[发明专利]一种多地面站点协作抵抗卫星信道衰减系统及方法

说明书

本发明实施例提供了一种多地面站点协作抵抗卫星信道衰减系统及方法，该系统包括自适应调制编码装置，卫星软件定义网络控制器，地面站点软件定义网络控制器，可以自适应改变信道抵抗衰减的能力，控制卫星及地面站点网络路由；根据卫星自适应调制编码装置的馈电链路判断当前信道衰减，自动选择调制编码方式；改变调制编码方式，降低信道容量以在恶劣信道条件下保持链路连接，优先保证高优先级业务数据传输；控制器改变部分低优先级数据流路由，转发至信道条件较好的地面站；地面控制器调整地面网络路由表，通过地面骨干网将数据转发至目的站点。应用本发明实施例提供的方案，能够增强卫星通信系统抵抗大气信道衰减、业务数据保障能力。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种多地面站点协作抵抗卫星信道衰减系统及方法。

技术背景

自适应编码调制和多站点协作方法相结合，是克服卫星通信系统遭遇星地信道衰减的有效方法。通过引入软件定义网络技术，将卫星网络和地面站点网络进行互联互通，实现星地异构网络融合，支持伸缩性更强的路由策略、更加稳定通信质量和更高效的业务交付。

自适应调制编码技术可以在最大化信道容量的前提下，最大限度地利用卫星信道射频资源的一种手段。在极端气象条件下，自适应调制编码方案虽然能够使系统的通信不中断，但是会极大的降低系统吞吐量，造成网络拥塞。因此，结合多站点协作方法，使用其他信道条件好的地面站接收部分低优先级业务数据，再经由地面站之间有线网络转发至目的节点。本发明方案可以在保证不同优先级业务数据的需求下，增加卫星通信系统抵抗极端天气的能力。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多地面站点协作抵抗卫星信道衰减系统及方法，以实现抵抗星地信道衰落、提高系统数据传输容量。具体技术方案如下：

本发明实施的一方面，提供了一种多地面站点协作抵抗卫星信道衰减系统，所述系统包括：自适应调制编码装置，卫星软件定义网络控制系统，地面站点软件定义网络控制系统，其中，

所述自适应编码控制装置，用于获取卫星与地面站信道衰落，自动选择符合系统误码率要求的调制编码方式，将所选取调制编码方式发送给地面站用户发射接收装置，在满足系统误码率要求下保证通信；

所述卫星软件定义网络控制系统，用于获取星地信道带宽容量和系统所需负载数据量及业务优先级，按照数据业务优先级顺序通过该星地链路转发数据，更改剩余数据路由，将信道无法容纳的数据转发至其余有剩余带宽的地面站点；

所述地面站点软件定义网络控制系统，用于获取地面站点间路由拓扑和接收剩余数据路由表，按照数据流目的节点将所述更改路由后的数据流由地面网络转发至目的站点。

可选的，所述自适应调制编码装置包括：ACM模式选择器、编码调制器、卫星终端综合解调器，其中，

所述ACM模式选择器，用于接收回传信道信号，并选择最优MODCOD，并将所述MODCOD发送至所述编码调制器；

所述编码调制器，用于接收所述ACM模式选择器发送的所述MODCOD和数据源，将数据按照所述MODCOD编码调制为激光发射信号；

所述卫星终端综合解调器，用于接收地面站发送激光信号，对该信号进行综合解调，包括时钟同步、帧同步和载波同步，估计所述信号的信噪比，并根据所述信号信噪比估计值选择MODCOD，将所选MODCOD发送至地面用户。

可选的，所述卫星软件定义网络控制系统包括：星载SDN控制器、星上光交换机，其中，

所述星载SDN控制器，用于接收卫星软、硬件资源信息，根据所述ACM模式选择器所选MODCOD估算星地链路带宽容量，分析业务数据所需带宽和业务优先级，将高优先级业务数据按照原有路由转发，更改超出当前卫星信道容量的低优先级数据的路由，更新所述星上光交换机路由流表；