[go: up one dir, main page]

RU2823151C1 - Device for adaptive routing of ip-packets on board of spacecraft in satellite communication networks - Google Patents

Device for adaptive routing of ip-packets on board of spacecraft in satellite communication networks Download PDF

Info

Publication number
RU2823151C1
RU2823151C1 RU2023121310A RU2023121310A RU2823151C1 RU 2823151 C1 RU2823151 C1 RU 2823151C1 RU 2023121310 A RU2023121310 A RU 2023121310A RU 2023121310 A RU2023121310 A RU 2023121310A RU 2823151 C1 RU2823151 C1 RU 2823151C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mls
output
input
digital
modem
Prior art date
Application number
RU2023121310A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Андреевич Катанович
Вячеслав Александрович Цыванюк
Дмитрий Яковлевич Лапшов
Артем Витальевич Приходько
Степан Владимирович Кудрин
Евгений Михайлович Палехин
Original Assignee
Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" filed Critical Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия имени Адмирала флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова"
Application granted granted Critical
Publication of RU2823151C1 publication Critical patent/RU2823151C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: wireless communication equipment.
SUBSTANCE: invention can be used to ensure operation of satellite communication networks based on constellations of spacecraft deployed in geostationary and high-elliptical orbits. Technical result is achieved by the fact that the device for adaptive routing of IP packets on-board a spacecraft in satellite communication networks comprises an intersatellite communication line (ICL) channel, multifunctional on-board digital platform (MODP), comprising a modem and a router, which processes and forms a digital stream, and N user channels, built on the basis of N single-type multi-beam active phased antenna arrays (APAA) with digital formation of directional pattern (DP), wherein the router is configured to perform interchannel switching, switching of multi-beam antenna beams of user channels, as well as control of incoming load from each of N user channels by changing parameters of user channels at the physical level.
EFFECT: providing adaptive routing and traffic control directly on board of the spacecraft, as well as the implementation of the routing procedure control algorithm, aimed at complementing the integrated and differentiated services standard procedures with the possibility of radio link physical layer parameters control, providing dynamic traffic control in communication networks using TCP/IP protocol stack.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области беспроводной связи и может быть использовано для обеспечения функционирования спутниковых сетей связи построенных на основе группировок космических аппаратов, развертываемых на геостационарных и высокоэллиптических орбитах.The invention relates to the field of wireless communications and can be used to ensure the functioning of satellite communication networks built on the basis of constellations of spacecraft deployed in geostationary and highly elliptical orbits.

В настоящее время в мировой практике создания спутниковых систем связи наметилась тенденция построения ретрансляторов на базе технологии HTS (High-Throughput Satellite), позволяющая повысить пропускную способность сети связи до 1 Тбит/с [1]. Обеспечение оптимального использования высокой пропускной способности ретрансляторов требует рациональных подходов по ее распределению с учетом особенностей пространственно-временного характера изменения трафика. В связи с этим ведутся интенсивные научные исследования путей и способов организации маршрутизации и управления потоками пакетного трафика, реализуемых непосредственно в ретрансляторах (РТР) космических аппаратов (КА) [2], [3].Currently, in the world practice of creating satellite communication systems, there is a tendency to build repeaters based on HTS (High-Throughput Satellite) technology, which makes it possible to increase the throughput of the communication network to 1 Tbit/s [1]. Ensuring optimal use of the high capacity of repeaters requires rational approaches to its distribution, taking into account the spatiotemporal nature of traffic changes. In this regard, intensive scientific research is being carried out on ways and means of organizing routing and managing packet traffic flows, implemented directly in repeaters (RTR) of spacecraft (SC) [2], [3].

Распределение абонентов (как подвижных, так и стационарных) в зонах обслуживания КА может изменяться в широких географических масштабах (включая полярные Арктические районы). При этом, в зависимости от требований по пропускной способности, территориально распределенные абоненты формируют нестационарный объем трафика, приходящийся на различные зоны обслуживания спутниковой связи.The distribution of subscribers (both mobile and fixed) in spacecraft service areas can vary over a wide geographical scale (including polar Arctic regions). At the same time, depending on bandwidth requirements, geographically distributed subscribers generate a non-stationary volume of traffic falling on different satellite communication service areas.

В настоящее время трафик, формируемый абонентами сети спутниковой связи, на сетевом и транспортном уровнях передается на основе стека протоколов TCP/IP. В свете этого особо остро встает задача оптимальной маршрутизации и управления информационными потоками, поскольку от этого зависит пропускная способность и устойчивость функционирования сети спутниковой связи. Для решения этой задачи предлагается устройство, реализующее адаптивную маршрутизацию IP (Internet Protocol)-пакетов с учетом требований абонентских приложений к QoS (качеству обслуживания) по показателям времени задержки и надежности передаваемых данных.Currently, traffic generated by satellite communication network subscribers is transmitted at the network and transport levels based on the TCP/IP protocol stack. In light of this, the problem of optimal routing and management of information flows becomes especially acute, since the capacity and stability of the satellite communication network depends on this. To solve this problem, a device is proposed that implements adaptive routing of IP (Internet Protocol) packets, taking into account the requirements of subscriber applications for QoS (quality of service) in terms of latency and reliability of transmitted data.

Известен способ и устройство для маршрутизации IP пакетов в многолучевых спутниковых сетях [4]. Способ содержит этапы, на которых: принимают множество сигналов от луча восходящей линии связи; подают указанное множество сигналов на множество входов цифрового канального приемника, содержащего множество выходов; подают выходные сигналы по меньшей мере с одного из указанных выходов цифрового канального приемника в регенеративную подсистему связи (RCS) и подают обработанные сигналы от RCS по меньшей мере на один из указанных входов цифрового канального приемника. При этом этап подачи обработанных сигналов от RCS по меньшей мере на один из указанных входов цифрового канального приемника включает соединение обработанных сигналов с переключателем, который выборочно подает сигналы от указанного луча восходящей линии связи или обработанные сигналы от одного из указанных выходов RCS на один из указанных входов цифрового канального приемника. Недостатком данного устройства является отсутствие возможности учета требований приложений верхнего уровня модели OSI к качеству обслуживания QoS (Quality of Service) при сетевом взаимодействии на основе стека протоколов TCP/IP.There is a known method and device for routing IP packets in multipath satellite networks [4]. The method comprises: receiving a plurality of signals from an uplink beam; supplying said plurality of signals to a plurality of inputs of a digital channel receiver containing a plurality of outputs; output signals are supplied from at least one of the specified outputs of the digital channel receiver to the regenerative communication subsystem (RCS) and the processed signals from the RCS are supplied to at least one of the specified inputs of the digital channel receiver. In this case, the step of supplying processed signals from the RCS to at least one of the specified inputs of the digital channel receiver includes connecting the processed signals to a switch that selectively supplies signals from the specified uplink beam or processed signals from one of the specified RCS outputs to one of the specified inputs digital channel receiver. The disadvantage of this device is the inability to take into account the requirements of upper-level applications of the OSI model for QoS (Quality of Service) during network interaction based on the TCP/IP protocol stack.

Существует также способ маршрутизации в сетях подвижной персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках-ретрансляторах [5]. Способ маршрутизации в сетях подвижной персональной спутниковой связи (СППСС) на низкоорбитальных спутниках ретрансляторах (НСР) содержит этапы, при которых баллистическая информация о текущем положении НСР относительно зоны радиосвязи (ЗРС) и подзоны радиосвязи (ПРС) на поверхности Земного шара периодически рассылается всем НСР из центра управления полетом (ЦУП) и записывается в каждом НСР в базы данных (БД) баллистической информации о нахождении НСР, информация о текущем местоположении абонентских терминалов (AT) относительно ЗРС и ПРС рассылается всем НСР и в центр управления сетью (ЦУС), причем при построении маршрута делается запрос к базе данных зарегистрированных абонентов в ЗРС и ПРС, к базе данных НСР, установивших соединение со шлюзовой станцией (ШС) в фидерной линии связи (ФЛС) и к базе данных баллистической информации о местоположении НСР на орбите относительно ЗРС и ПРС. Недостатком данного способа является невозможность динамического перераспределения нестационарной нагрузки (с учетом требуемых показателей QoS) в смежных зонах обслуживания КА.There is also a method of routing in mobile personal satellite communication networks on low-orbit relay satellites [5]. The method of routing in mobile personal satellite communication networks (MPSS) on low-orbit relay satellites (LSR) contains stages in which ballistic information about the current position of the LSR relative to the radio communication zone (ZRS) and radio communication subzone (RSS) on the surface of the globe is periodically sent to all LSRs from flight control center (MCC) and is recorded in each NSR in the database (DB) of ballistic information about the location of the NSR, information about the current location of user terminals (AT) relative to the air defense system and the air defense system is sent to all NSR and to the network control center (NCC), and when When constructing a route, a request is made to the database of registered subscribers in the ADMS and PRS, to the database of NSRs that have established a connection with the gateway station (GS) in the feeder communication line (FLS), and to the database of ballistic information about the location of the NSR in orbit relative to the ADMS and ORS. The disadvantage of this method is the impossibility of dynamic redistribution of non-stationary load (taking into account the required QoS indicators) in adjacent service areas of the spacecraft.

Предлагаемое устройство направлено на достижение технического результата, заключающегося в обеспечении выполнения адаптивной маршрутизации и управления трафиком непосредственно на борту КА, а также реализации алгоритма управления процедурой маршрутизации, направленной на дополнение стандартных процедур интегрированных служб ISA (Integrated Services Architecture) и дифференцированных служб DS (Differentiated Services) возможностью управления параметрами физического уровня радиолиний, обеспечивающих динамическое управление трафиком в сетях связи, применяющих стек протоколов TCP/IP.The proposed device is aimed at achieving a technical result, which consists in ensuring the implementation of adaptive routing and traffic control directly on board the spacecraft, as well as the implementation of a routing procedure control algorithm aimed at complementing the standard procedures of integrated services ISA (Integrated Services Architecture) and differentiated services DS (Differentiated Services ) the ability to control the parameters of the physical layer of radio links, providing dynamic traffic control in communication networks using the TCP/IP protocol stack.

Достижение указанного технического результата обеспечивается тем, что устройство, на уровне IP, реализует функции межсетевого взаимодействия, маршрутизации и борьбы с перегрузкой. Маршрутизатор осуществляет междуствольную коммутацию, а также коммутацию лучей многолучевой антенны абонентских стволов. Таким образом, маршрутизатор, помимо решения задач межсетевого взаимодействия и управления информационными потоками, управляет параметрами более низких уровней модели OSI (Open Systems Interconnection), реализованными в РТР КА.Achieving the specified technical result is ensured by the fact that the device, at the IP level, implements the functions of internetworking, routing and congestion control. The router performs inter-trunk switching, as well as switching the beams of a multi-beam antenna of subscriber trunks. Thus, the router, in addition to solving problems of internetworking and managing information flows, controls the parameters of lower levels of the OSI (Open Systems Interconnection) model, implemented in the RTR KA.

Поскольку задачей изобретения является как маршрутизация IP-пакетов с адаптивным перераспределением нагрузки между зонами обслуживания смежных лучей в различных абонентских стволах РТР КА, так и управление энергетическим потенциалом лучей абонентских стволов, а системы с обеими указанными функциями не найдено, то наиболее близкими прототипами являются:Since the objective of the invention is both the routing of IP packets with adaptive load redistribution between service areas of adjacent beams in different subscriber trunks of the RTR spacecraft, and the management of the energy potential of the beams of subscriber trunks, and a system with both of these functions has not been found, the closest prototypes are:

1. В функции маршрутизации IP-пакетов - способ и устройство для маршрутизации IP пакетов в многолучевых спутниковых сетях [4].1. In the IP packet routing function - a method and device for routing IP packets in multi-beam satellite networks [4].

2. В функции управления маршрутизацией - способ маршрутизации в сетях подвижной персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках-ретрансляторах [5].2. The routing control function is a method of routing in mobile personal satellite communication networks on low-orbit relay satellites [5].

В отличие от прототипов [4] и [5] в предлагаемом устройстве выполняется одновременное решение задач адаптивной (по заданным показателям служб ISA и DS) маршрутизации IP-пакетов и перераспределения нагрузки в зонах обслуживания за счет управления параметрами (энергетика радиолинии, ширина диаграммы направленности многолучевых антенн КА, межлучевая и межствольная коммутация, изменение суммарной ширины полосы частот в зонах обслуживания многолучевых антенн) абонентских стволов на физическом уровне.Unlike prototypes [4] and [5], the proposed device simultaneously solves the problems of adaptive (according to given indicators of ISA and DS services) routing of IP packets and load redistribution in service areas by controlling parameters (radio link energy, multipath beamwidth spacecraft antennas, inter-beam and inter-trunk switching, changes in the total frequency bandwidth in the service areas of multi-beam antennas) of subscriber trunks at the physical level.

Целью изобретения является обеспечение совместного решения задач маршрутизации, как по стандартным алгоритмам, принятым в стеке протоколов ТСРЛР, так и за счет управления параметрами физического уровня в абонентских радиолиниях и адаптивной маршрутизации IP-пакетов на борту космического аппарата в спутниковых сетях связи.The purpose of the invention is to provide a joint solution to routing problems, both according to standard algorithms adopted in the TSRLR protocol stack, and by managing physical layer parameters in subscriber radio links and adaptive routing of IP packets on board a spacecraft in satellite communication networks.

Поставленная цель достигается тем, что устройство адаптивной маршрутизации IP-пакетов на борту космического аппарата в спутниковых сетях связи, содержащее ствол межспутниковой линии связи (МЛС), многофункциональную бортовую цифровую платформу (МБЦП), содержащую модем и маршрутизатор, которая обрабатывает и формирует цифровой поток, и N абонентских стволов, построенных на основе N однотипных многолучевых активных фазированных антенных решеток (АФАР) с цифровым формированием массива диаграмм направленности (ДН), отличающееся тем, что в активную фазированную антенную решетку, обеспечивающую адаптивное изменение положения и форму диаграммы направленности, включена излучающая система, подключенная к диплексеру абонентского ствола (АС), разделяющему частоты каналов приема-передачи, при этом выход диплексера АС подключен ко входу малошумящего усилителя (МШУ) АС, а вход диплексера АС - к выходу усилителя мощности (УМ) АС, в свою очередь выход МШУ АС подключается к входу преобразователя частоты вниз АС, обеспечивающего перенос спектра несущих частот радиолинии в частотную область работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) АС, при этом выход преобразователя частоты вниз АС соединен с входом АЦП АС, где происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой поток, выход АЦП АС соединен с входом модема, который соединен с маршрутизатором, при этом вход УМ АС соединен с выходом преобразователя частоты вверх АС, обеспечивающего преобразование спектра частот сигнала из цифрового потока, соединенного своим входом с выходом цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) АС, в область спектра частот радиолинии, при этом вход ЦАП АС соединен с выходом модема, также МБЦП посредством модема соединена со стволом межспутниковой линии связи (МЛС), состоящим из антенны МЛС, подключенной к диплексеру МЛС, разделяющему частоты каналов приема-передачи, при этом выход диплексера МЛС подключен ко входу МШУ МЛС, а вход диплексера МЛС - к выходу УМ МЛС, в свою очередь выход МШУ МЛС подключается к входу преобразователя частоты вниз МЛС, обеспечивающего перенос спектра несущих частот радиолинии в частотную область работы АЦП МЛС, выход преобразователя частоты вниз МЛС соединен с входом АЦП МЛС, где происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой поток, выход АЦП МЛС соединен с входом модема, при этом вход УМ МЛС соединен с выходом преобразователя частоты вверх МЛС, обеспечивающего преобразование спектра частот сигнала из цифрового потока, соединенного своим входом с выходом ЦАП МЛС, в область спектра частот радиолинии, этом вход ЦАП МЛС соединен с выходом модема, при этом маршрутизатор выполнен с возможностью выполнения между ствольной коммутации, коммутации лучей многолучевой антенны абонентских стволов, а также контроля поступающей нагрузки от каждого из N абонентских стволов посредством изменения параметров абонентских стволов на физическом уровне.This goal is achieved by the fact that a device for adaptive routing of IP packets on board a spacecraft in satellite communication networks, containing an inter-satellite communication link (MSL) trunk, a multifunctional on-board digital platform (IBP), containing a modem and a router, which processes and generates a digital stream, and N subscriber trunks, built on the basis of N similar multi-beam active phased antenna arrays (AFAR) with digital formation of an array of radiation patterns (AP), characterized in that the active phased antenna array, which provides adaptive changes in the position and shape of the radiation pattern, includes a radiating system , connected to the diplexer of the subscriber trunk (AS), separating the frequencies of the reception and transmission channels, while the output of the AC diplexer is connected to the input of the low noise amplifier (LNA) of the AC, and the input of the AC diplexer is connected to the output of the power amplifier (PA) of the AC, in turn the output The AC LNA is connected to the input of the down AC frequency converter, which ensures the transfer of the spectrum of carrier frequencies of the radio link into the frequency domain of the AC analog-to-digital converter (ADC), while the output of the down AC frequency converter is connected to the input of the AC ADC, where the analog signal is converted into a digital stream , the output of the ADC AC is connected to the input of the modem, which is connected to the router, while the input of the AM AC is connected to the output of the up frequency converter AC, which provides conversion of the frequency spectrum of the signal from a digital stream, connected by its input to the output of the digital-to-analog converter (DAC) AC, in the region of the frequency spectrum of the radio line, while the input of the DAC AC is connected to the output of the modem, and the MBCP is also connected via a modem to the trunk of the inter-satellite communication line (ILS), consisting of an ILS antenna connected to an ILS diplexer that separates the frequencies of the reception and transmission channels, while the output The MLS diplexer is connected to the input of the MLS LNA, and the input of the MLS diplexer is to the output of the MLS PA, in turn, the output of the MLS LNA is connected to the input of the MLS down frequency converter, which ensures the transfer of the radio line carrier frequency spectrum to the frequency domain of the MLS ADC, the output of the MLS down frequency converter connected to the input of the MLS ADC, where the analog signal is converted into a digital stream, the output of the MLS ADC is connected to the input of the modem, while the input of the MLS PA is connected to the output of the MLS up frequency converter, which converts the frequency spectrum of the signal from a digital stream connected by its input to the output DAC MLS, in the frequency spectrum region of the radio line, this input of the DAC MLS is connected to the output of the modem, while the router is configured to perform inter-receiver switching, switching the beams of a multi-beam antenna of subscriber trunks, as well as control the incoming load from each of the N subscriber trunks by changing parameters subscriber trunks at the physical level.

Схема предлагаемого устройства адаптивной маршрутизации IP-пакетов на борту космического аппарата в спутниковых сетях связи представлена на фиг. 1. Она содержит устройства, которые имеют следующие обозначения:The diagram of the proposed device for adaptive routing of IP packets on board a spacecraft in satellite communication networks is presented in Fig. 1. It contains devices that have the following designations:

1 - абонентский ствол;1 - subscriber trunk;

2 - ствол межспутниковой линии связи (МЛС);2 - trunk of the intersatellite communication line (ILS);

3 - многофункциональная бортовая цифровая платформа;3 - multifunctional on-board digital platform;

4 - многолучевая активная фазированная антенная решетка (АФАР);4 - multi-beam active phased array antenna (AFAR);

5 - приемо-передающий модуль;5 - transceiver module;

6 - излучающая система;6 - radiating system;

7 - диплексер абонентского ствола (АС);7 - diplexer of the subscriber trunk (AS);

8 - малошумящий усилитель (МШУ) АС;8 - low noise amplifier (LNA) speaker;

9 - усилитель мощности (УМ) АС;9 - power amplifier (PA) AC;

10 - преобразователь частоты вниз АС;10 - frequency converter down AC;

11 - преобразователь частоты вверх АС;11 - frequency converter up AC;

12 - аналого-цифрового преобразователя (АЦП) АС;12 - analog-to-digital converter (ADC) AC;

13 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) АС;13 - digital-to-analog converter (DAC) AC;

14 - антенна МЛС;14 - MLS antenna;

15 - диплексер МЛС;15 - MLS diplexer;

16 - МШУ МЛС;16 - MLS LNA;

17 - УМ МЛС;17 - UM MLS;

18 - преобразователя частоты МЛС;18 - MLS frequency converter;

19- преобразователь частоты вверх МЛС;19- frequency converter up MLS;

20 - аналого-цифрового преобразователя (АЦП) МЛС;20 - analog-to-digital converter (ADC) MLS;

21 - ЦАП МЛС;21 - DAC MLS;

22 - модем;22 - modem;

23 - маршрутизатор.23 - router.

В состав устройства входят N абонентских стволов 1, построенных на основе N однотипных многолучевых активных фазированных антенных решеток (АФАР) 4 с цифровым формированием диаграммы направленности (ДН), ствол межспутниковой линии связи (МЛС) 2 и многофункциональная бортовая цифровая платформа 3.The device includes N subscriber trunks 1, built on the basis of N single-type multibeam active phased antenna arrays (AFAR) 4 with digital beamforming, an intersatellite communication link (ISL) trunk 2 and a multifunctional on-board digital platform 3.

В свою очередь АФАР 4 состоит из излучающей системы 6, подключенной к диплексеру абонентского ствола (АС) 7, разделяющему частоты каналов приема-передачи. Один из выходов диплексера АС 7 подключен ко входу малошумящего усилителя (МШУ) АС 8, а второй к выходу усилителя мощности (УМ) АС 9. Выход МШУ АС 8 подключается ко входу преобразователя частоты вниз АС 10, обеспечивающего перенос спектра несущих частот радиолинии в частотную область работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП). С выхода понижающего преобразователя сигнала поступает на вход АЦП АС 12, где происходит его преобразование в цифровой поток. На вход УМ АС 9 поступает сигнал от преобразователя частоты вверх АС 11, обеспечивающего преобразование спектра частот сигнала, формируемого ЦАП АС (из цифрового потока) 13, в область спектра частот радиолинии.In turn, AFAR 4 consists of a radiating system 6 connected to a diplexer of the subscriber trunk (AS) 7, which separates the frequencies of the reception and transmission channels. One of the outputs of the diplexer AC 7 is connected to the input of the low noise amplifier (LNA) AC 8, and the second to the output of the power amplifier (PA) AC 9. The output of the LNA AC 8 is connected to the input of the downward frequency converter AC 10, which ensures the transfer of the spectrum of carrier frequencies of the radio line to the frequency area of operation of the analog-to-digital converter (ADC). From the output of the downconverter, the signal is supplied to the input of the ADC AC 12, where it is converted into a digital stream. The input of the AM AC 9 receives a signal from the up frequency converter AC 11, which ensures the conversion of the frequency spectrum of the signal generated by the DAC AC (from the digital stream) 13 into the frequency spectrum of the radio link.

Цифровой поток обрабатывается и формируется многофункциональной бортовой цифровой платформой (МБЦП) 3, содержащей модем 22 и маршрутизатор 23.The digital stream is processed and generated by a multifunctional on-board digital platform (OBDP) 3, containing a modem 22 and a router 23.

Ствол межспутниковой линии связи (МЛС) состоит из антенны МЛС 14, подключенной к диплексеру МЛС 15, разделяющему частоты каналов приема-передачи. Один из выходов диплексера МЛС 15 подключен ко входу МШУ МЛС 16, а второй к выходу УМ МЛС 17. Выход МШУ МЛС 16 подключается ко входу понижающего преобразователя частоты МЛС 18, обеспечивающего перенос спектра несущих частот радиолинии в частотную область работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП). С выхода понижающего преобразователя сигнала поступает на вход АЦП МЛС 12, где происходит его преобразование в цифровой поток. На вход УМ МЛС 17 поступает сигнал от преобразователя частоты вверх МЛС 19, обеспечивающего преобразование спектра частот сигнала, формируемого ЦАП МЛС (из цифрового потока) 21, в область спектра частот радиолинии.The trunk of the intersatellite communication link (ISL) consists of an MLS antenna 14 connected to an MLS diplexer 15, which separates the frequencies of the reception and transmission channels. One of the outputs of the diplexer MLS 15 is connected to the input of the LNA MLS 16, and the second to the output of the PA MLS 17. The output of the LNA MLS 16 is connected to the input of the downconverter MLS 18, which ensures the transfer of the spectrum of carrier frequencies of the radio link to the frequency domain of operation of the analog-to-digital converter (ADC) ). From the output of the downconverter, the signal is supplied to the input of the ADC MLS 12, where it is converted into a digital stream. The input of the MLS 17 PA receives a signal from the up-frequency converter MLS 19, which converts the frequency spectrum of the signal generated by the MLS DAC (from the digital stream) 21 into the frequency spectrum of the radio link.

Предлагаемое устройство адаптивной маршрутизации IP-пакетов функционирует следующим образом.The proposed device for adaptive routing of IP packets operates as follows.

1. Формирование многолучевой ДН АФАР.1. Formation of a multi-beam APAA pattern.

Посредством применения N многолучевых АФАР 4 каждый из N абонентских стволов 1 формирует ячеистые зоны обслуживания на земной поверхности. Зоны обслуживания многолучевой АФАР формируются путем синтеза массива ДН на основе методов цифрового формирования ДН [6]. В модеме 22 происходит формирование весовых коэффициентов, формирующих фазовые сдвигу между элементами излучающей системы 6 и заданное распределение тока в элементах излучающей системы 6, что обеспечивает синтез массива дискретных ДН с заданной шириной и полосой пропускания. Сформированные весовые коэффициенты распределяются соответственно между приемными (диплексер АС 7, МШУ АС 8, преобразователь частоты вниз АС 10, АЦП АС 12) и передающими (диплексер АС 7, УМ АС 9, преобразователь частоты вверх АС 11, ЦАП АС 13) каналами премо-передающих модулей 5 АФАР 4.By using N multi-beam APAA 4, each of the N subscriber trunks 1 forms cellular service areas on the earth's surface. Multibeam APAA service areas are formed by synthesizing a pattern array based on digital pattern generation methods [6]. In modem 22, weighting coefficients are formed that form phase shifts between the elements of the radiating system 6 and a given current distribution in the elements of the radiating system 6, which ensures the synthesis of an array of discrete patterns with a given width and bandwidth. The generated weighting coefficients are distributed accordingly between the receiving (diplexer AC 7, LNA AC 8, downward frequency converter AC 10, ADC AC 12) and transmitting (diplexer AC 7, PA AC 9, up frequency converter AC 11, DAC AC 13) pre-mode channels. transmitting modules 5 AFAR 4.

2. Обработка сигнально-кодовых конструкций в абонентских радиолиниях и стволе МЛС.2. Processing of signal-code structures in subscriber radio links and the MLS trunk.

Элементы многолучевой АФАР 4 (диплексер АС 7, МШУ АС 8, преобразователь частоты вниз АС 10, АЦП АС 12, ЦАП АС 13, преобразователь частоты вверх АС 11, УМ АС 9) одновременно выполняют роль входных/выходных трактов обработки сигналов абонентских радиолиний, построенных по технологии SDR (Software Defined Radio -программно-реконфигурируемое радио).Elements of multi-beam AFAR 4 (diplexer AC 7, LNA AC 8, down frequency converter AC 10, ADC AC 12, DAC AC 13, up frequency converter AC 11, UM AC 9) simultaneously serve as input/output paths for processing signals of subscriber radio lines built using SDR technology (Software Defined Radio - software reconfigurable radio).

При работе на прием сигналы абонентских радиолиний принимаются одним из абонентских стволов 1 с помощью АФАР 4 в одном из массива сформированных лучей. Далее принятые сигналы через диплексер АС 7, МШУ АС 8, преобразователь частоты вниз АС 10 поступают в АЦП АС 12. Цифровые сигналы с выхода АЦП АС 12 поступают в модем 22, где происходит демодуляция и помехоустойчивое декодирование этих сигналов, с последующим направлением целевой информации, необходимой для функционирования стека протоколов TCP/IP, в маршрутизатор 23.When working for reception, subscriber radio link signals are received by one of the subscriber trunks 1 using APAA 4 in one of the array of formed beams. Next, the received signals through the diplexer AC 7, LNA AC 8, down frequency converter AC 10 enter the ADC AC 12. Digital signals from the output of the ADC AC 12 enter the modem 22, where demodulation and noise-resistant decoding of these signals occurs, followed by sending target information, necessary for the functioning of the TCP/IP protocol stack, in router 23.

При работе на передачу целевая информация, сформированная в соответствии со стеком протоколов TCP/IP в маршрутизаторе 23, поступает в модем 22, где происходит формирование структуры абонентской радиолинии путем помехоустойчивого кодирования и модуляции, поступившей целевой информации. С выхода модема 22 сформированная структура абонентской радиолинии в виде цифрового потока поступает на ЦАП АС 13, откуда уже в виде аналогового сигнала поступает на вход преобразователя частоты вверх АС 11 и далее на УМ АС 9. С выхода УМ АС 9 сигнал абонентской радиолинии через диплексер АС 7 поступает в излучающую систему 6 АФАР 4 и излучается в одном из N абонентских стволов 1.When working for transmission, target information generated in accordance with the TCP/IP protocol stack in router 23 enters modem 22, where the subscriber radio link structure is formed by noise-resistant coding and modulation of the received target information. From the output of modem 22, the formed structure of the subscriber radio line in the form of a digital stream is supplied to the DAC AC 13, from where, in the form of an analog signal, it is sent to the input of the up frequency converter AC 11 and then to the PA AC 9. From the output of the PA AC 9, the signal of the subscriber radio line through the diplexer AC 7 enters the radiating system 6 of the APAA 4 and is emitted in one of the N subscriber trunks 1.

Целевая информация, предназначенная для ретрансляции между КА, формируется в маршрутизаторе 23 и далее поступает в модем 22, где происходит формирование структуры радиолинии межспутниковой связи на прием и передачу. В режиме приема, сигналы, ретранслируемые по МЛС, принимаются антенной МЛС 14 ствола МЛС 2 и далее через диплексер МЛС 15, МШУ МЛС 16, преобразователь частоты вниз МЛС 18, поступают на АЦП МЛС 20. С выхода АЦП МЛС 20 цифровой поток поступает в модем 22, где происходит демодуляция и помехоустойчивое декодирование сигналов МЛС, с последующим направлением целевой информации, необходимой для функционирования стека протоколов TCP/IP, в маршрутизатор 23. В режиме передачи, сигналы, ретранслируемые по МЛС, формируются в соответствии со стеком протоколов TCP/IP в маршрутизаторе 23, откуда далее поступают в модем 22, где происходит формирование структуры радиолинии МЛС путем помехоустойчивого кодирования и модуляции, поступившей целевой информации. С выхода модема 22 сформированная структура радиолинии МЛС, в виде цифрового потока, поступает на ЦАП МЛС 21, откуда уже в виде аналогового сигнала поступает на вход преобразователя частоты вверх МЛС 19 и далее на УМ МЛС 77. С выхода УМ МЛС 77 сигнал радиолинии МЛС через диплексер МЛС 75 поступает в антенну МЛС 14.The target information intended for relaying between spacecraft is generated in the router 23 and then enters the modem 22, where the structure of the inter-satellite communication radio link for reception and transmission is formed. In reception mode, signals relayed via MLS are received by the MLS antenna 14 of the MLS 2 trunk and then through the MLS 15 diplexer, MLS 16 LNA, MLS 18 down frequency converter, and arrive at the MLS 20 ADC. From the output of the MLS 20 ADC, the digital stream enters the modem 22, where demodulation and noise-resistant decoding of MLS signals occurs, followed by sending the target information necessary for the operation of the TCP/IP protocol stack to router 23. In transmission mode, the signals relayed over the MLS are generated in accordance with the TCP/IP protocol stack in router 23, from where they then enter modem 22, where the structure of the MLS radio link is formed by noise-resistant coding and modulation of the received target information. From the output of modem 22, the formed structure of the MLS radio line, in the form of a digital stream, is supplied to the DAC MLS 21, from where, in the form of an analog signal, it is sent to the input of the frequency converter up MLS 19 and then to the MLS 77 UM. From the output of the MLS 77 UM, the MLS radio line signal through The MLS 75 diplexer enters the MLS 14 antenna.

3. Формирование механизма адаптации в маршрутизаторе и абонентских стволах.3. Formation of an adaptation mechanism in the router and subscriber trunks.

В маршрутизаторе 23 космического аппарата хранятся таблицы маршрутизации абонентов, обслуживаемых как этим КА, так и таблицы маршрутизации смежных КА. В процессе функционирования маршрутизаторы 23 различных КА обмениваются таблицами маршрутизации для организации взаимодействия абонентов сети спутниковой связи, а также для перераспределения нагрузки между зонами обслуживания смежных КА.The router 23 of the spacecraft stores the routing tables of subscribers served by both this spacecraft and the routing tables of adjacent spacecraft. During operation, routers of 23 different satellites exchange routing tables to organize the interaction of satellite communication network subscribers, as well as to redistribute the load between service areas of adjacent satellites.

Поступающие в маршрутизатор 23 от модема 22 пакеты целевой информации, сформированной абонентами сети спутниковой связи на основе стека протоколов TCP/IP, анализируются в маршрутизаторе 23 с целью определения адреса получателя и требований к параметрам доставки пакета (работа в соответствии с заданным типом службы ISA или DS) с учетом типа трафика (эластичный или неэластичный трафик) [7].Packets of target information received by router 23 from modem 22, generated by subscribers of the satellite communication network based on the TCP/IP protocol stack, are analyzed in router 23 in order to determine the recipient address and requirements for the parameters of packet delivery (operation in accordance with a given type of ISA or DS service ) taking into account the type of traffic (elastic or inelastic traffic) [7].

В том случае, когда абоненты, обменивающиеся пакетами целевой информации, находятся в зоне обслуживания N абонентских стволов 7 одного КА эти пакет ретранслируются одной из многолучевых АФАР 4 по абонентским радиолиниям. В случае же, когда абоненты находятся в зонах обслуживания различных КА, пакеты целевой информации в соответствии с адресами таблиц маршрутизации перенаправляются между различными КА путем задействования ствола МЛС 5.In the case when subscribers exchanging packets of target information are in the service area of N subscriber trunks 7 of one spacecraft, these packets are relayed by one of the multi-beam APAA 4 over subscriber radio links. In the case when subscribers are in the service areas of different satellites, packets of target information in accordance with the addresses of the routing tables are redirected between different satellites by using the MLS trunk 5.

Маршрутизатор 23 контролирует поступающую нагрузку от каждого из N абонентских стволов 7. В случае увеличения нагрузки в одном из абонентских стволов 7 маршрутизатор 23 инициирует процедуру обеспечения поддержания требуемого для абонентских приложений уровня QoS. Для этого маршрутизатор 23, путем программного переконфигурирования тракта абонентского ствола 7, изменяет следующие параметры:Router 23 monitors the incoming load from each of the N subscriber trunks 7. If the load in one of the subscriber trunks 7 increases, router 23 initiates a procedure to ensure that the QoS level required for subscriber applications is maintained. To do this, router 23, by software reconfiguring the subscriber trunk 7 path, changes the following parameters:

- положение лучей TV многолучевых АФАР 4 с целью перенацеливания смежных лучей абонентских стволов 1 из зон обслуживания с меньшей нагрузкой;- position of TV beams of multi-beam APAA 4 for the purpose of redirecting adjacent beams of subscriber trunks 1 from service areas with less load;

- увеличение ширины ДН лучей многолучевой АФАР 4 в тех зонах обслуживания, откуда была перенацелена часть ее же лучей;- increasing the width of the beam pattern of multi-beam APAA 4 in those service areas from which part of its beams were redirected;

- энергетический потенциал абонентских радиолиний в абонентских стволах 1 с увеличением энергетики в тех стволах, которые обслуживают зоны с большим объемом трафика;- energy potential of subscriber radio links in subscriber trunks 1 with an increase in energy in those trunks that serve areas with a large volume of traffic;

- распределение ширины полосы частот абонентских радиолиний между лучами одной многолучевой АФАР 4 абонентского ствола 1 в зависимости от нагрузки, приходящейся на каждый луч.- distribution of the frequency bandwidth of subscriber radio links between the beams of one multi-beam APAA 4 of the subscriber trunk 1, depending on the load on each beam.

Возможность управления параметрами физического уровня абонентских радиолиний позволяет маршрутизатору 23 дополнительно к стандартным процедурам маршрутизации и борьбы с перегрузкой, применяемым в стеке протоколов TCP/IP, обеспечивать адаптацию на борту космического аппарата к изменению нагрузки в зонах обслуживания абонентских стволов 1.The ability to control the parameters of the physical layer of subscriber radio links allows router 23, in addition to the standard routing and congestion control procedures used in the TCP/IP protocol stack, to provide adaptation on board the spacecraft to changes in load in the service areas of subscriber trunks 1.

Проведенный анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностью признаков, тождественных всем признакам заявленного технического решения, отсутствуют в известных источниках информации, что указывает на соответствие заявленного способа условию патентоспособности «новизна».The analysis of the level of technology made it possible to establish that analogues, characterized by a set of features identical to all the features of the claimed technical solution, are absent in known sources of information, which indicates that the claimed method complies with the patentability condition of “novelty”.

Цель настоящего изобретения, заключающаяся в обеспечении совместного решения задач маршрутизации, как по стандартным алгоритмам, принятым в стеке протоколов TCP/IP, так и за счет управления параметрами физического уровня в абонентских радиолиниях и адаптивной маршрутизации IP-пакетов на борту космического аппарата в спутниковых сетях связи достигнута.The purpose of the present invention is to provide a joint solution to routing problems, both according to standard algorithms adopted in the TCP/IP protocol stack, and by managing physical layer parameters in subscriber radio links and adaptive routing of IP packets on board a spacecraft in satellite communication networks achieved.

ЛитератураLiterature

1. Чечин Г.В. Спутниковые системы связи на базе геостационарных ретрансляторов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2020.1. Chechin G.V. Satellite communication systems based on geostationary repeaters. - M.: Hotline - Telecom, 2020.

2. Камнев В.Е., Черкасов В.В., Чечин Г.В. Спутниковые сети связи. - М.: Военный Парад, 2010.2. Kamnev V.E., Cherkasov V.V., Chechin G.V. Satellite communication networks. - M.: Military Parade, 2010.

3. Shinichi Т., Masato Т., Hashimoto Y. An Experimental Mobile Satellite Communication Network with an Onboard Packet Switch System // Proceedings IEEE 56th Vehicular Technology Conference. Vancouver, ВС, Canada. 24-28 Sept. 2002.3. Shinichi T., Masato T., Hashimoto Y. An Experimental Mobile Satellite Communication Network with an Onboard Packet Switch System // Proceedings IEEE 56th Vehicular Technology Conference. Vancouver, BC, Canada. 24-28 Sept. 2002.

4. Патент 2643455 (РФ). Способ и устройство для маршрутизации IP пакетов в многолучевых спутниковых сетях / Скотт Джеймс П. - Опубл. 01.02.2018-Н04Н 60/97.4. Patent 2643455 (RF). Method and device for routing IP packets in multipath satellite networks / Scott James P. - Publ. 02/01/2018-Н04Н 60/97.

5. Патент 2714220 (РФ). Способ маршрутизации в сетях подвижной персональной спутниковой связи на низкоорбитальных спутниках-ретрансляторах с зональной регистрацией абонентов и маршрутизатор низкоорбитального спутника ретранслятора с интегрированными службами для осуществления указанного способа / Пантелеймонов И.Н. - Опубл. 13.02.2020-H04W 40/20.5. Patent 2714220 (RF). A method of routing in mobile personal satellite communication networks on low-orbit relay satellites with zonal registration of subscribers and a router of a low-orbit relay satellite with integrated services for implementing the specified method / Panteleimonov I.N. - Publ. 02/13/2020-H04W 40/20.

6. Григорьев Л. Н. Цифровое формирование диаграммы направленности в фазированных антенных решетках. - М.: Радиотехника, 2010.6. Grigoriev L. N. Digital formation of radiation patterns in phased antenna arrays. - M.: Radio engineering, 2010.

7. Столлингс В. Современные компьютерные сети. - М.: Питер, 2003.7. Stallings V. Modern computer networks. - M.: Peter, 2003.

Claims (1)

Устройство адаптивной маршрутизации IP-пакетов на борту космического аппарата в спутниковых сетях связи, содержащее ствол межспутниковой линии связи (МЛС), многофункциональную бортовую цифровую платформу (МБЦП), содержащую модем и маршрутизатор, которая обрабатывает и формирует цифровой поток, и N абонентских стволов, построенных на основе N однотипных многолучевых активных фазированных антенных решеток (АФАР) с цифровым формированием массива диаграмм направленности (ДН), отличающееся тем, что в активную фазированную антенную решетку, обеспечивающую адаптивное изменение положения и форму диаграммы направленности, включена излучающая система, подключенная к диплексеру абонентского ствола (АС), разделяющему частоты каналов приема-передачи, при этом выход диплексера АС подключен к входу малошумящего усилителя (МШУ) АС, а вход диплексера АС - к выходу усилителя мощности (УМ) АС, в свою очередь выход МШУ АС подключается к входу преобразователя частоты вниз АС, обеспечивающего перенос спектра несущих частот радиолинии в частотную область работы аналого-цифрового преобразователя (АЦП) АС, при этом выход преобразователя частоты вниз АС соединен с входом АЦП АС, где происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой поток, выход АЦП АС соединен с входом модема, который соединен с маршрутизатором, при этом вход УМ АС соединен с выходом преобразователя частоты вверх АС, обеспечивающего преобразование спектра частот сигнала из цифрового потока, соединенного своим входом с выходом цифроаналогового преобразователя (ЦАП) АС, в область спектра частот радиолинии, при этом вход ЦАП АС соединен с выходом модема, также МБЦП посредством модема соединена со стволом межспутниковой линии связи (МЛС), состоящим из антенны МЛС, подключенной к диплексеру МЛС, разделяющему частоты каналов приема-передачи, при этом выход диплексера МЛС подключен к входу МШУ МЛС, а вход диплексера МЛС - к выходу УМ МЛС, в свою очередь выход МШУ МЛС подключается к входу преобразователя частоты вниз МЛС, обеспечивающего перенос спектра несущих частот радиолинии в частотную область работы АЦП МЛС, выход преобразователя частоты вниз МЛС соединен с входом АЦП МЛС, где происходит преобразование аналогового сигнала в цифровой поток, выход АЦП МЛС соединен с входом модема, при этом вход УМ МЛС соединен с выходом преобразователя частоты вверх МЛС, обеспечивающего преобразование спектра частот сигнала из цифрового потока, соединенного своим входом с выходом ЦАП МЛС, в область спектра частот радиолинии, при этом вход ЦАП МЛС соединен с выходом модема, при этом маршрутизатор выполнен с возможностью выполнения междуствольной коммутации, коммутации лучей многолучевой антенны абонентских стволов, а также контроля поступающей нагрузки от каждого из N абонентских стволов посредством изменения параметров абонентских стволов на физическом уровне.A device for adaptive routing of IP packets on board a spacecraft in satellite communication networks, containing an intersatellite communication link (ISL) trunk, a multifunctional on-board digital platform (MBDP) containing a modem and a router that processes and generates a digital stream, and N subscriber trunks built based on N similar multi-beam active phased antenna arrays (APAA) with digital formation of an array of radiation patterns (AP), characterized in that the active phased antenna array, which provides adaptive changes in the position and shape of the radiation pattern, includes a radiating system connected to the diplexer of the subscriber trunk (AS), separating the frequencies of the reception and transmission channels, while the output of the AC diplexer is connected to the input of the low noise amplifier (LNA) of the AC, and the input of the AC diplexer is connected to the output of the power amplifier (PA) of the AC, in turn, the output of the AC LNA is connected to the input of the converter frequency down AC, which ensures the transfer of the spectrum of carrier frequencies of the radio link into the frequency domain of the analog-to-digital converter (ADC) AC, while the output of the frequency converter down AC is connected to the input of the ADC AC, where the analog signal is converted into a digital stream, the output of the ADC AC is connected to the input of the modem, which is connected to the router, while the input of the AM AC is connected to the output of the up-frequency converter AC, which provides conversion of the frequency spectrum of the signal from a digital stream connected by its input to the output of the digital-to-analog converter (DAC) AC, into the frequency spectrum of the radio link, while the input of the AC DAC is connected to the output of the modem, and the MBDC is also connected via a modem to the trunk of the intersatellite communication line (ISL), consisting of an MLS antenna connected to an MLS diplexer that separates the frequencies of the reception and transmission channels, while the output of the MLS diplexer is connected to the input of the MLS LNA, and the input of the MLS diplexer is to the output of the MLS PA, in turn, the output of the MLS LNA is connected to the input of the MLS down frequency converter, which ensures the transfer of the radio line carrier frequency spectrum to the frequency domain of the MLS ADC operation, the output of the MLS down frequency converter is connected to the input of the MLS ADC, where conversion of an analog signal into a digital stream, the output of the MLS ADC is connected to the input of the modem, while the input of the MLS PA is connected to the output of the MLS up frequency converter, which ensures the conversion of the frequency spectrum of the signal from the digital stream, connected by its input to the output of the MLS DAC, into the frequency spectrum of the radio link , while the input of the MLS DAC is connected to the output of the modem, and the router is configured to perform inter-trunk switching, switching beams of a multi-beam antenna of subscriber trunks, as well as control the incoming load from each of the N subscriber trunks by changing the parameters of the subscriber trunks at the physical level.
RU2023121310A 2023-08-14 Device for adaptive routing of ip-packets on board of spacecraft in satellite communication networks RU2823151C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2823151C1 true RU2823151C1 (en) 2024-07-18

Family

ID=

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643455C2 (en) * 2012-10-02 2018-02-01 Зе Боинг Компани Method and device for routing ip-packets in multilatch satellite networks
RU2666577C1 (en) * 2017-12-01 2018-09-11 Акционерное общество "Ижевский радиозавод" Receiving multi-beam active phased antenna array
RU2690966C1 (en) * 2018-07-12 2019-06-07 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Satellite system controlled by inter-satellite radio link
RU2714220C1 (en) * 2019-08-19 2020-02-13 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of routing in mobile personal satellite communication networks on low-orbiting satellite retransmitters with zonal registration of subscribers and a router of a low-orbiting relay satellite with integrated services for realizing said method
RU2730120C1 (en) * 2020-02-07 2020-08-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method of constructing an active phased antenna array
RU2741489C1 (en) * 2017-04-10 2021-01-26 Виасат, Инк. Adjustment of coverage area for adaptation of satellite communication
US11070285B2 (en) * 2019-02-15 2021-07-20 The Boeing Company System and method for configuring a multistage interconnection network based on user traffic demand
RU2787215C1 (en) * 2022-04-13 2022-12-30 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Ордена Трудового Красного Знамени Российский Научно-Исследовательский Институт Радио Имени М.И. Кривошеева" Method for routing delay-critical information flows in a fully connected satellite communication network on non-geostationary space vehicles located in homogeneous circular orbits

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2643455C2 (en) * 2012-10-02 2018-02-01 Зе Боинг Компани Method and device for routing ip-packets in multilatch satellite networks
RU2741489C1 (en) * 2017-04-10 2021-01-26 Виасат, Инк. Adjustment of coverage area for adaptation of satellite communication
RU2666577C1 (en) * 2017-12-01 2018-09-11 Акционерное общество "Ижевский радиозавод" Receiving multi-beam active phased antenna array
RU2690966C1 (en) * 2018-07-12 2019-06-07 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Satellite system controlled by inter-satellite radio link
US11070285B2 (en) * 2019-02-15 2021-07-20 The Boeing Company System and method for configuring a multistage interconnection network based on user traffic demand
RU2714220C1 (en) * 2019-08-19 2020-02-13 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of routing in mobile personal satellite communication networks on low-orbiting satellite retransmitters with zonal registration of subscribers and a router of a low-orbiting relay satellite with integrated services for realizing said method
RU2730120C1 (en) * 2020-02-07 2020-08-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт радиосвязи" (ФГУП "РНИИРС") Method of constructing an active phased antenna array
RU2787215C1 (en) * 2022-04-13 2022-12-30 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Ордена Трудового Красного Знамени Российский Научно-Исследовательский Институт Радио Имени М.И. Кривошеева" Method for routing delay-critical information flows in a fully connected satellite communication network on non-geostationary space vehicles located in homogeneous circular orbits
RU2799503C1 (en) * 2022-05-18 2023-07-05 Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Ордена Трудового Красного Знамени Российский Научно-Исследовательский Институт Радио Имени М.И. Кривошеева" Method for routing delay-sensitive information flows in satellite communication network on non-geostationary spacecrafts connected by inter-satellite communication lines in one orbital plane and located on circular orbits

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
В.И. Великоиваненко и др. Система спутниковой связи с последовательным зональным обслуживанием // Космонавтика и ракетостроение. - 2014. - N2(75). - С. 48-56. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110677185B (en) High-throughput satellites for relaying data between low-Earth orbit satellites and endpoints
US6442148B1 (en) Reconfigurable multibeam communications satellite having frequency channelization
US6628919B1 (en) Low-cost multi-mission broadband communications payload
US10536318B2 (en) Modulation and coding for a high altitude platform
US5722042A (en) Satellite communication system having double-layered earth orbit satellite constellation with two different altitudes
US8340016B1 (en) Flexible forward and return capacity allocation in a hub-spoke satellite communication system
US7024158B2 (en) Broadband communication satellite
US7027769B1 (en) GEO stationary communications system with minimal delay
ES2554286T3 (en) Method and apparatus for routing IP packets in multi-beam satellite networks
EP4193492B1 (en) Techniques for switching between operating modes of beamforming systems and satellites
WO2009015093A1 (en) Capacity maximization for a unicast spot beam satellite system
US11979221B2 (en) Flexible intra-satellite signal pathways
Choi et al. Cross-layer routing and scheduling for onboard processing satellites with phased array antenna
US6205319B1 (en) Dual phased-array payload concept
Mehra et al. System design aspects of Ka-band high throughput satellite (HTS) for Indian region
KAWAKAMI et al. S-band mobile satellite communications and multimedia broadcasting onboard equipment for ETS-VIII
Arbesser-Rastburg et al. R&D directions for next generation broadband multimedia systems: An ESA perspective
RU2823151C1 (en) Device for adaptive routing of ip-packets on board of spacecraft in satellite communication networks
Naderi et al. Advanced satellite concepts for future generation VSAT networks
Tanaka et al. Experimental fixed and mobile multibeam satellite communications system
Richharia et al. A feasibility study of a mobile communication network using a constellation of low earth orbit satellites
US20250113208A1 (en) Multibeam non-geosynchronous satellite communication without on-board waveform processing
US20250112691A1 (en) Inter-satellite link networking and routing for multibeam s-band low earth orbit with analog feeder links
Losquadro SECOMS: advanced interactive multimedia satellite communications for a variety of compact terminals
Marinelli et al. A regenerative payload for satellite multimedia communications