韓曉樂 張帆

摘? ?要：當今時代是一個信息化、科技化的時代，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)的運行效率提升奠定了基礎(chǔ)，本文對此項技術(shù)進行了深入研究，希望能對相關(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：TN927.2? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）06（a）-0152-02

隨著時代的發(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)，因此對通信技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新關(guān)系到它作用的進一步發(fā)揮，因此具有十分重要的現(xiàn)實意義?；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，解決了交換平臺上的交換速度，因此本文對該技術(shù)進行研究，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。首先，LEO應(yīng)用衛(wèi)星是一種強有力的信息獲取通信系統(tǒng)構(gòu)成要件之一，它具有時間段、效果高、速度快等特點。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)星進行信息網(wǎng)絡(luò)的組成，從而對各種數(shù)據(jù)進行采集、分析、處理，然后就是快速的由控制中心進行信息的發(fā)送，形成一個信息采集、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、處理和運輸速度較之前快了一倍，為相關(guān)工作高效運行提供基礎(chǔ)。星際鏈路是一個體系，由多種衛(wèi)星配合合作，汲取各個衛(wèi)星的優(yōu)勢來共同發(fā)揮作用，形成一個技術(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

星上處理是一個相對比較復(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)對這些信息進行信號的轉(zhuǎn)化和處理的過程。具體而言，這個處理過程包括糾錯、解碼、交換、重新組合等幾個環(huán)節(jié)，經(jīng)過信號處理才能具體的指導工作。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)形成信號處理各個環(huán)節(jié)關(guān)系。首先，變頻器對信號進行接收和處理，經(jīng)過變頻器的信號頻度會降低一個等級，然后就是利用Modem對中頻信號進行甄別和篩選，從而提取基帶信號送往下一個處理環(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)，對各種信息進行處理從而推送到相應(yīng)的端口進行輸出，最后利用天線對這些信號進行最終發(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，本文對其進行了詳細的分析，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，可以實現(xiàn)微波波束的星上交換，主要對微波信號直接進行交換。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)方式運行過程中，實現(xiàn)終端通信，在這個過程中是沒有星上處理的，由于沒有星上處理，相互通信的進行必須通過地面站中繼。波束掃描連接方式只有一對點波束同時照射地面覆蓋區(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)而實現(xiàn)的，利用各種交換模塊來促使這個過程完成，從而實現(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)管和信令支持實現(xiàn)信息交換的全過程，因此可以說星上ATM交換是當今衛(wèi)星通信系統(tǒng)發(fā)揮作用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，可以非常高效的實現(xiàn)各種數(shù)據(jù)的傳輸、交換。但是這項技術(shù)也有其制約性，例如，隨著用戶增多且同時性增強，很多多播應(yīng)用的實現(xiàn)存在一定的阻力，為信息交換的效率進一步提升埋下隱患。這也是日后改革創(chuàng)新的一項重點內(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)對此要求則相對較低，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，利用其進行多種方式的接入來實現(xiàn)信息的快速、高效交換。

既然是分組，就是根據(jù)一定規(guī)則進行分布式的合作，為了實現(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)包進行分解，從而進行高效傳輸和準確性的傳輸，從而實現(xiàn)信息的整個傳輸過程，其中使用最早的就是動態(tài)路由協(xié)議，這種協(xié)議針對于距離的測算更加精準，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)

當今時代離不開信息，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)需要進一步改善和創(chuàng)新，從而實現(xiàn)衛(wèi)星網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)的高效結(jié)合，提供先進技術(shù)的同時，為信息傳輸效率的提升做好鋪墊，本文對此展開研究，希望對IP衛(wèi)星通信系統(tǒng)路由技術(shù)的不斷創(chuàng)新有所指導。

參考文獻

[1] 魯巖，許協(xié)，吳明等.多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)及路由協(xié)議究[J].數(shù)字通信世界，2015（10）：79-79，87.

[2] 盧勇，越有健，孫需春等.衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由技術(shù)[J].軟件學報，2014（5）：1085-1100.

[3] 童國順.基于sink的WSN節(jié)能路由技術(shù)研究[D].廣西大學，2016年

[4] 楊俊.無線網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)能協(xié)作路由技術(shù)研究[D];南京郵電大學，2016年