适合4G基站回传的卫星通信思路探析

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1、技术DIGITCW研究TechnologyStudy适合4G基站回传的卫星通信思路探析1122黄曜明，王激扬，汪鸿滨，范晓雷（1.中国移动通信集团设计院有限公司，北京100080；2.中国卫通集团有限公司，北京100094）摘要：在山区、海域等光传输网络难于抵达的地区或者应急通信场景，4G基站回传仍然需要使用卫星通信。然而，4G业务实时性强、业务速率高的特点也放大了卫星通信带宽较小、时延较大的弱势。本文从这个矛盾出发，结合实际测试和应用情况，试从卫星带宽分配方式、TCP加速、包头压缩、QoS等方面提出适合4G基站

2、回传的卫星通信解决思路。关键词：4G；卫星通信；基站回传；QoSdoi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2015.04.005中图分类号：TN92文献标识码：A文章编码：1672-7274（2015）04-0020-05StudyonSatelliteCommunicationfor4GBackhaul1122HuangYaoming,WangJiyang,WangHongbin,FanXiaolei（1.ChinaMobileGroupDesignInstituteCo.,Ltd,Beijin

3、g,100080;2.ChinaSatelliteCommunicationsCo.,Ltd,Beijing,100094）Abstract:Thesatellitecommunicationplaysanimportantroleon4Gbackhaulformountainousandseaareaswherefibercommunicationishardtoachieve.However,becauseofthelimitedbandwidthandhighlatency,satellitecommuni

4、cationisinadaptablefor4Gservicewithhighthroughputandlowlatency.Bysolvingtheproblem,methodsincludingbandwidthallocation,TCPacceleration,headercompressionandQoSareanalyzedbasedontestresults.Keywords:4G;satellitecommunication;backhaul;QoS1引言下视频通信等实时宽带通信的需求日益增长，应

5、急随着中国移动TD-LTE网络向农村地区覆盖的通信也应提供4G业务，在面对汶川地震这种重大深入，这张全世界最大的4G网络不光是基站数量灾害时，4G应急尚需具备卫星回传的能力。最大，覆盖区域也勇夺全球之冠，这也大大增加了然而，目前通信卫星大部分仍采用同步轨道基站回传网络的压力。根据GSM网络建设的经验，（GEO）卫星，这种时延大、带宽受限的传输方式卫星传输基于广覆盖、少维护的特点，在边境、沙恰恰与4G业务实时性强、业务速率高的特点相矛漠、高山等区域相对光传输网络具备一定的成本优盾。本文从该矛盾出发，结合实际测试和应

6、用情况，势，特别是对于海岛、机载、船载等应用场景，卫星试议4G基站采用卫星回传需要考虑的因素，希冀能通信几乎是惟一的选择。此外，随着应急通信场景为现网应用提出一些解决思路。20DIGITCW2015.04TechnologyStudyDCW技术研究24G基站回传对于传输网络的要求星远端站通信能力无法达到普通4G基站接入层传输网带宽规划的要求。此外，在这种应用模式下，2.1带宽要求单个基站即使用了将近1个36MHz转发器的全部资根据中国移动TD-LTE传输规划原则，基站接源，这将带来很高的成本代价。入层带宽规划如表

7、1所示。3.2时延限制表1TD-LTE传输网带宽规划建议表当前通信卫星主要采用GEO卫星，GEO卫星站型接入层带宽需求（Mb/s）位于赤道上空距地约35,786km的惟一轨道上，信S11180号从地面发射至卫星再经卫星转发回传，链路时延宏基站S1160S222160达到240ms，加上信号处理时延则链路总时延约为室内站O180260ms左右。该物理时延不能满足4G规范要求的基站回传的信令基本时延要求，也不能满足大部分业2.2时延要求务的时延要求。由于GEO卫星轨道拥挤且时延较大，当前卫（1）控制面时延。协议规定，

8、终端从空闲态到星界也在研究中轨道（MEO）和低轨道（LEO）卫连接态的时延应控制在100ms以内。目前要求eNB星提供宽带卫星传输。由于MEO和LEO卫星轨道至S-GW之间的S1接口时延为10ms，eNB之间的X2不是对地静止，因此一般采用星座的方式进行覆接口时延为20ms。盖。以目前开始运营的O3B公司宽带卫星星座为（2）业务时延。LTE网络是一个多业务网络，例，卫星位