衛(wèi)星通信中IP技術(shù)研究范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了衛(wèi)星通信中IP技術(shù)研究參考范文，愿這些范文能點燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

摘要:

在信息化時代到來之后，信息高速公路與個人移動通信的要求也越來越高，IP技術(shù)在這一背景下也得到了迅速的發(fā)展，有效彌補了傳統(tǒng)通信模式中的不足，在各類突發(fā)事件中均得到了廣泛的應(yīng)用。主要針對IP技術(shù)的優(yōu)勢及其在微信中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞:

IP技術(shù);衛(wèi)星通信;應(yīng)用趨勢

引言

在當(dāng)前無論是3G還是4G或者是下一代地面移動通信網(wǎng)絡(luò)都是依托ip技術(shù)發(fā)展而來，在所有的通信網(wǎng)絡(luò)和移動終端中對TCP/IP協(xié)議都給予支持，語音短信和其他網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)都是以IP技術(shù)為基礎(chǔ)的。所以，在發(fā)展任何一種網(wǎng)絡(luò)通信方式時都要與IP技術(shù)相結(jié)合，以此確保地面網(wǎng)絡(luò)和用戶終端通信的效果。衛(wèi)星通信具有廣播、多播和覆蓋范圍廣等特點，傳統(tǒng)的通信方式因受環(huán)境等影響難以保證信號正常傳輸，所以衛(wèi)星通信就成為了首選。在新軍事改革和空間技術(shù)不斷發(fā)展和推進(jìn)下，在國防和航天等多個領(lǐng)域中衛(wèi)星通信都發(fā)揮著巨大的作用。在衛(wèi)星通信匯總應(yīng)用的IP網(wǎng)絡(luò)就是通過IP技術(shù)演變發(fā)展而來的，能夠有效地提高數(shù)據(jù)信號傳輸業(yè)務(wù)和增強衛(wèi)星信道使用率，從而減少衛(wèi)星通信的成本投入。

1IP技術(shù)在衛(wèi)星通信應(yīng)用中的問題

IP技術(shù)因自身所特有的傳輸特性能夠有效地降低通信業(yè)務(wù)成本，有助于衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)在大眾消費市場中與地面通信競爭。因衛(wèi)星與IP具有廣播性、健全的TCP/IP以及普遍的Internet業(yè)務(wù)，衛(wèi)星通信在選擇標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議時使CP成為了首選的傳輸層協(xié)議。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的膨脹和擁擠致使衛(wèi)星信道的某些性能出現(xiàn)了局限性。衛(wèi)星系統(tǒng)因自身傳輸距離遠(yuǎn)和工作頻率高易受到天氣等環(huán)境因素的影響，衛(wèi)星信道具備固有的特性。衛(wèi)星鏈路對TCP協(xié)議的傳送性能造成影響原因有長時延、高誤碼率和信道不對稱幾個方面。

1)長時延。因衛(wèi)星鏈路自身的傳播延時比較長，但是衛(wèi)星通信的傳播效率極高。在TCP中對傳播速率進(jìn)行了限制，致使吞吐率大大降低。所以為了提升吞吐率，必須對緩存窗口采取調(diào)整措施。此外擁塞窗口只有信息經(jīng)過數(shù)個往返周期才能將其擴充到最大流量窗口。

2)高誤碼率。相比地面鏈路衛(wèi)星鏈路出現(xiàn)的誤碼率更高。這主要是因為衛(wèi)星鏈路TCP對擁塞丟失和鏈路惡意丟失無法正確的區(qū)分，都會判定為擁塞障礙，從而采取減少互動窗口尺寸控制擁塞，以至于造成吞吐量降低。同時因誤碼所造成的確認(rèn)信息ACK分組丟失對吞吐量會造成進(jìn)一步的影響。

3)信道不對稱。在衛(wèi)星鏈路中大多數(shù)的帶寬配置存在著不對稱的現(xiàn)象，下行鏈路遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于上行鏈路帶寬。使用傳輸速度較慢的上行信道不僅節(jié)省了接收機的經(jīng)濟成本同時節(jié)省了衛(wèi)星帶寬，但是系統(tǒng)的吞吐量隨著帶寬配置不對稱的增加呈現(xiàn)出逐漸降低的趨勢。

2IP技術(shù)在衛(wèi)星通信中的發(fā)展趨勢

近些年來，在衛(wèi)星眾多的應(yīng)用中IP和多媒體技術(shù)成為了熱門。對IP關(guān)鍵技術(shù)在衛(wèi)星通信中的研究主要包括以下幾個方面:支持IP的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)造和網(wǎng)絡(luò)運行協(xié)議;語音、視頻和文件傳送的衛(wèi)星鏈路性能研究;IP技術(shù)中能夠改善衛(wèi)星鏈路或高級協(xié)議性能的要求;IP專用和加密協(xié)議對衛(wèi)星鏈路造成的影響等。在衛(wèi)星通信應(yīng)用中衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是地面IP技術(shù)的延續(xù)和延伸。

1)以LAN為基礎(chǔ)的IP互連。當(dāng)前以LAN為基礎(chǔ)的IP技術(shù)主要應(yīng)用在Ipv6和RSVP中，能夠?qū)崿F(xiàn)QoS量級變化的通信業(yè)務(wù)，主要采取中轉(zhuǎn)路由器存儲資源的方式。使衛(wèi)星中的動態(tài)容量分配實現(xiàn)和IP層中QoS的結(jié)合。

2)MAC層協(xié)議。近年來，為了滿足不同的使用環(huán)境要求，人們針對MAC層協(xié)議提出了一系列的改進(jìn)建議，但都不具有通用性。所以只有通過衛(wèi)星鏈路選擇合適的MAC層協(xié)議。對MAC層協(xié)議設(shè)計的主要目的就是保證信道的高流量、穩(wěn)定性、重構(gòu)性和低復(fù)雜性等。衛(wèi)星鏈路延時與地面鏈路延時有本質(zhì)上的區(qū)別，一些協(xié)議不能使用或進(jìn)行全新的評估。

3)星上交換機。借助第三層交換技術(shù)，設(shè)計全新的星上交換傳送系統(tǒng)，實現(xiàn)了IP網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用。在實際的應(yīng)用過程中，端口競爭有可能時常出現(xiàn)，甚至出現(xiàn)阻塞，而星上交換機能夠有效地解決上述問題。在交換機的每個端口上都對三個數(shù)據(jù)進(jìn)行控制列隊:輸入、輸出和廣播列隊。

4)移動組播管理。移動IP的組播性能是利用移動IP協(xié)議對其進(jìn)行管理的一個全新研究內(nèi)容。一個IP站點向互聯(lián)網(wǎng)上的多個IP站點進(jìn)行廣播數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r候，IP組播能將重疊的內(nèi)篩選出來，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的使用率。雖然重疊的點與點傳輸增加了IP組播對協(xié)議的處理，但是仍舊在最大程度上減少了組播路由器到主機對IP報文的處理時間。IP組播技術(shù)在衛(wèi)星IP網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展前景與衛(wèi)星通信的簡單結(jié)構(gòu)和廣播特性不可分割。

參考文獻(xiàn):

［1］張濤．用IP技術(shù)構(gòu)建企業(yè)數(shù)據(jù)、語音、視頻合一的網(wǎng)絡(luò)平臺［J］．河北能源職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報，2005(3)．

［2］汪斌強，鄔江興．下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展趨勢及相應(yīng)對策分析［J］．信息工程大學(xué)學(xué)報，2009(1)．

［3］陳銳．物聯(lián)網(wǎng)———后IP時代國家創(chuàng)新發(fā)展的重大戰(zhàn)略機遇［J］．中國科學(xué)院院刊，2010(1)．

［4］提前帶你進(jìn)入5G時代，為你展現(xiàn)2020年之后的移動通信新圖景［J］．互聯(lián)網(wǎng)天地，2016(5)．

作者:明昕玥 單位:成都石室中學(xué)