低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统及方法与流程

本发明涉及卫星通信自适应传输领域，特别是指低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统及方法。

背景技术：

1、低轨卫星通信有以下特点：卫星运动导致星地远近距离不断变化；大的卫星视场导致不同地区天气状况不同，从而导致卫星链路损耗不同；卫星需支持大小站，不同站的链路能力不同。综合以上三点，为充分利用链路功率，低轨卫星需要针对不同终端实时统计上行状态，对载波、调制编码等做出决策，实现载波能力与链路能力的适配。由于星载基站需要针对每个终端实时估计链路状态，涉及到终端多，产生的数据量大，与星载基站的有限的处理能力产生矛盾。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提出低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统及方法。本发明将星载基站处理的大数据量卸载于各个地面终端，实现分布式处理；提高了整个系统的自适应传输处理能力。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统，包括星载基站和地面终端；

4、所述星载基站包括星载网控、星载交换、星载调制器和星载解调器；星载网控根据剩余载波资源情况以及地面终端上报的平滑信噪比，选取对应的载波速率分配给地面终端，并生成链路层帧；星载交换实现星载调制器、星载解调器和星载网控之间的信息交换；星载调制器把星载解调器和星载网控产生的链路层帧编码调制成下行链路模拟信号进行发送；星载解调器可解调多路不同速率的载波、估计每一路载波对应的上行链路载波信噪比、还可以生成链路层帧；

5、所述地面终端包括调制器、解调器和访问控制器；调制器把访问控制器产生的链路层帧编码调制成上行链路模拟信号进行发送；解调器可解调下行链路模拟信号，并生成链路层帧传输至访问控制器；访问控制器可生成链路层帧、缓存多个上行链路载波信噪比并计算平滑信噪比、还可以根据平滑信噪比以及星载网控分配的载波速率，调整发送上行链路模拟信号的调制编码方式。

6、低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输方法，基于如上所述的低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统实现，具体包括以下步骤：

7、步骤1，地面终端的访问控制器持续生成上行链路状态申请信息发送至调制器，调制器将上行链路状态申请信息调制为上行链路模拟信号，并发送至星载基站；

8、其中，所述上行链路状态申请信息包括地面终端的设备id；

9、步骤2，星载解调器接收到上行链路模拟信号后进行解调，提取上行链路状态申请信息，估计上行链路模拟信号对应的上行链路载波信噪比，并根据上行链路载波信噪比生成上行链路状态信息，星载解调器通过星载交换将上行链路状态信息传输至星载调制器，星载调制器将上行链路状态信息调制为下行链路模拟信号，并发送至地面终端；

10、步骤3，地面终端的解调器解调下行链路模拟信号，提取上行链路状态信息并传输至访问控制器，访问控制器根据上行链路状态信息得到上行链路载波信噪比；

11、步骤4，访问控制器持续缓存最新得到的多个上行链路载波信噪比，将多个上行链路载波信噪比的平均值记为平滑信噪比，并根据平滑信噪比生成星载网控上报帧传输至调制器，调制器将星载网控上报帧调制为上行链路模拟信号，并发送至星载基站；

12、步骤5，星载解调器接收到上行链路模拟信号后进行解调，提取星载网控上报帧，并通过星载交换将星载网控上报帧传输至星载网控；

13、步骤6，星载网控根据剩余载波资源情况以及星载网控上报帧中的平滑信噪比，选取对应的载波速率分配给地面终端，并根据载波速率生成帧计划，星载网控通过星载交换将帧计划传输至星载调制器，星载调制器将帧计划调制为下行链路模拟信号，并发送至地面终端；

14、步骤7，地面终端的解调器解调下行链路模拟信号，提取帧计划并传输至访问控制器，访问控制器根据帧计划中分配的载波速率结合步骤3中计算得到的平滑信噪比，调整发送上行链路模拟信号的调制编码方式；持续执行步骤1～步骤7，实现低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输。

15、由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比的有益效果在于：

16、本发明将星载基站处理的大数据量卸载于各个地面终端，实现分布式处理，降低了实现自适应传输对星载基站处理能力的要求；提高了整个系统的自适应传输处理能力，适用于资源受限的星载基站的上行链路自适应传输。

技术特征：

1.低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统，其特征在于，包括星载基站和地面终端；

2.低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输方法，其特征在于，基于权利要求1所述的低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统实现，具体包括以下步骤：

技术总结本发明公开了低轨卫星低资源星地分层决策的自适应传输系统及方法，属于卫星通信自适应传输领域。本发明包括星载基站和地面终端；星载基站包括星载网控、星载交互、星载调制器与星载解调器；地面终端包括调制器、解调器与访问控制器；地面终端向星载基站发送上行链路状态申请信息，根据星载基站反馈的上行链路状态信息计算平滑信噪比，并上传至星载基站，星载基站根据剩余载波资源情况以及地面终端上报的平滑信噪比，选取对应的载波速率分配给地面终端，地面终端根据星载基站分配的载波速率，调整发送上行链路模拟信号的调制编码方式。本发明将星载基站处理的大数据量卸载于各个地面终端，实现分布式处理；提高了整个系统的自适应传输处理能力。技术研发人员：周士雷,肖永伟,周萌,张永池,王维,王亚赟,吴晓杰,樊丁赫,周力存,杨宗晗受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第五十四研究所技术研发日：技术公布日：2024/8/1