[發(fā)明專利]微波輔助的空間信息網(wǎng)絡(luò)骨干組網(wǎng)傳輸方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410022506.2
• 申請(qǐng)日: 2014-01-16
• 公開（公告）號(hào): CN104796188B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃勤飛;韓寒;董飛鴻;何元智;于全
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍總參謀部第六十一研究所
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
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• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及空間通信領(lǐng)域的骨干網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)傳輸技術(shù)，公開了一種微波輔助的空間信息網(wǎng)絡(luò)骨干組網(wǎng)傳輸方法，包括：(1)空間信息網(wǎng)絡(luò)骨干節(jié)點(diǎn)包括位于同步軌道的大容量通信衛(wèi)星和平流層的高空通信平臺(tái)，每個(gè)骨干節(jié)點(diǎn)同時(shí)具備微波和激光傳輸手段；(2)新入網(wǎng)的骨干節(jié)點(diǎn)利用微波手段在公共控制信道發(fā)送入網(wǎng)申請(qǐng)，由運(yùn)控中心站完成入網(wǎng)審批，并在專用控制信道上更新節(jié)點(diǎn)路由信息；(3)用戶發(fā)起接入申請(qǐng)，由負(fù)責(zé)接入的骨干節(jié)點(diǎn)判斷業(yè)務(wù)需求，低速業(yè)務(wù)由微波手段完成傳輸，高速業(yè)務(wù)首先由微波手段輔助構(gòu)建激光鏈路，隨后在激光鏈路上完成信號(hào)傳輸。本發(fā)明將微波的廣播能力和激光的高速能力相結(jié)合，可為衛(wèi)星骨干網(wǎng)絡(luò)提供靈活、高速的傳輸能力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于空間信息網(wǎng)絡(luò)的高速業(yè)務(wù)傳輸方法。

背景技術(shù)

空間信息網(wǎng)絡(luò)是以空間運(yùn)動(dòng)平臺(tái)(包括衛(wèi)星、飛艇和飛機(jī))為載體，實(shí)時(shí)獲取、傳輸和處理空間信息的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。以衛(wèi)星通信為主用手段的空間信息網(wǎng)絡(luò)具有覆蓋范圍廣、傳輸速率高、傳輸信道穩(wěn)定、受地形影響小等特點(diǎn)，與短波、超短波等其他通信系統(tǒng)相比具有顯著的優(yōu)勢(shì)。作為公共基礎(chǔ)信息傳輸平臺(tái)，空間信息網(wǎng)絡(luò)可同時(shí)支持多路高數(shù)據(jù)率遙感業(yè)務(wù)和低數(shù)據(jù)率話音業(yè)務(wù)，要求空間信息網(wǎng)絡(luò)同時(shí)具備高速激光通信手段和傳統(tǒng)微波傳輸手段。然而受限于衛(wèi)星平臺(tái)能力以及星載器件水平，現(xiàn)有單顆衛(wèi)星難以同時(shí)配置多路激光傳輸設(shè)備，無(wú)法維護(hù)空間激光傳輸?shù)木W(wǎng)狀拓?fù)洹Ｃ嫦蛐l(wèi)星受限的資源能力，如何有效利用衛(wèi)星資源滿足多樣化業(yè)務(wù)需求成為影響空間信息網(wǎng)絡(luò)性能的關(guān)鍵因素。

為解決星載高速傳輸網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渚S持成本高的問題，傳統(tǒng)解決方式為利用星載光學(xué)多波束技術(shù)，在空間上形成多個(gè)激光波束，同時(shí)對(duì)準(zhǔn)多顆衛(wèi)星，可以在一定范圍內(nèi)形成網(wǎng)狀的激光通信網(wǎng)絡(luò)。結(jié)合光交換、全光變換等一系列技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)空間信息網(wǎng)絡(luò)的全光路由傳輸。然而，由于衛(wèi)星之間頻繁的相對(duì)運(yùn)動(dòng)特性以及新技術(shù)的高風(fēng)險(xiǎn)性，使得星載光學(xué)多波束技術(shù)目前難以真正在衛(wèi)星上普及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種微波輔助的空間信息網(wǎng)絡(luò)骨干組網(wǎng)傳輸方法，實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)在空間信息網(wǎng)絡(luò)中高效傳輸。

本發(fā)明方法的具體步驟如下：

A1、初始化空間信息網(wǎng)絡(luò)中位于平流層的高空節(jié)點(diǎn)、位于同步軌道的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)和位于地面的運(yùn)控中心站；

A2、高空節(jié)點(diǎn)和衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)通過(guò)構(gòu)建在星地或空地微波鏈路基礎(chǔ)上的公共控制信道，向運(yùn)控中心站發(fā)送包括節(jié)點(diǎn)身份識(shí)別號(hào)的初始入網(wǎng)申請(qǐng)；

A3、運(yùn)控中心站利用鑒權(quán)算法，批準(zhǔn)合法節(jié)點(diǎn)的入網(wǎng)申請(qǐng)，并為該節(jié)點(diǎn)分配網(wǎng)絡(luò)地址；運(yùn)控中心站根據(jù)節(jié)點(diǎn)位置信息，計(jì)算該節(jié)點(diǎn)與網(wǎng)內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)之間可見性，通過(guò)構(gòu)建在微波鏈路基礎(chǔ)上的專用控制信道向該節(jié)點(diǎn)發(fā)送初始化路由信息，并通過(guò)專用控制信道向網(wǎng)內(nèi)其他節(jié)點(diǎn)路由更新信息；

A4、網(wǎng)內(nèi)已入網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)在專用控制信道上接收網(wǎng)絡(luò)路由信息；

A5、網(wǎng)內(nèi)已入網(wǎng)節(jié)點(diǎn)利用星間、星空、星地低速微波鏈路，分別構(gòu)建星間、星空、星地低速微波業(yè)務(wù)信道，構(gòu)建星間、星空網(wǎng)內(nèi)信令信道，構(gòu)建用戶接入信令信道，并通過(guò)網(wǎng)內(nèi)信令信道維持網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌?/p>

A6、用戶通過(guò)用戶接入信令信道發(fā)起通信請(qǐng)求，由負(fù)責(zé)用戶接入的骨干節(jié)點(diǎn)根據(jù)信令判斷用戶業(yè)務(wù)類型；

A7、當(dāng)業(yè)務(wù)為低速業(yè)務(wù)類型時(shí)，由微波業(yè)務(wù)信道完成信號(hào)傳輸；當(dāng)業(yè)務(wù)為高速業(yè)務(wù)類型時(shí)，由負(fù)責(zé)用戶接入的骨干節(jié)點(diǎn)通過(guò)網(wǎng)內(nèi)信令信道，發(fā)出高速傳輸請(qǐng)求，利用各節(jié)點(diǎn)路由信息和高速業(yè)務(wù)鏈路構(gòu)建路由算法，生成高速業(yè)務(wù)傳輸策略，各節(jié)點(diǎn)根據(jù)傳輸策略，配置激光傳輸鏈路參數(shù)，隨后由負(fù)責(zé)用戶接入的骨干節(jié)點(diǎn)在接入信令信道上向用戶發(fā)送鏈路可用信令，用戶接收到信令后在高速業(yè)務(wù)鏈路上進(jìn)行高速業(yè)務(wù)傳輸。

優(yōu)選地，所述的平流層高空節(jié)點(diǎn)、同步軌道衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)包含支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信的微波傳輸設(shè)備和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的激光傳輸設(shè)備，運(yùn)控中心站包括點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)微波傳輸設(shè)備。