IP卫星通信系统路由技术分析

韩晓乐 张帆

摘   要：当今时代是一个信息化、科技化的时代，人们生活水平得到了显著提升，信息技术渗入到各行各业，为行业可持续性、高效性发展奠定了基础，如何将卫星网和Interne相结合，让网络化技术的积极作用发挥到最大。目前，互联网通信依靠通信网络和较完善的管理措施，而且离不开IP协议，借助于IP协议形成的星上交换技术给卫星网络的运行效率提升奠定了基础，本文对此项技术进行了深入研究，希望能对相关研究有所借鉴。

关键词：卫星网络  IP路由器  路由技术

中图分类号：TN927.2                              文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）06（a）-0152-02

随着时代的发展，通信技术已经在各行各业发挥重要作用，对人们的生活质量提升和工作效率提升都奠定了基础，因此对通信技术的研发和创新关系到它作用的进一步发挥，因此具有十分重要的现实意义。基于卫星与地面配合发挥作用的思想，IP卫星交换技术逐渐形成并完善，更加高效的提高了地面卫星设备作用的发挥，解决了交换平台上的交换速度，因此本文对该技术进行研究，提出了透明转发技术、星上ATM交换、分组交换、IP网络路由协议分析集中具体的技术，从而为该技术的未来创新和改革提供资料。

1   交换式卫星通信系统概述

卫星网络十分庞大，包含LEO应用卫星和中继卫星星座两大类，它们共同作用于该网络效用的发挥。具体而言，它们均有各自的特点。首先，LEO应用卫星是一种强有力的信息获取通信系统构成要件之一，它具有时间段、效果高、速度快等特点。其次就是中继卫星，这也是信息网络构成的一部分，通过GEO卫星和MEO卫星共同发挥作用。利用各种类型的卫星进行信息网络的组成，从而对各种数据进行采集、分析、处理，然后就是快速的由控制中心进行信息的发送，形成一个信息采集、处理、传输的全过程。

此外，交换式卫星通信系统在大数据处理过程中的作用十分显著，利用星上处理技术以及星际链路技术的合作，让很多工作便于操作。例如，经过交换式卫星通信系统的处理，大容量数据的采集、处理和运输速度较之前快了一倍，为相关工作高效运行提供基础。星际链路是一个体系，由多种卫星配合合作，汲取各个卫星的优势来共同发挥作用，形成一个技术联合体。经过星上处理，星上路由和交换成为可能，为数据快速采集和卫星通信系统作用的发挥都起到了关键性的作用。

2  星上处理过程阐述

星上处理是一个相对比较复杂的处理过程，利用卫星上行链路所产生的射频载波提取相关信息，然后经过一定的技术对这些信息进行信号的转化和处理的过程。具体而言，这个处理过程包括纠错、解码、交换、重新组合等几个环节，经过信号处理才能具体的指导工作。其中值得一提的就是星上交换，利用变频器、Modem和基带交换几个构成要素，让信息处理和传输更加高效和自由，通过他们之间的关联形成信号处理各个环节关系。首先，变频器对信号进行接收和处理，经过变频器的信号频度会降低一个等级，然后就是利用Modem对中频信号进行甄别和筛选，从而提取基带信号送往下一个处理环节。之后是交换开关的作用发挥，经过交换开关，对各种信息进行处理从而推送到相应的端口进行输出，最后利用天线对这些信号进行最终发射，这就是信息处理和传输的具体过程，也是星上处理的优势体现，目前的星上处理技术已经能够在信息传输中发挥重要作用。

3  星上交换技术及IP路由协议分析

IP卫星通信系统路由技术是由多种技术构成的综合技术，为了便于理解和研究，本文对其进行了详细的分析，具体如下：

3.1 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。既然是透明转发，其转发结构的构成则相对简洁，载波切换可以自由形成，不必必须依靠通信协议的支持，这种方式让信息交换效率大大提升，从而也减少了一些过程中的繁琐环节。但是目前该技术还存在很大的完善空间，例如，可靠性方面，交换速度和效果方面等等，因此后期还需要进行大量的资金支持，为技术的研发和信息的传输速度提升提供物质基础。

3.2 星上ATM交换

星上ATM交换是基于ATM技术而实现的，利用各种交换模块来促使这个过程完成，从而实现信息在星际空间内的交换。利用星上ATM交換各种分组交换、电路交换十分高效，很多传统的信息交换环节得以精简。因此该技术的适用范围比较广泛，是一种虚拟的电路交换，为用户的具体使用建立完善的链接，利用网管和信令支持实现信息交换的全过程，因此可以说星上ATM交换是当今卫星通信系统发挥作用的关键环节，可以非常高效的实现各种数据的传输、交换。但是这项技术也有其制约性，例如，随着用户增多且同时性增强，很多多播应用的实现存在一定的阻力，为信息交换的效率进一步提升埋下隐患。这也是日后改革创新的一项重点内容。

3.3 分组交换

为了信息交换效率提升，一种新型的交换方式开始出现——分组交换，这是时代的需求，也是卫星网和互联网融合的必然结果，利用IP分组技术实现信息的交换，从而为各种地面网络作用的发挥奠定基础。这与ATM交换技术不太一样，相比较而言，后者的利用对于卫星网络和地面网络链接方式、链接效果有一定的要求。而IP分组交换技术对此要求则相对较低，促使了卫星网络和地面网络的链接难度降低，利于工作开展，因此，星上交换技术离不开该种技术的支持，利用其进行多种方式的接入来实现信息的快速、高效交换。

既然是分组，就是根据一定规则进行分布式的合作，为了实现信息的灵活交换，因此具体的分组可以结合路由协议，从而让分配更加合理和快捷，推动信息交换效率的提升。

3.4 IP网络路由协议分析

卫星通信系统作用的发挥离不开一个关键的因素——IP路由协议，通过它可以判断各种数据的传输路径和输出方式。例如，利用IP网络路由协议可以将各种IP数据包进行分解，从而进行高效传输和准确性的传输，从而实现信息的整个传输过程，其中使用最早的就是动态路由协议，这种协议针对于距离的测算更加精准，因此至今都能在信息传输工作中发挥重要作用。

4  总结

當今时代离不开信息，因此信息传输工程建设就非常重要，其中的IP卫星通信系统路由技术就是其中的构成要素之一，为信息采集、处理、传输都起到了关键性的作用，随着时代的不断发展，信息需求量、信息处理效果、信息传输速度都需要不断提升，因此IP卫星通信系统路由技术需要进一步改善和创新，从而实现卫星网和互联网的高效结合，提供先进技术的同时，为信息传输效率的提升做好铺垫，本文对此展开研究，希望对IP卫星通信系统路由技术的不断创新有所指导。

参考文献

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