[发明专利]一种支持多用户高速卫星激光通信方法及空口协议

权利要求书

1.一种支持多用户高速卫星激光通信方法，其特征在于，两个网络节点之间的激光链路通过其配备激光通信终端建立，每个激光通信终端兼具发射和接收功能，系统根据帧头区分激光链路传输的数据业务类型，不同的业务类型采用不同的数据处理流程，对于未明确业务类型的数据，系统默认将其当作位流数据处理；

激光链路的发射端数据流处理包括以下步骤：

步骤A1，一网络节点W1的激光通信终端每次从待发送数据中提取特定字节长度的信息作为有效信息域，当信息不够时插空帧或填充无效信息位，同时对空帧或有效信息位长度进行标识；

步骤A2，在有效信息域的基础上填充帧头和帧尾，形成有效数据区，所述帧头至少包括协议版本号、目的地址、源地址、虚拟信道号、虚信道帧计数、有效信息域的信息真实长度、业务类型，其中虚拟信道号用于标识在源地址标识符限制下传输帧所属的虚拟信道，虚信道帧计数用于为每个虚信道上产生的传输帧顺序编号，有效信息域的信息真实长度用于标识该传输帧的有效信息位长度，该长度范围外的数据为填充的无效信息位；

步骤A3，对有效数据区进行LDPC信道编码，在其后增加LDPC编码填充的信道监控域和LDPC纠错域，形成初步数据帧；

步骤A4，对初步数据帧进行加扰处理；

步骤A5，为加扰后的初步数据帧添加同步头，形成完整数据帧；

步骤A6，对完整数据帧进行差分编码和调制，再经由激光通信终端向外发射，差分编码为可选项，是否进行差分编码由网络节点W2的激光通信终端接收体制决定；

激光链路的接收端数据流处理包括以下步骤：

步骤B1，另一网络节点W2的激光通信终端接收到网络节点W1的激光通信终端发射的数据流，对其进行解调；

步骤B2，对解调后的数据流进行帧同步，即识别完整数据帧的同步头，提取初步数据帧；

步骤B3，对初步数据帧进行解扰处理；

步骤B4，对解扰后的初步数据帧进行LDPC信道解码并纠错；

步骤B5，识别并提取有效数据区，再将其发送至数据处理单元；

若网络节点W2作为中继网络节点，则数据处理单元处理完毕的数据，再经由其激光通信终端向下一跳网络节点或目标终端发送。

2.根据权利要求1所述的支持多用户高速卫星激光通信方法，其特征在于，激光通信终端内部至少具备2个完整数据帧的缓冲区，缓存区初始化全部填充为0x5A，标记有效数据尾部；激光通信终端定时从缓存区中逐比特地提取信息作为有效信息域，同时统计有效数据长度；

若有效信息域的有效数据长度为0，则将虚拟信道号填充为0xFF，虚信道帧计数填充为0x00，数据域全部填充为0x5A；

若位流业务有效信息域存在有效数据，则将虚拟信道号填充为0x00，有效信息域的信息真实长度填充为统计的有效数据长度，虚信道帧计数从0开始累加，累加到0xFFFF后，再从0开始累加；

若其他业务类型有效信息域存在有效数据，则依据具体业务数据的差异分配虚拟信道号，有效信息域的信息真实长度填充为统计的有效数据长度，虚信道帧计数从0开始累加，累加到0xFFFF后，再从0开始累加。

3.根据权利要求2所述的支持多用户高速卫星激光通信方法，其特征在于，所述帧尾至少包括操作控制域和差错控制域，操作控制域用于提供报告少量实时功能的标准化机制，差错控制域用于检测可能已经在传输或数据处理过程中引入传输帧的错误。

4.权利要求3所述的支持多用户高速卫星激光通信方法使用到的空口协议，其特征在于，帧结构包含一个同步字、一个提供协议控制信息的帧头、一个携带业务信息的固定长度数据域，一个用于传输帧校验的帧尾、一个信道监控域和一个信道编码纠错域；同步字用于实现传输帧的定界、帧同步以及码同步。