韓曉樂 張帆

摘? ?要：當(dāng)今時(shí)代是一個(gè)信息化、科技化的時(shí)代，人們生活水平得到了顯著提升，信息技術(shù)滲入到各行各業(yè)，為行業(yè)可持續(xù)性、高效性發(fā)展奠定了基礎(chǔ)，如何將衛(wèi)星網(wǎng)和Interne相結(jié)合，讓網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的積極作用發(fā)揮到最大。目前，互聯(lián)網(wǎng)通信依靠通信網(wǎng)絡(luò)和較完善的管理措施，而且離不開IP協(xié)議，借助于IP協(xié)議形成的星上交換技術(shù)給衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行效率提升奠定了基礎(chǔ)，本文對(duì)此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了深入研究，希望能對(duì)相關(guān)研究有所借鑒。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)? IP路由器? 路由技術(shù)

中圖分類號(hào)：TN927.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）06（a）-0152-02

隨著時(shí)代的發(fā)展，通信技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)發(fā)揮重要作用，對(duì)人們的生活質(zhì)量提升和工作效率提升都奠定了基礎(chǔ)，因此對(duì)通信技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新關(guān)系到它作用的進(jìn)一步發(fā)揮，因此具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義?；谛l(wèi)星與地面配合發(fā)揮作用的思想，IP衛(wèi)星交換技術(shù)逐漸形成并完善，更加高效的提高了地面衛(wèi)星設(shè)備作用的發(fā)揮，解決了交換平臺(tái)上的交換速度，因此本文對(duì)該技術(shù)進(jìn)行研究，提出了透明轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)、星上ATM交換、分組交換、IP網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析集中具體的技術(shù)，從而為該技術(shù)的未來創(chuàng)新和改革提供資料。

1? ?交換式衛(wèi)星通信系統(tǒng)概述

衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)十分龐大，包含LEO應(yīng)用衛(wèi)星和中繼衛(wèi)星星座兩大類，它們共同作用于該網(wǎng)絡(luò)效用的發(fā)揮。具體而言，它們均有各自的特點(diǎn)。首先，LEO應(yīng)用衛(wèi)星是一種強(qiáng)有力的信息獲取通信系統(tǒng)構(gòu)成要件之一，它具有時(shí)間段、效果高、速度快等特點(diǎn)。其次就是中繼衛(wèi)星，這也是信息網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的一部分，通過GEO衛(wèi)星和MEO衛(wèi)星共同發(fā)揮作用。利用各種類型的衛(wèi)星進(jìn)行信息網(wǎng)絡(luò)的組成，從而對(duì)各種數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、分析、處理，然后就是快速的由控制中心進(jìn)行信息的發(fā)送，形成一個(gè)信息采集、處理、傳輸?shù)娜^程。

此外，交換式衛(wèi)星通信系統(tǒng)在大數(shù)據(jù)處理過程中的作用十分顯著，利用星上處理技術(shù)以及星際鏈路技術(shù)的合作，讓很多工作便于操作。例如，經(jīng)過交換式衛(wèi)星通信系統(tǒng)的處理，大容量數(shù)據(jù)的采集、處理和運(yùn)輸速度較之前快了一倍，為相關(guān)工作高效運(yùn)行提供基礎(chǔ)。星際鏈路是一個(gè)體系，由多種衛(wèi)星配合合作，汲取各個(gè)衛(wèi)星的優(yōu)勢來共同發(fā)揮作用，形成一個(gè)技術(shù)聯(lián)合體。經(jīng)過星上處理，星上路由和交換成為可能，為數(shù)據(jù)快速采集和衛(wèi)星通信系統(tǒng)作用的發(fā)揮都起到了關(guān)鍵性的作用。

2? 星上處理過程闡述

星上處理是一個(gè)相對(duì)比較復(fù)雜的處理過程，利用衛(wèi)星上行鏈路所產(chǎn)生的射頻載波提取相關(guān)信息，然后經(jīng)過一定的技術(shù)對(duì)這些信息進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)化和處理的過程。具體而言，這個(gè)處理過程包括糾錯(cuò)、解碼、交換、重新組合等幾個(gè)環(huán)節(jié)，經(jīng)過信號(hào)處理才能具體的指導(dǎo)工作。其中值得一提的就是星上交換，利用變頻器、Modem和基帶交換幾個(gè)構(gòu)成要素，讓信息處理和傳輸更加高效和自由，通過他們之間的關(guān)聯(lián)形成信號(hào)處理各個(gè)環(huán)節(jié)關(guān)系。首先，變頻器對(duì)信號(hào)進(jìn)行接收和處理，經(jīng)過變頻器的信號(hào)頻度會(huì)降低一個(gè)等級(jí)，然后就是利用Modem對(duì)中頻信號(hào)進(jìn)行甄別和篩選，從而提取基帶信號(hào)送往下一個(gè)處理環(huán)節(jié)。之后是交換開關(guān)的作用發(fā)揮，經(jīng)過交換開關(guān)，對(duì)各種信息進(jìn)行處理從而推送到相應(yīng)的端口進(jìn)行輸出，最后利用天線對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行最終發(fā)射，這就是信息處理和傳輸?shù)木唧w過程，也是星上處理的優(yōu)勢體現(xiàn)，目前的星上處理技術(shù)已經(jīng)能夠在信息傳輸中發(fā)揮重要作用。

3? 星上交換技術(shù)及IP路由協(xié)議分析

IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)是由多種技術(shù)構(gòu)成的綜合技術(shù)，為了便于理解和研究，本文對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析，具體如下：

3.1 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(shí)現(xiàn)微波波束的星上交換，主要對(duì)微波信號(hào)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(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)終端通信，在這個(gè)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(duì)點(diǎn)波束同時(shí)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。既然是透明轉(zhuǎn)發(fā)，其轉(zhuǎn)發(fā)結(jié)構(gòu)的構(gòu)成則相對(duì)簡潔，載波切換可以自由形成，不必必須依靠通信協(xié)議的支持，這種方式讓信息交換效率大大提升，從而也減少了一些過程中的繁瑣環(huán)節(jié)。但是目前該技術(shù)還存在很大的完善空間，例如，可靠性方面，交換速度和效果方面等等，因此后期還需要進(jìn)行大量的資金支持，為技術(shù)的研發(fā)和信息的傳輸速度提升提供物質(zhì)基礎(chǔ)。

3.2 星上ATM交換

星上ATM交換是基于ATM技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的，利用各種交換模塊來促使這個(gè)過程完成，從而實(shí)現(xiàn)信息在星際空間內(nèi)的交換。利用星上ATM交換各種分組交換、電路交換十分高效，很多傳統(tǒng)的信息交換環(huán)節(jié)得以精簡。因此該技術(shù)的適用范圍比較廣泛，是一種虛擬的電路交換，為用戶的具體使用建立完善的鏈接，利用網(wǎng)管和信令支持實(shí)現(xiàn)信息交換的全過程，因此可以說星上ATM交換是當(dāng)今衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以非常高效的實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的傳輸、交換。但是這項(xiàng)技術(shù)也有其制約性，例如，隨著用戶增多且同時(shí)性增強(qiáng)，很多多播應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)存在一定的阻力，為信息交換的效率進(jìn)一步提升埋下隱患。這也是日后改革創(chuàng)新的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容。

3.3 分組交換

為了信息交換效率提升，一種新型的交換方式開始出現(xiàn)——分組交換，這是時(shí)代的需求，也是衛(wèi)星網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)融合的必然結(jié)果，利用IP分組技術(shù)實(shí)現(xiàn)信息的交換，從而為各種地面網(wǎng)絡(luò)作用的發(fā)揮奠定基礎(chǔ)。這與ATM交換技術(shù)不太一樣，相比較而言，后者的利用對(duì)于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)鏈接方式、鏈接效果有一定的要求。而IP分組交換技術(shù)對(duì)此要求則相對(duì)較低，促使了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)和地面網(wǎng)絡(luò)的鏈接難度降低，利于工作開展，因此，星上交換技術(shù)離不開該種技術(shù)的支持，利用其進(jìn)行多種方式的接入來實(shí)現(xiàn)信息的快速、高效交換。

既然是分組，就是根據(jù)一定規(guī)則進(jìn)行分布式的合作，為了實(shí)現(xiàn)信息的靈活交換，因此具體的分組可以結(jié)合路由協(xié)議，從而讓分配更加合理和快捷，推動(dòng)信息交換效率的提升。

3.4 IP網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議分析

衛(wèi)星通信系統(tǒng)作用的發(fā)揮離不開一個(gè)關(guān)鍵的因素——IP路由協(xié)議，通過它可以判斷各種數(shù)據(jù)的傳輸路徑和輸出方式。例如，利用IP網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議可以將各種IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行分解，從而進(jìn)行高效傳輸和準(zhǔn)確性的傳輸，從而實(shí)現(xiàn)信息的整個(gè)傳輸過程，其中使用最早的就是動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，這種協(xié)議針對(duì)于距離的測算更加精準(zhǔn)，因此至今都能在信息傳輸工作中發(fā)揮重要作用。

4? 總結(jié)

當(dāng)今時(shí)代離不開信息，因此信息傳輸工程建設(shè)就非常重要，其中的IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)就是其中的構(gòu)成要素之一，為信息采集、處理、傳輸都起到了關(guān)鍵性的作用，隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，信息需求量、信息處理效果、信息傳輸速度都需要不斷提升，因此IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)需要進(jìn)一步改善和創(chuàng)新，從而實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的高效結(jié)合，提供先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，為信息傳輸效率的提升做好鋪墊，本文對(duì)此展開研究，希望對(duì)IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)的不斷創(chuàng)新有所指導(dǎo)。

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