[发明专利]基于SDN技术的天地一体化空间信息网络系统及通信方法

权利要求书

1.一种基于SDN技术的天地一体化空间信息网络系统，其特征在于：包括数据层，控制层和应用层；

所述数据层由多个轨道面上的多颗低轨道卫星LEO上部署SDN交换机组成，利用LEO之间的无线通信链路进行组网；

所述控制层由地球同步轨道卫星GEO和地面数据中心上的超级控制器构成；

所述应用层由地球同步轨道卫星GEO和地面数据中心中的超级控制器上运行的应用程序构成，对整个基于SDN的卫星通信网络进行灵活地管理和控制；

所述控制层中设置有三颗赤道上空的地球同步轨道卫星GEO，三颗地球同步轨道卫星GEO上均部署有垂直型控制架构中的低层SDN控制器，每颗地球同步轨道卫星GEO与某时刻自己覆盖范围内且可以建立通信连接的低轨道卫星LEO组成SDN网络；三颗地球同步轨道卫星GEO与各自覆盖范围内的地球地面站STA进行无线连接，通过地球地面站STA接入网关接入地面网络，利用地面有线网络接入数据中心；数据中心上部署有顶层的超级SDN控制器，利用超级控制器来管理地球同步轨道卫星GEO中的低层控制器，实时获取全局网络拓扑和网络状态信息，进行高效的管理和调度。

2.根据权利要求1所述的基于SDN技术的天地一体化空间信息网络系统，其特征在于：所述数据层中的多颗低轨道卫星LEO按照一定倾角分布在多个轨道面上，其飞行轨迹对整个地球实现包括两极在内的完全覆盖。

3.一种基于SDN技术的天地一体化空间信息网络系统的通信方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：信源A发出数据包，接入通信质量最优的低轨道卫星LEO；

步骤2：低轨道卫星LEO根据SDN交换机内所存储的转发表与此数据包的目的地址是否匹配来判断能否由低轨道卫星LEO直接转发；

若是，则信宿B接收目的信号，本流程结束；

若否，则执行下述步骤3；

步骤3：移交给此低轨道卫星LEO所属的低层SDN控制器；

其中，控制层中设置有三颗赤道上空的地球同步轨道卫星GEO，三颗地球同步轨道卫星GEO上均部署有垂直型控制架构中的低层SDN控制器，每颗地球同步轨道卫星GEO与某时刻自己覆盖范围内且可以建立通信连接的低轨道卫星LEO组成SDN网络；

步骤4：低层SDN控制器根据其掌握的网络状态信息，根据其存储的转发表判断此数据包的目的地址能否转发给其控制范围内的另一颗低轨道卫星LEO；

若是，则低层SDN控制器转发给目标低轨道卫星LEO，信宿B接收目的信号，本流程结束；

若否，则执行下述步骤5；

步骤5：低层SDN控制器将数据包发送给地面SDN超级控制器；

步骤6：地面超级SDN控制器根据其掌握的全局网络视图判断数据包的目的地址是否可以通过不同的低层SDN控制器转发低轨道卫星LEO送达；

若是，则发给目标低层SDN控制器，接着执行下述步骤7；

若否，则将数据包重新定向或丢弃，本流程结束；

步骤7：发给低层SDN控制器，由低层SDN控制器发给目标低轨道卫星LEO，信宿B接收目的信号，本流程结束。