卫星通信与地面网络融合的技术发展分析Word版
关于星地融合移动通信的认识与思考

关于星地融合移动通信的认识与思考1. 引言星地融合移动通信是指将卫星通信与地面移动通信相结合的一种新型通信技术。
它通过利用卫星和地面基站之间的无缝连接,实现全球范围内的移动通信覆盖。
本文将从技术原理、应用前景和挑战等方面,对星地融合移动通信进行全面的认识与思考。
2. 技术原理星地融合移动通信主要依赖于卫星网络和地面基站网络之间的互联互通。
具体而言,它包括以下几个关键技术要点:2.1 卫星网络卫星网络是星地融合移动通信中至关重要的组成部分。
通过卫星,可以实现全球范围内的广播和多播服务,为用户提供高速、稳定的数据传输能力。
同时,卫星网络还可以支持语音、视频等多种业务需求。
2.2 地面基站网络地面基站网络是连接用户设备和卫星网络之间的桥梁。
它负责接收用户设备发送的数据,并将其转发给卫星网络进行处理。
同时,地面基站网络还负责接收从卫星网络返回的数据,并将其传输给用户设备。
通过与卫星网络的紧密连接,地面基站网络实现了用户设备与全球通信的无缝衔接。
2.3 网络管理与控制为了保证星地融合移动通信的正常运行,需要进行有效的网络管理与控制。
这包括对卫星和地面基站的状态进行监测和管理,实时调整卫星轨道和覆盖范围,以及对网络中的流量进行调度和优化等。
通过科学、高效的网络管理与控制,可以提高通信系统的可靠性和性能。
3. 应用前景星地融合移动通信在未来具有广阔的应用前景。
以下是几个主要领域:3.1 紧急救援在紧急救援场景中,星地融合移动通信可以提供全球范围内的即时通信能力。
无论是在海上、沙漠还是极地等偏远地区,都可以通过卫星网络与地面基站建立连接,实现紧急救援指挥中心与救援人员之间的实时通信。
3.2 物联网应用随着物联网技术的发展,越来越多的设备需要实现全球范围内的通信能力。
星地融合移动通信可以为物联网设备提供稳定、高效的连接,使其可以与其他设备进行数据交换和远程控制。
3.3 农业信息化在农业领域,星地融合移动通信可以为农民提供各种农业信息服务。
卫星通信的新技术和发展趋势

卫星通信的新技术和发展趋势卫星通信作为一项重要的通信技术,随着科技的不断发展,也在不断进行新技术的研究和开发。
本文将从新技术和发展趋势两个方面来探讨卫星通信的最新进展。
一、新技术1. 低轨卫星通信技术:低轨卫星通信技术是近年来卫星通信领域的一项重要技术突破。
传统的卫星通信主要依靠高轨卫星,但高轨卫星由于距离地球较远,会出现较大的信号延迟。
而低轨卫星通信技术能够将卫星放置在距离地球较近的低轨道上,大大减少了信号延迟,提高了通信质量。
2. 光纤卫星通信技术:光纤卫星通信技术是利用光纤传输信号的新型卫星通信技术。
传统的卫星通信主要使用无线电波进行信号传输,而光纤卫星通信技术将信号转换为光信号进行传输,大大提高了传输速度和传输容量。
光纤卫星通信技术的应用将推动卫星通信的发展,使其能够更好地满足高速、大容量的通信需求。
3. 天基互联网技术:天基互联网技术是指利用卫星网络实现全球范围内的互联网接入。
传统的互联网主要依靠陆地基础设施,但在偏远地区或海洋等无法覆盖的地方,通过天基互联网技术可以实现全球范围内的互联网接入,让更多人能够享受到互联网的便利。
二、发展趋势1. 多星座网络的建设:目前,全球范围内有多个卫星通信网络,如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、中国的北斗等。
未来的发展趋势是将这些卫星通信网络进行整合,形成一个多星座网络,以提供更好的全球覆盖和通信质量。
2. 卫星云计算的应用:随着云计算的快速发展,卫星云计算成为了一个新的发展方向。
通过将计算资源放置在卫星上,可以实现更快速的数据处理和存储,同时减少对地面网络的依赖,提高通信的稳定性和安全性。
3. 5G与卫星通信的融合:5G通信作为下一代移动通信技术,将会对卫星通信产生重要影响。
5G与卫星通信的融合可以提供更全面、更快速的通信服务,满足高速、大容量的通信需求。
预计未来将会出现一些支持5G的卫星通信网络,以实现更快速、更可靠的移动通信。
4. 环保节能技术的应用:卫星通信作为一个庞大的系统,需要耗费大量的能源。
电信运营行业的卫星通信技术了解卫星通信在行业中的应用和发展

电信运营行业的卫星通信技术了解卫星通信在行业中的应用和发展电信运营行业的卫星通信技术:了解卫星通信在行业中的应用与发展随着全球信息交流的不断进步,电信运营行业对于可靠且高效的通信方式的需求也日益增加。
卫星通信技术作为一种重要的通信手段,其在电信运营行业中的应用与发展备受关注。
本文将就电信运营行业的卫星通信技术进行深入剖析,探讨其应用情况以及未来的发展前景。
一、卫星通信技术的基本原理和特点卫星通信技术是利用地球上空所部署的卫星作为信号中转站,实现远距离的通信传输。
其基本原理是通过地面终端发送信号,并由卫星接收信号后再进行中转和转发,最终将信号送达目标地。
卫星通信技术具有以下特点:1.广覆盖性:卫星通信可实现全球覆盖,无地域限制,能够满足跨越国界和大范围通信需求。
2.高带宽:与传统的有线通信相比,卫星通信可提供更大的带宽,支持更多的数据传输量,满足高清视频、大容量文件等数据需求。
3.抗干扰性强:卫星通信利用地球轨道上的卫星进行信号传输,不易受到地面设施和环境的影响,具有较高的抗干扰性能。
4.快速部署:使用卫星通信技术可以迅速建立通信链接,特别适用于紧急救援、战时通信等场景。
二、卫星通信技术在电信运营行业的应用卫星通信技术在电信运营行业中具有广泛的应用,以下列举了一些重要的应用领域:1.远程通信:卫星通信技术能够满足偏远地区、海洋、沙漠等人口稀少或者没有传统通信基础设施的地方的通信需求。
对于电信运营商来说,通过卫星通信技术可覆盖更广的用户,提供更全面的通信服务。
2.紧急救援和灾害应急:在自然灾害或紧急救援场景中,卫星通信技术可以快速搭建临时通信网络,提供紧急通信和救援指令传输,有助于提高救援效率和生命安全。
3.海洋通信:卫星通信技术可以为船舶、海洋平台等提供连接网络的能力,实现海上通信和远程监控。
这对于渔业、航运业、海上石油勘探和海洋科学研究等行业都具有重要意义。
4.航空通信:卫星通信技术在航空领域中的应用也日益重要,可以提供航空器与地面通信、航空器之间通信等功能,提升航空安全和飞行效率。
卫星通信技术发展现状与未来趋势分析

卫星通信技术发展现状与未来趋势分析在现代社会中,通信技术的发展为人们提供了便捷的连接方式,而卫星通信技术作为其中的重要组成部分,正日益发展壮大。
本文将分析卫星通信技术的发展现状以及未来的趋势。
一、卫星通信技术的发展现状1.1 卫星通信技术的发展历程卫星通信技术源于上世纪中叶,当时人们开始尝试利用卫星来传送信号。
经过多年的发展,1960年代末和1970年代初,人类成功地发射了第一颗通信卫星。
此后,卫星通信技术逐渐成熟,并逐步广泛应用于电视广播、电话通信、互联网等各个领域。
1.2 通信卫星的应用领域目前,通信卫星已广泛应用于许多领域,如广播电视、全球定位系统(GPS)、互联网、军事通信等。
通信卫星可以通过覆盖范围广、信号传输稳定等特点,为各个领域的通信提供了高质量的服务。
1.3 现有卫星通信技术的特点和局限性现有的卫星通信技术主要包括地面站、卫星和用户终端。
其中,地面站负责与卫星的通信链路,卫星负责信号的转发和传输,用户终端负责信号接收和发送。
这种技术结构虽然能够提供覆盖范围广的通信服务,但仍存在一些局限性。
比如,由于天气原因,卫星通信服务可能会受到影响;另外,卫星通信在传输时延等方面也存在一定的限制。
二、卫星通信技术的未来趋势2.1 高密度卫星网络的建设为了解决现有卫星通信技术的局限性,未来的发展趋势将会朝着构建高密度卫星网络的方向发展。
高密度卫星网络是指利用大量小型卫星来构建通信网络,通过空间复用技术和自组织网络技术,实现更高效、稳定的通信服务。
这种网络结构可以提供更高的容量、更低的时延,并能够应对更多的用户需求。
2.2 卫星通信与其他技术的融合随着科技的进步,人们对通信服务的需求不仅仅局限于卫星通信。
未来,卫星通信技术将会与其他技术进行融合,以提供更多样化的通信服务。
例如,卫星通信与5G技术的结合可以实现更高速、低时延的通信服务,卫星通信与物联网技术的结合可以扩展应用场景,提供更全面的物联网连接。
天地大融合时代,卫星通信何去何从——融合5G的卫星网络方案建议

天地大融合时代,卫星通信何去何从+当我们研究一个事物并且会解决具体问题的时候,有时候不妨换个角度,看看它的本质到底是什么,用第一性原理去解释它,寻找解决问题的办法也许会更加合理。
通信是人类社会生活中实现信息传输和交换的重要手段,通信技术的进步也伴随着人类发展的历史长河不断演变和进步。
到了近现代,以无线电为代表的现代通信手段彻底改变了人类生活的面貌,卫星通信作为一种典型的无线电通信方式,早已登上历史舞台。
就目前的社会生活来说,虽然广泛普及的移动通信技术为整个世界的联通做出了不可磨灭的贡献,但是卫星通信看起来距离人们的日常生活仍比较遥远。
卫星通信作为一种高势能的通信技术手段,在泛在通信层面有着不可替代的作用。
物理空间的优势决定着它相比地面通信而言可以用更高的效率实现广泛覆盖。
如何利用大众消费的移动通信需求使这种高屋建瓴的通信手段落地?或者说有什么样的需求和技术动力可能会推动卫星通信成为大众消费品呢?本文基于国际移动通信技术标准,就如何最终实现卫星网络深度融合,并无缝集成到地面网络等问题,发表一些浅见。
融合5G的天地一体化网络和传统意义上天地一体化网络的最大区别在于融合的程度,在地面移动通信还处于3G/4G的时代,没有重要的技术演进趋势可以让我们相信卫星网络能够集成到地面网络当中,成为其网络切片的一部分。
但如今,世界进入软件定义的时代,网络、数据、云计算等等都可以经过通用的规则和开源的代码来实现。
扁平化的管理,使卫星网络无论作为一种信息管道或是射频前端,从整体架构上都可以符合地面网络建设的预期,以SDN/NFV为主的虚拟化技术将深刻影响卫星网络的发展趋势,这同时也为卫星本身的发展带来了巨大的影响,卫星将变成空中基站的一部分。
国际卫星行业发展趋势在国际移动通信发展的大趋势下,我们拥有融合的相关研究基础。
3GPP组织业已意识到这个趋势的重要性,已经责成对此课题进行研究。
不久的未来,建立在新型5G空口框架下的卫星接入方案将成为现实:有一天,卫星通信服务将会走进千家万户,甚至个人的手机里。
卫星通信技术的发展与未来趋势

卫星通信技术的发展与未来趋势随着科技的不断进步,卫星通信技术已经成为了全球通信领域的重要组成部分。
它将信息传输从地面提升到了天空,不仅提高了通信的质量和效率,也拓展了人类的沟通空间。
本文将从卫星通信技术的历史发展、现状和未来趋势三个方面进行探讨。
一、卫星通信技术的历史发展卫星通信技术的起源可以追溯到20世纪50年代,在当时,美国率先推出了第一颗通信卫星,并成功将语音信号传输至地面。
此后,各国纷纷加入卫星通信领域,经过几十年的不断磨砺和发展,卫星通信技术逐渐成熟,也实现了由单向通信向双向交互通信的转型。
到了21世纪,卫星通信技术的应用领域愈发广泛。
卫星通信技术不仅广泛应用于广播、电视、航空、海事等传统领域,还被应用于无线通信、农业、环保、气象预报、安全监控、教育等新兴领域。
它将世界各地的人们紧密联系在了一起,大大促进了信息交流、经济发展和文化交流。
二、卫星通信技术的现状目前,卫星通信技术已经成为全球通信领域的基础设施之一,各国均在该领域进行了大规模投资,并建立了相应的卫星通信网络。
根据数据显示,截至2020年底,全球运行中的通信卫星数量已经超过2800颗。
其中,近800颗卫星是由美国、俄罗斯、欧洲、中国等发达国家或地区发射的。
卫星通信技术的市场规模也在不断扩大。
据统计,2019年全球卫星通信市场规模已经达到了249亿美元,其中包括载人航天、无人机通信、智能交通、物流货运等多个领域。
预计到2027年,全球卫星通信市场规模将达到300亿美元以上。
卫星通信技术的应用领域也在不断扩展。
近年来,随着电商、电子支付、物联网等新业态的崛起,人们对卫星通信网络的依赖程度也越来越高。
此外,卫星通信技术还被广泛应用于科学研究、军事领域和国家安全等方面。
三、卫星通信技术的未来趋势面对未来的发展趋势,卫星通信技术将在以下几个方面有所突破和发展:1.提高卫星通信网络的可靠性和稳定性。
目前,卫星通信网络在遭受自然灾害、恐怖袭击等不可预测的因素时会受到很大影响,因此未来卫星通信技术的发展将致力于提高网络的可靠性和稳定性,保证通信的连续性和安全性。
卫星通信技术的发展与应用

卫星通信技术的发展与应用一、引言卫星通信技术的发展可以追溯到上个世纪的50年代,从最初的单个低轨卫星通信到如今全球卫星网络实现的广域覆盖,卫星通信技术已经从单一领域扩展到多个领域,包括通信、导航、气象、地球观测等。
随着技术不断创新,卫星通信将在未来发挥更加重要的作用。
二、卫星通信技术的发展(一)传统卫星通信技术传统卫星通信技术是指基于一定频段的微波信号引导卫星和地面台进行通信。
这种卫星通信技术常用于通信、电视信号传输、天气预报和导航等领域。
1958年,美国发射了第一颗通信卫星,它不仅启示了科学家们对卫星通信的研究,同时也为现代卫星通信技术的发展打下了基础。
(二)卫星互联网技术卫星互联网技术是指使用卫星提供互联网服务的技术。
相较于传统卫星通信技术,卫星互联网技术具有覆盖范围广、传输速度快、可以实现全球互联网链接的优势。
卫星互联网技术已被广泛应用于全球村通信、危险气象预警、物联网等领域。
(三)卫星导航技术卫星导航技术是指利用卫星构建全球定位系统,为人类提供精确的定位和导航服务。
目前,包括美国GPS、欧洲伽利略、中国北斗、俄罗斯格洛纳斯在内的多个卫星导航系统已经开放,具有重要的军用和民用价值。
三、卫星通信技术的应用(一)通信领域卫星通信技术被广泛应用于通信领域,通过卫星通信可以实现全球范围内的电话、短信、视频会议等通信方式,为国际贸易、旅游和救援等领域提供了便利。
(二)军事领域卫星通信技术已成为军事通信的重要手段,能够提供高频数据传输和广电图像传输的能力。
卫星通信在战场与情报交流、指挥、监测等任务中广泛应用。
同时,卫星导航也是军队作战的重要保障。
(三)航天领域卫星通信技术在航天探测领域也有广泛应用,它可以为太空探测提供数据传输和通信支持。
通过卫星通信技术,太空探测器可以向地球发送相关数据,同时也支持飞船与地球的通讯。
(四)气象领域卫星通信技术在气象预报和监测领域也有广泛应用。
卫星可以监测云层的温度、湿度等参数,同时也可以依据这些数据实现天气预报和气候监测。
卫星通信技术的研究和发展

卫星通信技术的研究和发展卫星通信技术是指利用卫星进行通信传输的技术。
它通过将地球上的信号转发到宇宙中的卫星,再由卫星将信号传输到目标地点,实现了全球范围内的通信。
近年来卫星通信技术得到了广泛应用和发展,为人们的通信需求提供了重要的解决方案。
首先,卫星通信技术的研究和发展需要关注卫星的设计和制造。
卫星作为卫星通信系统的重要组成部分,其设计和制造质量直接影响着通信系统的性能稳定性和可靠性。
因此,研究者们需要根据通信系统的需求,设计和制造具备高性能、高可靠性的卫星。
其次,卫星通信技术的研究和发展需要关注信号传输的可靠性和效率。
卫星通信技术需要将地面发出的信号传输到宇宙中的卫星,再由卫星将信号传输到目标地点。
在这个过程中,信号的传输可靠性和效率都是非常重要的指标。
因此,研究者们需要开发出高效可靠的信号传输技术,以提高通信系统的性能。
第三,卫星通信技术的研究和发展需要关注通信系统的网络安全。
卫星通信技术的广泛应用,使得人们对网络安全的需求越来越高。
因此,研究者们需要开发出一套完善的网络安全技术,以确保卫星通信系统的安全可靠。
最后,卫星通信技术的研究和发展还需要关注卫星通信系统的性能优化。
卫星通信技术在应对大范围通信的需求方面具有独特的优势,然而在实际应用中,卫星通信系统仍然面临着一些挑战。
例如,信号传输的时延较大、频谱资源有限等问题。
因此,研究者们需要通过不断的研究和优化,提高卫星通信系统的性能,以满足人们日益增长的通信需求。
总之,卫星通信技术的研究和发展是一个复杂而多样的过程。
在这个过程中,研究者们需要关注卫星的设计和制造、信号传输的可靠性和效率、网络安全以及性能优化等方面的问题。
只有不断研究和创新,才能更好地推动卫星通信技术的发展,为人们的通信需求提供更好的解决方案。
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卫星通信与地面网络融合的技术发展分析摘要:地面网络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GEO、MEO、LEO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年代已建成并投入应用的卫星通信系统:铱( Iridium)系统、Globalstar 系统、ORBCOMM 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LEO、MEO、GEO,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-Swift: an end-host enhancement scheme for TCP over Satellite IP 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。
它是根据需求和网络状况来管理带宽,具体可量化为传输延迟、抖动、丢包率、带宽要求、吞吐量、业务可用性等指标。
卫星系统的QoS支持的网络主要提供两种类型的服务:保证的和最佳的。
在保证服务中,网络提供一些类型的QoS保证给用户或者用户群。
而最佳服务,提供给用户的QoS是网络状态的函数,对服务的水平没有保证。
4G移动通信系统将要求实时处理,高数据率传输和互动多媒体服务,要求不能容忍延迟和符号错误,因此需要一些特定网络条件和QoS要求。
为满足实时处理的要求,目前IP网络有两种QoS结构定义:“inteserv”(集成服务)和diffserv(区分服务)。
最重要的集成服务协议是RSVP(资源保留协议),它对特定服务要求的应用在传输业务前进行资源预先保留。
QoS体系中,集成服务面向流,它是基于资源预留提供端到端服务质量保证,复杂度很高。
对于区分服务,网络不需要为每个流维护状态,它根据每个报文指定的QoS来提供特定的服务[4]。
由于其相对简单、具有可扩展、可操作及可部署能力而成为主流的一种IP。
对于区分服务这种QoS保障方式,我们搭建试验平台,对IP语音(64k带宽)、视频(1.2M带宽)通过卫星模拟信道传输进行试验,其中设置卫星传输信道时延540ms。
通过路由器配置保障语音信号优先,得到试验结果如表1所示。
表1 模拟卫星通信QoS保障试验结果在多次试验后,发现信道带宽小于视频带宽的条件下,采用QoS 保障,相比没有采用QoS保障只是语音延迟时间的降低,但是仍然不能保证语音的即时通话。
只有带宽足够的情况下,才能使得语音和视频传输都流畅。
因此仅仅依靠业务优先来进行信号服务质量的保障是有限的。
为了提高卫星通信QoS,需要做的工作还包括:(1)改进的TCP:改进慢启动和拥塞控制;快速重传和快速恢复;选择确认应答;序号重用的改进;(2)Web缓存:把经常访问的邮件、数据和视频等资料存储在本地服务器上,使经常被访问的主页在本地就可得到服务;(3)协议网关:把TCP协议的信号转换为一个特殊的适合于卫星链路的优化协议的信号;(4)采用先进的调制解调和编解码技术提高带宽效率和功率效率。
此外,还有链路层改进、基于网络掉话的策略、端到端流量控制、最小时延动态缓存控制、TCP报头压缩、快速启动和页面对象单一回传机制等。
具体实施中,各种QoS技术(如区分服务、流量控制等)需要协调工作。
大致的一个思路是网络层面上,当全局拥塞时增加带宽来解决,而局部拥塞则通过流量工程做负载均衡;业务层面上,通过区分服务对不同的业务进行区分,并提供不同的服务等级;在层间互通和映射上,加强应用层和网络层以及链路层的映射和匹配,注重排队、调度、拥塞、流量控制机制的应用。
无缝IP/ATM促使多协议标签转换(MPLS)协议的发展,它将第三层技术及与第二层技术有机地结合起来,使得在同一个网络上允许各种消息传递,支持单点和多点传输,并提供实时交互服务。
对于卫星网络,需要深入考虑其适用性。
另外,在ISLs上用户业务的内部时间变化给卫星网络进行路由带来挑战。
目前地面路由协议,不能在卫星领域特别是在基于LEO的卫星网络中提供QoS保证。
因此需要研究适合卫星系统的不同IP路由技术。
(2)卫星资源管理资源管理(RM)的目的是为了解系统中各类资源的存在情况,使用情况,为任务管理提供依据,并通过对资源进行预留等设置有效地使用卫星网络的资源,平衡负载,优化性能,获得最大的网络使用效率,降低任务的阻塞率,保证任务执行和网络管理的实时性,为管理应用程序提供QoS保证[5]。
卫星网络的一个资源管理实体有两个主要的函数:资源分配和流量控制。
在资源分配中,上行和下行链路分配中采用不同的MAC协议。
对于上行接入,其方法有:随机(时隙Aloha)接入、独立(固定带宽)分配和动态带宽分配技术。
当采用随机接入方法时,不同终端的连接在它们到达的下一个时隙开始广播数据。
来自两个或多个终端的同一时刻的发送将可能导致碰撞重传,从而引起额外的延迟。
随机接入方法不适用于严格的QoS 应用,但是由于它的简单性,被广泛应用。
对于固定分配,一个终端的连接总是在每帧的一定时隙中发生。
它的优点在于对性能的保证,但是其缺点主要是低的带宽有效性。
地面网络为弥补这两种性能的不足展开了研究,如多用户分集以及基于信道状态的时序选择分配资源、这些方法需要在卫星系统中考虑。
在动态带宽分配中,资源(时隙和带宽)分配取决于在连接终端的队列中是否有数据包等待服务。
当一个用户连接并有新数据到达,信令信息将送给卫星,告知数据到达。
在接收到此信息后,卫星分配一定的时隙,从而保证连接。
因此,动态分配方法可以支持QoS业务。
动态分配方法和基于信道状态时序机制的主要区别在于在动态分配方法中的时隙分配仅基于要求,而不用知道用户信道状态。
在动态带宽分配中,当某个连接不再需要时隙的分配,卫星可以将这个时隙分配给其它用户连接。
这种机制的缺点是呼叫建立的信令延迟。
对于卫星非对称上下行业务,需要研究混合媒体接入机制。
另一方面,流量控制,是对拥塞发生情况下网络资源的管理。
拥塞通常发生在星上所要求的资源超过它的容量。
需要对卫星链路传输状态、信息发布状态等进行不间断的实时监控。
发生通信拥塞会导致延迟快速增加并极大的降低QoS。
用来管理拥塞业务控制函数有两种机制:proactive 和reactive。
在proactive方法中,网络中的路由通过丢包来表明拥塞,这反过来促使发送端自适应的降低发送速率。
将来宽带卫星系统(尤其是非同步)多希望采用reactive形式,它有直接的拥塞指示(ECN)。
在ECN机制中,一个TCP包头有ECN比特,设置为0。
如果路由检测拥塞,它将把ECN比特设为1,且这个包被标记。
被标记的包最终到达目的地,反过来告知发送端标记的值。
发送端基于标记的值来调整它的传输速率[3]。
(3)跨层设计问题未来宽带卫星系统的挑战是将卫星网络顺利的整合到前面提到的QoS框架中,在某种程度上能有效的使用先前卫星链路的资源。
新的设计跨越传输、网络、数据链路、物理层,低层对无线媒介的认识将与更高层共享,从而提供对网络资源分配的有效方法。
因此,通过将较低层的参数纳入到网络层函数中来完成系统性能最佳化。
在IP/卫星整合网络的跨层设计中,应用层通常知道一个给定IP 包是在起始阶段还是在数据流的末尾。
而物理层可获得目前的链路容量数,无线链路的BER性能等容量。
如果采用联合函数,在应用层和物理层之间进行信息跨层交换,那么网络的整体性能就会提高。
跨层设计的主要挑战是怎样将足够信息通过管理接口跨层来进行交流,并尽可能减少对标准化网络协议栈的影响,尽可能多的使用已经存在的路由预留协议如RSVP等。
另一个挑战是不同设计结构的。