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卫星移动通信与无线自组网的融合及应用

作者：王俊峰吴翔洲杜吉庆

来源：《无线互联科技》2022年第02期

关键词：无线自组网;卫星移动通信;融合应用

引言0

尽管通信系统在现阶段社会生活的各个行业中有着较为广泛的应用，但仍然存在一些问

题。网络信息技术的发展是无线自组网系统发展的前提，将卫星移动通信系统与无线自组网系

统进行有效融合，能够充分借助网络信息技术，实现卫星移动通信系统的优化调整和升级，提

高移动通信的信息传输质量和效率[1]。

卫星移动通信系统1

卫星移动通信系统本质是一种利用卫星通信，为用户提供系统范围内的漫游及移动通信服

务的多址传输，移动用户之间或移动用户与固定用户之间，利用通信卫星作为中继站而进行的

通信。系统一般由通信卫星、关口地球站、控制中心以及移动终端组成。卫星移动通信系统依

据其所用轨道不同，主要分为静止轨道、中轨道、低轨道。

卫星移动通信系统通过远距离的卫星通信实现对全国范围内所有地区的信号进行连接和传

输，并应用TDMA和CDMA两种多址连接技术保证偏远山区以及海洋等地也能实现移动通

信。在实际应用中，林区、都市密集区等很容易阻碍卫星信号的发射和传输，这也是现阶段我

国难以完全发挥卫星移动通信系统作用的主要原因[2]。

无线自组网系统2

无线自组网系统以无线网络为基础，是一种由多个可移动节点组成的临时性多跳自治系

统。传统的无线网络系统是以路由器为预设的基础设施，需要搭建移动网络才能满足网络通信

的需求，且路由器位置不能随时移动。无线自组网系统能够将网络中的每个节点都看作一个路

由器，在提高网络通信效率的同时，也能有效避免外界干扰因素的影响[3-4]。

Adhoc和Mesh网络是无线自组网以不同的技术原理应用在不同场景中的两种类型，根据

无线自组网的数据带宽应用需求，可以将其划分为窄带和宽带两种自组网系统。（1）窄带无

线自组网数据带宽大多在几百Mbit/s范围内。（2）宽带是我国现阶段广泛应用的无线自组网

方式，其数据带宽范围为1Mbit/s到几十Mbit/s。宽带无线自组网系统以Mesh网络为主要网

络，可以划分为COFDMIPMesh，WiFiMesh两种系统。其中，COFDMIPMesh系统具有快

速自组织、体积小等特点，在战术类无线移动通信系统中有更加明显的应用优势。

无线自组网与卫星移动通信的融合应用3

卫星移动通信系统难以对阻碍卫星信号传输的地区提供通信服务，在深入研究解决措施的

过程中，人们发现无线自组网与卫星移动通信之间的共同点，并将无线自组网与卫星移动通信

尝试融合，取得的一系列成果为两种系统的融合应用提供了一定的思路，并取得了一定的实践

成果，具体包括以下几个方面。

终端3.1设备层面单通道双模的应用

无线自组网与卫星移动通信系统都是通过终端设备为用户提供通信服务的，在无线自组网

与卫星移动通信的融合过程中，必须考虑终端设备的使用情况。在两种系统融合应用之后，终

端设备的作用主要通过双通道双待以及单通道双模两种类型来发挥，终端设备层融合应用体系

如图1所示。实践发现，单通道双模类型在数字化单兵以及无人化平台的应用中效果更加明

显。

3.1.1数字化单兵

无线通信发挥传递信息与命令的重要功能。信息化和数字化技术的发展使得各行各业都在

朝着信息化的方向发展，单兵在信息化场景下执行任务的过程中，需要依靠数字化设备才能实

现攻击、防护、观察、通信等任务。COFDMIPMesh系统作为无线自组网系统中体积较小、

便于携带的网络系统，能够通过网络节点实现单兵在执行任务过程中的通信需求。这种无线自

组网系统应用的COFDM技术能够保证携带该网络系统的单兵在乘坐350km/h以上的车辆时

也能实现双向通信。将卫星移动通信系统与COFDMIPMesh系统融合，能通过卫星信号的传

输及时掌握单兵情况，为任务指挥以及不同单兵之间的协同通信提供更加便利的条件。

3.1.2无人化平台

无人化平台以无人机、无人车等自动操控平台为主，主要以远程操控和自主智能实现平台

自控。无线自组网与传统无线网络最大的区别就在于其能实现自控，远程操控的无人化平台主

要依据通信数据的传输功能。在應用无线自组网系统之前，无人化平台的远程操控存在一定的

距离限制，且容易受到输出功率的影响，因而对体积及功耗有着非常