[发明专利]微波辅助的空间信息网络骨干组网传输方法

说明书

本发明涉及空间通信领域的骨干网络组网传输技术，公开了一种微波辅助的空间信息网络骨干组网传输方法，包括：(1)空间信息网络骨干节点包括位于同步轨道的大容量通信卫星和平流层的高空通信平台，每个骨干节点同时具备微波和激光传输手段；(2)新入网的骨干节点利用微波手段在公共控制信道发送入网申请，由运控中心站完成入网审批，并在专用控制信道上更新节点路由信息；(3)用户发起接入申请，由负责接入的骨干节点判断业务需求，低速业务由微波手段完成传输，高速业务首先由微波手段辅助构建激光链路，随后在激光链路上完成信号传输。本发明将微波的广播能力和激光的高速能力相结合，可为卫星骨干网络提供灵活、高速的传输能力。

技术领域

本发明涉及卫星通信系统技术领域，尤其涉及一种基于空间信息网络的高速业务传输方法。

背景技术

空间信息网络是以空间运动平台(包括卫星、飞艇和飞机)为载体，实时获取、传输和处理空间信息的网络系统。以卫星通信为主用手段的空间信息网络具有覆盖范围广、传输速率高、传输信道稳定、受地形影响小等特点，与短波、超短波等其他通信系统相比具有显著的优势。作为公共基础信息传输平台，空间信息网络可同时支持多路高数据率遥感业务和低数据率话音业务，要求空间信息网络同时具备高速激光通信手段和传统微波传输手段。然而受限于卫星平台能力以及星载器件水平，现有单颗卫星难以同时配置多路激光传输设备，无法维护空间激光传输的网状拓扑。面向卫星受限的资源能力，如何有效利用卫星资源满足多样化业务需求成为影响空间信息网络性能的关键因素。

为解决星载高速传输网络拓扑维持成本高的问题，传统解决方式为利用星载光学多波束技术，在空间上形成多个激光波束，同时对准多颗卫星，可以在一定范围内形成网状的激光通信网络。结合光交换、全光变换等一系列技术，可以实现空间信息网络的全光路由传输。然而，由于卫星之间频繁的相对运动特性以及新技术的高风险性，使得星载光学多波束技术目前难以真正在卫星上普及。

发明内容

本发明的技术解决问题：针对现有技术的不足，提供一种微波辅助的空间信息网络骨干组网传输方法，实现各类业务在空间信息网络中高效传输。

本发明方法的具体步骤如下：

A1、初始化空间信息网络中位于平流层的高空节点、位于同步轨道的卫星节点和位于地面的运控中心站；

A2、高空节点和卫星节点通过构建在星地或空地微波链路基础上的公共控制信道，向运控中心站发送包括节点身份识别号的初始入网申请；

A3、运控中心站利用鉴权算法，批准合法节点的入网申请，并为该节点分配网络地址；运控中心站根据节点位置信息，计算该节点与网内其他节点之间可见性，通过构建在微波链路基础上的专用控制信道向该节点发送初始化路由信息，并通过专用控制信道向网内其他节点路由更新信息；

A4、网内已入网的节点在专用控制信道上接收网络路由信息；

A5、网内已入网节点利用星间、星空、星地低速微波链路，分别构建星间、星空、星地低速微波业务信道，构建星间、星空网内信令信道，构建用户接入信令信道，并通过网内信令信道维持网络拓扑；

A6、用户通过用户接入信令信道发起通信请求，由负责用户接入的骨干节点根据信令判断用户业务类型；

A7、当业务为低速业务类型时，由微波业务信道完成信号传输；当业务为高速业务类型时，由负责用户接入的骨干节点通过网内信令信道，发出高速传输请求，利用各节点路由信息和高速业务链路构建路由算法，生成高速业务传输策略，各节点根据传输策略，配置激光传输链路参数，随后由负责用户接入的骨干节点在接入信令信道上向用户发送链路可用信令，用户接收到信令后在高速业务链路上进行高速业务传输。

优选地，所述的平流层高空节点、同步轨道卫星节点包含支持点对多点通信的微波传输设备和点对点通信的激光传输设备，运控中心站包括点对多点微波传输设备。