CN107493129A - 基于dtn空间信息网络前向快速服务方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出的一种基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，旨在提供一种能够提高资源使用效率，可以快速高效地为多个不同用户提供服务的前向快速服务方法。本发明通过下述技术方案予以实现：建立围绕管理中心相连的地面站及其地面用户终端的数据链路传输系统和前向多址快速服务MAFF系统；在S频段前向只有单址天线的情况下，地面用户终端将产生的前向数据发给管理中心，利用DTN空间信息网络骨干链路S频段前向单址链路，接收来自地面用户终端的前向控制指令；前向多址快速服务MAFF系统基于DTN传输层的Bundle协议,将数据直接转发给所有地面站，将调制后的射频数据通过中继卫星前向链路快速转发至对应目标的用户飞行器。

Description

基于DTN空间信息网络前向快速服务方法

技术领域

本发明是关于中继卫星系统空间通信领域和空间信息网络领域，基于DTN空间信息网络，利用中继卫星的前向转发链路，为用户航天器提供控制指令服务方式的前向服务方法。

技术背景

中继卫星系统是空间飞行器与地面站之间提供数据中继、连续跟踪与轨道测控服务的系统，简称中继系统。中继卫星系统的链路分为前向链路与返回链路。前向链路指地面站经中继卫星转发信号,向用户航天器发送跟踪,遥控指令。返回链路指用户航天器经中继卫星转发信号,向地面站回传用户航天器遥测信息和获取的数据。在中继卫星系统的前向链路中，地面要发向用户空间飞行器的指令、数据、话音、电视等信息，在地面终端站汇集，调制到Ka频段链路上发向中继卫星，通过中继卫星转发给相应的用户空间飞行器。返向链路中，中、低轨道上用户空间飞行器要发向地面的遥测数据、探测数据、话音和电视等信息，发向中继卫星，中继卫星接收后，经变频以Ka频段将其转发到地面终端站。在地面终端站进行射频解调与解码处理。中继卫星系统受资源限制，难以为所有的服务目标提供实时的前向控制链路服务。空间网络的业务数据主要有空间飞行器遥测参数、遥控指令、测定轨数据、有效载荷的业务数据、空间飞行器的时间统一勤务数据、语音和视频图像多媒体通信、报文数据等，不同业务应用对服务质量的要求是不一样的。随着空间任务不断增加，通信需求也在不断增长，当面对链路频繁中断、不存在持续完整的端到端的连接、长时间延迟、节点能量不足以及存储容量有限等情况时，导致网络中缺乏稳定的端到端的传输路径，使传输的成功率大大降低，同时传输时延大大增加。为了实现空间通信资源的高效开发和使用，产生了空间数据系统组网的需求。同时，地面网络技术的飞速发展和成熟应用也为空间网络互联提供了发展思路和技术支持。在当前的空间任务中，通信的地面段采用TCP/IP协议；地面段与空间段的连接主要采用CCSDS SLE标准，或在地面站设置网关完成协议转换；而空间段采用逐跳控制方式完成通信.与TCP/IP网络的工作模式相比，用户之间的端到端连接被隔离成几段，不同段之间的机制差异较大，转换整合过程复杂；空间段连接主要靠人工管理与配置，灵活性差，资源利用效率低.另一方面，空间网特点使得TCP/IP协议无法直接应用于空间段，因此需要新的体系结构的支持。空间网络互联服务SIS是CCSDS交互技术的重要组成部分，其目标是通过提供相关服务和协议，在空间通信实体间实现网络化的交互。SIS独立于特定的链路层技术和应用层语义，解决空间任务中异构网络的互联问题，提供端到端的数据传输服务。空间网络具有子网异构、网络拓扑不断变化、链路传输延迟大、链路误码率高等特点。TCP/IP网络协议族需要连续稳定的网络连接和较短的传输时延，空间网络不能满足这些条件，因此相关协议不能直接应用于空间网络。延迟/中断容忍网络DTN是一种通用的面向消息的覆盖层网络体系结构，能够适应空间网络的特点，是实现空间网络互联的有效连接方式。延迟中断容忍网络DTN是支持空间飞行器(航天器、飞艇、无人机等)全球快速接入、空间飞行器信息快速传输与分发、空间飞行器按需或快速操作与控制的主要能力的空间信息网络之一。在DTN网络的体系结构中，定义了一个端到端的面向消息的覆盖层Bundle层，它存在于传输层之上应用层之下。Bundle层的建立使DTN网络体系结构结构不同于传统的因特网，它构成了一个新型的重叠网络体系结构。Bundle作为网络覆盖层，该层的协议数据单元可以是任意长的消息，它允许消息长时间的被储存，直到消息被成功传递到目的节点。为了降低端到端的连接需求，Bundle的消息转发是对多个消息存储聚合并且进行传递。Bundle层将缓存数据包，然后节点会携带数据包等待合适的下一跳将数据包转发出去。当节点遭遇到另一个节点时，节点会根据相对应的路由策略决定是否有数据包进行转发，若有数据包可以进行转发则转发，若没有，则继续等待下一次机会转发。网络中有许多原因会造成连接的中断，如网络中节点的高速移动，设备的损毁，无线电冲突等，其中有些路径的断开和连接是有可以预测的，更多的情况不可以预测，路径的连接与断开都是随机发生的。DTN网络中由于网络拓扑结构的不断变化以及间歇连接等特性，消息在传递过程中会经历长的可变的时延并且不能保证端到端存在一条路径。DTN网络的体系结构在一定的网络环境中如长时间的延迟，网络频繁分割，节点储存能力有限。网络中端到端的路径时延一般表示数据包经过单向每一跳交付时延之和，包括每一跳的传输时延、传播时延、处理时延和排队时延。其中处理时延和排队时延受到节点计算能力和网络拥塞情况的影响，而传输时延和传播时延和底层传输媒体有关。由于DTN网络采用“储存-携带-转发”的模式来传输数据，DTN网络经常发生间断性连接，一般情况下没有端到端连接，数据在成功传递到目的节点之前会在一个或者多个节点中缓存很长时间，所以存储资源和链路资源显得十分的宝贵。由于DTN网络中采用的“储存-携带-转发”的路由协议，数据包在找到合适的下一跳之前将一直会被缓存，直到TTL(Time To Live)到期。如果节点缓存了大量的数据而不能找到合适的下一跳，此时网络中数据越来越多时，网络就会发生拥塞，相对于其它的网络，DTN网络难以实现拥塞控制。而DTN网络节点缓存区管理作为网络拥塞控制的一个重要内容，主要表现为节点缓存区溢出而导致分组丢失。DTN网络在数据传输的可靠性，拥塞及安全控制上存在着很多问题。所以拥塞控制是提高网络服务质量的方法之一，拥塞的发生导致传输时延的延长和丢包的发生。空间DTN网络主要需要考虑2种拥塞情况：一种是网络节点缓存不够，无法接收数据；另一种是负载太大，链接容量不够，导致数据束不能在截止时间前抵达。两种拥塞情况的处理需要不同的控制机制。IP网络中的TCP协议主要借助于实时的端到端反馈判断网络中出现的拥塞，进而控制发送端的发送速度。DTN网络中基于线性规划的方法作了形式化描述.地面控制中心掌握路由所需要的全部信息，可选择在控制中心完成路由计算或由空间节点完成路由计算.如果在控制中心完成路由计算，可以将结果以路由策略的形式分发到中间节点，也可以由中心在数据束的尾部添加包含路由信息的扩展数据块，中间节点根据其中信息转发.如果由空间节点完成路由计算，需要将相关信息传输到空间节点.这2种方式都将会产生新的通信负载和节点计算资源消耗。基于全部信息的线性规划算法虽然理论上可以得到最优解，但在实际应用中存在一定的局限性.首先，飞行计划可能处于变化之中，基于未来的负载来计算的最优解可能失去意义；其次这种计算的结果是静态的，不能适应网络状态的任何状态变化；另外，空间网络的大延迟特性使得路由的输入信息具有滞后性。为实现这类算法，控制中心首先需要将网络的接触信息沿已有路径送到路由节点，节点根据接触信息、本地队列/邻近节点队列/全局队列使用情况、以及其他反馈信息动态完成路由的计算。在安全机制方面，DTN网络由于环境开放，更容易受到来自网络的攻击.DTN网络节点和网络资源更加有限，需要保护对网络资源的使用.另一方面，DTN大时延、非实时连接的方式使得网络密钥的分发与验证更加困难.因此需要独特的安全体系的支持。DTN网络的特点使得拥塞信息不能及时的传递，使得这种拥塞控制机制不再适用。除了基于DTN的空间网络外，还有一类以通信为应用目标的卫星网络，其空间设施可由近地轨道卫星、中地球轨道卫星和地球静止轨道卫星组成。这一类空间网络虽然拓扑结构也不断变化，但是存在2个特点：一是轨道相对较低，传输延迟较小。目前,国内外关于中继卫星调度问题的研究多注重于中继卫星系统的链路分析,主要是中继卫星与用户航天器之间,不同的中继卫星之间的通信链路研究,包括天线的捕获跟踪与伪随机码的捕获。采用基于知识的启发式调度,开发了中继卫星任务调度系统.其研究考虑了任务优先级,活动的时效性与持续时间,但没有针对中继卫星系统本身的特点,对中继卫星天线(单址天线或多址天线)的通信链路进行深入分析.并且没有考虑中继卫星与用户航天器之间存在多个时间窗口时的情形,也没有研究多个中继卫星互联形成中继卫星星座时的调度问题。中继卫星调度问题中的活动指中继卫星与用户航天器之间的信号传输活动.中继卫星与用户航天器都是在太空高速运动的飞行器,其相对位置实时改变,需要根据其空间轨道参数,分析得到中继卫星与用户航天器之间的可见时间窗口。中继卫星调度问题中的资源是中继卫星的天线。中继卫星一般配有提供两条单址链路的两个单址天线，具体可分为单址天线与多址天线。单址天线提供一条单址链路,不同波段(S波段,Ka波段)的信号都可以通过这条单址链路进行传输。多址天线可同时提供若干条前向链路与返回链路,通过多址天线的信号,采用码分多址进行区别,每种信号具有特定的伪随机码。单址天线与多址天线的传输速率不一样。单址天线(S波段,Ka波段)主要为高,中数据速率用户服务,多址天线(S波段)主要为低速率用户服务。单址天线与多址天线之间具有一定程度的可替代性。S波段信号既可以通过单址天线传输,也可以通过多址天线传输，但单址天线的资源更为有限,因此当S波段信号的传输速率低于一定程度时,优先通过多址天线传输。中继卫星的单址天线是双工通信的,即收发共用一副天线.当两路信号同时通过单址天线时,需要明确是前向链路信号还是返回链路信号。如果两路信号同为前向链路信号,则不能同时通过单址天线。如果两路信号同为返回链路信号,也不能同时通过单址天线.如果两路信号一路为前向链路信号,另一路为返回链路信号,则可同时通过单址天线传输。

实现上述能力的空间信息网络主要是利用空间骨干链路(多址和单址)来实现，目前基于中继卫星系统的空间信息网络骨干链路是空间信息骨干网路的主要实现途径。但是目前的中继卫星前向服务能力较差，中继卫星骨干链路资源使用效率低下，前向资源调度中实时性差、服务用户数目较少。由于现阶段中继卫星系统前向链路数目较少，都是采用计划调度的方法对各种航天飞行器用户提供服务，这需要用户提前很长一段时间向中继卫星系统进行资源申请，然后中继卫星根据各类用户的需求进行调度安排，生成计划序列，最后才能利用前向链路进行指令传输等。这就造成了系统的实时响应较差，无法及时为多个用户提供所需的服务。

发明内容

本发明的目的是针对现有中继卫星系统前向资源调度中实时性差、服务用户数目较少等问题和前向服务能力不足之处，避免不必要的资源消耗，提供一种前向链路资源利用效率高，能够提高资源使用效率，可以快速高效地为多个不同用户提供服务的基于延迟/中断容忍网络的前向快速服务方法。

本发明的上述目的可以通过以下措施来达到，一种基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于包括如下步骤：以中继卫星为服务平台，建立围绕管理中心相连的地面站及其地面用户终端的数据链路传输系统和前向多址快速服务MAFF系统；在S频段前向只有单址天线的情况下，地面用户终端将产生的前向数据发给管理中心，管理中心利用DTN空间信息网络骨干链路S频段前向单址链路，接收来自地面用户终端的前向控制指令；前向多址快速服务MAFF系统基于DTN传输层的Bundle协议,将数据直接转发给所有地面站，通过地面站存储转发、路径选择和资源调度，将指令以最快的速度发送给地面站的射频系统，地面站射频系统在有可用链路时，将调制后的射频数据通过中继卫星前向链路快速转发至对应目标的用户飞行器。

本发明相比于现有技术具有如下有益效果。

1、前向链路资源利用效率高。本发明以中继卫星为服务平台，利用DTN空间信息网络骨干链路S频段前向单址链路，采用基于DTN的快速服务技术，接收来自地面用户终端的前向控制指令，通过存储转发、路径选择、资源调度等将指令以最快的速度发送给飞行器，从而提升中继卫星骨干网络的前向链路利用效能。理论上可以达到100％完全利用。

2、提高了资源使用效率。本发明在S频段前向只有单址天线的情况下，通过地面用户终端将产生的前向数据发给管理中心，管理中心利用DTN空间信息网络骨干链路S频段前向单址链路，接收来自地面用户终端的前向控制指令，基于DTN传输层的Bundle协议,将数据直接转发给所有地面站，通过地面站存储转发、路径选择和资源调度，将指令以最快的速度发送给地面站的射频系统，可有效提高中继卫星骨干网络链路效能；前向服务对用户需求的响应实时性大幅提高，从而改善用户使用效果。

3、提高了传输效率。本发明将数据直接转发给所有地面站，通过地面站存储转发、路径选择和资源调度，将指令以最快的速度发送给地面站的射频系统，地面站射频系统在有可用链路时，将调制后的射频数据通过中继卫星前向链路快速转发转发至对应目标的用户飞行器。通过采用容延迟网络中的Bundle存储转发方式，实现地面系统利用空间中继方式完成对多个目标飞行器的前向快速管理服务，克服了传统系统的计划调度，响应时间慢等缺点。利用DTN网络中基于Bundle协议的数据包发送算法,动态选择最适合当前网络状况的发送策略以获得最佳的系统性能和传输效率，可以快速高效地为多个不同用户提供服务。

本发明适用于前向链路较少、对于实时性要求较高的服务场景。本发明可以在未来应用在中继卫星系统和天地一体化信息网络中，提高前向用户服务的能力。

附图说明

图1是本发明基于DTN空间信息网络前向快速服务架构示意图。

图2是图1的结构原理的示意图。

图3是快速前向服务协议栈的配置关系示意图。

下面结合附图和实施例对发明进一步说明。

具体实施方式

参阅图1。根据本发明，以中继卫星为服务平台，建立围绕管理中心相连的地面站及其地面用户终端的数据链路传输系统和前向多址快速服务MAFF系统；在S频段前向只有单址天线的情况下，地面用户终端将产生的前向数据发给管理中心，管理中心利用DTN空间信息网络骨干链路S频段前向单址链路，接收来自地面用户终端的前向控制指令；前向多址快速服务MAFF系统基于DTN传输层的Bundle协议,将数据直接转发给所有地面站，通过地面站存储转发、路径选择和资源调度，将指令以最快的速度发送给地面站的射频系统，地面站射频系统在有可用链路时，将调制后的射频数据通过中继卫星前向链路快速转发至对应目标的用户飞行器。

参阅图2。前向多址快速服务MAFF系统主要包括地面用户终端配置模块、控管中心配置模块、地面站配置模块和用户飞行器配置模块几部分。前向数据类型主要由两类，一类是Bundle格式数据，另一类是传统非Bundle数据。

地面用户终端设有地面用户终端配置模块，地面用户终端配置模块连接管理中心bundle代理服务器，管理中心bundle代理服务器设有管理中心配置模块。地面站设有MAFF的核心部分的地面站配置模块，地面站配置模块主要包括：连接地面网络的前向数据预处理模块、分别连接前向数据预处理模块的地面站Bundle代理服务器、前向中低速基带和连接基带的地面站射频系统。前向预处理模块将Bundle数据转发给地面站Bundle代理服务器，地面站Bundle代理服务器根据DTN路由协议或者静态路由规则负责存储bundle包，并在合适的时间将bundle包转发出去，将非Bundle数据即传统业务转发给基带，同时完成地面站系统监控功能，对用户送来的前向数据进行类型判断处理，并进行数据转发，基带完成信号处理及空间链路层协议处理，对地面站Bundle代理服务器的前向Bundle数据包进行链路层封装处理。地面站Bundle代理服务器将bundle包排队并存储，基于DTN协议，对bundle包优先级排序、bundle包的超期删除等工作。基带采用支持CCSDS链路层协议、高级数据链路协议HDLC链路层协议以及专用链路层协议等的软件无线电方式，对信号波形、链路层协议进行加载。用户飞行器完成前向数据的接收、解调、译码、空间链路层协议解封装、并从Bundle数据包中得到有效的载荷数据，实现前向指令控制等功能的用户飞行器配置模块。上述地面Bundle代理服务器、前向Bundle代理服务器、地面用户终端配置模块产生目标飞行器的遥控指令及其它应用数据的前向数据，将前向数据按照Bundle协议封装成Bundle数据包通过用户bundle代理服务器，利用TCP/IP网络将Bundle数据包发送给管理中心。管理中心配置模块接收到地面用户终端发送的Bundle数据包和各种用户的前向数据Bundle，基于Bundle安全协议规范BSP进行数据安全性处理，进行安全认证处理后通过TCP/IP网络直接将数据包转发至所有地面站；地面站接收到控管中心发送的Bundle数据包，进行安全认证，根据数据包不同的优先级一般(Normal)、较高(Bulk)和紧急(Explicited)送入不同的发送队列，队列中的数据按照调度算法进行排序，根据链路情况进行相应的资源调度，调度完成后，地面站Bundle代理服务器将按DTN协议规定的方式存储Bundle数据，并按照数据优先排序、过期数据删除和数据传输选择性通知等方法进行处理，并根据BSP完成数据传输所需的寻址和身份确认，同时处理用户航天器轨道信息，并将该轨道信息与已知的多址前向链路可用时间相结合，产生某个前向链路时间预约申请，对地面用户要发送的前向Bundle数据进行空间协议转换，编码、调制后通过射频链路发送给用户飞行器，用户飞行器接收到前向信息，进行解调、解码，空间协议转换、Bundle协议解析得到应用数据送用户地面应用系统执行。对于长时间得不到调度的数据，按照Bundle协议进行超期删除。地面站射频系统将调制后的数据通过前向链路转发至目标航天器。

前向多址快速服务MAFF系统的工作流程如下：

地面用户终端将前向应用数据封装成Bundle数据包，并通过TCP/IP网络发送给控管中心；控管中心接收到地面地面用户终端发送的Bundle数据包，进行数据安全性处理后通过TCP/IP网络直接转发给所有地面站；地面站接收到控管中心发送的Bundle数据包，进行安全认证，根据数据包不同的优先级(Normal、Bulk和Explicited)送入不同的发送队列，队列中的数据按照调度算法进行排序，根据链路情况进行相应的资源调度。当调度完成后，对地面用户要发送的前向Bundle数据进行空间协议转换，编码、调制后通过射频链路发送给用户飞行器。对于长时间得不到调度的数据，按照Bundle协议进行超期删除；用户飞行器接收到前向信息，进行解调、解码，空间协议转换、Bundle协议解析得到应用数据送用户地面应用系统执行。

参阅图3。针对基于骨干链路天地网络特性，快速前向服务协议栈的配置关系如下所示。支持TCP/UDP-IP-AOS/TM/HDLC/专用/RF等协议用户航天器接入、信息传输与分发。主要需要在MAFF系统中配置相应的波形和协议即可。用户地面应用系统将终端控制器TC遥控信息封装成包数据交换协议PDXP数据包，进一步打包成用户数据报协议UDP和网络之间互连的协议IP数据包，通过地面网络传输到前向多址快速服务系统MAFF，MAFF的地面站Buddle代理服务器对接收到的IP数据包解封装成PDXP协议包，并根据航天器的轨道以及可用的前向链路，计算发送时间，在合适的时候发送相应链路的基带，基带将PDXP包中的TC信息按照用户协议格式进行封装，如AOS/TM、HDLC或专用链路层协议等，经过信号处理后，通过S频段传输到用户航天器。在基带中如果有多个航天器需要在同一个波束同一个时间发送前向数据，则需要在基带里面进行TDM处理。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本发明中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书实施例的内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于包括如下步骤：以中继卫星为服务平台，建立围绕管理中心相连的地面站及其地面用户终端的数据链路传输系统和前向多址快速服务MAFF系统；在S频段前向只有单址天线的情况下，地面用户终端将产生的前向数据发给管理中心，管理中心利用DTN空间信息网络骨干链路S频段前向单址链路，接收来自地面用户终端的前向控制指令；前向多址快速服务MAFF系统基于延迟中断容忍网络DTN传输层的Bundle协议,将数据直接转发给所有地面站，通过地面站存储转发、路径选择和资源调度，将指令以最快的速度发送给地面站的射频系统，地面站射频系统在有可用链路时，将调制后的射频数据通过中继卫星前向链路快速转发至对应目标的用户飞行器。

2.如权利要求1所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：前向多址快速服务MAFF系统包括地面用户终端配置模块、控管中心配置模块、地面站配置模块和用户飞行器配置模块。

3.如权利要求1所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：前向数据包括Bundle数据和非Bundle数据两类。

4.如权利要求1所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：地面用户终端设有地面用户终端配置模块，地面用户终端配置模块连接管理中心bundle代理服务器，管理中心bundle代理服务器设有管理中心配置模块；地面站Bundle代理服务器将bundle包排队并存储，并基于DTN协议，对bundle包优先级排序、bundle包的超期删除工作。

5.如权利要求1所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：地面站设有MAFF的核心部分的地面站配置模块，地面站配置模块主要包括：连接地面网络的前向数据预处理模块、分别连接前向数据预处理模块的地面站Bundle代理服务器、前向中低速基带和连接基带的地面站射频系统。

6.如权利要求5所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：前向预处理模块将Bundle数据转发给地面站Bundle代理服务器，地面站Bundle代理服务器根据DTN路由协议或者静态路由规则负责存储bundle包，并在合适的时间将bundle包转发出去，将非Bundle数据即传统业务转发给基带，同时完成系统监控功能，对用户送来的前向数据进行类型判断处理，并进行数据转发，基带完成信号处理及空间链路层协议处理，对地面站Bundle代理服务器的前向Bundle数据包进行链路层封装处理。

7.如权利要求5所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：基带采用支持CCSDS链路层协议、高级数据链路协议HDLC链路层协议以及专用链路层协议的软件无线电方式，对信号波形、链路层协议进行加载。

8.如权利要求6所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：地面Bundle代理服务器、前向Bundle代理服务器、地面用户终端配置模块产生目标飞行器的遥控指令及其它应用数据的前向数据，将前向数据按照Bundle协议封装成Bundle数据包通过用户bundle代理服务器，利用TCP/IP网络将Bundle数据包发送给管理中心；管理中心配置模块接收到地面用户终端发送的Bundle数据包和各种用户的前向数据Bundle，基于Bundle安全协议规范BSP进行数据安全性处理，进行安全认证处理后将数据包转发至所有中继卫星地面站。

9.如权利要求8所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：地面站接收到控管中心发送的Bundle数据包，进行安全认证，根据数据包不同的优先级一般(Normal)、较高(Bulk)和紧急(Explicited)送入不同的发送队列，队列中的数据按照调度算法进行排序，根据链路情况进行相应的资源调度，调度完成后，地面站Bundle代理服务器将按DTN协议规定的方式存储Bundle数据，并按照数据优先排序、过期数据删除和数据传输选择性通知等方法进行处理，并根据Bundle安全协议规范BSP完成数据传输所需的寻址和身份确认，同时处理用户航天器轨道信息，并将该轨道信息与已知的多址前向链路可用时间相结合，产生某个前向链路时间预约申请，对地面用户要发送的前向Bundle数据进行空间协议转换，编码、调制后通过射频链路发送给用户飞行器，用户飞行器接收到前向信息，进行解调、解码，空间协议转换、Bundle协议解析得到应用数据送用户地面应用系统执行。

10.如权利要求9所述的基于DTN空间信息网络前向快速服务方法，其特征在于：用户地面应用系统将终端控制器TC遥控信息封装成包数据交换协议PDXP数据包，进一步打包成用户数据报协议UDP和网络之间互连的协议IP数据包，通过地面网络传输到前向多址快速服务系统MAFF，MAFF的地面站Buddle代理服务器对接收到的IP数据包解封装成PDXP协议包，并根据航天器的轨道以及可用的前向链路，计算发送时间，在合适的时候发送相应链路的基带，基带将PDXP包中的TC信息按照用户协议格式进行封装，经过信号处理后，通过S频段传输到用户航天器。