[发明专利]一种卫星数据通道控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种卫星数据通道控制系统及方法，包括：一数据协议转换设备，其中，所述数据协议转换设备具体包括：控制接口模块，用于生成控制帧，并通过数据通道发往宽带卫星收发信机中的数据接口单元；数据流控制模块，用于对控制帧和数据帧在网络底层进行合路传输的控制；控制帧接收队列，用于接收并存储来自宽带卫星收发信机方向的控制帧，控制帧发送队列，用于存储发往宽带卫星收发信机和数据流控制模块的控制帧。本发明提高了对卫星收发信机数据通道动态控制的速度，使其能适应卫星链路快速变化的情况，提升整体数据传输效率和可靠性。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种卫星数据通道控制系统及方法。

背景技术

卫星地面站系统中，卫星收发设备和地面网络之间进行数据面信息传输的通路，一般为卫星收发信机和地面网络之间的数据通道，这个数据通道中的设备主要包括卫星收发信机、数据面协议转换设备以及地面段网络设备等，数据通道实现将卫星信号转换为地面网络数据，继而传输到地面网元设备；同时将来自地面网络侧的数据传输到卫星收发信机，转换为卫星空中接口数据帧然后发送给卫星。

在高轨卫星通信系统中，由于卫星位置相对静止，卫星通信链路可长时间保持固定的状态，数据通道参数无需频繁调整，而且由于每颗卫星资源需要分配给大量的地面站，每个地面站的传输带宽相对不高，因此对数据通道的控制响应速度要求不高，在此类系统中，对数据通道的控制方法一般通过上层网络协议接口交互的方式来实现，该技术需要在卫星收发信机和相关网络控制设备上配置专门的控制实体和控制接口，控制实体间通过TCP/UDP/IP等通用网络传输协议建立连接，进行控制信息的交互，控制信息的反馈经由“底层-上层-上层“的传输路径，控制信令的下达经由“上层到上层再到底层”的传输路径，每次控制闭环需进行多次在设备上层间以及设备内部上下层间交互的子过程，信息传输的环节较多，闭环时间较长。

然而在低轨卫星通信系统中，由于卫星轨道位置低，其相对于地面站作高速运动，星地通信链路始终处于快速变化状态中，而且由于可用带宽资源更高，数据通路需承载更高传输速率和更复杂的业务，整个系统将对数据通道控制响应的实时性提出更高要求。

目前针对卫星收发信机和地面网络间数据通道的控制多采用上层网络对接的方法，该方法响应时延大，在低轨卫星应用场景下，会造成数据通道未能及时根据卫星链路变化情况做出调整，从而造成传输效率的下降，该方法也未考虑将实时要求高的控制信息直接在网络底层通过数据面传输通道传输。此外，该方法还需配置专用的物理接口，在卫星多通道应用场景中将增加硬件接口复杂度。

发明内容

本发明提供一种数据通道控制方法及系统，主要针对宽带卫星收发信机和地面网络间数据通道的控制，以解决在高速卫星数据传输的场景中对数据通路的响应速度的控制问题，使其能够快速适配卫星链路的变化情况。

为了解决上述技术问题，第一方面，本发明实施例提供了一种卫星数据通道控制系统，所述系统包括：

一数据协议转换设备，其中，

所述数据协议转换设备具体包括：

控制接口模块，用于生成控制帧，并通过数据通道发往宽带卫星收发信机中的数据接口单元；

数据流控制模块，用于对控制帧和数据帧在网络底层进行合路传输的控制；

控制帧接收队列，用于接收并存储来自宽带卫星收发信机方向的控制帧，

控制帧发送队列，用于存储发往宽带卫星收发信机和数据流控制模块的控制帧。

具体的，所述接口控制模块根据下行控制帧接收信息或上位机的用户信令来生成新的上行控制帧，上行控制帧主要包括数据通道的控制参数，所述控制参数包括发送周期、队列容量、网络接口速率，用以调整数据通道的工作状态。

进一步的，所述数据流控制模块还用于：