[发明专利]一种GEO卫星基于IP的星地转发和星间组网的一体化系统

说明书

本发明涉及一种GEO卫星基于IP的星地转发和星间组网的一体化系统，采用星间波束实现1号卫星和2号卫星的GEO卫星星间组网，1号卫星涵盖3个对地波束和1个星间波束，2号卫星涵盖1个对地波束和1个星间波束，包括1号卫星的4个上行变频模块，1个星载IP模块，4个下行变频放大模块；2号卫星的2个上行变频模块，2个上行混合桥，1个星载IP模块，2个下行混合桥，2个下行变频放大模块，采用卫星IP技术，实现了星上路由和交换功能，解决了卫星星间组网和星上交换的路由管理问题，极大提高了卫星的系统性能；适应不同波束数交换需求，不同卫星采用功能结构完全一样的星载IP模块，提高了系统的可继承性；实现2种工作模式切换使用，卫星不同波束可复用同一调制解调通道，实现了系统的小型化设计。

技术领域

本发明涉及GEO卫星基于IP的星地转发和星间组网的一体化系统，属于卫星系统设计技术领域。

背景技术

传统的GEO卫星组网是以卫星作为中继星，信号被上传到GEO，由GEO进行放大，频移后以广播的方式传送到GEO覆盖区，GEO相当于一个无线的中继器，卫星之间不直接通信，无法实现GEO卫星星间组网和卫星星座。

传统GEO卫星组网的信息交换和共享主要在物理层和数据链路层进行，这种组网方式是以地面网为主，路由和交换也主要在地面网完成，静止轨道卫星网络主要是由透明转发器组成。随着无线资源管理的需要及多波束卫星的出现，使星上交换成为提高系统性能的有效手段。传统的GEO卫星星上交换技术采用ATM交换技术，如果采用星间链路组成网状的拓扑结构，那么卫星网络的太空部分涉及到网络层，ATM交换技术无法解决由此产生的路由管理问题。

目前GEO卫星采用Ku/Ka频段多个对地波束实现星地转发，采用星上交换技术实现不同波束间及同波束内信息交换。各个GEO卫星实现星上交换的波束数不同，星上交换设备根据波束数设计对应的端口数，不同卫星采用的星上交换设备的结构不同，使得设备继承性差。不同波束或同一波束不同通道分别对应星上交换设备中不同调制解调模块，模块数量较多，系统的体积，重量和功耗均较大，不利于系统的小型化设计。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足。实现GEO卫星星间组网、提高卫星的系统性能及对系统进行一体化、小型化设计，提出了GEO卫星基于IP的星地转发和星间组网的一体化系统。该一体化系统实现了GEO不同波束间及同波束内的多种业务通信及星间组网通信，实现了星上IP路由和交换功能，适应不同卫星的不同波束数交换需求及2种工作模式切换使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种GEO卫星基于IP的星地转发和星间组网的一体化系统，采用星间波束实现GEO卫星星间组网，1号卫星涵盖3个对地波束和1个星间波束，2号卫星涵盖1个对地波束和1个星间波束，所述系统包括：1号卫星的4个上行变频模块，1个星载IP模块，4个下行变频放大模块；2号卫星的2个上行变频模块，2个上行混合桥，1个星载IP模块，2个下行混合桥，2个下行变频放大模块，1号卫星和2号卫星的星载IP模块结构和功能完全相同，其中：

1号卫星的4路波束上行信号经过各自的上行变频模块后，分别进入星载IP模块的4个输入端口，经过星载IP模块信号处理及路由交换后，再分别从星载IP模块的4个输出端口进入各自的下行变频放大模块，最后形成4路波束下行信号；

2号卫星的2路波束上行信号经过各自的上行变频模块后，每路波束信号通过上行混合桥后被分为2路，最终可输出4路，分别进入星载IP模块的4个输入端口，经过星载IP模块信号处理及路由交换后，再分别从星载IP模块的4个输出端口进入下行混合桥，下行混合桥将每2路输出合为1路后进入下行变频放大模块，最后形成2路波束下行信号。

所述的上行变频模块，下行变频放大模块，上行混合桥，下行混合桥根据1号卫星和2号卫星的各个波束的不同特性进行独立设计。

所述星载IP模块可从1号卫星直接复用到2号卫星，而不需要重新设计。