卫星通信在大数据时代的应用简析

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1、卫星通信在大数据时代的应用简析肖跃刘凡南京熊猫汉达科技有限公司国家移动卫星通信工程技术研究中心摘要：大数据时代的到来伴随着物联网、云计算等新兴的技术进步，给各行各业带来机遇的同时，对传统业务流程以及组织决策提出新的挑战。对于通信行业，数据作为基础性资源，如何更好的利用与管理成为行业内普遍关注的话题。本文针对卫星通信的传统业务类型，结合大数据以及相关互联网技术，简要分析卫星通信在新时代的应用发展。关键词：大数据，云计算、融合应用1引言卫星通信利用人造地球卫星做中继站转发无线电信号，实现空间站与地球站、空间站与空间站以及地球站与地球站等这三种方式通信[1]。卫星通信

2、的主要优势包括：①通信距离远，覆盖范围广，不受地理条件限制，因此能够提供较大范围的无缝连续覆盖；②通信系统与地面通信基础设施相互独立，网络路由相比地面网络简洁易维护，因此可靠性以及抗破坏性较强：⑨建设速度快，周期短，成本低。相比地面移动通信网络而言，卫星通信也有其劣势，主要包括：①可利用带宽有限，信道利用率低，通信容量小；②通信时延大，信号强度弱，存在多径干扰问题，从而对技术以及设备提出较高的要求；③抗干扰能力较弱。卫星通信技术无论在军事还是民用领域，包括在全球现代化区域战争和军事演习中，在地震、海啸等特大自然救灾中的应急救生中，在海洋石油勘探和山地森林地区的保

3、障通信中，以及在地面通信网无法到达的边远地区宽带多媒体接入中都一直发挥着重要作用。同时，随着新兴技术的产生以及带动的相关产业的发展，卫星通信技术与云计算、大数据以及移动互联技术相结合，势必给卫星通信产业市场带来新的发展需求的同时，让卫星通信技术更广泛的融入到现代化移动互联领域中去。本文将针对卫星通信的技术特点，对其在大数据以及移动互联网时代的发展以及应用前景做简要分析2卫星通信在大数据时代的应用随着大数据时代的到来，数据科学正成为一门新兴的学科。数据处理与分析融入云计算以及移动互联网等新一代信息通信技术，正逐步改变着传统通信产业，各产业链主体面临着业务转型[2]

4、。可以说，通信产业正进入大数据背景下的移动互联网时代。卫星通信目前正朝着实现全面数字化、宽带化方向演进。从广泛意义上说，卫星通信、卫星广播、卫星中继、卫星导航、卫星遥感等通过高效整合现有各类卫星资源，实现集通信、导航、广播、遥感等于一体的卫星云服务将成为可能。2．1卫星通信与大数据技术利用卫星通信传输距离远、观测区域广、覆盖面积大的技术特点，卫星通信接入网可以结合移动终端组成广域甚至全球的数据采集与监测系统，从而为物联网提供丰富的地理与空间环境信息；同时，大数据挖掘与处理分析技术可以给包括卫星遥测、卫星导航以及卫星设备实时数据监控等海量数据信息提供高效解决方案，

5、优化资源利用率。近年来，利用大数据技术解决卫星通信过程中产生的数据采集与处理问题已有先例。文献[3]中提到，监测卫星设备运行中产生的大量17数据信息，采用FP—Tree算法应用于卫星群组数据分析领域，通过实现关联规则挖掘算法发现卫星数据中的频繁模式，以提高对卫星不同设备间的内部联系判断，为地面监控预测提供支持。另一方面，由卫星通信网络提供的实时广域信息数据，例如在海洋气象数据采集系统中，为气象监测预警提供科学数据，为实现海洋观测数据实时收集发挥着不可替代的作用[4]。2．2卫星通信与云计算云计算技术用于满足今后卫星应用领域新需求，提高空间信息数据存储、管理和应用

6、能力，整合数据资源与建设卫星应用共享体系有着非常重大的意义。云计算技术在卫星通信，尤其是卫星导航方面的成功应用已成为无线通信领域近两年来的热点。基于云计算的AGPS(AssistedGlobalPositioningSystem)是这方面的成功应用之一。由用户手机提供的GPS相关位置信息，利用远端“云”高速处理能力，评估实时交通状况信息并共享给网络中的任意用户，用户与“云”端输入输出交换数据得到实时准确的LBS(LocationBasedServices)。另文献[5]中提到一种基于云计算的卫星误差补偿方法，即通过云计算平台，用户可访问系统唯独、用户终端维度、时

7、间维度、地点维度的数据并利用云存储、处理以及共享技术手段为用户提供定位误差补偿服务。在航天航空方面，NASA在2010年4月提出“星云(Nebula)”计划，将原先Eucalyptus转向云计算平台。基于开源和资源共享，云计算为NAsA这样的数据驱动机构提供简洁、高效、低成本的大数据存储与处理运作方式。借鉴云计算的分布式计算架构体系，文献[6]中提出整合卫星云各种可用的卫星资源形成资源池，在满足系统多功能大覆盖的同时，最大限度发挥每个系统单独的性能，提高利用率。不过就目前各卫星系统设计以及通信体制来说，由于存在缺乏统一的标准，暂时还不能满足云计算的需求。对于多系

8、统资源调度以及不同机制的