[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

摘要

本发明公开了一种基于SDN技术的天地一体化空间信息网络系统及通信方法，主要用于提高卫星通信网络资源的利用率和网络服务质量。包括卫星地面站（STA），地面数据中心（DC），地球同步轨道卫星（GEO），低轨道卫星（LEO）以及彼此之间的无线通信链路。通过在地面站和GEO上部署的低层SDN控制器（D‑controller），在LEO上部署SDN交换机来组成一种基于SDN的分布式空间信息网络，利用多轨道的多颗LEO对整个地球表面进行全覆盖，在GEO的覆盖范围内，通过GEO上的控制器进行全局控制，形成一张覆盖全球的空间信息网络，同时GEO通过地面卫星地面站STA接入地面网络，利用地面数据中心中部署的SDN超级控制器（S‑controller）进行对D‑controller的集中管控，从而实现卫星网络与地面固定网络的融合。

主权项

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。