[發明專利]一種衛星通信系統及方法

有效

• 申請號: 202010093631.8
• 申請日: 2020-02-14
• 公開（公告）號: CN111277321B
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 忻向軍;劉博;張琦;劉情嫄;高然;陶瀅;田鳳;田清華;張麗佳;張偉;沈宇飛;曹桂興;劉乃金;陳東;王擁軍;楊雷靜;高梓賀;陳特
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學;中國空間技術研究院;北京理工大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 北京柏杉松知識產權代理事務所(普通合伙) 11413
• 代理人: 李欣;高鶯然

1.一種衛星通信系統，其特征在于，包括：低軌道衛星LEO網絡、中軌道衛星MEO網絡和高軌道衛星GEO網絡，其中：

所述GEO網絡，用于與所述MEO網絡之間進行數據傳輸；

所述MEO網絡，用于分別與所述GEO網絡和所述LEO網絡之間進行數據傳輸；

所述LEO網絡，用于分別與所述MEO網絡和地面通信通絡之間進行數據傳輸；

所述LEO網絡包括多個LEO，所述MEO網絡包括至少一個MEO，所述GEO網絡包括至少一個GEO；

所述LEO，用于向所述MEO發送自身的鏈路狀態信息，作為第一鏈路狀態信息；

所述MEO，用于接收所述第一鏈路狀態信息，并向所述GEO發送所述第一鏈路狀態信息和第二鏈路狀態信息，所述第二鏈路狀態信息為所述MEO的鏈路狀態信息；

所述GEO，用于在接收到所述第一鏈路狀態信息和所述第二鏈路狀態信息后，針對所述MEO計算路由表，得到第一路由表，并向所述MEO發送所述第一路由表和全網鏈路狀態信息，所述全網鏈路狀態信息為所述衛星通信系統中正常運行的衛星的鏈路狀態信息；

所述MEO，還用于在接收到所述第一路由表及所述全網鏈路狀態信息后，基于所述全網鏈路狀態信息，針對所述LEO計算路由表，得到第二路由表，并向所述LEO發送所述第二路由表；以及具體用于基于所述第一路由表向所述LEO網絡發送數據；

所述LEO，還用于接收所述第二路由表；并基于所述第二路由表向其他所述LEO發送數據；

所述MEO與所述GEO之間采用激光鏈路連接；所述LEO與所述MEO之間采用激光鏈路連接或者所述LEO與所述MEO之間采用微波鏈路連接；所述GEO之間采用激光鏈路連接；所述LEO與地面網絡設備之間采用微波鏈路連接；

多個LEO被預先劃分為多個衛星組，針對每個衛星組，確定該衛星組內的與管理MEO直接連接的LEO，作為待選LEO；

從待選LEO中選取與管理MEO的距離小于預設距離閾值的待選LEO，作為備份分組頭衛星，其中，確定與管理MEO的距離最小的備份分組頭衛星作為分組頭衛星；

所述確定與管理MEO的距離最小的備份分組頭衛星作為分組頭衛星，包括：

其中，L(x)表示一個衛星組中分組頭衛星與管理MEO的距離，M表示待選LEO的集合，N表示管理MEO的集合，x表示一個衛星組中的LEO，x∈M，y表示管理MEO，y∈N；

所述多個LEO被預先劃分為多個衛星組，每個所述衛星組包括一個分組頭衛星，每個所述分組頭衛星對應有一個所述MEO，作為該分組頭衛星的管理MEO；

所述分組頭衛星，用于獲取該分組頭衛星所在的衛星組內各個所述LEO的鏈路狀態信息，作為第一鏈路狀態信息，并向該分組頭衛星的所述管理MEO發送所述第一鏈路狀態信息；

所述管理MEO，具體用于接收所述分組頭衛星發送的所述第一鏈路狀態信息，并向所述GEO發送所述第一鏈路狀態信息和第二鏈路狀態信息；

所述GEO，用于在接收到所述第一鏈路狀態信息和所述第二鏈路狀態信息后，針對所述MEO計算路由表，得到第一路由表，并向所述管理MEO發送所述第一路由表和全網鏈路狀態信息；

所述管理MEO，還用于在接收到所述第一路由表及所述全網鏈路狀態信息后，基于所述全網鏈路狀態信息，針對所述LEO計算路由表，得到第二路由表，并向所述分組頭衛星發送所述第二路由表，以及具體用于基于所述第一路由表向所述分組頭衛星發送數據；

所述分組頭衛星，還用于接收所述管理MEO發送的所述第二路由表，并向該分組頭衛星所在的衛星組內的各個所述LEO發送所述第二路由表；

所述MEO網絡包括多個MEO，每個所述MEO對應有一個所述GEO，作為該MEO的管理GEO；

所述MEO，具體用于在接收到所述第一鏈路狀態信息后，向該MEO的所述管理GEO發送所述第一鏈路狀態信息和第二鏈路狀態信息；

所述管理GEO，用于在接收到所述第一鏈路狀態信息和所述第二鏈路狀態信息后，針對所述管理GEO對應的所述MEO計算路由表，得到第一路由表，并向所述MEO發送所述第一路由表和全網鏈路狀態信息；

所述MEO，具體還用于接收該MEO的所述管理GEO發送的所述第一路由表和所述全網鏈路狀態信息；并針對所述LEO計算路由表，得到第二路由表，并向所述LEO發送所述第二路由表；以及具體用于基于所述第一路由表向所述LEO網絡發送數據。