[发明专利]一种基于星上处理的通信卫星中多控制器并发管控方法

说明书

本发明公开一种基于星上处理的通信卫星中多控制器并发管控方法，属于卫星通信技术领域。为解决星上通信资源集中管理所带来在线终端数量受限和能够处理的业务申请量受限问题，本发明以一定规则对卫星的调制解调资源进行分组，每一组设置一个Modem控制器，用于分组内调制解调设备的管控。管控模块，则负责星间链路的资源管理及星内Modem控制器管理。星内各Modem控制器并行处理终端申请，基本流程为：对于终端A到终端B的申请，如果B的接收归属本Modem控制器管理，则直接处理该申请；如果B的接收归属本卫星的不同Modem控制器，则与该控制器协商完成资源分配；如果B归属其他卫星或地面网，则向管控模块申请星间链路资源或/和信关站落地资源；否则拒绝申请。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种天基通信网的卫星通信资源分布式管控方法，属于卫星通信技术领域。

背景技术

在卫星通信领域，随着星上处理技术、激光链路以及中低轨高容量卫星的引入，天基高速卫星通信网开始出现,如Starlink星座、OneWeb星座、中国航天科工集团的虹云星座等等。在本发明中，约定下行为从卫星侧到终端侧，上行则是指终端侧到卫星侧；卫星通信的传输体制包括调制方式、编码方式、多址方式和信道分配方式等。卫星终端使用一种下行传输体制用于数据接收、一种返向传输体制进行数据发送。一个终端所使用的下行传输体制和返向传输体制可以相同，也可以不同。卫星上的每个波束覆盖地球上一定的区域。星上交换的流程通常为：卫星终端发送的信息，由卫星的天线接收后，经星上解调、处理和交换后，从目的波束以目的设备的接收传输体制将信息重新调制后发送出去。不同的传输体制通常需要不同的调制解调器控制技术(资源分配策略等)。不同类型的用户，通常需要不同的传输体制接入天基高速卫星通信网。例如，直升机需要的传输体制要应对旋翼遮挡问题、军事应用的传输体制需要高抗干扰能力、低轨卫星接入时需要应对的多普勒频移问题等等。

传统的星上交换系统对通信资源的管控策略通常采用集中式管理:

所有的调制解调器由一个网控程序进行管理，该程序部署在星上的一个或者若干CPU中，用于集中处理各种传输体制下卫星终端的资源请求，统一进行频域、时域、空域、功率等卫星通信资源的分配和规划调度。这种方式适用于传输体制少、在线终端数量少、业务量较少等所需计算资源少的情况。随着传输体制和用户数量的增加，集中式资源分配策略难以满足业务申请和资源分配所需的计算资源。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提出一种基于星上处理的通信卫星中多控制器并发管控方法。

本发明采用的技术方案为：

一种基于星上处理的通信卫星中多控制器并发管控方法，包括以下步骤：

(1)每个卫星内分别配置唯一的骨干网交换设备和唯一的管控模块，并按照设定的规则对卫星的调制和解调设备以及卫星资源进行分组，每组设置一个Modem控制器，每个Modem控制器管理分组内的调制和解调设备以及卫星资源；

(2)同一颗卫星下的发送终端A到目的终端B建链业务申请时，判断发送终端A到卫星的接收Modem控制器与卫星到目的终端B的发送Modem控制器是否相同，如果相同则进行步骤(3)，如果不同，则进行步骤(4)；

(3)卫星的Modem控制器收到发送终端A到目的终端B的业务申请时，Modem控制器直接给发送终端A与目的终端B分配调制和解调设备以及卫星资源，并分别通知发送终端A和目的终端B以及卫星中的解调设备和调制设备；

(4)卫星的接收Modem控制器收到发送终端A到目的终端B的业务申请时，向卫星的发送Modem控制器发送申请，卫星的发送Modem控制器分配卫星到目的终端B的下行卫星资源；

(5)卫星的发送Modem控制器将分配结果反馈给卫星的接收Modem控制器，并将资源分配结果通知目的终端B；