卫星通信系统路由技术

首先介绍一下技术背景。20世纪ATM公司通过通过实验验证星上

ATM不可行，IP网络路由技术胜出。21世纪的几个通信卫星证明了IP网络的可行性。所以说IP网络是未来的发展方向。

下面我们介绍几种当前的交换技术

首先是透明转发 AB之间通信，首先通过A端卫星和地面站与B端卫星建立连接。连接建立后，地面站和卫星作为转发站构成链路。

如图所示，用户A通过控制信道向地面站发送与用户B建立连接的请求

(①②)，地面站通过控制信道向用户B发送建立连接请求，等待用户B响应(③④)。当用户B同意建立连接，向地面站反馈同意应答(⑤⑥)。地面站把应答反馈给用户A(⑦⑧)。同时地面站根据卫星1、2的信道状态，为用户A、用户B分配信道(⑨⑩)

但是这种转发技术灵活性较低，卫星信道延时较大，且可靠性较差。

其次星上ATM交换

当两个用户终端A、B属于不同卫星波束覆盖区域时，卫星之间具有

星际链路，可以直接通信。 A通过A端卫星和地面站建立到达B端卫星的星际链路。通过地面站建立链路后，数据可以直接通过卫星链路进行传输，不必再有地面站进行转发。如果用户B的注册信息存储于卫星网络的节点中，则用户A的接入星不用访问地面站，可以直接通过星际链路，与用户B的接入星节点建立联系，把用户A的请求发送给用户B，

但是星上ATM交换可能造成资源浪费、时延抖动，通信质量难以保证，也不能很好的支持多播业务。

IP分组交换技术 基于IP分组交换是目前正在研究的一种星上交换方式。与星上ATM交换不同的是在卫星链路上直接装载IP分组，而不是ATM信元。 它的优点是：与地面网络的互通性良好，网络的可靠性和灵活性强，支持多播，适合承载各种分组业务

最后，我们主要介绍IP卫星网络的路由协议 基于IP网络的卫星网络路由设计主要考虑一下两个方面： 首先是星上交换机结构： 星上交换及也是由交换网络、交换接口单元和交换控制单元构成，概念图如下：它将交换机端口上分组处理功能外延到地面设备 SUT 上，并通过控管端口，连接地面管理中心 TMC 和简化后的星上交换路由控制管理单元。

粗实线表示的是业务信道，主要承载着用户的业务数据；而细实线表示的是控制信道，主要用于SUT 与TMC 之间路由信息和控制信息的通信。

如图所示，经过地面设备处理（复用，编码，调制，发送）后的分组经过星上路由转发到目的地面设备。目的地面设备再进行接收、解调、解码、解复用、重组等处理，进行转发。

用户IP 分组在发往卫星网络时，地面路由器利用MTU 来IP 分组的长度，将分组长度超过MTU 的IP 分组再次分段，当分组到达最终目的主机时，再将进行IP 分组的重装。

当MTU处理完IP分组后，地面设备 需在链路数据帧头部加上供星上交换使用的标签。如循环冗余校验信息等。 下面是星地路由协议 对于支持 IP 协议的卫星网络，由于受到器件的，无法在星上完成路由协议的处理，地面设备和地面管理中心共同完成路由协议的处理。

星地间协议主要有两种：一种是内部控制协议，主要负责地面设备 与地面管理中心 之间的路由信息交互。另一种是当卫星网络与卫星自

治域中的地面路由器通信时，地面路由器与地面管理中心之间采用的域内路由协议。可以将SUT、SSE（卫星交换设备）和TMC 看成是一个星上路由器，它与图中的地面路由器共同组成一个卫星自治域（AS），虚线1 表示域内路由协议，虚线2 表示的是内部控制协议，实线3 表示的是外部网关路由协议（BGP）。 其中内部控制协议有以下四个模块

域内路由协议主要有两个任务：一是当该模块收到地面接收模块发来的路由分组时，封装成类型为2 的前向分组，发往控制信道发送模块。二是当收到控制信道接收模块发来的IGP 路由分组时，根据目的IP 地址封装成符合地面链路传输的数据帧发往地面发送模块。 具体流程如下，时间关系，不做过多赘述。

以上是我们小组对IP卫星通信网络路由技术的介绍。谢谢