低空空域的逐渐开放及其相关政策的逐步实施,对低空空域的管理提出了新的要求。目前的空地通信服务主要基于不同制式的数据链,这些数据链存在机载设备体积大、成本高、维护困难的问题,不适用于低空空地通信场景。而4G技术具有网络频谱宽、通信速度快、全IP、运营成本低的特点,因此,引入运营商正在积极部署的4G服务,可实现基于一种数据链支持原有的多种空地通信服务的目标,并降低机载设备的复杂度、体积、成本。由于作为4G基础的LTE网络与空管服务网络之间存在差异,需要在LTE网络上添加服务来提供会话控制和模拟广播,同时借鉴IMS使用网关综合接入来屏蔽不同网络间差异性问题的思想,引入了低空空地汇聚网关。本文描述了一种低空空地汇聚网关的设计与实现方案。首先,基于LTE网络的网络架构,结合IMS网关的思想,给出低空通信系统的总体方案,描述汇聚网关在方案中的位置、功能,并对汇聚网关的可行性进行分析。其次,在低空空地通信系统应用场景的基础上展开对汇聚网关的需求分析。然后,结合Uniframe平台和汇聚网关系统需求,对汇聚网关进行了总体设计,主要包括关键业务流程处理、接口定义、消息定义,并在总体设计的基础上再做详细设计与实现。随后,通过使用模拟测试,验证了低空空地通信系统方案的可行性。最后,回顾低空空地汇聚网关系统的方案,简要总结本文所完成的工作和下一步的工作计划。