卫星通信与wimax系统互联融合的初步调研.pdf

第六届卫星通信新业务新技术学术年会 2010．3 卫星通信与WiMAX系统互联融合的初步调研 徐晓燕吴建军项海格 (北京大学信息科学技术学院卫星与无线通信实验室) 摘要：本文讨论和比较了现有的两种卫星通信与WiMAX系统互联的网络架构：第一，卫星网络 Altitude 一个高空平台(High 接下来讨论了卫星移动通信与WiMAX系统的融合结构，并结合未来4G卫星通信系统的需求，对今后 的卫星移动通信的发展与WiMAX系统的融合做出了展望。 关键词：卫星通信WiMAX互联融合HAP 1．引言 近年来，随着卫星通信和地面通信的普及，人们对高速数据速率的通信需求越来越高。然而， 仅有高的数据速率并不能保证一个有效的通信网络。无处不在的高质量服务才是一个成功通信网络 的本质保障。未来的网络需要提供全球互联性以保证成功通信。单靠卫星网络或者单靠地面网络都 无法保证这一点。在人口密集的地区，由于信号穿透能力降低，卫星覆盖的容量不够；而在偏远农 村地区又缺乏地面网络的基础设施。因此，卫星网络与地面网络的融合互联是大势所趋。 WiMAX的全称是微波存取全球互通(Worldwide forMicrowaveAccess)， Interoperability 又称为IEEE802．16无线城域网，是一种为企业和家庭用户提供“最后一英里”的宽带无线连接解 牧、移动用户提供快速网络接入、语音视频发布服务领域发挥着越来越重要的作用。 卫星通信和WiMAX系统的互联互通主要存在三种服务场景：第一，在WiMAX小区之间，卫星链 路作为骨干网；第二，卫星扩展WiMAX覆盖：为私有住宅区、中小型企业提供服务；第三，卫星链 路作为覆盖缝隙的填补：移动电话服务、短信、Internet。相应的，现有的卫星通信与WiMAX系统 互联互通的网络架构主要有两种： (1)卫星网络与地面WiMAX系统有线互联的混合卫星-WiMAX网 Altitude 络；(2)在卫星网络和地面WiMAX系统之间搭建高空平台(HighPlatforms，简记为HAP) 361 第六月卫里通信新业务新技术学术年会 20103 作为中继站的混台甲星一HAPwlMAx网络。文章第二I部分分别介绍这两种互Jl_∈阿络架构，第j部分结 合卫星通信环境的特点介钔融台方颦．第四部分结台未来4G卫星通信系统的需求，对今后的下星移 动通信的控展与1G系统的融台做出了展龌。 2．卫星通信和wi砒x系统互联 2．1混合卫星-WiMAX同络 把地面wl删基站与卫星地面终端站两者的功能集成到一起“”“1，包括地面wl删基站及用户终端、 卫星地面终端站、卫厦、骨干阿络等主要部分。地面Wl姒x基站部署在服务区，给用户终端提供“是 后一英里”网络接人。【1星链路可以处理若干个wl删接入点，作为骨干网链路提供同程传输．实 现整个系统覆盖。这里Ⅲ到的11星地面终端站类型不限。 @壁嚼 Ⅲn目S＼… 目*自日目 挖制十。 霆 闰l混合卫星卅1)I^)c阿络结构 S2／ 该互联架构已有若干应州实例，在巴两的．岫azonian区域设计了一个1，作在Ku波段的DVB RCS wi毗x系统“1。3．以提供网络接入和电信服务。一个或多个wlⅡ^x基站迕接到一个DvB咭2／Rcs 终端(RCST N)，咀保证H星网络接入。DVB终端通过卫星连接到一个粜线器．该集线器包括刚芙 和网络控制中心。这里假设使州弯管J1星。网关提供到网络的连通性。wl㈣接入网络由IEEE80