卫星网络与地面网络融合的5G网络架构

为解决5G的全球无死角覆盖、永远在线和融合网络的要求,提出了一种卫星网络与地面网络融合的5G网络架构,并设计了在此架构下的终端接入和呼叫的信令流程。在新架构中地面网与卫星网共用一套核心网,以核心网的角度来实现融合,打破了传统2张网络独立运行或利用网关互联的架构基础,提高了用户体验。实验结果表明,星地网络在核心网角度融合具有良好的系统性能,用户可无差别地使用卫星网络和地面网络。     

Starlink星地链路性能仿真分析与启示

Starlink低轨卫星星座发展迅速,在民用和军事上具有广泛的应用前景。首先总结梳理了Starlink卫星的空间段和地面段、频率规划和通信机制等基本情况,并通过理论和仿真分析表明Starlink用户终端具有比传统用户终端更好的品质因数,最大误码率为2.6×10-6量级;其次通过分析端星切换策略及性能得到,Starlink已可实现对服务用户的不间断无缝连接,但存在切换频繁、信令开销大的问题;再次分析了导致用户速率波动的几个因素;最后从轻量化传输协议、去中心化网络架构、混合切换策略和系统资源分配等方面给出了针对我国低轨互联网建设的几点思考。     

IMS网络企业用户游牧技术方案研究

在企业网接入IMS网络的基本架构基础上,通过对IMS网络能力的研究,介绍一种适用于企业用户的游牧技术方案,并对实现游牧业务的关键技术和对IMS网络的要求进行详细说明。     

IMS网络计费方案的研究

本文介绍了3GPP国际标准定义中IMS（IP Multimedia Subsystem）计费系统的基本体系架构和原理,最后基于广播电视网络的融合趋势,结合IMS计费系统的结构,讨论未来广电系统适用的一种融合的计费系统体系架构。     

基于IMS的卫星通信多网系统一接入技术研究

统一多网系接入是卫星通信多网系融合的解决思路之一,其中多网系信道自适应选择、接入控制协议的卫星信道适配和多信道统一承载是统一多网系接入的关键。在研究统一接入控制技术的基础上,提出了基于IP多媒体子系统(IP Multimedia Subsystem,IMS)的卫星多网系统一接入方案,搭建了原型系统,对统一接入方案进行了初步测试,并对测试结果进行了分析,得出结论:基于IMS的卫星接入方案可支持用户多网系统一接入,同时兼容原有系统的业务接入方式。     

IMS架构下融合IPC业务承接方案探讨

为了实现域内以及跨域用户的Centrex业务,并同时提供域内以及跨域用户的补充业务功能,IPC实现全部承接ATS、MMTel功能的方案,由于江苏电信iVPN平台已具备良好的业务网络架构体系,平台本身已经具备承载融合IPC业务能力,通过用户数据库共享的方式实现iVPN同IPC的融合,同一集团用户可以实现跨CS域和IMS域,满足IMS用户平滑迁移的需要。     

基于SDN的卫星LTE融合网络及其性能仿真

软件定义网络技术SDN将网络控制功能与转发功能分离,使网络架构变得简明清晰。在简述传统卫星网络和地面LTE网络优势的基础上,概述卫星LTE星地融合网络,将SDN技术的核心思想引入卫星网络,提出基于SDN的卫星LTE融合网络架构,使用NS-3网络仿真软件实现对所提融合网络模型的仿真平台搭建,通过对不同场景下仿真数据的分析,评估所构建网络的性能,给出SDN卫星LTE融合网络的优势。     

IMS的初始过滤准则和业务提供技术研究

IP多媒体子系统(IMS)是下一代网络的核心技术,是被业界认可的实现移动和固定网络融合的理想方案。介绍了IMS的业务体系架构、初始过滤准则(iFC)和基于IMS的业务提供技术,并在实际的系统中进行了实现。实验结果表明,该触发机制保证用户发起IMS呼叫时能够正常使用IMS业务体系结构中所提供的业务。     

IMS——NGN融合的引擎

IMS体系架构由3GPP组织提出,最初试图解决3G网络中如何在基于IP的核心网上实施多媒体业务。该架构自提出以后,各个标准化组织和研究机构积极跟进。TISPAN将该架构应用到固网, 使之成为移动固网融合的核心。ITU也将该架构作为下一代网(NGN)的核心内容。朗讯科技(中国)有限公司的《IMS——NGN融合的引擎》一文提出IMS是NGN融合的关键这个观点,指出当前电信业面临挑战和机遇:由于竞争和服务同质化,行业的ARPU值正在降低;“十一五”规划为电信业指出向信息服务业转变的道路。下一代网应当融合移动固定,承载多媒体,开展新业务等,基于IMS的融合正是上述转变需求的最佳选择。文中还基于当前国际标准化组织的研究动向、IDC对全球IMS市场的预测以及运营商对IMS的接收情况指出IMS当前的重要地位。最后文中介绍了朗讯公司拥有的IMS融合相关的全套产品、解决方案,为运营商在IMS领域寻找合作伙伴提供了选择。     

IMS实验网的研究与实现

随着各运营单位的重组和3G牌照的发放,各通信网络的融合与完善对IMS网络发展提出了更高的要求。模拟IMS网络,测试IMS网络,完善IMS网络,使得IMS实验网的搭建变得至关重要。本文介绍了IMS网络的基本结构和功能,采用相关研究工具,组建IMS实验网,部署实现包括P-CSCF、I-CSCF、S-CSCF、HSS和AS等功能实体,实现IMS网络的基本的通信,设置AS提供增值服务。经过测试,验证了系统设计的有效性,为用户带来全新体验。     

卫星通信中心站在资源池化架构下的系统可靠性分析

卫星通信中心站是卫星通信系统中的核心组成部分,既担负着网系管理的控制功能,又承载了地面网络接入的业务职能。它的系统架构可靠性的高低将直接决定整个卫星通信系统的运行是否稳定,所以可靠性同通信效能、经济成本一样,已经成为衡量中心站性能的一个重要指标。因此,针对中心站现有"烟囱"式架构下存在的问题,介绍一种基于资源池化的解决方案,并通过对两种系统架构可靠性的对比分析,证明了基于资源池化的系统架构具有更高的可靠性。     

IMS系统内标识符体系的概述

IMS(IP Multimedia Subsystem)是一种基于IP传输,能够平滑融合移动网和固网的标准架构.该架构畸定义的标识符体系是系统各功能实体实现的基础,本文将对其进行介绍和分析,并归纳该标识符体系的部分设计思想,以期对MS系统的理解提供指导,并为类似系统设计提供借鉴.     

Dynamic resource allocation for Device‐to‐Device communication underlaying cellular networks

Future cellular networks such as IMT‐Advanced are expected to allow underlaying direct Device‐to‐Device (D2D) communication for spectrum efficiency. However, enabling D2D communication in a cellular network presents a challenge in resource allocation because of the potentially severe interference it may cause to the cellular network by reusing the spectrum with the cellular users. In this paper, we analyze the resource allocation problem in a single cell system when both cellular users and D2D users are present in the system. We first consider the scenario where cellular users and D2D users are allocated resource independently and propose an optimal algorithm and a heuristic algorithm, and then extend the methods to the scenario where cellular users and D2D users are allocated resource jointly. The number of permitted D2D pairs is selected as a performance measure because it is a more specific performance measure than spectrum efficiency. The proposed schemes maximize the number of permitted D2D communication pairs in a system meanwhile avoiding the strong interference from D2D links to the cellular links. Finally, the performance of the proposed methods is evaluated through the numerical simulation. The simulation results show that the proposed methods enhance the number of permitted D2D communication pairs significantly and that the performance of the proposed scheme for jointly allocation scenario is better than that of the proposed scheme for independently allocation scenario. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

卫星移动通信系统安全防护半实物仿真研究

为了更深入透彻地建立卫星移动通信系统安全防护总体技术框架,贯彻实现安全防护系统与通信系统“同规划、同设计、同建设”的目标,需要在卫星移动通信系统规划设计之初建立一套与其相配套的安全防护半实物平台。通过该平台实现对卫星移动通信星型网络结构的简单模拟,体现用户入网和通信呼叫情况下的信息安全防护流程,重点验证需要解决的密钥管理、用户认证等关键技术,为卫星移动通信系统的大规模仿真和后续建设提供数据参考。     

基于迁移深度强化学习的低轨卫星跳波束资源分配方案

针对低轨(LEO)卫星场景下,传统资源分配方案容易造成特定小区资源分配无法满足需求的问题,该文提出一种基于迁移深度强化学习(TDRL)的低轨卫星跳波束资源分配方案。首先,该方案联合星上缓冲信息、业务到达情况和信道状态,以最小化卫星上数据包平均时延为目标,建立支持跳波束技术的低轨卫星资源分配优化模型。其次,针对低轨卫星网络的动态多变性,该文考虑动态随机变化的通信资源和通信需求,采用深度Q网络(DQN)算法利用神经网络作为非线性近似函数。进一步,为实现并加速深度强化学习(DRL)算法在其他目标任务中的收敛过程,该文引入迁移学习(TL)概念,利用源卫星学习的调度任务快速寻找目标卫星的波束调度和功率分配策略。仿真结果表明,该文所提出的算法能够优化卫星服务过程中的时隙分配,减少数据包的平均传输时延,并有效提高系统的吞吐量和资源利用效率。     

System utility based resource allocation for D2D multicast communication in software-defined cellular networks

Device-to-device (D2D) multicast communication is a useful way to improve the communication efficiency of local services. This study considers a scenario of D2D multicast communication in software defined cellular network and investigates the frequency resource allocation problem. Firstly, we build the system model and formulate the optimization problem. Secondly, a hierarchical scheme to achieve a suboptimal solution is proposed. To select appropriate user equipments (UEs) as potential D2D transmitters (PDTs), a social aware PDT selection method is proposed. Then, a resource allocation algorithm considering users’ priorities is proposed. Furthermore, to study the resource allocation for general system that UEs without priorities, a non-priority considered allocation algorithm is proposed also. Numerical simulation results show that the proposed schemes are effective in improving the system utility and reducing the resource consuming for D2D communications.     

面向特殊领域的IMS网络架构模型研究

依托公众移动网络的无线接入体系,研究构建面向特殊领域应用的IP多媒体子系统(IMSP Multimedia Subsystem)网络架构,将对特殊领域用户的管理控制集中到内部IMS进行,可以满足特殊单位或部门对通信的特殊要求,实现对内部业务的自管自控,同时保证内部通信的安全保密.在对现有IMS架构进行了分析的基础上,提出面向特殊领域的IMS网络架构模型,并以注册流程和特殊用户之间的语音呼叫流程为例,研究探讨了系统的会话流程.     

宽带卫星通信系统的安全防护架构研究

针对宽带卫星通信系统安全防护的需求,提出了一种宽带卫星通信系统的安全防护总体架构,采用三级防护层级模式切换,通过对电磁环境感知、宽带动态频谱管理、综合分析与决策和资源分配辅助实现,保证系统可通性的同时,提升系统频谱利用效率和抗干扰防护能力。     

IP路由协议在MF-TDMA卫星系统中适应性研究

MF-TDMA卫星通信系统可以实现卫星资源的有效利用和灵活组网,具有很大的潜在应用市场。同时,以IP技术为核心的宽带网络迅速发展,卫星通信作为一种广域网手段,实现对IP业务的接入,是其发展的必然趋势。主要研究了目前地面网络中常用的几种IP路由协议在MF-TDMA卫星通信系统中的适应性,利用OPNET网络仿真软件对MF-TDMA卫星通信系统进行仿真建模。通过对仿真结果的分析,给出了适合MF-TDMA卫星通信环境下的IP路由协议。     

卫星管理控制体系结构研究

阐述了对地观测卫星地面管理控制系统的认知和理解。针对多传感器、多任务类型的资源卫星进行统一规划、集中管理和任务追踪的需求,以提高卫星和地面资源的利用率为目的,采用领域工程的方法,进行了航天管理控制领域的领域分析和领域设计。提出了多星多任务管理控制体系结构,以期满足未来航天对地观测系统可重构和可扩充的能力要求。