光信号处理方法、光信号处理系统、通信卫星及地面终端技术方案

本发明专利技术涉及光通信领域，涉及一种光信号处理方法、光信号处理系统、通信卫星及地面终端。其中，光信号处理方法，包括：通过激光终端接收光信号，将光信号分离得到光控制报文和光数据报文；基于光控制报文确定光信号对应的目的地址；判断目的地址下一跳是否为本节点，若目的地址下一跳不为本节点，则执行：生成光控制报文对应的转发光控制报文，发送至激光终端；将光数据报文直接发送至激光终端；通过激光终端发送转发光控制报文及光数据报文至下一个节点。在节点之间的光信号发送过程中，数据报文可以实现全光交换，报文在卫星内部处理时，可以不经过光

【技术实现步骤摘要】
光信号处理方法、光信号处理系统、通信卫星及地面终端


[0001]本专利技术涉及光通信领域，特别涉及一种光信号处理方法、光信号处理系统、通信卫星及地面终端。

技术介绍

[0002]卫星互联网以其全球、全程、泛在的接入能力正成为新兴空间信息技术的重要发展方向之一。卫星之间以及卫星同地面之间的信息传输最主要是借助微波通信。然而随着互联网多媒体多样化业务需求的增加、卫星载荷能力的提升，星地接入网的通信速率将从Mbit/s量级提升至Gbit/s量级，星间通信速率将从100Mbit/s量级提升至10Gbit/s量级。通信速率的激增以及微波通信频谱资源的紧缺，推动人们向更高频率方向发展，激光已成为空间高速数据传输的新兴载体。
[0003]而目前技术中，光信号在卫星通信中，需要将光信号全部转换为电信号，经过解析确认发送后，再将电信号转换为光信号，受限于电子瓶径和空间环境下对功耗的约束等因素，仅可支持Gbit/s级别的高速激光信号。另一方面，卫星空间有限，目前技术的器件数量繁多，导致载荷的重量、体积和功耗均比较大。

技术实现思路

[0004]为了上述技术问题，本公开提供一种光信号处理方法、光信号处理系统、通信卫星及地面终端。
[0005]第一方面，本公开提供一种光信号处理方法，包括：步骤S11，通过第一激光终端接收第一光信号，将所述第一光信号分离得到第一光控制报文和第一光数据报文；步骤S12，基于所述第一光控制报文确定所述第一光信号对应的第一目的地址；步骤S13，判断所述第一目的地址下一跳是否为本节点，若所述第一目的地址下一跳为第一节点，则执行步骤S14
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S16；步骤S14，生成所述第一光控制报文对应的第一转发光控制报文，发送至第二激光终端；步骤S15，将所述第一光数据报文直接发送至所述第二激光终端；步骤S16，通过所述第二激光终端发送所述第一转发光控制报文及所述第一光数据报文至所述第一节点。
[0006]在一些实施例中，所述步骤S12包括：步骤S121，通过交换控制单元获取所述第一光控制报文；步骤S122，对所述第一光控制报文进行光电转换，得到第一控制报文电信号；步骤S123，对所述第一控制报文电信号进行解码，确定所述第一目的地址。
[0007]在一些实施例中，所述光信号处理方法还包括：步骤S17，通过光交换单元获取所述第一光数据报文；所述步骤S15，包括：步骤S151，所述光交换单元响应于所述第一目的地址为所述第一节点，将光开关调整至对应的所述第二激光终端；步骤S152，通过所述光交换单元将所述第一光数据报文发送至所述第二激光终端。
[0008]在一些实施例中，所述步骤S14包括：步骤S141，通过所述交换控制单元对所述第一控制报文电信号进行电光转换，得到第一转发光控制报文；步骤S142，将所述第一转发光控制报文发送至所述第二激光终端。
[0009]在一些实施例中，所述步骤S13，判断所述第一目的地址下一跳是否为本节点，若所述第一目的地址下一跳为本节点，则执行步骤S18
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S19；步骤S18，将所述第一光数据报文进行光电转换，得到第一报文电信号；步骤S19，将所述第一报文电信号下发至相应站点。
[0010]在一些实施例中，所述步骤S18，包括：步骤S181，所述光交换单元响应于所述第一目的地址为所述本节点，将所述光开关调整至所述本节点；步骤S182，通过所述光交换单元将所述第一光数据报文发送至光汇聚单元；步骤S183，通过光汇聚单元进行光电转换，得到所述第一报文电信号。
[0011]在一些实施例中，所述光信号处理方法还包括：步骤S21，接收第二报文电信号；步骤S22，基于所述第二报文电信号，判断对应的第二目的地址是否为本节点，若所述第二目的地址下一跳为第二节点，则执行步骤S23
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S26；步骤S23，基于所述第二报文电信号，生成对应的第二控制报文电信号及第二光数据报文；步骤S24，将所述第二控制报文电信号经过电光转换，生成第二转发光控制报文，发送至第三激光终端；步骤S25，将所述第二光数据报文发送至所述第三激光终端；步骤S26，通过所述第三激光终端发送所述第二转发光控制报文及所述第二光数据报文至所述第二节点。
[0012]在一些实施例中，所述步骤S22，判断所述第二目的地址下一跳是否为本节点，若所述第二目的地址下一跳为所述本节点，则执行步骤S27；步骤S27，将所述第二报文电信号下发至相应站点。
[0013]第二方面，本公开还提供一种光信号处理系统，包括：一个或多个激光终端、交换控制单元、光交换单元；其中，所述一个或多个激光终端，用于接收和发射光信号，还用于将接收到的光信号分离得到第一光控制报文和第一光数据报文，并分别发送至所述交换控制单元和所述光交换单元；所述交换控制单元，用于获取所述第一光控制报文，并基于所述第一光控制报文确定所述第一光信号对应的第一目的地址，还用于判断所述第一目的地址下一跳是否为本节点；在所述第一目的地址下一跳为第一节点的情况下，生成所述第一光控制报文对应的第一转发光控制报文，发送至对应的激光终端，以发送至第一节点；所述光交换单元，用于获取所述第一光数据报文，并在所述第一目的地址下一跳为第一节点的情况下，用于将所述第一光数据报文直接发送至对应的激光终端，以发送至第一节点。
[0014]在一些实施例中，所述光信号处理系统还包括：光汇聚单元、电交换单元、电通信单元；所述电通信单元，用于接收和发射电信号；所述电交换单元，用于对电信号调制、解调和电信号交换；所述光汇聚单元，用于基于电信号，生成控制报文电信号和光数据报文，并将所述控制报文电信号发送至所述交换控制单元、将所述光数据报文发送至光交换单元；还用于将所述光交换单元发送的光数据报文转换为数据报文电信号，并发送至所述电交换单元，以通过所述电通信单元发射。
[0015]在一些实施例中，所述激光终端包括：光学天线、低噪放大器、分波器、第一波长变换组件、光放大器、合波器、第二波长变换组件；其中，所述光学天线，用于接收和发射光信号；所述低噪放大器，用于放大所述光学天线接收到的光信号，并发送至所述分波器；所述分波器，用于对接收到的光信号滤波，形成光控制报文和光数据报文，并将所述光控制报文发送至所述交换控制单元、将所述光数据报文发送至所述第一波长变换组件；所述第一波长变换组件，用于对所述分波器得到的光数据报文的波长进行变换，并将变换后的光数据报文发送至所述光交换单元；所述第二波长变换组件，用于对所述光交换单元发送的待发
射的光数据报文的波长进行变换，并将变换后的光数据报文发送至所述合波器；所述合波器，用于将所述交换控制单元发送的待发射的转发光控制报文、以及待发射的光数据报文进行合波，形成待发射的光信号发送至所述光放大器；所述光放大器，用于待发射的光信号进行放大并发送至所述光学天线以向外发射。
[0016]在一些实施例中，所述交换控制单元，包括：光电转换单元、非相干接收机、交换控制模块、电光转换模块；其中，所述光电转换单元，与所述一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光信号处理方法，其特征在于，包括：步骤S11，通过第一激光终端接收第一光信号，将所述第一光信号分离得到第一光控制报文和第一光数据报文；步骤S12，基于所述第一光控制报文确定所述第一光信号对应的第一目的地址；步骤S13，判断所述第一目的地址下一跳是否为本节点，若所述第一目的地址下一跳为第一节点，则执行步骤S14
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S16；步骤S14，生成所述第一光控制报文对应的第一转发光控制报文，发送至第二激光终端；步骤S15，将所述第一光数据报文直接发送至所述第二激光终端；步骤S16，通过所述第二激光终端发送所述第一转发光控制报文及所述第一光数据报文至所述第一节点。2.根据权利要求1所述的光信号处理方法，其特征在于，所述步骤S12包括：步骤S121，通过交换控制单元获取所述第一光控制报文；步骤S122，对所述第一光控制报文进行光电转换，得到第一控制报文电信号；步骤S123，对所述第一控制报文电信号进行解码，确定所述第一目的地址。3.根据权利要求2所述的光信号处理方法，其特征在于，所述光信号处理方法还包括：步骤S17，通过光交换单元获取所述第一光数据报文；所述步骤S15，包括：步骤S151，所述光交换单元响应于所述第一目的地址为所述第一节点，将光开关调整至对应的所述第二激光终端；步骤S152，通过所述光交换单元将所述第一光数据报文发送至所述第二激光终端。4.根据权利要求3所述的光信号处理方法，其特征在于，所述步骤S14包括：步骤S141，通过所述交换控制单元对所述第一控制报文电信号进行电光转换，得到第一转发光控制报文；步骤S142，将所述第一转发光控制报文发送至所述第二激光终端。5.根据权利要求3所述的光信号处理方法，其特征在于，所述步骤S13，判断所述第一目的地址下一跳是否为本节点，若所述第一目的地址下一跳为本节点，则执行步骤S18
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S19；步骤S18，将所述第一光数据报文进行光电转换，得到第一报文电信号；步骤S19，将所述第一报文电信号下发至相应站点。6.根据权利要求5所述的光信号处理方法，其特征在于，所述步骤S18，包括：步骤S181，所述光交换单元响应于所述第一目的地址为所述本节点，将所述光开关调整至所述本节点；步骤S182，通过所述光交换单元将所述第一光数据报文发送至光汇聚单元；步骤S183，通过光汇聚单元进行光电转换，得到所述第一报文电信号。7.根据权利要求1
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6任一项所述的光信号处理方法，其特征在于，所述光信号处理方法还包括：步骤S21，接收第二报文电信号；步骤S22，基于所述第二报文电信号，判断对应的第二目的地址是否为本节点，若所述第二目的地址下一跳为第二节点，则执行步骤S23
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S26；
步骤S23，基于所述第二报文电信号，生成对应的第二控制报文电信号及第二光数据报文；步骤S24，将所述第二控制报文电信号经过电光转换，生成第二转发光控制报文，发送至第三激光终端；步骤S25，将所述第二光数据报文发送至所述第三激光终端；步骤S26，通过所述第三激光终端发送所述第二转发光控制报文及所述第二光数据报文至所述第二节点。8.根据权利要求7所述的光信号处理方法，其特征在于，所述步骤S22，判断所述第二目的地址下一跳是否为本节点，若所述第二目的地址下一跳为所述本节点，则执行步骤S27；步骤S27，将所述第二报文电信号下发至相应站点。9.一种光信号处理系统，其特征在于，包括：一个或多个激光终端、交换控制单元、光交换单元；其中，所述一个或多个激光终端，用于接收和发射光信号，还用于将接收到的光信号分离得到第一光控制报文和第一光数据报文，并分别发送至所述交换控制单元和所述光交换单元；所述交换控制单元，用于获取所述第一光控制报文，并基于所述第一光控制报文确定所述第一光信号对应的第一目的地址，还用于判断所述第一目的地址下一跳是否为本节点；在所述第一目的地址下一跳为第一节点的情况下，生成所述第一光控制报文对应的第一转发光控制报文，发送至对应的激光终端，以发送至第...

【专利技术属性】
技术研发人员：董琳，孙思月，姜兴龙，梁广，王龙，张振华，刘高赛，
申请(专利权)人：张江国家实验室，
类型：发明
国别省市：