wù)感知兩部分。其中，網(wǎng)絡(luò)特性感知還可以進(jìn)一步分為網(wǎng)絡(luò)資源占有狀況感知和衛(wèi)星特性感知。資源占有情況主要依靠的是評(píng)估資源應(yīng)用概率。同時(shí)，通過對(duì)系統(tǒng)在空閑時(shí)間的有限使用資源進(jìn)行分析，可以得到網(wǎng)絡(luò)資源應(yīng)用模式，并借助動(dòng)態(tài)化調(diào)整的方式，確保各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)資源都能有效利用。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具備對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)特性的感知能力，這一能力是借助網(wǎng)絡(luò)種類、服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）保障感知和網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)協(xié)議作為支撐。其中，業(yè)務(wù)感知能力主要是對(duì)各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分析，根據(jù)業(yè)務(wù)的不同需求，構(gòu)建出符合標(biāo)準(zhǔn)的資源。

3.3.3 ?環(huán)境域感知

若想提升無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的抗干擾能力，同時(shí)加強(qiáng)衛(wèi)星通信線路的整體穩(wěn)定性，需要掌握和感知電磁環(huán)境，進(jìn)而了解到頻譜特征信息，并進(jìn)行細(xì)致的分析，以確保衛(wèi)星通信系統(tǒng)抗干擾能力的提升。衛(wèi)星通信中，環(huán)境感知技術(shù)持續(xù)發(fā)展，并且已經(jīng)成為這一領(lǐng)域最為重要的技術(shù)手段。利用抗干擾網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以保證信號(hào)的合理化傳輸。

4 ? ?結(jié)語

綜上所述，在人們的生產(chǎn)和生活中，衛(wèi)星通信的作用和影響逐漸加深，甚至在很大程度上使現(xiàn)代社會(huì)生活發(fā)生了巨大轉(zhuǎn)變。雖然我國(guó)無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展仍處于起步階段，但是充分利用兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和特征，促進(jìn)二者相互融合，發(fā)揮各自優(yōu)長(zhǎng)，能為人們的工作和生活帶來更大的便利。

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Abstract：Wireless network technology is a new type of network communication technology， which starts from the network node， realizes the information storage， forwarding and coding processing， and realizes the optimization of the network wireless transmission. This paper first introduces the advantages of wireless network technology; secondly， analyzes the role of wireless network technology in satellite communication; finally， focuses on the application of wireless network technology in the field of satellite communication technology.

Key words：wireless network technology; satellite communication; intelligent decision-making; dynamic access