GEO及NGSO卫星通信系统融合应用研究

发布时间：2021-01-27 17:51

　　针对航空、航海、空间中继等与日俱增的通信需求,综合考虑地球静止轨道（GEO）卫星和非地球同步轨道（NGSO）星座的独特通信性能优势,文章提出GEO及NGSO卫星通信系统融合应用架构,并对融合过程中需要突破的共型终端、协同组网、移动性切换等关键技术进行分析,给出基于软件定义广域网（SD-WAN）的多轨道卫星协同组网、基于地理位置/负载/剩余时间的移动切换机制、波形动态可重构终端等解决方法,最后提出新系统架构下的应用场景设想,可为GEO及NGSO卫星系统融合发展建设提供参考。 

【文章来源】：航天器工程. 2020,29(04)北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

峰均比优化仿真结果对比

GEO卫星和NGSO星座融合网络采用网络功能虚拟化和软件定义广域网络(SD-WAN)两项技术实现虚拟化协同网络设计,该架构下既可实现系统的灵活应用部署,又能实现资源的统一管理及调配。SD-WAN设计在不影响网络部署、全网性能及安全性的前提下,能综合管理各种通信链路(GEO、NGSO、5G网络),根据传输链路的实际性能(如带宽资源、时延、抖动)及系统策略配置,统一管理网络资源并自动选择最佳路径,以实现负载均衡,保证整个网络的传输质量,提高网络连接的灵活性、稳定性和可靠性,协同组网架构见图4。图4中业务编排器实现整个网络全程服务中的策略统一管理,并自适应的制定不同业务的执行策略;SD-WAN控制器实现对全网设备的统一监控管理,并根据设备运行情况实时调配部署,对于异常运行情况可以弹性调整执行路径,避免损点坏点对全系统的影响;边缘设备与安全隧道进行绑定,主要针对不同业务应用制定相应的访问策略[4];混合WAN用于屏蔽不同网络之间的底层差异,实现多网端到端的信息互联互通。

本系统涉及的移动切换场景主要有GEO卫星之间切换、GEO和NGSO星座之间切换、NGSO星座之间切换[6]和卫星与地面网络之间切换4种,见图6所示。在多切换场景下,本文采用基于地理位置机制、通信容量负载机制、剩余时间优先级机制3种判决方法进行移动切换策略的制定。

【参考文献】：
期刊论文
[1]SD-WAN产业发展与关键技术研究[J]. 穆琙博,柴瑶琳,宋平,毕立波.  信息通信技术与政策. 2019(11)
[2]天基通信系统在智慧海洋中的应用研究[J]. 王权,刘清波,王悦,熊越,袁丽.  航天器工程. 2019(02)
[3]基于FPGA芯片的机载波形动态重构设计[J]. 路小超.  电讯技术. 2019(03)
[4]HTS通信系统波束切换机制性能分析[J]. 柳绵,石云,程子敬.  电子设计工程. 2019(02)
[5]卫星通信与地面5G的融合初探（二）[J]. 汪春霆,李宁,翟立君,卢宁宁.  卫星与网络. 2018(11)
[6]移动核心网应用NFV的关键问题探讨及实践[J]. 陈炜,韩小勇,尼凌飞.  中兴通讯技术. 2014(03)



本文编号：3003477