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卫星通信与地面网络融合的技术发展分析--第1页

3G系统和IP技术的高速发展，无处不在的多媒体应用需求给卫星通信

提出新的技术挑战。本文对未来卫星通信与地面融合中的QoS保障机制、资源管理和跨层设

计等问题进行了较为深入的探讨。

1前言

卫星通信发展至今，全球相继有GEOMEOLEO等高中低轨道各个层次上运行的中继

转发和信号处理卫星。随着地面系统3G和IP技术的发展，对通信的无缝连

接要求使得卫星通信将与地面高速发展的网络进行融合，以IP多媒体子系统

(IMS)作为网络融合的基础平台，将是未来核心网的发展方向，业务也将向多媒体、多元化

和智能化方向发展［1］。

90(Iridium)Globalstar

年代已建成并投入应用的卫星通信系统：铱系统、系统、

ORBCOM系统等为全球提供包括话音、数据通信、位置信息服务，通过星际交链、地面信

关站与地面网络、静止轨道卫星通信系统等联成一体，达到覆盖全球的目的［2］。

因此我国卫星通信系统建设也将考虑与地面通信系统的兼容性，网系的融合将对系统的

通信容量和效率产生直接的影响。本文从卫星QoS资源管理、跨层设计

几方面来探讨与地面系统融合给卫星通信带来的技术挑战。

2卫星IP通信

在4G系统中，向全球信息网络的方向发展，要求在任何时候，任何地点为用户提供灵活

的多媒体信息服务。基于卫星的移动通信系统将作为地面系统的补充来提供无处不在的多媒体

和高速数据应用。其系统设计可以是LEOMEOGEO或者他

们之间的结合，这取决于覆盖范围、费用、用户服务和业务的需求。卫星与地面网络的融合

将表现出不同的资源可用性和开销，需要通过有效的系统设计来保障无缝连接。

卫星与地面系统IP网系互联示意图

(1)卫星QoS

卫星链路IP数据的传输存在长时延、带宽不对称性以及误码率高的问题（TCP-

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Swift:anend-hostenhancementschemeforTCPoverSatelliteIP

Networks）。而卫星要提供多种宽带服务：交互式服务和分发服务。交互式服务包括：视频

//

会议、视频话音信息传输、高速率数字信息、文件公文传输、高精度的图像、数据存储转发

（如数据库）。分发服务有TV多媒体视频和语音分发。为

解决卫星IP数据传输问题，针对每种服务有不同的QoS要求，如延迟敏感度或者抖动敏感

实时数据、对损失敏感的传输数据等。打包语音业务需要相对低的带宽，但是实时性要求

高。视频业务需要较高的带宽，但是仍然需要较低的反应时间获得高质量的视频。像文件传

输的数据业务、e-mail信息等等，可允许一定的延迟。

其中e-mail信息占用较低带宽，而文件传输需要占据足够大的带宽［3］。因此，

QoS资源管理的目标是在不同业务类型中有效共享和接入可获得的资源，并保证所需的质

量。它是