IP卫星通信系统路由技术

王燕钊

摘 要 随着社会的发展，技术的提高，人们的生活有了很大的提高与改变。当前，信息化成为人们生活中重要的一部分，对于生产与生活有着很大的作用。因此，在时代发展的冲击下，可以将卫星网与Internet相结合，充分发挥技术的优势。在互联通信的过程中，地面通信网络和管理控制实体都广泛采用IP协议，而卫星通信实现基于IP协议的星上交换具有很大的优势。本文通过对IP卫星通信系统路由技术的分析，充分发挥技术的最大优势。

【关键词】卫星网络 IP路由协议 路由技术

通信技术在日常生活中占有很重要的位置，对于通信技术的分析有很大的作用。卫星通信实现是基于IP协议的星上交换的，对于星上交换技术优缺点的分析有很大的现实意义。通过基于IP的卫星交换网络的基本构想和设计的提出，依据星地配合的思想，并且结合技术可行性，可以充分发挥地面设备的处理能力，从而更好的解决载荷交换平台上交换与能力处理问题。本文就重点对IP卫星通信系统路由技术进行了分析。

1 交换式卫星通信系统概述

LEO应用卫星和中继卫星星座是卫星网络中重要的部分，对于卫星网络的运行发挥着重要作用。LEO应用卫星主要用于信息的获取，中继卫星是以通信、中继、导航和定位工作为主的，中继卫星还分为GEO卫星和MEO卫星两种。这些卫星在太空中组成一个由星际链路连接在一起的信息网络，在信息网络中进行各种数据的处理、控制中心发布的指令、导航信息以及定位等信息的处理和传输。对于大容量数据处理与传输工作，星上处理、激光星际链路等技术发挥了很大的作用，可以使得工作的进行更容易实现，而且在很大的程度上为工作的进行提供了很多有利条件。星际链路是多种卫星的有效融合，在工作中可以将各卫星的优势有效结合，使得技术的优势可以发挥到最大。而且，星上处理增强了星上路由和交换功能，为卫星通信系统提供更加有利的条件。

星上处理主要指的是对于卫星上行链路来的射频载波所携带的信息进行信号处理。在信号处理过程中，主要包括调解、解码、纠错、基带路由交换和重新编码与重新组帧等工作，对工作的进行有很大的影响。星上交换是星上处理中重要的部分，对于工作的进行有很大的帮助。变频器、Modem和基带交换开关组成，各个部分在信息处理与传输过程中发挥着优势。在变频器、Modem和基带交换开关工作过程中，它们之间有着很大的关联，首先变频器先对接收到的信号进行处理，将射频信号变成中频，然后Modem从中频信号中取出基带信号并将其传送至交换开关进行信息交换。交换开关可以在分组头部的目的地址的基础上将信息发到相应的输出端口，最后再经过一系列的处理工作，由天线将最终处理完的信息发射出去，实现信息的处理与传輸，更好的进行工作。

2 星上交换技术及IP路由协议分析

2.1 透明转发技术

透明转发技术中的转发器安装是具有交换功能的受控微波开关矩阵，可以实现微波波束的星上交换，主要对微波信号直接进行交换。在透明转发技术应用过程中，主要有跳转发器的连接方式、星上交换的连接方式和扫描波束连接方式三种。跳转发器的波束互连方式，在卫星的应用中是比较局限的，其跳变连接时的控制较为简单，一般只能用于波束数目很少的卫星，对于波束较多的卫星，在应用过程中条件是不满足的。

透明转发方式运行过程中，实现终端通信，在这个过程中是没有星上处理的，由于没有星上处理，相互通信的进行必须通过地面站中继。

波束扫描连接方式只有一对点波束同时照射地面覆盖区域，在信息传输过程中，避免了多波束天线的波束间的相互干扰。

在透明转发方式下，交换结构是比较简单的，在信息交换过程中，载波切换是不需要在信息流中带有通信协议的，可以使得信息的交换工作更加高效的进行，同时也减少了工作过程中的一些问题。在目前技术发展的过程中，发展还不成熟，如果使用星上设备，其工作的可靠性是比较低的，而且在建设过程中也需要较大的投资，为工作的进行带来更多的问题。

2.2 星上ATM交换

星上ATM交换采用地面ATM技术，主要由ATM交换模块构成，在信息交换过程中有很大的作用。星上ATM交换技术在工作过程中，既能支持电路交换业务，同时也可以实现分组交换业务。星上ATM交换技术可以提供面向连接的通信，也可提供无连接通信。对于星上ATM交换技术的应用，范围特别广泛，在信息交换中有着很重要的作用。

星上ATM交换属于一种虚电路交换，在用户进行使用的过程中，需要为用户建立连接，而虚电路的建立需要信令支持或由网管实现，以便信息交换工作更好的进行。但是，星上ATM交换技术在应用过程中，也存在着一些不足，多个用户同时进行通信的多播应用在逐渐增加，也为工作的进行带来一些问题。

2.3 分组交换

分组交换是时代发展下出现的一种新型的信息交换技术，也是一种卫星网与Internet的融合。在信息交换过程中，IP分组交换技术在地面网络中的应用是比较广泛的。对于ATM交换技术在卫星网络中的应用，在一定程度上对卫星网络与地面网络的互联有一定的限制。但是，IP分组交换技术在很大程度上对移动网络和地面骨干网络的统一提供了保障，也促进了工作更好的进行。IP分组交换技术在应用过程中，是一种对星上交换技术的应用。对于IP分组技术，可以更好的实现多种方式的接入，对于工作的进行有很多有利的条件。对于IP地址的分布，是通过卫星网络，对每一个卫星节点的合理分配。但是，在对IP地址进行分配的过程中，还可以采用适合于卫星网络的路由协议，实现网络信息的灵活交换。

2.4 IP网络路由协议分析

IP路由协议是卫星通信系统中重要的一部分，对于信息传输有着很重要的作用。在信息传输过程中，为网络上的IP数据包选择合适的传输路径，可以使得工作的进行更加高效，也为信息的传输提供有利的条件。在所有动态路由协议中，路由信息协议是使用时间最早的一种，在距离使用过程中，使用适量算法，保证工作更好的进行。

3 总结

在信息传输工程中，IP卫星通信系统路由技术在其中占有很重要的部分，而且在工作中也发挥着很大的作用。时代在快速发展，对于信息技术的更新是非常快速的，为了满足社会发展的需要，对于IP卫星通信系统路由技术的研究有很大的现实意义。通过卫星网与Internet的有效结合，实现通信技术更好的发展，为信息传输工作的进行奠定基础。

参考文献

[1]鲁岩，许协，吴明航等.多层卫星网络拓扑结构及路由协议研究[J].数字通信世界，2015（10）：79-79，87.DOI.

[2]卢勇，赵有健，孙富春等.卫星网络路由技术？[J].软件学报，2014（05）：1085-1100.

作者单位

中国电子科技集团公司第五十四研究所 河北省石家庄市 050081endprint