RU2799503C1 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

Info

Publication number
RU2799503C1
RU2799503C1 RU2022113285A RU2022113285A RU2799503C1 RU 2799503 C1 RU2799503 C1 RU 2799503C1 RU 2022113285 A RU2022113285 A RU 2022113285A RU 2022113285 A RU2022113285 A RU 2022113285A RU 2799503 C1 RU2799503 C1 RU 2799503C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spacecraft
information
satellite
satellite communication
orbital plane
Prior art date
Application number
RU2022113285A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Игорь Николаевич Пантелеймонов
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Ордена Трудового Красного Знамени Российский Научно-Исследовательский Институт Радио Имени М.И. Кривошеева"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Ордена Трудового Красного Знамени Российский Научно-Исследовательский Институт Радио Имени М.И. Кривошеева" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Учреждение "Ордена Трудового Красного Знамени Российский Научно-Исследовательский Институт Радио Имени М.И. Кривошеева"
Application granted granted Critical
Publication of RU2799503C1 publication Critical patent/RU2799503C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: data transmission.
SUBSTANCE: invention is related to a satellite communication network, namely to the choice of information transmission route based on the choice of the shortest route to a spacecraft (SC) that has established communication with an earth station (ES). The specified technical result is achieved by determining the shortest path from the SC-sender of information to the SC that has established communication with the ES in the proposed multi-satellite orbital constellation (OC) of SC connected by inter-satellite communication lines (ICL) in one orbital plane (OP), in order to ensure information exchange of SC with ground services, which can be a flight control centre, a network control centre or a special information processing centre, and consumers of target information (TI) in real time. If there is an ICL in only one OP, the route between SCs can be laid either in the direction of the SC movement in the OP, or in the opposite direction with respect to the SC movement in the OP. Since the distances between SCs in one OP are the same, the criterion for the shortest path in one OP from the SC-sender of information to the SC that has established communication with the ES is the number of intermediate SC-retransmitters.
EFFECT: creation of an effective method for routing delay-sensitive information flows in a satellite communication network on non-geostationary spacecraft connected by inter-satellite communication lines in one orbital plane and located in circular orbits
2 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к спутниковой сети связи, а именно к выбору маршрута передачи информации, основанному на выборе кратчайшего маршрута к космическому аппарату (КА), установившему связь с земной станцией (ЗС).The invention relates to a satellite communication network, namely to the choice of information transmission route based on the choice of the shortest route to a spacecraft (SC) that has established communication with an earth station (ES).

С целью обеспечения информационного обмена в режиме реального времени с любыми космическими аппаратами (КА) многоспутниковых орбитальных группировок (МГ), находящимися вне зон радиовидимости (ЗРВ) земных станций приема-передачи информации (ЗС), расположенных на территории России, и выведенных на круговые орбиты без применения дополнительной группировки спутников-ретрансляторов (CP) предлагается создание цифровой СПД на основе сети спутниковой связи (ССС), состоящей из КА, представляющих собой CP, связанные между собой межспутниковыми линиями связи (МЛС) только в одной орбитальной плоскости (ОП).In order to ensure information exchange in real time with any spacecraft (SC) of multi-satellite orbital groups (MG) that are outside the radio visibility zones (ZRV) of earth stations for receiving and transmitting information (ES) located on the territory of Russia and launched into circular orbits without the use of an additional constellation of repeater satellites (CP), it is proposed to create a digital STN based on a satellite communications network (SCN) consisting of spacecraft representing CPs interconnected by inter-satellite communication lines (ILS) in only one orbital plane (OP).

В качестве вариантов таких МГ могут быть низкоорбитальные и среднеорбитальные группировки спутниковой связи, дистанционного зондирования Земли, спутниковой навигации и другие космические системы различного назначения.Low-orbit and medium-orbit constellations of satellite communications, remote sensing of the Earth, satellite navigation and other space systems for various purposes can be options for such MGs.

Из уровня техники известны способы маршрутизации в сети спутниковой связи на негеостационарных космических аппаратах, например, способ с передачей обслуживания для нескольких шлюзов посредством спутниковой системы (см. US 10381748 В2, опубл. 13.08.2019). Система спутниковой связи обеспечивает передачу обслуживания между спутниками и несколькими шлюзами. Терминалы связываются с первым шлюзом через первый спутник, когда лучи первого спутника пересекают регион. Второй шлюз находится на связи с первым спутником и передает передачу второму спутнику. Первый шлюз находится в первом местоположении. Второй шлюз находится во втором месте, отделенном от первого места в орбитальном направлении. Терминалы переключаются на второй спутник, когда лучи второго спутника начинают пересекать область, и терминалы начинают подключаться и связываться со вторым шлюзом через второй спутник. После того, как все терминалы из множества терминалов перейдут на второй спутник, первый шлюз переключится на второй спутник, а затем терминалы в регионе свяжутся с первым шлюзом через второй спутник.Routing methods in a satellite communication network on non-geostationary spacecraft are known from the prior art, for example, a method with handover for several gateways via a satellite system (see US 10381748 B2, publ. 13.08.2019). The satellite communication system provides handover between satellites and multiple gateways. The terminals communicate with the first gateway via the first satellite when the beams of the first satellite cross the region. The second gateway is in communication with the first satellite and transmits the transmission to the second satellite. The first gateway is in the first location. The second gateway is at a second location separated from the first location in the orbital direction. The terminals switch to the second satellite when the beams of the second satellite begin to cross the area, and the terminals begin to connect and communicate with the second gateway through the second satellite. After all terminals of the plurality of terminals have switched to the second satellite, the first gateway will switch to the second satellite, and then the terminals in the region will communicate with the first gateway via the second satellite.

Недостатком предложенного способа является низкая эффективность передачи информации.The disadvantage of the proposed method is the low efficiency of information transfer.

Наиболее близким аналогом, по мнению заявителя, является межспутниковая орбитальная группировка (см. RU 2660113, опубл 05.07.2018), где все КА связаны между собой межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости.The closest analogue, according to the applicant, is an inter-satellite constellation (see RU 2660113, published on 07/05/2018), where all spacecraft are interconnected by inter-satellite communication lines in one orbital plane.

В предлагаемой архитектуре построения МГ одной из основных проблем информационного обмена является задача передачи информации от КА, находящегося вне ЗРВ земных станций, на один из КА, установивших связь с ЗС. При наличии МЛС только в одной ОП возможны лишь два варианта передачи информации по МЛС: соседнему КА по ходу движения или соседнему КА по ходу против движения. Таким образом, способы маршрутизации потоков информации при организации связи между соседними КА только в одной ОП представлены одним вариантом, основанном на алгоритме поиска кратчайшего пути к КА, установивших связь с ЗС.In the proposed architecture for building the MG, one of the main problems of information exchange is the task of transmitting information from the SC, which is outside the ground stations, to one of the SCs that have established communication with the ES. If there is an MLS in only one SU, only two options for transmitting information over the MLS are possible: to a neighboring spacecraft in the direction of travel or to a neighboring spacecraft in the direction opposite to the movement. Thus, the methods for routing information flows when organizing communication between neighboring SCs in only one OP are represented by one option based on the algorithm for finding the shortest path to SCs that have established communication with the ES.

Из области техники известен, применяемый в компьютерных сетях, протокол Routing Information Protocol (RIP), заключающийся в подсчете и сравнении количества пунктов ретрансляции («хопов», hops), представленных маршрутизаторами, на пути от источника к получателю информации.Known from the field of technology, used in computer networks, is the Routing Information Protocol (RIP), which consists in counting and comparing the number of relay points ("hops", hops) represented by routers on the way from the source to the recipient of information.

Однако, протокол маршрутизации RIP не подходит для решения поставленной выше задачи, т.к. обладает следующими недостатками:However, the RIP routing protocol is not suitable for solving the above problem, because has the following disadvantages:

- имеет ограничение на количество пунктов ретрансляции - их может быть не более 16;- has a limit on the number of relay points - there can be no more than 16;

- строит маршрут только к одному заданному статическому получателю, а в нашем случае необходимо решение задачи выбора одного из нескольких КА, установивших связь с ЗС;- builds a route to only one given static recipient, and in our case it is necessary to solve the problem of choosing one of several satellites that have established communication with the ES;

- кроме того, получатели информации - КА, установившие связь с ЗС, постоянно меняются. Это обусловлено их орбитальным движением относительно Земли.- in addition, the recipients of information - the spacecraft that have established contact with the AP, are constantly changing. This is due to their orbital motion relative to the Earth.

Соответственно, существует необходимость устранить, по меньшей мере, часть упомянутых выше недостатков. В частности, существует потребность в способе, позволяющем обеспечить передачу информации от КА, находящегося вне ЗРВ земных станций, на один из КА, установивших связь с ЗС.Accordingly, there is a need to eliminate at least some of the disadvantages mentioned above. In particular, there is a need for a method to ensure the transmission of information from the SC, located outside the ERZ of the earth stations, to one of the SCs that have established communication with the ES.

Данное изобретение направлено на решение технической проблемы, связанной с повышением эффективности передачи информации.This invention is directed to solving a technical problem associated with improving the efficiency of information transmission.

Техническим результатом изобретения является создание эффективного способа маршрутизации потоков информации, критичной к задержкам, в сети спутниковой связи на негеостационарных космических аппаратах, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах.The technical result of the invention is the creation of an effective method for routing delay-critical information flows in a satellite communication network on non-geostationary spacecraft connected by inter-satellite communication lines in one orbital plane and located in circular orbits.

Технический результат достигается посредством способа определения кратчайшего пути от КА-отправителя информации к КА, установившему связь с ЗС, в предлагаемой МГ КА, связанных МЛС в одной ОП, с целью обеспечения информационного обмена КА с наземными службами, в роли которых могут выступать центр управления полетом, центр управления сетью или центр обработки специальной информации, и потребителями целевой информации (ЦИ) в режиме реального времени. При наличии МЛС только в одной ОП маршрут между КА может быть проложен либо по направлению движения КА в ОП, либо в обратном направлении по отношению к движению КА в ОП. Так как расстояния между КА в одной ОП одинаковы, то критерием кратчайшего пути в одной ОП от КА-отправителя информации к КА, установившему связь с ЗС, является количество промежуточных КА-ретрансляторов.The technical result is achieved by means of a method for determining the shortest path from the spacecraft that sends information to the spacecraft that has established communication with the ES in the proposed MG of the spacecraft associated with the MLS in one OP, in order to ensure the information exchange of the spacecraft with ground services, which can be the flight control center , network control center or special information processing center, and consumers of target information (CI) in real time. If there is an MLS in only one SP, the route between the SC can be laid either in the direction of the SC movement to the OP, or in the opposite direction with respect to the SC movement in the OP. Since the distances between SVs in one SS are the same, the criterion for the shortest path in one SS from the SV-sender of information to the SV that has established communication with the ES is the number of intermediate SV-retransmitters.

Заявленный технический результат достигается посредством создания алгоритма маршрутизации, учитывающего специфику ССС на НГСО.The claimed technical result is achieved by creating a routing algorithm that takes into account the specifics of the CCC in non-GSO.

Достижение технического результата осуществляется за счет:Achievement of the technical result is carried out due to:

- постоянного обмена информацией о КА, установивших связь с ЗС;- continuous exchange of information about the spacecraft that established contact with the AP;

- постоянного подсчета количества пунктов ретрансляции, в роли которых выступают КА, на пути к КА, установивших связь с ЗС, и динамического выбора кратчайшего из них;- constant counting of the number of relay points, in the role of which the spacecraft act, on the way to the spacecraft that have established communication with the ES, and dynamic selection of the shortest of them;

- адаптивного изменения направления передачи информации при обрыве связи в одном из направлений.- adaptive change in the direction of information transmission when the connection is broken in one of the directions.

Заявленное изобретение проиллюстрировано следующими фигурами:The claimed invention is illustrated by the following figures:

фиг. 1 - схема организации связи КА-отправителя информации, находящегося в ОП-1 и КА-получателя информации, находящегося в ОП-1 или в ОП-2 при условии, что ЗС-1 одновременно установила связь с ОП-1 и с ОП-2;fig. 1 - communication organization diagram of the SC-sender of information located in OP-1 and the SC-receiver of information located in OP-1 or OP-2, provided that ES-1 simultaneously established communication with OP-1 and OP-2 ;

фиг. 2 - схема организации связи КА-отправителя информации, находящегося в ОП-1 и КА-получателя информации, находящегося в ОП-2 при условии, что ЗС-1 установила связь с ОП-1, и ЗС-2 установила связь с ОП-2;fig. 2 - communication organization diagram of the SC-sender of information located in OP-1 and the SC-receiver of information located in OP-2, provided that ES-1 has established communication with OP-1, and ES-2 has established communication with OP-2 ;

фиг. 3 - схема организации связи КА-отправителя информации, находящегося в ОП-1, с наземными службами и получателями ЦИ;fig. 3 - diagram of the organization of communication of the spacecraft-sender of information, located in OP-1, with ground services and recipients of CI;

фиг. 4 - схема организации связи наземных служб и получателей ЦИ с КА-получателем информации, находящимся в ОП-1;fig. 4 - diagram of the organization of communication between ground services and DI receivers with the SC-receiver of information located in OP-1;

фиг. 5 - алгоритм маршрутизации от КА-отправителя информации, находящегося в ОП-1 к КА-получателю, находящегося в ОП-2;fig. 5 - routing algorithm from the KA-sender of information, located in OP-1 to the KA-receiver, located in OP-2;

Фиг. 6 - алгоритм маршрутизации от КА-отправителя информации, находящегося в ОП-1 к наземным службам и получателям ЦИ;Fig. 6 - routing algorithm from the spacecraft-sender of information located in OP-1 to ground services and recipients of CI;

Фиг. 7 - алгоритм маршрутизации от наземным служб к КА-получателю информации, находящегося в ОП-1;Fig. 7 - routing algorithm from terrestrial services to the SC-receiver of information located in OP-1;

Фиг. 8 - алгоритм маршрутизации от получателей ЦИ к КА-получателю информации, находящегося в ОП-1.Fig. 8 - routing algorithm from CI receivers to the KA-receiver of information located in OP-1.

С целью упрощения на фигурах 1-10 изображено только то оборудование, которое функционально задействовано в конкретном случае.For the sake of simplicity, figures 1-10 show only the equipment that is functionally involved in a particular case.

Позиции на фигурах 1-10 обозначают следующее:Positions in figures 1-10 indicate the following:

1 - КА-отправитель информации (инф.), находящийся в ОП-1;1 - KA-sender of information (inf.), located in OP-1;

2 - бортовой маршрутизатор (БМ) КА-отправителя информации;2 - onboard router (BM) of the SV-sender of information;

3 - базы данных зарегистрированных в ЗС космических аппаратов (БД) КА-отправителя;3 - databases of space vehicles (DB) of the sender spacecraft registered in the ES;

4 - первый комплект бортового радиотехнического комплекса (БРТК-1) МЛС КА-отправителя информации;4 - the first set of the onboard radio-technical complex (BRTK-1) of the MLS of the spacecraft-sender of information;

5 - промежуточный КА-ретранслятор информации ОП-1;5 - intermediate KA-transmitter of information OP-1;

6 - БМ промежуточного КА-ретранслятора информации, ОП-1;6 - BM of the intermediate spacecraft information relay, OP-1;

7 - БРТК-1 МЛС КА-ретранслятора информации ОП-1;7 - BRTK-1 MLS of the KA-transmitter of information OP-1;

8 - второй комплект бортового радиотехнического комплекса (БРТК-2) МЛС КА-ретранслятора информации ОП-1;8 - the second set of onboard radio-technical complex (BRTK-2) MLS KA-transmitter information OP-1;

9 - КА, установивший (уст.) связь с ЗС-1 в ОП-1;9 - spacecraft that established (set) communication with ES-1 in OP-1;

10 - БМ КА-установившего связь с ЗС-1 в ОП-1;10 - BM of the spacecraft that established communication with AP-1 in OP-1;

11 - БРТК-1 МЛС КА, установившего связь с ЗС-1 в ОП-1;11 - BRTK-1 MLS of the spacecraft that established communication with AP-1 in OP-1;

12 - БРТК ФЛС КА, установившего связь с ЗС-1 в ОП-1;12 - BRTK FLS of the spacecraft that established communication with ES-1 in OP-1;

13 - ЗС-1, установившего связь с КА в ОП-1;13 - AP-1, which established communication with the spacecraft in OP-1;

14 - маршрутизатор ЗС-1, установившей связь с КА в ОП-1;14 - router ZS-1, which established communication with the spacecraft in OP-1;

15 - первый комплект радиотехнического комплекса (РТК-1) ЗС-1, установившей связь с КА в ОП-1;15 - the first set of the radio engineering complex (RTK-1) ZS-1, which established communication with the spacecraft in OP-1;

16 - второй комплект радиотехнического комплекса (РТК-2) ЗС-1, установившей связь с КА в ОП-2;16 - the second set of the radio engineering complex (RTK-2) ZS-1, which established communication with the spacecraft in OP-2;

17 - КА, установивший связь с ЗС-1 в ОП-2;17 - spacecraft that established communication with AP-1 in OP-2;

18 - БМ КА-установившего связь с ЗС-1 в ОП-2;18 - BM of the spacecraft that established communication with AP-1 in OP-2;

19 - БРТК ФЛС КА, установившего связь с ЗС-1 в ОП-2;19 - BRTK FLS of the spacecraft that established communication with ES-1 in OP-2;

20 - БД ЗС-2 ОП-2;20 - DB ZS-2 OP-2;

21 - БРТК-1 МЛС КА, установившего связь с ЗС-1 в ОП-2;21 - BRTK-1 MLS of the spacecraft that established communication with AP-1 in OP-2;

22 - промежуточный КА-ретранслятор информации в ОП-2;22 - intermediate spacecraft information relay in OP-2;

23 - БМ промежуточного КА-ретранслятора информации в ОП-2;23 - BM of the intermediate KA-transmitter of information in OP-2;

24 - БРТК-1 МЛС КА-ретранслятора информации ОП-2;24 - BRTK-1 MLS of the KA-transmitter of information OP-2;

25 - БРТК-2 МЛС КА-ретранслятора информации ОП-2;25 - BRTK-2 MLS of the SC information relay OP-2;

26 - КА-получатель информации;26 - KA-receiver of information;

27 - БМ КА-получателя информации;27 - BM KA-receiver of information;

28 - БРТК-1 МЛС КА-получателя информации; 29-БД ЗС-1;28 - BRTK-1 MLS KA-receiver of information; 29-BD ZS-1;

30 - ЗС-2, установившая связь с КА, ОП-2;30 - ZS-2, which established contact with the spacecraft, OP-2;

31 - маршрутизатор ЗС-2, установившей связь с КА ОП-2;31 - router ZS-2, which established communication with the SC OP-2;

32 - РТК-1 ЗС-2, установившей связь с КА ОП-2;32 - RTK-1 ZS-2, which established communication with the SC OP-2;

33 - БД наземных служб;33 - DB of ground services;

34 - наземные службы;34 - ground services;

35 - маршрутизатор наземных служб;35 - terrestrial services router;

36 - получатели ЦИ;36 - CI recipients;

37 - маршрутизатор получателей ЦИ; 38-БРТК-2 МЛС КА 9;37 - router of CI receivers; 38-BRTK-2 MLS KA 9;

39 - КА-получатель информации, находящийся в ОП-1;39 - SC-receiver of information located in OP-1;

40 - бортовой маршрутизатор КА-получателя информации в ОП-1;40 - onboard router of the spacecraft-receiver of information in OP-1;

41 - БРТК-1 МЛС КА-получателя информации.41 - BRTK-1 MLS KA-receiver of information.

Предлагаемый способ маршрутизации информации в ССС на негеостационарных космических аппаратах (НГС) КА, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах заключается в следующем.The proposed method for routing information to the SSN on non-geostationary spacecraft (NGS) SC, connected by inter-satellite communication lines in one orbital plane and located in circular orbits, is as follows.

КА, находящиеся в ЗРВ земных станций, устанавливают с ними связь с целью обеспечения информационного обмена с ЗС, а также с целью - ретрансляции информации на ЗС от других КА одной с ними ОП. После установления связи с ЗС, КА сообщают по МЛС об этом всем КА одной с ними ОП. В свою очередь земные станции так же обмениваются между собой информацией о КА, установивших с ними связь. Информация о КА, установивших связь с ЗС, хранится в каждом КА, в каждой ЗС и в наземных службах в базах данных (БД) зарегистрированных в ЗС космических аппаратов.The spacecraft located in the ground stations' ZRV establish communication with them in order to provide information exchange with the ES, as well as to relay information to the ES from other SCs of the same UE. After establishing communication with the AP, the SC informs all the SC of the same UE via the MLS about this. In turn, earth stations also exchange information about the spacecraft that have established communication with them. Information about the spacecraft that established communication with the ES is stored in each SC, in each ES and in ground services in the databases (DB) of spacecraft registered in the ES.

Логическое значение функциональных элементов в предлагаемой ССС на НГС КА, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах, следующее:The logical meaning of the functional elements in the proposed SSS on the NGS SC, connected by inter-satellite communication lines in one orbital plane and located in circular orbits, is as follows:

- КА, соединенные МЛС в одной ОП представляют собой спутниковую автономную систему (Satellite Autonomous System, SatAS);- SC connected by MLS in one OP represent a satellite autonomous system (Satellite Autonomous System, SatAS);

- вся МГ, состоящая из отдельных ОП, выполняющих функции AS, представляет собой спутниковую глобальную вычислительную сеть (Satellite Wide Area Network, Sat WAN);- the entire MG, consisting of separate OPs performing AS functions, is a satellite wide area network (Satellite Wide Area Network, Sat WAN);

- бортовой маршрутизатор КА, не установивший связь с ЗС, выполняет функции спутникового внутреннего маршрутизатора (Satellite Internal Router, SatIR) AS;- the onboard router of the spacecraft, which has not established communication with the ES, performs the functions of a satellite internal router (Satellite Internal Router, SatIR) AS;

- бортовой маршрутизатор КА, установивший связь с ЗС, выполняет функции спутникового граничного маршрутизатора (Satellite Border Router, SatBR) AS;- the onboard router of the spacecraft, which has established communication with the ES, performs the functions of a satellite border router (Satellite Border Router, SatBR) AS;

- маршрутизатор ЗС, установившей связь с КА, выполняет функции граничного маршрутизатора (Border Router, BR) глобальной вычислительной сети (Wide Area Network, WAN);- the router of the AP that has established communication with the satellite performs the functions of a border router (Border Router, BR) of the Wide Area Network (WAN);

- земная станция, установившая связь одновременно с двумя или более ОП, выполняет функции виртуальной МЛС между этими ОП;- an earth station that has established communication simultaneously with two or more UEs, performs the functions of a virtual MLN between these UEs;

- две и более земные станции, установившие связь с КА, связанные НЛС, так же выполняет функции виртуальной МЛС между ОП.- two or more earth stations that have established communication with the spacecraft, connected by the NLS, also perform the functions of a virtual MLS between the OP.

На принадлежность КА к той или SatAS указывают их IP-адреса. При определении маршрута бортовой маршрутизатор КА-отправителя читает IP-адреса назначения и, в зависимости от того в каких SatAS находятся получатели, строит разные кратчайшие маршруты.The affiliation of the spacecraft to one or SatAS is indicated by their IP addresses. When determining the route, the on-board router of the KA-sender reads the destination IP addresses and, depending on which SatAS the recipients are in, builds different shortest routes.

Если IP-пакет предназначен КА, находящийся в другой SatAS (ОП), то бортовой маршрутизатор КА осуществляет подсчет количества промежуточных КА-ретрансляторов при передаче информации по направлению движения КА в ОП и в противоположном направлении. Затем по критерию минимального количества промежуточных КА-ретрансляторов определяет кратчайший маршрут к КА установившему связь с ЗС.If the IP packet is intended for an SC located in another SatAS (SS), then the SC onboard router counts the number of intermediate SC repeaters when transmitting information in the direction of the SC movement to the SS and in the opposite direction. Then, according to the criterion of the minimum number of intermediate SC-relays, it determines the shortest route to the SC that has established communication with the ES.

Если длина маршрутов по направлению движения КА в ОП и в противоположном направлении одинакова, выбирается менее загруженный маршрут для передачи информации.If the length of the routes in the direction of SC movement in the OP and in the opposite direction is the same, a less loaded route is selected for information transmission.

Маршрутизатор ЗС читает IP-адреса и если они предназначены КА, находящемуся в ОП, установившей связь ней связь, то с другого своего комплекта радиотехнического комплекса передает информацию на КА, установившей связь ней связь. Затем, бортовой маршрутизатор КА, установившей связь с ЗС и получивший от нее IP-пакет, определяет, что КА-получатель находится в одной с ним AS и по критерию минимального количества промежуточных внутренних бортовых маршрутизаторов определяет кратчайший маршрут к КА-получателю.The ES router reads the IP addresses and if they are intended for the SC located in the UE that has established communication with it, then from its other set of radio engineering complex transmits information to the SC that has established communication with it. Then, the onboard router of the SC that has established communication with the ES and received an IP packet from it determines that the receiving SC is located in the same AS with it and, based on the criterion of the minimum number of intermediate internal onboard routers, determines the shortest route to the destination SC.

Алгоритм маршрутизации информации от КА-отправителя до КА-получателя, находящегося в одной SatAS с КА-отравителем в ССС на НГС КА, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах заключается в следующем (см. фиг. 1).The algorithm for routing information from the SC-sender to the SC-receiver, located in the same SatAS with the SC-poisoner in the CCC on the NGS SC, connected by inter-satellite communication lines in the same orbital plane and located in circular orbits, is as follows (see Fig. 1).

Действие 1. Отправка КА-отправителя 1 информации получателям.Action 1. Sending KA-sender 1 information to recipients.

Шаг 1.1. При необходимости осуществления передачи информации от КА-отправителя 1 бортовая целевая или служебная аппаратура КА формирует массив информации, которая поступает по внутренней бортовой сети передачи данных (СПД) на внутренний порт бортового маршрутизатора 2 КА-отправителя 1.Step 1.1. If it is necessary to transfer information from the SV-sender 1, the onboard target or service equipment of the SV forms an array of information that arrives via the internal onboard data transmission network (IDN) to the internal port of the onboard router 2 of the SV-sender 1.

Шаг 1.2. БМ 2 КА 1 читает IP-адреса назначения и если IP-пакет предназначен получателю (КА 39), находящийся с ним в одной AS (в данном случае - это ОП-1), то бортовой маршрутизатор 2 КА 1 по критерию минимального количества промежуточных КА-ретрансляторов определяет кратчайший маршрут к КА-получателю 39.Step 1.2. BM 2 KA 1 reads the destination IP addresses and if the IP packet is intended for the recipient (KA 39) located with him in the same AS (in this case, it is OP-1), then the onboard router 2 KA 1 according to the criterion of the minimum number of intermediate KA -relays determines the shortest route to the destination SC 39.

Шаг.1.3. Если длина маршрутов по направлению движения КА в ОП и в противоположном направлении одинакова, выбирается менее загруженный маршрут для передачи информации. Информацией о загрузке межспутниковых линий связи космические аппараты периодически обмениваются между собой. Критерием оценки загрузки является композитная минимальная пропускная способность, т.е. при сравнении маршрутов сравниваются минимальные значения пропускной способности всех МЛС на маршруте передачи информации и выбирается маршрут передачи информации с максимальным значением минимальная пропускная способности МЛС.Step.1.3. If the length of the routes in the direction of SC movement in the OP and in the opposite direction is the same, a less loaded route is selected for information transmission. Spacecraft periodically exchange information about the loading of inter-satellite communication lines with each other. The criterion for evaluating the load is the composite minimum throughput, i.e. when comparing routes, the minimum throughput values of all MLSs on the information transmission route are compared and the information transmission route with the maximum value of the minimum MLS throughput is selected.

Шаг 1.4. БМ 2 КА 1 по внутренней бортовой СПД передает информацию на внутренний порт одного из комплектов БРТК МЛС (БРТК 4), установившего связь с соседним КА в МЛС в нужном направлении передачи, где происходят все необходимые преобразования информации (форматирование, кодирование и модуляция, фильтрация и усиление) для передачи по МЛС.БРТК 4 КА 1 излучает информацию по МЛС на БРТК 7 соседнего в одной орбитальной плоскости КА 5.Step 1.4. BM 2 SC 1 transmits information via the internal onboard SPD to the internal port of one of the sets of BRTK MLS (BRTK 4), which has established communication with the neighboring SC in the MLS in the desired direction of transmission, where all the necessary information transformations take place (formatting, coding and modulation, filtering and gain) for transmission via MLS.BRTK 4 KA 1 emits information via MLS to BRTK 7 adjacent in the same orbital plane KA 5.

Действие 2. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 5 информации получателям.Action 2. Retransmission by the intermediate KA relay 5 of information to recipients.

Шаг 2.1. БРТК 7 КА 5 принимает информацию по МЛС от БРТК 4 КА 1, где происходят все необходимые преобразования информации (фильтрация и усиление, демодуляция и декодирование, форматирование) для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 2.1. BRTK 7 KA 5 receives information on MLS from BRTK 4 KA 1, where all the necessary transformations of information (filtering and amplification, demodulation and decoding, formatting) take place for transmission over the internal onboard SPT.

Шаг 2.2. Затем, с внутреннего порта БРТК 7 КА 5 информация поступает на внешний порт БМ 6 КА 5 по внутренней бортовой СПД, который осуществляет маршрутизацию с другого своего внешнего порта по внутренней шине передачи данных на внутренний порт БРТК 8 КА 5.Step 2.2. Then, from the internal port of the BRTK 7 KA 5, the information arrives at the external port of the BM 6 KA 5 via the internal onboard SPD, which carries out routing from its other external port via the internal data bus to the internal port of the BRTK 8 KA 5.

Шаг 2.3. В БРТК 8 КА 5 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по МЛС и излучение информации по МЛС на БРТК 11 соседнего в одной орбитальной плоскости КА 9.Step 2.3. In BRTK 8 of SC 5, all the necessary transformations of information for transmission over the MLS and the radiation of information over the MLS to BRTK 11 of the adjacent SC 9 in the same orbital plane take place.

Действие 3. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 9 информации получателям осуществляется аналогичным образом, описанным во 2-м действии.Action 3. Retransmission by the intermediate KA-relay 9 of information to recipients is carried out in the same way as described in the 2nd action.

Действие 4. Прием информации на КА-получателе.Action 4. Reception of information on the KA-receiver.

Шаг 4.1. БРТК 41 КА 39 принимает информацию по МЛС от БРТК 38 КА 9, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 4.1. BRTK 41 KA 39 receives information on the MLS from BRTK 38 KA 9, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal onboard SPT take place.

Шаг 4.2. Затем, с внутреннего порта БРТК 41 информация поступает на внешний порт БМ 40 КА 39 по внутренней бортовой СПД, который осуществляет маршрутизацию со своего внутреннего порта по боровой внутренней СПД потребителю: на бортовую целевую или служебную аппаратуру КА 39.Step 4.2. Then, from the internal port of the BRTK 41, the information arrives at the external port of the BM 40 of the KA 39 via the internal onboard SPT, which carries out routing from its internal port via the onboard internal SPT to the consumer: to the onboard target or service equipment of the KA 39.

Алгоритм маршрутизации информации от КА-отправителя до получателя, находящегося в разных SatAS с КА-отравителем в ССС на НГС КА, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах заключается в следующем (см. фиг. 1).The algorithm for routing information from the SC-sender to the recipient located in different SatAS with the SC-poisoner in the CCC on the NGS SC, connected by inter-satellite communication lines in the same orbital plane and located in circular orbits, is as follows (see Fig. 1).

Действие 1. Отправка КА-отправителя 1 информации получателям.Action 1. Sending KA-sender 1 information to recipients.

Шаг 1.1. При необходимости осуществления передачи информации от КА-отправителя 1 бортовая целевая или служебная аппаратура КА формирует массив информации, которая поступает по внутренней бортовой СПД на внутренний порт бортового маршрутизатора 2 КА-отправителя 1.Step 1.1. If it is necessary to transfer information from the SV-sender 1, the onboard target or service equipment of the SV forms an array of information that arrives via the internal on-board DTN to the internal port of the onboard router 2 of the SV-sender 1.

Шаг 1.2. БМ 2 КА 1 читает IP-адреса назначения и если IP-пакет предназначен получателю (КА 17), находящийся в другой AS (ОП-2), то бортовой маршрутизатор 2 КА 1 по критерию минимального количества промежуточных бортовых маршрутизаторов определяет кратчайший маршрут к КА 9, установившему связь с ЗС 13.Step 1.2. BM 2 CA 1 reads the destination IP addresses and if the IP packet is intended for the recipient (CA 17) located in another AS (OP-2), then the onboard router 2 of CA 1 determines the shortest route to CA 9 by the criterion of the minimum number of intermediate onboard routers who established contact with AP 13.

Шаг 1.3. Осуществляется аналогичных образом, описанным во 1-м действии на шаге 1.3 предыдущего алгоритма.Step 1.3. It is carried out in the same way as described in the 1st step at step 1.3 of the previous algorithm.

Шаг 1.4. Осуществляется аналогичных образом, описанным во 1-м действии на шаге 1.4 предыдущего алгоритма.Step 1.4. It is carried out in the same way as described in the 1st step at step 1.4 of the previous algorithm.

Действие 2. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 5 информации получателям осуществляется аналогичным образом, описанным во 2-м действии предыдущего алгоритма.Action 2. Retransmission by the intermediate KA-relay 5 of information to recipients is carried out in the same way as described in the 2nd action of the previous algorithm.

Действие 3. Ретрансляция информации от КА 9 на ЗС 13.Action 3. Retransmission of information from SC 9 to ES 13.

Шаг 3.1. БРТК 11 КА 9 принимает информацию по МЛС от БРТК 8 КА 5, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 3.1. BRTK 11 KA 9 receives information on MLS from BRTK 8 KA 5, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal onboard SPT take place.

Шаг 3.2. С внутреннего порта БРТК 11 КА 5 информация поступает по внутренней бортовой СПД на внешний порт БМ 10 КА 5, который осуществляет чтение IP-адреса получателя и определяет, что получатель находиться в другой AS. При этом, если КА 5 установил связь с ЗС 13, то БМ 10 маршрутизирует информацию на ЗС 13 и с внешнего порта БМ 10 по бортовой внутренней СПД информация поступает на БРТК 12.Step 3.2. From the internal port of the BRTK 11 KA 5, information is received via the internal on-board SPD to the external port of the BM 10 KA 5, which reads the IP address of the recipient and determines that the recipient is located in another AS. In this case, if KA 5 has established communication with ES 13, then MU 10 routes information to ES 13 and from the external port of MU 10 via the onboard internal SPT, information is sent to BRTK 12.

Шаг 3.3 В БРТК 12 КА 9 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по ФЛС и БРТК 12 излучает информацию по ФЛС наРТК 15 ЗС 13.Step 3.3 In RTK 12, KA 9 performs all the necessary transformations of information for transmission over the FLS, and RTK 12 emits information via the FLS on RTK 15 of ES 13.

Действие 4.1. Ретрансляция информации от ЗС 13 в другую SatAS.Action 4.1. Retransmission of information from ES 13 to another SatAS.

Шаг 4.1.1. РТК 15 ЗС 13 принимает информацию по ФЛС от БРТК 12 ФЛС КА 5, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней СПД.Step 4.1.1. RTK 15 AP 13 receives information on the FLS from BRTK 12 FLS CA 5, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal SPD take place.

Шаг 4.1.2. С внутреннего порта РТК 15 информация поступает по внутренней СПД на внешний порт маршрутизатора 14 ЗС 13, который читает IP-адреса назначения и делает запрос в БД 29. Если IP-пакет предназначен получателю (КА 26), находящийся в ОП-2, КА которой установил связь с другим комплектом РТК 16 ЗС 13, то осуществляет маршрутизацию в эту ОП-2. С другого внешнего порта маршрутизатора 14 информация по внутренней СПД поступает на внутренний порт РТК 16 ЗС 13.Step 4.1.2. From the internal port of the RTK 15, information is received via the internal SPD to the external port of the router 14 of the ES 13, which reads the destination IP addresses and makes a request to the database 29. If the IP packet is intended for the recipient (KA 26) located in OP-2, the KA of which has established a connection with another set of RTC 16 AP 13, then performs routing to this OP-2. From another external port of the router 14, information on the internal SPD is sent to the internal port of the RTK 16 ES 13.

Шаг 4.1.3. В РТК 16 ЗС 13 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по ФЛС и РТК 16 ЗС 13 излучает информацию по ФЛС на БРТК 19 КА 17.Step 4.1.3. In RTK 16 AP 13 all the necessary transformations of information for transmission over the FLS and RTK 16 AP 13 emit information via the FLS to BRTK 19 KA 17.

Действие 5.1. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 17, установившим связь с ЗС 13 информации в SatAS ОП-2.Action 5.1. Retransmission by the intermediate KA-relay 17, which has established communication with the AP 13 information in the SatAS OP-2.

Шаг 5.1.1. БРТК 19 КА 17 принимает информацию по ФЛС от РТК 19 ЗС 13, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 5.1.1. BRTK 19 KA 17 receives information on the FLS from the RTK 19 AP 13, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal onboard SPT take place.

Шаг 5.1.2. С внутреннего порта БРТК 19 КА 17 информация по внутренней СПД поступает на внешний порт БМ 18 КА 17, который читает IP-адреса назначения и делает запрос в БД 20. Если IP-пакет предназначен получателю (КА 26), находящийся в одной с КА 17 ОП (в рассматриваемом варианте - ОП-2), то БМ 18 по критерию минимального количества промежуточных БМ строит кратчайший маршрут к КА-получателю 26 и осуществляет передачу информации с другого своего внешнего порта по бортовой внутренней СПД на внутренний порт БРТК 21 КА 17.Step 5.1.2. From the internal port BRTK 19 KA 17, information on the internal SPD goes to the external port BM 18 KA 17, which reads the destination IP addresses and makes a request to the database 20. If the IP packet is intended for the recipient (KA 26) located in the same KA 17 OP (in the considered version - OP-2), then BM 18, according to the criterion of the minimum number of intermediate BMs, builds the shortest route to the SC-receiver 26 and transmits information from its other external port via the onboard internal SPD to the internal port of BRTK 21 KA 17.

Шаг.5.1.3. Осуществляется аналогичных образом, описанным во 1-м действии на шаге 1.3 предыдущего алгоритма.Step.5.1.3. It is carried out in the same way as described in the 1st step at step 1.3 of the previous algorithm.

Действие 6. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 22 информации по МЛС КА-получателю 26 осуществляется аналогичным образом, описанным во 2-м действии предыдущего алгоритма.Step 6. Retransmission by the intermediate KA-relay 22 of information on the MLS to the KA-receiver 26 is carried out in the same way as described in the 2nd step of the previous algorithm.

Действие 7. Получение информации по МЛС КА-получателем 26.Action 7. Obtaining information on the ILS by the receiving SC 26.

Шаг 7.1. БРТК 28 КА 26 принимает информацию по МЛС от БРТК 25 соседнего КА 22, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 7.1. BRTK 28 KA 26 receives information on MLS from BRTK 25 adjacent KA 22, where all the necessary information conversions for transmission over the internal onboard SPT take place.

Шаг 7.2. С внутреннего порта БРТК 28 КА 26 информация по внутренней СПД поступает на внешний порт БМ 27 КА 28, который читает IP-адреса назначения и определяет кому в бортовой внутренней СПД предназначена информация (бортовой служебной аппаратуре или бортовой целевой аппаратуре). БМ 27 осуществляет передачу информации со своего внутреннего порта по бортовой внутренней СПД получателю информации (бортовой служебной аппаратуре или бортовой целевой аппаратуре).Step 7.2. From the internal port BRTK 28 KA 26 information on the internal SPT goes to the external port BM 27 KA 28, which reads the destination IP addresses and determines to whom the information is intended in the onboard internal SPT (onboard service equipment or onboard target equipment). BM 27 transmits information from its internal port via onboard internal SPT to the recipient of information (onboard service equipment or onboard target equipment).

Действие 4.2. Ретрансляция информации от ЗС 13 в другую ОП, установившую связь с другой ЗС 30.Action 4.2. Retransmission of information from ES 13 to another UE that has established communication with another ES 30.

Шаг 4.2.1. РТК 15 ЗС 13 принимает информацию по ФЛС от БРТК 12 ФЛС КА 5, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней СПД.Step 4.2.1. RTK 15 AP 13 receives information on the FLS from BRTK 12 FLS CA 5, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal SPD take place.

Шаг 4.2.2. С внутреннего порта РТК 15 информация поступает по внутренней СПД на внешний порт маршрутизатора 14 ЗС 13, который читает IP-адреса назначения, делает запрос в БД 29. Если IP-пакет предназначен получателю (КА 26), находящийся с ОП, КА которой установил связь с другой ЗС 30 (см. фиг. 2), то осуществляет маршрутизацию по НЛС на эту ЗС 30.Step 4.2.2. From the internal port of the RTK 15, information is received via the internal SPD to the external port of the router 14 of the ES 13, which reads the destination IP addresses, makes a request to the database 29. from the other ES 30 (see Fig. 2), then performs routing over the NLS to this ES 30.

Шаг.4.2.3. Маршрутизатор 31 ЗС 30 принимает информацию по НЛС, читает IP-адреса назначения и делает запрос в БД 20. Если IP-пакет предназначен получателю (КА 26), находящийся в ОП-2, КА которой установил связь с этой ЗС 30, то осуществляет маршрутизацию по МЛС КА-получателю 26. С другого внешнего порта маршрутизатора 31 информация по внутренней СПД поступает на внутренний порт РТК 32 ЗС 30.Step.4.2.3. Router 31 of ES 30 receives information on the NLS, reads destination IP addresses and makes a request to database 20. on the MLS KA-receiver 26. From another external port of the router 31, information on the internal SPD is sent to the internal port of the RTK 32 of the ES 30.

Шаг 4.2.4. В РТК 16 ЗС 13 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по ФЛС и РТК 16 ЗС 13 излучает информацию по ФЛС на БРТК 19 КА 17.Step 4.2.4. In RTK 16 AP 13 all the necessary transformations of information for transmission over the FLS and RTK 16 AP 13 emit information via the FLS to BRTK 19 KA 17.

Дальнейшие действия 5.1, 6 и 7 происходят аналогичным образом, описанным в рассматриваемом алгоритме выше.Further actions 5.1, 6 and 7 occur in the same way as described in the considered algorithm above.

Действие 4.3. Ретрансляция информации от ЗС 13 в НЛС.Action 4.3. Retransmission of information from AP 13 to the NLS.

Шаг 4.3.1. РТК 15 ЗС 13 принимает информацию по ФЛС от БРТК 12 ФЛС КА 5, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней СПД.Step 4.3.1. RTK 15 AP 13 receives information on the FLS from BRTK 12 FLS CA 5, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal SPD take place.

Шаг 4.3.2. С внутреннего порта РТК 15 информация поступает по внутренней СПД на внешний порт маршрутизатора 14 ЗС 13, который читает IP-адреса назначения и если IP-пакет предназначен получателю, находящемуся в НЛС, то - осуществляет передачу информации по НЛС этим получателям: наземным службам 34 или получателям ЦИ 36 (см. фиг. 3).Step 4.3.2. From the internal port of the RTK 15, information is received via the internal SPD to the external port of the router 14 of the ES 13, which reads the destination IP addresses and, if the IP packet is intended for a recipient located in the NLS, then transmits information via the NLS to these recipients: terrestrial services 34 or recipients CI 36 (see Fig. 3).

Шаг 4.3.3. На внешний порт маршрутизатора 35 наземных служб 34 (или маршрутизатора 37 получателей ЦИ 36) с НЛС поступает информация, который осуществляет чтение IP-адреса и определяет, кому во внутренней СПД предназначена эта информация. С внутреннего порта маршрутизатора 35 (маршрутизатора 37) информация поступает по внутренней СПД получателю, в роли которого может выступать сервер или автоматизированное рабочее место (АРМ) оператора.Step 4.3.3. The external port of the router 35 of the terrestrial services 34 (or the router 37 of the recipients of the QI 36) receives information from the NLS, which reads the IP address and determines to whom this information is intended in the internal SPD. From the internal port of the router 35 (router 37), information is received via the internal DTN to the recipient, which can be a server or an operator's workstation.

Алгоритм маршрутизации информации от наземных служб и получателей ЦИ до КА-получателя в ССС на НГС КА, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах заключается в следующем (см. фиг. 4).The algorithm for routing information from terrestrial services and CI receivers to the receiver SC in the SSS on the NGS SC, connected by inter-satellite communication lines in one orbital plane and located in circular orbits, is as follows (see Fig. 4).

Действие 1. Отправка информации от наземных служб 34 и получателей ЦИ 36 комическому аппарату-получателю.Action 1. Sending information from terrestrial services 34 and recipients DI 36 to the space vehicle-receiver.

Шаг 1.1. От АРМ оператора или сервера наземных служб 34 (или получателей ЦИ 36) информация поступает по внутренней СПД на маршрутизатор 35 наземных служб 34 (или на маршрутизатор 37 получателей ЦИ 36).Step 1.1. From the workstation of the operator or the server of terrestrial services 34 (or recipients of QI 36) the information is received via the internal SPD to the router 35 of terrestrial services 34 (or to the router 37 of recipients of QI 36).

Шаг 1.2. Маршрутизатор 37 получателей ПИ 36 читает IP-адрес и определяет, что получателем является КА (в рассматриваемом варианте - КА 1) и строит маршрут по НЛС на ближайшую ЗС (в рассматриваемом варианте - ЗС 13) с целью дальнейшей ретрансляции информации.Step 1.2. The router 37 of the recipients PI 36 reads the IP address and determines that the recipient is the SC (in the considered version - SC 1) and builds a route along the NLS to the nearest ES (in the considered variant - ES 13) for the purpose of further relaying information.

Шаг 1.3. Маршрутизатор 35 наземных служб 34 читает IP-адрес, делает запрос в БД 38 и определяет, какая из ЗС (в нашем случае - ЗС 13) установила связь с ОП-1, где находится вызываемый КА 1, и строит маршрут по НЛС к ЗС 13.Step 1.3. Router 35 of terrestrial services 34 reads the IP address, makes a request to the database 38 and determines which of the ES (in our case - ES 13) established a connection with OP-1, where the called SC 1 is located, and builds a route along the NLS to ES 13 .

Действие 2. Ретрансляция информации с ЗС в ОП-1.Action 2. Retransmission of information from the AP to OP-1.

Шаг 2.1. От маршрутизатора 37 получателей ЦИ 36 информация поступает на внешний порт маршрутизатора 31 ЗС 30, который читает IP-адрес, делает запрос в БД 20 и определяет, что ОП-1 КА-получателя 1, установила связь с ЗС 13. С другого внешнего порта маршрутизатора 31 ЗС 30 информация передается по НЛС на внешний порт маршрутизатора 14 ЗС 13.Step 2.1. From the router 37 recipients DI 36 information is sent to the external port of the router 31 ES 30, which reads the IP address, makes a request to the database 20 and determines that OP-1 KA-receiver 1, has established a connection with the ES 13. From another external port of the router 31 ES 30 information is transmitted via NLS to the external port of the router 14 ES 13.

Шаг 2.2. Маршрутизатор 14 ЗС 13 читает IP-адрес, делает запрос в БД 29 и определяет, что ОП-1 КА-получателя 1, установила связь с ЗС 13. С другого внешнего порта маршрутизатора 14 информация по внутренней СПД поступает на внутренний порт РТК 15 ЗС 13.Step 2.2. Router 14 ES 13 reads the IP address, makes a request to the database 29 and determines that OP-1 KA-recipient 1 has established a connection with ES 13. From another external port of the router 14, information on the internal SPD is sent to the internal port of the RTK 15 ES 13 .

Шаг 2.3. В РТК 15 ЗС 13 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по ФЛС и РТК 15 излучает информацию по ФЛС на БРТК 12 КА 9.Step 2.3. In RTK 15 AP 13 all the necessary transformations of information for transmission via FLS and RTK 15 emit information via FLS to BRTK 12 KA 9.

Действие 3. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 17, установившим связь с ЗС 13 информации в SatAS ОП-1.Action 3. Retransmission by the intermediate KA-relay 17, which has established communication with the ES 13, information in the SatAS OP-1.

Шаг 3.1. БРТК 12 КА 9 принимает информацию по ФЛС от РТК 15 ЗС 13, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 3.1. BRTK 12 CA 9 receives information on the FLS from the RTK 15 AP 13, where all the necessary transformations of information for transmission through the internal onboard SPT.

Шаг 3.2. С внутреннего порта БРТК 12 КА 9 информация по внутренней СПД поступает на внешний порт БМ 10 КА 9, который читает IP-адреса назначения и если IP-пакет предназначен получателю (КА 1), находящемуся в одной с ним орбитальной плоскости (в рассматриваемом варианте - ОП-1), то БМ 10 по критерию минимального количества промежуточных БМ строит кратчайший маршрут к КА-получателю 1 и осуществляет передачу информации с другого своего внешнего порта по бортовой внутренней СПД на внутренний порт БРТК 11 КА 9.Step 3.2. From the internal port of BRTK 12 KA 9, information on the internal SPD goes to the external port of BM 10 KA 9, which reads the destination IP addresses and if the IP packet is intended for the recipient (KA 1) located in the same orbital plane (in the considered version - OP-1), then BM 10, according to the criterion of the minimum number of intermediate BMs, builds the shortest route to the destination SV 1 and transmits information from its other external port via the onboard internal DTN to the internal port of BRTK 11 of SV 9.

Шаг.3.3. В БРТК 11 КА 9 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по МЛС и БРТК 11 излучает на соседний КА 5.Step.3.3. In BRTK 11, SC 9 takes place all the necessary transformations of information for transmission over the MLS and BRTK 11 emits to the neighboring SC 5.

Действие 4. Ретрансляция промежуточным КА-ретранслятором 5 информации получателям.Action 4. Retransmission by the intermediate KA-relay 5 of information to recipients.

Шаг 4.1. БРТК 8 КА 5 принимает информацию по МЛС от БРТК 11 КА 5, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 4.1. BRTK 8 KA 5 receives information on the MLS from BRTK 11 KA 5, where all the necessary transformations of information for transmission over the internal onboard SPT take place.

Шаг 4.2. Затем, с внутреннего порта БРТК 8 КА 5 информация поступает на внешний порт БМ 6 КА 5 по внутренней бортовой СПД, который осуществляет передачу информации с другого своего внешнего порта по внутренней шине передачи данных на внутренний порт БРТК 7 КА 5.Step 4.2. Then, from the internal port of the BRTK 8 KA 5, the information arrives at the external port of the BM 6 KA 5 via the internal onboard SPT, which transfers information from its other external port via the internal data bus to the internal port of the BRTK 7 KA 5.

Шаг 4.3. В БРТК 7 КА 5 происходят все необходимые преобразования информации для передачи по МЛС и излучение информации по МЛС на БРТК 4 соседнего КА 1.Step 4.3. In BRTK 7 of SC 5, all the necessary transformations of information for transmission over the MLS and the radiation of information over the MLS to BRTK 4 of the neighboring SC 1 take place.

Действие 5. Получение информации по МЛС КА-получателем 1.Action 5. Obtaining information on the MLS by the receiving SC 1.

Шаг 5.1. БРТК 4 КА 1 принимает информацию по МЛС от БРТК 7 соседнего КА 5, где происходят все необходимые преобразования информации для передачи по внутренней бортовой СПД.Step 5.1. BRTK 4 KA 1 receives information on the MLS from BRTK 7 adjacent KA 5, where all the necessary transformations of information for transmission via the internal onboard SPT take place.

Шаг 5.2. С внутреннего порта БРТК 4 КА 1 информация по внутренней СПД поступает на внешний порт БМ 2 КА 1, который читает IP-адреса назначения и определяет кому в бортовой внутренней СПД предназначена информация (бортовой служебной аппаратуре или бортовой целевой аппаратуре). БМ 2 осуществляет передачу информации со своего внутреннего порта по бортовой внутренней СПД получателю информации (бортовой служебной аппаратуре или бортовой целевой аппаратуре).Step 5.2. From the internal port of the BRTK 4 KA 1, information on the internal SPD is sent to the external port of the BM 2 KA 1, which reads the destination IP addresses and determines to whom the information is intended in the onboard internal SPT (onboard service equipment or onboard target equipment). BM 2 transmits information from its internal port via onboard internal SPT to the recipient of information (onboard service equipment or onboard target equipment).

Таким образом, заявленный способ маршрутизации потоков информации, критичной к задержкам, в сети спутниковой связи на негеостационарных космических аппаратах, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах повышает эффективности передачи информации.Thus, the claimed method for routing delay-critical information flows in a satellite communication network on non-geostationary spacecraft connected by inter-satellite communication lines in the same orbital plane and located in circular orbits increases the efficiency of information transmission.

Claims (6)

1. Способ маршрутизации потоков информации, критичной к задержкам, в сети спутниковой связи на негеостационарных космических аппаратах, связанных межспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости и расположенных на круговых орбитах, включающий передачу информации между негеостационарными космическими аппаратами, располагающимися в одной орбитальной плоскости с наземными службами и потребителями целевой информации в режиме реального времени, отличающийся тем, что1. A method for routing information flows critical to delays in a satellite communication network on non-geostationary spacecraft connected by inter-satellite communication lines in the same orbital plane and located in circular orbits, including the transfer of information between non-geostationary spacecraft located in the same orbital plane with terrestrial services and consumers of target information in real time, characterized in that космические аппараты, находящиеся в зоне радиовидимости земных станций, устанавливают с ними связь, космические аппараты передают информацию по межспутниковым линиям связи всем космическим аппаратам, расположенным в одной с ними орбитальной плоскости, земные станции также обмениваются между собой информацией о космических аппаратах, установивших с ними связь, информацию о космических аппаратах, установивших связь с земной станцией, сохраняют в каждом космическом аппарате, в каждой земной станции и в наземных службах в базах данных, зарегистрированных земных станциях космических аппаратов,spacecraft located in the radio visibility zone of earth stations establish communication with them, spacecraft transmit information via inter-satellite communication lines to all spacecraft located in the same orbital plane with them, earth stations also exchange information about spacecraft that have established communication with them , information about spacecraft that have established communication with an earth station is stored in each spacecraft, in each earth station and in terrestrial services in databases, registered earth stations of spacecraft, при определении маршрута бортовой маршрутизатор космического аппарата-отправителя читает IP-адреса назначения, при этом IP-адреса космических аппаратов указывают на их принадлежность к той или иной спутниковой автономной системе, состоящей из космических аппаратов, соединенных межеспутниковыми линиями связи в одной орбитальной плоскости, и, в зависимости от того, в каких спутниковых автономных системах находятся получатели, строит разные кратчайшие маршруты:when determining the route, the onboard router of the sending spacecraft reads the destination IP addresses, while the IP addresses of the spacecraft indicate their belonging to one or another satellite autonomous system consisting of spacecraft connected by inter-satellite communication lines in the same orbital plane, and, depending on which satellite autonomous systems the recipients are in, builds different shortest routes: если IP-пакет предназначен космическому аппарату-получателю, находящемуся в одной спутниковой автономной системе с космическим аппаратом-отправителем, то бортовой маршрутизатор космического аппарата-отправителя по критерию минимального количества промежуточных космических аппаратов-ретрансляторов определяет кратчайший маршрут к КА-получателю;if the IP packet is intended for the receiving spacecraft located in the same satellite autonomous system with the sending spacecraft, then the onboard router of the sending spacecraft determines the shortest route to the receiving spacecraft based on the criterion of the minimum number of intermediate spacecraft-retransmitters; если IP-пакет предназначен космическому аппарату, находящемуся в спутниковой автономной системе, отличной от спутниковой автономной системы, в которой расположен космический аппарат-отправитель, то бортовой маршрутизатор космического аппарата-отправителя по критерию минимального количества промежуточных космических аппаратов-ретрансляторов определяет кратчайший маршрут к космическому аппарату, установившему связь с земной станцией, маршрутизатор земной станции читает IP-адреса и, если они предназначены космическому аппарату, находящемуся в орбитальной плоскости, установившему с земной станцией связь, со своего комплекта радиотехнического комплекса передает информацию на космический аппарат, бортовой маршрутизатор космического аппарата, установившего связь с земной станцией, и получивший от нее IP-пакет определяет, что космический аппарат-получатель находится в одной с ним спутниковой автономной системе и по критерию минимального количества промежуточных космических аппаратов-ретрансляторов определяет кратчайший маршрут к космическому аппарату-получателю.if the IP packet is intended for a spacecraft located in a satellite autonomous system different from the satellite autonomous system in which the sending spacecraft is located, then the onboard router of the sending spacecraft determines the shortest route to the spacecraft based on the criterion of the minimum number of intermediate spacecraft-retransmitters that has established communication with the earth station, the earth station router reads the IP addresses and, if they are intended for the spacecraft located in the orbital plane that has established communication with the earth station, from its set of radio-technical complex transmits information to the spacecraft, the onboard router of the spacecraft that has established communication with the earth station, and the IP packet received from it determines that the receiving spacecraft is in the same satellite autonomous system with it and, according to the criterion of the minimum number of intermediate spacecraft-relays, determines the shortest route to the receiving spacecraft. 2. Способ по п. 1, в котором наземные службы представляют собой центр управления полетом, центр управления сетью или центр обработки информации.2. The method of claim 1, wherein the ground services are a mission control center, a network control center, or an information processing center.
RU2022113285A 2022-05-18 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 RU2799503C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2799503C1 true RU2799503C1 (en) 2023-07-05

Family

ID=

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2823151C1 (en) * 2023-08-14 2024-07-18 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" Device for adaptive routing of ip-packets on board of spacecraft in satellite communication networks

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6178163B1 (en) * 1998-12-11 2001-01-23 Northern Telecom Limited Optimal packet routing method and system for low earth orbit satellite communication system
US20070072603A1 (en) * 1999-01-07 2007-03-29 Wang Arthur W Method and apparatus for providing wideband services using medium and low earth orbit satellites
RU2679962C1 (en) * 2018-02-20 2019-02-14 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of assigning ip addresses in a personal satellite communication network on low-orbit satellites repeaters with zone registration of subscriber terminals
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
RU2754947C1 (en) * 2021-02-11 2021-09-08 Игорь Николаевич Пантелеймонов Personal mobile satellite communication system based on a network of low-orbit relay satellites, providing access to the internet from a portable personal subscriber terminal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6178163B1 (en) * 1998-12-11 2001-01-23 Northern Telecom Limited Optimal packet routing method and system for low earth orbit satellite communication system
US20070072603A1 (en) * 1999-01-07 2007-03-29 Wang Arthur W Method and apparatus for providing wideband services using medium and low earth orbit satellites
RU2679962C1 (en) * 2018-02-20 2019-02-14 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of assigning ip addresses in a personal satellite communication network on low-orbit satellites repeaters with zone registration of subscriber terminals
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
RU2754947C1 (en) * 2021-02-11 2021-09-08 Игорь Николаевич Пантелеймонов Personal mobile satellite communication system based on a network of low-orbit relay satellites, providing access to the internet from a portable personal subscriber terminal

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
4/issn2409-0239.2021.8.4.63.71. - EDN VDJZJD. *
М. Ю. Сорокин и др. "Анализ применимости стандартных протоколов динамической маршрутизации в сетях спутниковой связи на основе низкоорбитальных космических аппаратов" / Ракетно-космическое приборостроение и информационные системы. - 2021. - Т. 8. - N4. - С. 63-71. - *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2823151C1 (en) * 2023-08-14 2024-07-18 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" Device for adaptive routing of ip-packets on board of spacecraft in satellite communication networks
RU2844324C1 (en) * 2024-07-18 2025-07-28 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "Военный учебно-научный центр Военно-Морского Флота "Военно-морская академия им. Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова" Method for adaptive routing of ip packets on board of spacecraft in satellite communication networks

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5430729A (en) Method and apparatus for adaptive directed route randomization and distribution in a richly connected communication network
US5602838A (en) Global multi-satellite network
RU2136108C1 (en) Method for load allocation for several satellite retransmitters by extended spectrum signals from several antennas of ground stations
Maral et al. Low earth orbit satellite systems for communications
Mukherjee et al. Communication technologies and architectures for space network and interplanetary internet
US6301231B1 (en) Satellite communication system with variable rate satellite link diversity
US6985454B1 (en) ISP system using non-geosynchronous orbit satellites
CN109039434B (en) Method for secure satellite communication
US9077428B2 (en) Hybrid space system based on a constellation of low-orbit satellites working as space repeaters for improving the transmission and reception of geostationary signals
KR101215154B1 (en) Systems and methods for satellite communication
EP0849890A2 (en) Satellite low orbital communication system with connection through earth gateway
US7085562B1 (en) Method, apparatus and computer program product for implementing and organizing an AD-HOC aviation data communication network
CN1139845A (en) Low earth orbit communication satellite gateway-to-gateway relay system
WO1999005800A1 (en) Multiple spreading codes in satellite communication systems
CN110266366B (en) Data transmission cross-layer exchange method of satellite navigation system
EP4101084A1 (en) Interface satellite
US6661996B1 (en) Satellite communication system providing multi-gateway diversity to a mobile user terminal
RU2799503C1 (en) 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
WO2021225655A2 (en) Multi-user satellite system
US5828952A (en) System and method for executing signalling cut-through
US5960324A (en) Method for unobtrusive interception of satellite communication
Hu Enabling resilient and real-time network operations in space: A novel multi-layer satellite networking scheme
RU2714220C1 (en) 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
Gal-Edd et al. Evolution of the lunar network
RU2754947C1 (en) Personal mobile satellite communication system based on a network of low-orbit relay satellites, providing access to the internet from a portable personal subscriber terminal