IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)

王燕釗

摘 要 隨著社會的發(fā)展，技術(shù)的提高，人們的生活有了很大的提高與改變。當(dāng)前，信息化成為人們生活中重要的一部分，對于生產(chǎn)與生活有著很大的作用。因此，在時代發(fā)展的沖擊下，可以將衛(wèi)星網(wǎng)與Internet相結(jié)合，充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢。在互聯(lián)通信的過程中，地面通信網(wǎng)絡(luò)和管理控制實體都廣泛采用IP協(xié)議，而衛(wèi)星通信實現(xiàn)基于IP協(xié)議的星上交換具有很大的優(yōu)勢。本文通過對IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)的分析，充分發(fā)揮技術(shù)的最大優(yōu)勢。

【關(guān)鍵詞】衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò) IP路由協(xié)議 路由技術(shù)

通信技術(shù)在日常生活中占有很重要的位置，對于通信技術(shù)的分析有很大的作用。衛(wèi)星通信實現(xiàn)是基于IP協(xié)議的星上交換的，對于星上交換技術(shù)優(yōu)缺點的分析有很大的現(xiàn)實意義。通過基于IP的衛(wèi)星交換網(wǎng)絡(luò)的基本構(gòu)想和設(shè)計的提出，依據(jù)星地配合的思想，并且結(jié)合技術(shù)可行性，可以充分發(fā)揮地面設(shè)備的處理能力，從而更好的解決載荷交換平臺上交換與能力處理問題。本文就重點對IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)進(jìn)行了分析。

1 交換式衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述

LEO應(yīng)用衛(wèi)星和中繼衛(wèi)星星座是衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中重要的部分，對于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。LEO應(yīng)用衛(wèi)星主要用于信息的獲取，中繼衛(wèi)星是以通信、中繼、導(dǎo)航和定位工作為主的，中繼衛(wèi)星還分為GEO衛(wèi)星和MEO衛(wèi)星兩種。這些衛(wèi)星在太空中組成一個由星際鏈路連接在一起的信息網(wǎng)絡(luò)，在信息網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行各種數(shù)據(jù)的處理、控制中心發(fā)布的指令、導(dǎo)航信息以及定位等信息的處理和傳輸。對于大容量數(shù)據(jù)處理與傳輸工作，星上處理、激光星際鏈路等技術(shù)發(fā)揮了很大的作用，可以使得工作的進(jìn)行更容易實現(xiàn)，而且在很大的程度上為工作的進(jìn)行提供了很多有利條件。星際鏈路是多種衛(wèi)星的有效融合，在工作中可以將各衛(wèi)星的優(yōu)勢有效結(jié)合，使得技術(shù)的優(yōu)勢可以發(fā)揮到最大。而且，星上處理增強(qiáng)了星上路由和交換功能，為衛(wèi)星通信系統(tǒng)提供更加有利的條件。

星上處理主要指的是對于衛(wèi)星上行鏈路來的射頻載波所攜帶的信息進(jìn)行信號處理。在信號處理過程中，主要包括調(diào)解、解碼、糾錯、基帶路由交換和重新編碼與重新組幀等工作，對工作的進(jìn)行有很大的影響。星上交換是星上處理中重要的部分，對于工作的進(jìn)行有很大的幫助。變頻器、Modem和基帶交換開關(guān)組成，各個部分在信息處理與傳輸過程中發(fā)揮著優(yōu)勢。在變頻器、Modem和基帶交換開關(guān)工作過程中，它們之間有著很大的關(guān)聯(lián)，首先變頻器先對接收到的信號進(jìn)行處理，將射頻信號變成中頻，然后Modem從中頻信號中取出基帶信號并將其傳送至交換開關(guān)進(jìn)行信息交換。交換開關(guān)可以在分組頭部的目的地址的基礎(chǔ)上將信息發(fā)到相應(yīng)的輸出端口，最后再經(jīng)過一系列的處理工作，由天線將最終處理完的信息發(fā)射出去，實現(xiàn)信息的處理與傳輸，更好的進(jìn)行工作。

2 星上交換技術(shù)及IP路由協(xié)議分析

2.1 透明轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)

透明轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)中的轉(zhuǎn)發(fā)器安裝是具有交換功能的受控微波開關(guān)矩陣，可以實現(xiàn)微波波束的星上交換，主要對微波信號直接進(jìn)行交換。在透明轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)應(yīng)用過程中，主要有跳轉(zhuǎn)發(fā)器的連接方式、星上交換的連接方式和掃描波束連接方式三種。跳轉(zhuǎn)發(fā)器的波束互連方式，在衛(wèi)星的應(yīng)用中是比較局限的，其跳變連接時的控制較為簡單，一般只能用于波束數(shù)目很少的衛(wèi)星，對于波束較多的衛(wèi)星，在應(yīng)用過程中條件是不滿足的。

透明轉(zhuǎn)發(fā)方式運(yùn)行過程中，實現(xiàn)終端通信，在這個過程中是沒有星上處理的，由于沒有星上處理，相互通信的進(jìn)行必須通過地面站中繼。

波束掃描連接方式只有一對點波束同時照射地面覆蓋區(qū)域，在信息傳輸過程中，避免了多波束天線的波束間的相互干擾。

在透明轉(zhuǎn)發(fā)方式下，交換結(jié)構(gòu)是比較簡單的，在信息交換過程中，載波切換是不需要在信息流中帶有通信協(xié)議的，可以使得信息的交換工作更加高效的進(jìn)行，同時也減少了工作過程中的一些問題。在目前技術(shù)發(fā)展的過程中，發(fā)展還不成熟，如果使用星上設(shè)備，其工作的可靠性是比較低的，而且在建設(shè)過程中也需要較大的投資，為工作的進(jìn)行帶來更多的問題。

2.2 星上ATM交換

星上ATM交換采用地面ATM技術(shù)，主要由ATM交換模塊構(gòu)成，在信息交換過程中有很大的作用。星上ATM交換技術(shù)在工作過程中，既能支持電路交換業(yè)務(wù)，同時也可以實現(xiàn)分組交換業(yè)務(wù)。星上ATM交換技術(shù)可以提供面向連接的通信，也可提供無連接通信。對于星上ATM交換技術(shù)的應(yīng)用，范圍特別廣泛，在信息交換中有著很重要的作用。

星上ATM交換屬于一種虛電路交換，在用戶進(jìn)行使用的過程中，需要為用戶建立連接，而虛電路的建立需要信令支持或由網(wǎng)管實現(xiàn)，以便信息交換工作更好的進(jìn)行。但是，星上ATM交換技術(shù)在應(yīng)用過程中，也存在著一些不足，多個用戶同時進(jìn)行通信的多播應(yīng)用在逐漸增加，也為工作的進(jìn)行帶來一些問題。

2.3 分組交換

分組交換是時代發(fā)展下出現(xiàn)的一種新型的信息交換技術(shù)，也是一種衛(wèi)星網(wǎng)與Internet的融合。在信息交換過程中，IP分組交換技術(shù)在地面網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用是比較廣泛的。對于ATM交換技術(shù)在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，在一定程度上對衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)與地面網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)有一定的限制。但是，IP分組交換技術(shù)在很大程度上對移動網(wǎng)絡(luò)和地面骨干網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一提供了保障，也促進(jìn)了工作更好的進(jìn)行。IP分組交換技術(shù)在應(yīng)用過程中，是一種對星上交換技術(shù)的應(yīng)用。對于IP分組技術(shù)，可以更好的實現(xiàn)多種方式的接入，對于工作的進(jìn)行有很多有利的條件。對于IP地址的分布，是通過衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，對每一個衛(wèi)星節(jié)點的合理分配。但是，在對IP地址進(jìn)行分配的過程中，還可以采用適合于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息的靈活交換。

2.4 IP網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析

IP路由協(xié)議是衛(wèi)星通信系統(tǒng)中重要的一部分，對于信息傳輸有著很重要的作用。在信息傳輸過程中，為網(wǎng)絡(luò)上的IP數(shù)據(jù)包選擇合適的傳輸路徑，可以使得工作的進(jìn)行更加高效，也為信息的傳輸提供有利的條件。在所有動態(tài)路由協(xié)議中，路由信息協(xié)議是使用時間最早的一種，在距離使用過程中，使用適量算法，保證工作更好的進(jìn)行。

3 總結(jié)

在信息傳輸工程中，IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)在其中占有很重要的部分，而且在工作中也發(fā)揮著很大的作用。時代在快速發(fā)展，對于信息技術(shù)的更新是非常快速的，為了滿足社會發(fā)展的需要，對于IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)的研究有很大的現(xiàn)實意義。通過衛(wèi)星網(wǎng)與Internet的有效結(jié)合，實現(xiàn)通信技術(shù)更好的發(fā)展，為信息傳輸工作的進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]魯巖，許協(xié)，吳明航等.多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及路由協(xié)議研究[J].數(shù)字通信世界，2015（10）：79-79，87.DOI.

[2]盧勇，趙有健，孫富春等.衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)？[J].軟件學(xué)報，2014（05）：1085-1100.

作者單位

中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所 河北省石家莊市 050081endprint