基于有线等效网络的空间信息网架构

摘要

为对空间众多高速飞行器组网，提出有线等效网络WEN的概念。WEN把太空中的飞行器按区域，轨道，功能分类处理。首先，一颗同步卫星和它视场区域的中低轨飞行器可通过无线链路把它们连接组网，在短时间内（无飞行器的出入），可认为这是一个用若干长光缆、电缆连接成的短期有线局部区域网。其次，在空间众多高速飞行器中可发现一些点是相对固定的。它们是同步卫星和地面站。把这些点经宽带星际链路ISL、星地链路SGL连接成网，可认为这是一个用若干长光缆、电缆连接成的长期稳定的有线网。再次，太空中长期稳定的有线网可作为骨干网把太空中短期有线局部区域网连接成太空中的广大区域网。最后设计越区切换技术使短期有线网变成动态稳定的长期有线网。

主权项

一种基于有线等效网络WEN构建空间信息网SIN的方法：在同步轨道上放置一颗同步卫星，即测控通信卫星TCS；以所述TCS为访问点，其覆盖区域的入网飞行器是移动站MS，将所述TCS和它视场区域的中低轨飞行器视为由缆线连接成的有线等效网络WEN，并基于所述WEN建立空间区域网SLAN；将相对固定的飞行器，即所述TCS和地面站借助星际链路ISL、星地链路SGL连接成骨干网，再把若干所述SLAN经骨干网构成所述SIN；其中，当所述MS从一TCS管辖的SLAN1飞到另一TCS管辖的SLAN2时，要进行越区切换，即在SLAN1与SLAN2的空域交集区完成下述越区切换协议:(1)TCS1把MS在SLAN1内被跟踪精测的飞行参数通过ISL传到TCS2；(2)TCS2准备好对该MS测控通信所需的波束与信道，并在预定角度范围搜索；TCS2收到该MS的信标或应答信号并稳定跟踪后，通过ISL通知TCS1；(3)TCS1收到通知后向TCS2发送对该MS会话管理所需的信息和该MS属性数据，TCS2对该MS认证；该MS关联到SLAN2；TCS2取代TCS1对该MS作测控和通信服务；(4)若M颗MS在同时段越区，所述TCS具有对多目标并行测控通信能力，TCS1把MS_i在SLAN1内被跟踪精测的飞行参数通过ISL传到TCS2，其中i为依次从1到M的整数；TCS2准备好对各MS_i测控通信所需的多波束与信道；TCS2稳定跟踪MS_i后，通知TCS1；TCS1向TCS2发送对MS_i会话管理所需的信息和该星属性数据；TCS2对MS_i认证；MS_i关联到SLAN2；TCS2取代TCS1对MS_i作测控和通信服务；这样对M个MS进行越区切换。