GB-T 42247-2022 卫星通信系统组网技术规范

GB/T42247-2022卫星通信系统组网技术规范前言本文件按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件是我国空天地一体化通信领域核心组网国家标准，为GB/T42246-2022《通信用卫星地面终端测试方法》配套顶层技术规范，同步适配GB/T42018-2022、GB/T42019-20225G-A移动通信系统成套标准体系。文件针对我国低轨（LEO）、中轨（MEO）、高轨（GEO）卫星通信系统异构组网、天地融合协同、星座拓扑动态变化、跨星切换、多业务承载、抗干扰组网、算网协同适配、国产化组网兼容等行业痛点，统一卫星通信系统总体架构、组网模式、拓扑规则、协议体制、接口规范、链路适配、资源调度、安全组网、运维管理及验收技术要求。本文件解决了不同轨道卫星系统组网不互通、天地网络融合无标准、动态星座切换无规范、卫星链路与地面5G-A网络协同无序、算力与卫星资源调度脱节、复杂场景组网可靠性不足等问题，全面支撑大规模低轨卫星星座建设、应急卫星通信、海洋全域通信、野外算力节点保底通信、空天地数字孪生组网建设，是新一代通感算一体空基基础设施的基础性组网标准。本文件由全国通信标准化技术委员会（SAC/TC485）归口。本文件主要起草单位：中国信息通信研究院、国家卫星通信工程技术研究中心、三大运营商空天地通信研究院、航天科技通信研究院、6G空天地一体化技术推进组、通信算力基础设施产业联盟。本文件主要起草人：（略）本文件于2022年12月30日发布，2023年07月01日实施。1范围本文件规定了卫星通信系统组网的术语定义、缩略语、总体组网架构、组网分类、拓扑结构要求、星间/星地链路组网规则、协议与接口规范、动态星座组网机制、天地协同融合组网、资源调度策略、电磁兼容组网要求、能效组网要求、数字孪生组网适配、国产化组网兼容、安全组网、运维组网及验收判定要求。本文件适用于公用通信网、行业专网、应急通信、海洋通信、极地通信、野外算力站点配套的GEO、MEO、LEO卫星通信系统组网设计、系统建设、设备选型、网络改造、组网验收、运维优化及规模化商用。覆盖星上组网、星间组网、星地组网、天地融合组网全场景，适配5G-ANTN非地面网络架构，是国内卫星通信系统标准化组网、天地一体化融合建设、低轨星座规模化部署的法定技术依据。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T42246-2022通信用卫星地面终端测试方法GB/T42018-20225G-A移动通信系统技术要求GB/T42019-20225G-A网络关键技术测试规范GB/T41498-2022通信网络抗干扰技术规范GB/T41499-2022复杂环境通信设备抗干扰测试方法GB/T41688-2022算力网络跨节点通信协议规范GB/T40728-2021通信网络数字孪生技术规范GB/T40729-2021数字孪生通信网络建模技术要求GB/T40948-2021国产化通信设备兼容性测试方法GB/T41856-2022通信用智能配电设备技术规范GB/T41857-2022通信配电系统能效测试方法GB/T17626（所有部分）电磁兼容试验和测量技术YD/T5098-2017通信局站防雷与接地工程设计规范3GPPRelease18/19NTN非地面网络技术规范3术语和定义、缩略语3.1术语和定义3.1.1卫星通信系统组网通过星间链路、星地链路、地面回传链路，将空间卫星节点、地面关口站、卫星终端、地面5G-A网络、算力节点进行拓扑互联、协议互通、资源协同，形成全域覆盖、动态自愈、业务贯通的空天地一体化通信网络的整体架构与运行机制。3.1.2动态星座组网针对低轨卫星高速运动、拓扑时变特性，网络自动完成卫星入退网、链路重建、拓扑更新、路由切换、业务无缝接续的动态组网能力，是大规模低轨星座组网的核心特征。3.1.3星间组网同轨道、异轨道卫星之间通过星间链路实现数据中继、跨星转发、全域数据互通，不依赖地面关口站即可完成跨区域业务传输的组网模式。3.1.4天地融合组网卫星非地面网络与5G-A地面移动通信网络、承载网、算力网络深度融合，实现网络切片互通、业务无缝切换、资源联合调度、全域态势统一管控的组网形态。3.1.5卫星组网能效调度依据链路负载、卫星姿态、终端功耗、地面配电能效，动态优化组网拓扑与链路资源，降低全网能耗，实现空天地网络绿色节能组网。3.2缩略语NTN：非地面网络GEO：地球静止轨道卫星MEO：中地球轨道卫星LEO：低地球轨道卫星ISL：星间链路GW：关口站SDN：软件定义网络NFV：网络功能虚拟化4总体组网架构4.1架构分层卫星通信系统组网采用四层立体分层架构，与5G-A算网基础设施完全适配：4.1.1空间星座层：由GEO/MEO/LEO多轨道卫星节点组成，提供星间组网、全域覆盖、长距离中继传输能力。4.1.2天地接入层：包含星地链路、各类卫星地面终端、关口站，实现空口接入、业务落地、信号转换。4.1.3地面承载层：对接5G-A核心网、承载网、智能配电系统、算力节点，实现业务回传、资源调度、能效管控。4.1.4智能管控层：包含网络运维平台、数字孪生平台、算力调度平台、安全管控平台，实现全网可视、可管、可控、可推演。4.2组网设计原则4.2.1平滑融合原则：兼容现有5G-A地面网络架构，实现天地网络无缝互通、存量设备利旧。4.2.2动态自愈原则：适配低轨星座拓扑时变，支持链路中断自愈、节点故障隔离、拓扑快速重构。4.2.3全域可靠原则：满足海洋、极地、野外、高速移动场景组网连续性，抗干扰、抗衰落、抗遮挡能力达标。4.2.4算网协同原则：卫星组网资源与算力资源联动调度，适配GB/T41688算力网络协议体系。4.2.5自主可控原则：组网协议、管控架构、交互接口全面适配国产化体系，满足自主可控组网要求。5组网分类与拓扑要求5.1按轨道类型组网分类5.1.1GEO卫星组网：适用于广域稳定覆盖、长时延大容量传输、固定站点保底通信，采用静态拓扑组网，链路稳定、切换少。5.1.2MEO卫星组网：适用于中高速移动覆盖、跨区域中继，采用准动态拓扑，具备适度链路重构能力。5.1.3LEO卫星组网：适用于低时延、高速率、全域密集覆盖，采用全动态拓扑，支持卫星频繁入退网、链路实时重建。5.2按组网模式分类5.2.1星地独立组网：卫星网络独立承载业务，与地面网络物理隔离，适用于应急、涉密、专用通信场景。5.2.2天地融合组网：卫星网络与5G-A地面网络切片互通、协议互通、业务互通，适用于公众泛在通信、行业赋能、算力回传场景。5.2.3星间中继组网：依托ISL星间链路实现跨区域传输，减少地面关口站依赖，提升全域组网覆盖能力。5.3拓扑结构要求静态/准静态星座采用网状+树状混合拓扑；动态低轨星座采用自适应网状拓扑，支持局部拓扑重构、全网拓扑同步更新，拓扑更新时延≤1s，适配数字孪生实时建模要求。6链路组网技术要求6.1星间链路（ISL）组网支持同轨道、异轨道双向星间链路组网，具备链路自动捕获、对准、建立、保持、切换、中断重建能力；星间传输时延稳定、误码率低，支持大容量数据中继、跨星业务无缝转发，组网切换成功率≥99.99%。6.2星地链路组网适配各类固定式、车载、机载、船载、便携式卫星终