低轨星座卫星通信系统移动性管理的思考 .pdf

ELECTRONICSWORLD・探索与观察

低轨星座卫星通信系统移动性管理的思考

南京熊猫汉达科技有限公司庞文镇鲍峰

解放军31411部队李子亮

解放军69036部队潘成

在移动通信发展的过程中，切换一直是移动性管理的核心。本1.5链路特性影响切换

文总结了低轨星座卫星通信系统切换的特点，针对低轨星座卫星通为了满足系统服务容量的要求，低轨星座卫星通信系统采用较

信系统的需求，对国内外低轨星座的切换技术进行总结与分析，并高频段向用户提供高通量服务，但随着频段的增加，其受降雨等环

提出几点关于低轨星座切换技术的研究建议。境因素的影响也比较大。与传统的终端链路传输能力相对固定的切

移动性管理是一个伴随移动通信发展的课题，主要内容包括位换相比，低轨星座卫星通信系统链路传输能力的动态变化、多星覆

置管理与切换，其中切换从传统的硬切换到软切换、到更软切换，盖对切换提出了新的要求。

切换技术一直随着系统的体系架构的变化向前发展。从地面移动通

信系统到GEO卫星通信系统，再到低轨星座卫星通信系统，切换一2国内外现状和发展趋势

直是移动性管理的核心。2.1国内外现状

随着业务需求的增长，卫星通信逐渐演变为多波束卫星通信系

1低轨星座卫星通信系统切换的特点统，地面终端的移动性使得其需要在不同波束间进行切换，触发了

相对地面移动通信系统和GEO卫星通信系统，采用低轨高通量地面移动通信系统中成熟的切换管理技术向卫星上的迁移，但对低

卫星提供服务的低轨星座卫星通信系统中切换发生了下面变化：轨道卫星而言，多星覆盖以及网络拓扑时时变化的特点，对移动性

1.1切换场景的变化管理提出了更高的要求。对于地面的移动通信系统，其用户的移动

低轨卫星实际上等效为地面移动通信系统的射频子系统，卫星的高性并不是很大，而地面基站的服务小区所覆盖的区域也是固定的，

速运动使得基站的覆盖区发生高速运动，终端切换主要由于基站的等效所以切换发生的频率较低，为弱切换系统。而卫星的高速运动必然

运动产生的，这与地面移引起频繁的切换，虽然卫星的运动有规律性，但由于与地面通信存

动同通信系统和传统的GEO卫星通信系统固

定覆盖区的切换场景截然不同：一方面由原来的弱切换变成了强周期在差异，仍不能直接将地面网中的接入技术、切换技术以及信道分

切换，在每30s内发生一次或多次切换，切换呈现周期性；另一方面基配技术直接运用到卫星通信系统上去，只能是把地面通信网的部分

站覆盖区的变化也使得未激活终端的小区重选变得十分频繁，需要研思想和概念引入到卫星通信系统中并加以应用。

究新的切换和小区重选机制以适应低轨星座卫星通信系统的新情况。在低轨卫星系统中，单星的覆盖面积有限，需要采用多卫星中继

1.2切换类型的变化实现对地面的连续覆盖，当地面终端到卫星（卫星到卫星）的仰角小

由于低轨卫星的高速运动，卫星也需要采用接力方式与信关站于某个特定值时，地面终端和卫星（卫星和卫星）之间就需要切换。

进行天线的切换，故在传统用户链路切换的基础上增加了馈电链路与此同时，由于星座由为数众多的卫星组成，存在着大量的多星覆盖

的切换，馈电链路承载多用户链路数据的回传与发送，其切换影响区，就