吴 炀,胡谷雨,金凤林,唐斯琪

(陆军工程大学指挥控制工程学院,江苏 南京 210007)

1 卫星网络组网关键技术研究背景与意义

随着通信技术的发展,卫星网络在通信方面发挥的作用越来越重要,引起了学术界与工业界的广泛关注。卫星网络在支持全球覆盖方面有着不可或缺的作用,这不仅可以对地面网络进行扩展与补充,还能在自然灾害、紧急救援、地质勘测等应用方面提供可靠的数据传输与正常通信。卫星网络由卫星和星间链路组成,根据卫星轨道不同的高度,将卫星分为三类:静止轨道卫星(Geostationary Earth Orbit, GEO, 36 000 km)、中轨道卫星(Medium Earth Orbit, MEO, 5 000-10 000 km)、低轨道卫星(Low Earth Orbit, LEO, 500-1 500 km)。相比于静止轨道卫星和中轨道卫星,低轨道卫星有着传播时延小、能耗少、信号衰减少等优点,有利于实时通信和降低移动终端的功率。中轨道卫星一般作为传输数据中继卫星,本文不予讨论。

从20世纪90年代开始,利用地面的蜂窝网进行通信以及光纤通信的飞速发展,使得卫星通信的应用与研究逐渐衰落,当时正在研究的低轨卫星星座包括Iridium 与Globalstar也停滞不前。后来,随着同步轨道卫星的研究的兴起,多层卫星网络组网的概念也进一步发酵,这都大大促进了对天地一体化网络的研究与发展。我国也将天地一体化网络积极摆在战略地位,事实上,国家基金委、工信部、科技部等均先后启动了关于空间信息网或天地一体化信息网络的专项,并且天地一体化信息网络被列入了国家“十三五”规划,是国家科技创新2030重大项目之一。……