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下一代衛(wèi)星移動通信( 二 )

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新一代的寬帶系統(tǒng)要求很低的時延，這就要求在非地球靜止軌道(NGEO)星座有更多的低中軌道衛(wèi)星 。LEO衛(wèi)星(高度為500？2000km)的時延為10-40ms，但是LEO衛(wèi)星的覆蓋范圍比較小，傳輸時有很大的多普勒頻移 。為了保持實時傳輸不被中斷，這需要頻繁的星際切換，這意味著波束之間的切換需要巨大的信令開銷(一個波束相當于地面蜂窩系統(tǒng)中的一個小區(qū)) 。
中軌道(MEO)衛(wèi)星(高度為2000？20000km)處在GEO和LEO衛(wèi)星之間 。在用戶切換到下一個衛(wèi)星之前可以持續(xù)一個小時 。
也可以使用其他的衛(wèi)星星座 。例如，高橢圓軌道(HEO)衛(wèi)星系統(tǒng)，它的遠地點和近地點相距很遠 。商用Ellipso和Pentriad系統(tǒng)就是使用的HEO衛(wèi)星，當衛(wèi)星沿著遠地點緩慢地移動時，可以提供通信業(yè)務 。但是，這些系統(tǒng)僅僅限于特定的業(yè)務 。
移動性治理機制一一當在運營商之間進行呼叫切換時，由于在NGEO星座中衛(wèi)星動態(tài)的移動，采用GSM中的方式進行移動性治理會導致很大的信令開銷，可以通過計算用戶呼叫時需要FES切換的概率來克服這一點 。在這種移動性治理機制中，移動終端離開FES一定距離時，就進行位置更新 。用戶的移動性由基于衛(wèi)星的定位系統(tǒng)檢測 。FES區(qū)域的終端可以進行位置更新，在一定范圍內(nèi)可能不需要進行FES切換 。業(yè)務提供商的QoS(包括FES切換概率，呼叫丟失率等)決定該FES服務區(qū)域的大小 。

;SATM----許多移動性問題都與無線ATM網(wǎng)絡相關，比如虛擬連接樹，可以用于動態(tài)衛(wèi)星FES網(wǎng)絡，根據(jù)最初的虛擬連接樹算法，移動終端可以在一個很大的區(qū)域內(nèi)自由地漫游 。該區(qū)域由幾個無線接入點覆蓋，并且使用預定義的虛電路執(zhí)行切換 。在呼叫建立時，一個移動用戶接入到虛擬連接樹，在連接樹的中間交換點建立查詢表 。
在S-ATM網(wǎng)絡中，連接樹的根可以是一個GTW站，或者是一個ATM交換機 。葉子節(jié)點為輸入部分，即一個或者一組波束 。虛擬樹將根據(jù)衛(wèi)星地移動動態(tài)地建立和釋放 。當一個移動用戶接入到一個衛(wèi)星站時，發(fā)起一次呼叫后，它的位置就能夠準確地計算出來，它的下一個切換時間也能夠很準確地猜測 。在呼叫建立階段，根據(jù)移動的多波束狀態(tài)可以猜測用戶切換的次數(shù)和方向 。從這一點看，它比地面移動系統(tǒng)更有優(yōu)勢，因為所訪問的波束列表可以預先定義 。
8.協(xié)議
S-ATM----主要有兩種協(xié)議用于寬帶衛(wèi)星網(wǎng)絡：
ATM協(xié)議封裝和快速分組交換，在衛(wèi)星部分使用，用于用戶建立和治理 。根據(jù)衛(wèi)星的接口和網(wǎng)關，衛(wèi)星協(xié)議支持不同的協(xié)議標準 。現(xiàn)有的協(xié)議無需修改，但是會使分組的開銷增大，導致協(xié)議的效率下降 。
一個與ATM協(xié)議棧高度綜合的方案是，用S-ATM層取代標準的ATM層，只需對信元頭和功能進行相應的修改，MAC使用多頻時分多址(MF-TDMA)或者CDMA 。
這兩種協(xié)議有很多相似性，都存在一個大小固定的信息單元，通過不同的網(wǎng)絡接口，可以運載控制數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù) 。在網(wǎng)絡連通時，在不同的高層協(xié)議建立、保持、釋放和傳輸用戶數(shù)據(jù) 。在未來的2？5年內(nèi)，多數(shù)在Ka頻段的標準將采用新版的ATM協(xié)議層 。S-ATM信元頭中包括必要的路由和控制信息，不同的技術(shù)如部分分組丟棄(PPD)技術(shù)，可以用來檢測衛(wèi)星交換中的錯誤信元 。
PRMA----典型的分組預約多址協(xié)議(PRMA)用于地面蜂窩系統(tǒng) 。它基于時隙ALOHA接入技術(shù)和TDMA傳輸模式，與時隙預約機制的隨機接入相結(jié)合 。通過利用通話中的平靜期，可以在一個信道上復用多個通話 。因此，給終端分配的時隙并不固定，而是根據(jù)當前的活動終端動態(tài)地進行處理 。PRMA在治理語音和數(shù)據(jù)流，容量改進方面都優(yōu)于TDMA 。

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