基于 lte 空中接口的卫星移动通信网络架构研究

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1、基于LTE空中接口的卫星移动通信网络架构研究赵琦王海涛邹光南（航天恒星科技有限公司北京100086）摘要：作为新一代的移动通信关键技术，LTE（LongTermEvolution，长期演进）以其优越的性能受到越来越多的重视。近年来卫星移动通信的发展速度迅猛，其与3G系统的融合也正在实践过程中。本文对于3G演进系统-LTE做出介绍，并考虑到其高速传输特性，可以与现在卫星移动通信相结合，将LTE网络架构应用于卫星移动通信中。本文对这一架构与卫星移动通信系统的结合做出分析，并进一步介绍了应用于卫星移动通信的LTE空中接口协议。关键词：LTE卫星通信

2、网络架构协议栈ResearchonSatelliteMobileCommunicationArchitecturewithLTERadioInterfaceZhaoQi，WangHaitao，ZouGuangnan（SpaceStarTechnologyCo.,Ltd.Beijing100086）Abstract：Asthekeytechniqueofthenextgenerationmobilecommunication,LTE(LongTermEvolution)isgettingmoreandmorerecognition.Inrece

3、ntyears,satellitecommunicationhasbeenmushroomed.Thecombinationofsatellitecommunicationand3Gsystemisalsointheprocessofcarryingout.Thispaperintroduces3Gevolutionsystem,LTE.Thinkingofthefactorofhighspeedtransmission,LTEcouldbecombinationwithsatellitecommunication,andthearchite

4、ctureofLTEcouldbeusedinsatellitecommunication.Thispaperanalyzesthecombination,aswellas,introducestheprotocolstackofLTEforsatellitecommunication.Keywords：LTE,SatelliteCommunication,NetworkArchitecture,ProtocolStack1.绪论移动通信已成为人们在现代生活中不可缺少的需求，目前地面移动通信系统已发展到第三代（3G），并正在迈向第四代移动通信

5、LTE。手持终端的功能越来越强，给人们的工作、学习和生活带来了极大的方便。移动通信发展的最终目标是实现个人通信，即任何人可以在任何地点、任何时间与其它任何人进行任何方式的通信。移动通信系统的主要目标是要达到全球化、综合化和个人化，能够提供更大带宽、更大容量和更灵活服务。，这就要靠卫星通信来支持，卫星通信可以在陆地蜂窝覆盖不到的边远地区、山区、河海、空中、空间实施移动通信，与陆地移动通信系统一起，共同完成全球移动个人通信任务。2.卫星移动通信系统与LTE简介卫星移动通信系统是指提供卫星移动业务（MSS）的通信系统，其典型特征是利用卫星作中继站向

6、用户提供移动业务。卫星移动通信可以看作是一个完整的移动通信系统的一部分，它通过Iu接口能直接访问UMTS（UniversalMobileTelecomSystem，通用移动通信系统）核心网。卫星移动通信使得不仅在蜂窝系统覆盖的区域内能提供服务，而且在地面系统不能提供服务的地区，卫星移动通信仍能提供服务。LTE是3GPP提出的一个长期演进项目，3GPP经历了R99，R4，R5以及R6，到达R7版本，提出了LTE的可行性研究，在R8中仅以不完善了3G长期演进（即LTE）的概念。而3GPP的网络架构在R4中已经基本确定，后续版本并无太大修改，只是陆

7、续增加了一些新的功能特性，例如在R5中在核心网部分主要引入了IMS域。3.基于LTE的卫星移动通信网络架构在传统的UMTS中，以WCDMA作为其UE与eNodeB之间的空中接口。作为WCDMA的升级版本，由于LTE技术的灵活性，及优越的性能指标，可以考虑用于卫星移动通信的空中接口。从核心网的观点来看，LTE摒弃了2G和3G网络中存在的双核心网结构，即语音核心网（MSC/VLR）和分组核心网（SGSN/GGSN）。在LTE网络中，分组核心网成为管理UE移动性和处理信令的唯一核心网。各种业务可以通过IP多媒体系统（IMS）提供给终端用户。LTE网

8、络节点主要包括增强型NodeB和接入网关（MME/SAEGW）,增强型NodeB简写为eNodeB。eNodeB提供LTE的用户平面（RLC/MAC/PHY）和RR