本发明属于天地一体化通信与认知网络，具体涉及一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法。
背景技术：
1、随着物联网技术的飞速发展和人们对随时随地接入需求的爆炸性增长，传统地面蜂窝网络在覆盖范围和网络容量等方面已无法满足人们需求。此外，随着卫星互联网被纳入我国新基建范畴以及星网公司落户河北雄安新区，空天地海一体化网络正在加快形成。然而，受到频谱和带宽的限制，应用于星地骨干链路的传统射频链路存在一定的容量瓶颈限制，无法满足人们爆炸性增长的容量需求。由于大带宽和高可靠性等优势，星地激光射频协同传输技术在近年来引起了人们的关注。
2、然而，由于激光波束极窄的特性，激光通信中对收发两端对准具有较高的要求。此外，激光通信容易受到复杂天气条件的影响，雾、雪和云等天气会对激光链路产生较大的衰减，影响链路的可靠性。相比之下，射频通信只受到降雨天气的影响，并且这些不同的天气极少同时发生。因此，将激光链路和射频链路结合起来，根据天气条件灵活选取不同链路，可以减小天气因素的影响，提升链路的传输可靠性。
3、分集技术可以提升系统的空间自由度，进一步缓解复杂天气条件对激光射频混合系统的影响。对于星地融合网络，常用的分集技术主要通过部署一个额外的地面基站或者部署一个额外的空中平台实现。考虑地面基站、高空平台和低轨卫星的上行链路场景，将分集技术与激光微波协同传输技术结合起来，在天气晴朗时通过激光链路进行中继传输。当出现雾天或者云遮挡导致激光链路不可用时，采用射频链路进行中继传输。而当出现雨天，激光链路和射频链路性能都较差时，考虑采用分集技术，将信号发送至备份的地面站或者高空平台进行中继，然后再发送到卫星节点。通过分集技术，可以最大程度上减小天气因素对激光射频混合传输系统的影响，进一步提升系统传输效能。
技术实现思路
1、为改善现有星地激光微波协同传输系统的性能，本发明提供一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，该系统包括地面站、地面光网络、高空平台、低轨卫星、激光链路和射频链路；该系统还包括一个备份地面站，用于空间分集中继，在主地面站激光链路和射频链路都不可用时采用备份地面站激光链路进行中继传输，两个地面站之间通过地面光网络进行连接。
2、本发明提供一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法，其基于上述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，该系统采用第一中继策略，具备3种工作模式，分别为第一模式11、第二模式12和第三模式13；第一模式11考虑晴朗天气，主地面站将信号通过激光链路发送到高空平台1进行中继，高空平台1通过激光链路将信号发送到卫星；第二模式12考率大雾天气，主地面站将信号通过射频链路发送到高空平台1进行中继，高空平台1通过激光链路将信号发送到卫星；第三模式13考率降雨天气，主地面站将信号通过地面光网络发送备份地面站，备份地面站将信号通过激光链路发送到高空平台2进行中继，高空平台2通过激光链路将信号发送到卫星；
3、所述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法具体如下：
4、考虑上行激光链路，在高空平台1处接收到地面站发射的光信号表示为
5、
6、其中，pg为地面站发射功率；igh为地面站到高空平台的光辐照度；xg表示地面站发射信号；nf为加性高斯白噪声，其方差为因此，在高空平台1处接收到地面站发射光信号信噪比表示为
7、
8、其中，表示光信号平均信噪比，表达式为高空平台1接收到地面站发射的光信号之后，对光信号进行放大，发送至卫星节点；
9、考虑上行射频链路，在高空平台1处接收到地面站发射的射频信号表示为
10、
11、其中，hgh表示信道增益；hl表示链路衰减系数；nγ为加性高斯白噪声，其方差为在高空平台处接收到地面站发射射频信号信噪比表示为
12、
13、式中，表示射频信号平均信噪比，表达式为|hgh|表示对hgh进行取模运算；
14、高空平台1接收到射频信号之后，通过光电二极管将其转化为光信号，发送至卫星节点；
15、在卫星节点处，接收到高空平台发送的直接放大的光信号或者由射频信号转化的光信号，其光信号和信噪比分别表示为
16、
17、
18、式中，ph表示高空平台发射功率；gf表示放大系数；η为光电转化系数；ihs表示卫星到高空平台辐照度；xhs为高空平台放大后的信号；ns为加性高斯白噪声，其方差为为卫星节点接收到光信号平均信噪比，表达式为
19、第一模式11，即晴朗天气条件下地面站-高空平台-卫星双跳激光传输模式，考虑适用于不同湍流条件的málaga信道分布模型，将大气衰减和指向误差影响考虑在内，第一模式11主地面站到高空平台1激光链路信噪比的概率密度函数表达式为
20、
21、其中，γ表示信噪比；ξ1为衡量指向误差严重程度的参数；α1是表示大规模辐照度波动的散射参数；β1是表征衰落参数数量的自然数；m1表示计数因子；为meijer’g函数，m、n、p、q为表征变量个数的非负整数，当使用外差探测技术时b＝1，当使用直接强度探测技术时b＝2；μ1表示地面站到高空平台链路的平均信噪比，当使用外差探测技术时当使用直接强度探测技术时g表示散射分量的平均功率；ω'表示相干部分的平均功率；中间变量γ(·)表示gamma函数；中间变量其中和式(7)中b1分别表示为
22、
23、
24、根据式(7)得到第一模式11信噪比的累积分布函数为
25、
26、式中，中间变量中间变量e1和e2分别表示meijer’g函数中对应的项；
27、第二模式12，即大雾天气条件下地面站-高空平台-卫星射频激光传输模式，考虑nakagami-m分布，主地面站到高空平台1射频链路信噪比的概率密度函数和累积分布函数分别表示为
28、
29、
30、式中，mt表示衰落严重性参数；nt表示天线数目；exp(·)表示指数函数；γ(·)表示gamma函数，γ(x,y)表示上不完全gamma函数，其中x和y表示函数参数；考虑时延的影响，高空平台1实际接收到的信噪比并不等于γrf，两者具有相关性；假设和γrf的相关系数为ρ，其联合概率密度函数表示为
31、
32、式中表示修正1类mnt-1阶贝塞尔函数；
33、第三模式13，即降雨天气条件下地面站-高空平台-卫星备份激光传输模式，同样考虑málaga信道分布模型，并将大气衰减、指向误差考虑在内，第三模式13备份地面站到高空平台2激光链路信噪比的累积分布函数为
34、
35、其中，γghb与γgh表示的含义相同，但是数值不同；中间变量中间变量a2的计算方式与a1相同，含义也相同；的含义和计算方式与相同，所不同的是需要将参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α2，β2和ξ2；参数α2，β2和ξ2与参数α1，β1和ξ1具有相同的含义，但是数值不同，α2和β2表示不同天气条件引起的不同衰减，ξ2表示不同程度的指向误差；e3和e4与e1和e2含义相同，均表示meijer’g函数中对应的项，e3和e4的具体表达式为，b2的表达式和含义与b1相同，b2的表达式可以通过将b1中的参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α2，β2和ξ2获得，中的b表示幂级数；μ2表示平均信噪比，当采用直接强度探测技术时当采用外差探测技术时与表示的含义相同，但是数值不同；
36、考虑málaga信道分布模型，三种模式下高空平台到卫星信噪比的累积分布函数为
37、
38、其中，中间变量中间变量a3的含义和计算方式与a1相同，的含义和计算方式与相同，所不同的是需要将参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α3，β3和ξ3；参数α3，β3和ξ3与参数α1，β1和ξ1具有相同的含义，但是数值不同，α3和β3表示不同天气条件引起的不同衰减，ξ3表示不同程度的指向误差；e5和e6与e1和e2含义相同，都表示meijer’g函数中对应的项，具体表达式为，b3的表达式和含义与b1相同，b3的表达式通过将b1中的参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α3，β3和ξ3获得，中的b表示幂级数；μ3表示高空平台到卫星的平均信噪比，当采用直接强度探测技术时当采用外差探测技术时
39、激光链路的信道衰减系数表示为il＝exp(-α0l1)；α0表示的链路衰减因子；l1表示激光链路长度；射频链路衰减系数表示为其中和分别表示发射天线和接收天线增益；f表示射频频率；ωoxy和ωrain表示分别由氧气和降雨散射吸收引起的衰减；l2表示射频链路长度；链路距离的计算方式为，地面站到高空平台链路距离为hp表示高空平台高度；hg表示地面站高度；表示地面站天顶角；高空平台到卫星的链路距离为其中hs表示卫星高度；表示高空平台天顶角。
40、此外，提供一种对上述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法进行性能评价的方法，通过中断概率、误码率和遍历容量进行性能评价，具体如下：
41、中断概率定义为接收信噪比低于所设置的信道阈值的概率，对于不同传输模式，中断概率表示为
42、
43、其中，γth表示中断阈值；表示不同模式的信噪比累积分布函数；γi表示模式i的端到端信噪比，i＝1,2,3分别表示上述三种不同的模式；pout,i(γth)表示模式i的中断概率；当i＝1，即第一模式11时，的表达式为
44、
45、其中，γth表示链路信噪比阈值；μ1表示地面站到高空平台链路的平均信噪比；表示二元fox’s h函数；表示地面站到高空平台中断概率，其表达式通过将γth带入式(10)得到γth；
46、当i＝2时，即第二模式12时，的表达式为
47、
48、其中，表示二项分布函数，k和n表示中间计数变量，为非负整数；
49、当i＝3时，即第三模式13时，的表达式通过将中的参数α1，β1，ξ1和μ1分别替换为参数α2，β2，ξ2和μ2得到；
50、3种不同的模式下，第一中继策略系统的平均中断概率表示为其中πi表示不同模式的发生概率；
51、不同调制方式下，链路的误码率表示为
52、
53、其中，pe,i表示模式i的误码率，i＝1,2,3，σ，n0，p，qu均是与探测方式和调制方式相关的系数，中p表示幂级数，u表示中间计数变量；γ(p)表示p对应的gamma函数值，x表示积分变量，考虑直接强度探测方式，当i＝1时，将式(17)带入式(19)，第一模式11的误码率表示为
54、
55、其中，第二行公式中的“-”代表此处没有变量，fp为地面站到高空平台误码率，表达式为
56、
57、当i＝2时，将式(18)带入式(19)，第二模式12的误码率表示为
58、
59、其中p＝k+mnt-1，变量p和q为中间变量；
60、当i＝3时，第三模式13的误码率pe,3通过将pe,1中的参数α1，β1，ξ1和μ1分别替换为参数α2，β2，ξ2和μ2得到；
61、3种不同的模式下，第一中继策略系统的平均误码率表示为
62、遍历容量是衡量星地骨干链路传输能力的重要性能指标，当i＝1时，第一模
63、式11的遍历容量表达式为
64、
65、其中，wf表示激光链路的带宽，τ为与探测方式相关的系数，对于直接强度探测方式τ＝e/2π，表示γ1的概率分布函数；式(23)中的对数函数能够转化为meijer’g函数的形式，表达式为
66、
67、通过对式(17)求导得到，表达式为
68、
69、考虑直接强度探测方式，将式(25)带入式(23)，第一模式11的遍历容量表示为
70、
71、其中，中间变量fs表示地面站到高空平台的链路容量，表达式为
72、
73、当i＝2时，第二模式12的遍历容量表达式为
74、
75、式中wr表示射频链路带宽，为的互补函数，具体表达式为
76、
77、将式(18)和(29)代入式(28)，第二模式12遍历容量表示为
78、
79、当i＝3时，第三模式13的遍历容量通过将中的参数α1，β1，ξ1和μ1分别替换为参数α2，β2，ξ2和μ2得到；
80、3种不同的模式下，第一中继策略系统的平均遍历容量表示为
81、在本发明的一个具体实施例中，激光链路采用ook调制，n0＝1，qu＝1/2。
82、另外，提供一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，该系统包括地面站、地面光网络、高空平台、低轨卫星、激光链路和射频链路；该系统还包括一个备份高空平台，用于空间分集中继，在主地面站激光链路和射频链路都不可用时，采用备份高空平台进行中继传输，地面站和高空平台之间通过无线光链路进行连接。
83、还提供一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法，其基于上述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，该系统采用第二中继策略，具备3种工作模式，分别为第一模式11、第二模式12和第四模式14；第一模式11考虑晴朗天气，主地面站将信号通过激光链路发送到高空平台1进行中继，高空平台1通过激光链路将信号发送到卫星；第二模式12考率大雾天气，主地面站将信号通过射频链路发送到高空平台1进行中继，高空平台1通过激光链路将信号发送到卫星；第四模式14考率降雨天气，主地面站将信号通过无线光链路发送到高空平台2进行中继，高空平台2通过激光链路将信号发送到卫星；
84、所述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法具体如下：
85、考虑上行激光链路，在高空平台1处接收到地面站发射的光信号表示为
86、
87、其中，pg为地面站发射功率；igh为地面站到高空平台的光辐照度；xg表示地面站发射信号；nf为加性高斯白噪声，其方差为因此，在高空平台1处接收到地面站发射光信号信噪比表示为
88、
89、其中，表示光信号平均信噪比，表达式为高空平台1接收到地面站发射的光信号之后，对光信号进行放大，发送至卫星节点；
90、考虑上行射频链路，在高空平台1处接收到地面站发射的射频信号表示为
91、
92、其中，hgh表示信道增益；hl表示链路衰减系数；nγ为加性高斯白噪声，其方差为在高空平台处接收到地面站发射射频信号信噪比表示为
93、
94、式中，表示射频信号平均信噪比，表达式为|hgh|表示对hgh进行取模运算；
95、高空平台1接收到射频信号之后，通过光电二极管将其转化为光信号，发送至卫星节点；
96、在卫星节点处，接收到高空平台发送的直接放大的光信号或者由射频信号转化的光信号，其光信号和信噪比分别表示为
97、
98、
99、式中，ph表示高空平台发射功率；gf表示放大系数；η为光电转化系数；ihs表示卫星到高空平台辐照度；xhs为高空平台放大后的信号；ns为加性高斯白噪声，其方差为为卫星节点接收到光信号平均信噪比，表达式为
100、第一模式11，即晴朗天气条件下地面站-高空平台-卫星双跳激光传输模式，考虑适用于不同湍流条件的málaga信道分布模型，将大气衰减和指向误差影响考虑在内，第一模式11主地面站到高空平台1激光链路信噪比的概率密度函数表达式为
101、
102、其中，γ表示信噪比；ξ1为衡量指向误差严重程度的参数；α1是表示大规模辐照度波动的散射参数；β1是表征衰落参数数量的自然数；m1表示计数因子；为meijer’g函数，m、n、p、q为表征变量个数的非负整数，当使用外差探测技术时b＝1，当使用直接强度探测技术时b＝2；μ1表示地面站到高空平台链路的平均信噪比，当使用外差探测技术时当使用直接强度探测技术时g表示散射分量的平均功率；ω'表示相干部分的平均功率；中间变量γ(·)表示gamma函数；中间变量其中和式(7)中b1分别表示为
103、
104、
105、根据式(7)得到第一模式11信噪比的累积分布函数为
106、
107、式中，中间变量中间变量e1和e2分别表示meijer’g函数中对应的项；
108、第二模式12，即大雾天气条件下地面站-高空平台-卫星射频激光传输模式，考虑nakagami-m分布，主地面站到高空平台1射频链路信噪比的概率密度函数和累积分布函数分别表示为
109、
110、
111、式中，mt表示衰落严重性参数；nt表示天线数目；exp(·)表示指数函数；γ(·)表示gamma函数，γ(x,y)表示上不完全gamma函数，其中x和y表示函数参数；考虑时延的影响，高空平台1实际接收到的信噪比并不等于γrf，两者具有相关性；假设和γrf的相关系数为ρ，其联合概率密度函数表示为
112、
113、式中表示修正1类mnt-1阶贝塞尔函数；
114、第四模式14，即降雨天气条件下地面站-高空平台-卫星备份激光传输模式，同样考虑málaga信道分布模型，并将大气衰减、指向误差考虑在内，第四模式14主地面站到高空平台2激光链路的累积分布函数为
115、
116、其中，γghb与γgh表示的含义相同，但是数值不同；中间变量中间变量a4的计算方式与a1相同，含义也相同；的含义和计算方式与相同，所不同的是需要将参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α4，β4和ξ4；参数α4，β4和ξ4与参数α1，β1和ξ1具有相同的含义，但是数值不同，α4和β4表示不同天气条件引起的不同衰减，ξ4表示不同程度的指向误差；e8和e9与e1和e2含义相同，均表示meijer’g函数中对应的项，e8和e9的具体表达式为，b4的表达式和含义与b1相同，b4的表达式可以通过将b1中的参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α4，β4和ξ4获得，中的b表示幂级数；μ4表示主地面站到高空平台2激光链路平均信噪比，当采用外差探测技术时当采用直接强度探测技术时与表示的含义相同，但是数值不同；
117、考虑málaga信道分布模型，三种模式下高空平台到卫星信噪比的累积分布函数为
118、
119、其中，中间变量中间变量a3的含义和计算方式与a1相同，的含义和计算方式与相同，所不同的是需要将参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α3，β3和ξ3；参数α3，β3和ξ3与参数α1，β1和ξ1具有相同的含义，但是数值不同，α3和β3表示不同天气条件引起的不同衰减，ξ3表示不同程度的指向误差；e5和e6与e1和e2含义相同，都表示meijer’g函数中对应的项，具体表达式为，b3的表达式和含义与b1相同，b3的表达式通过将b1中的参数α1，β1和ξ1分别替换为参数α3，β3和ξ3获得，中的b表示幂级数；μ3表示高空平台到卫星的平均信噪比，当采用直接强度探测技术时当采用外差探测技术时
120、激光链路的信道衰减系数表示为il＝exp(-α0l1)；α0表示的链路衰减因子；l1表示激光链路长度；射频链路衰减系数表示为其中和分别表示发射天线和接收天线增益；f表示射频频率；ωoxy和ωrain表示分别由氧气和降雨散射吸收引起的衰减；l2表示射频链路长度；链路距离的计算方式为，地面站到高空平台链路距离为hp表示高空平台高度；hg表示地面站高度；表示地面站天顶角；高空平台到卫星的链路距离为其中hs表示卫星高度；表示高空平台天顶角。
121、另外，提供一种上述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法进行性能评价的方法，通过中断概率、误码率和遍历容量进行性能评价，具体如下：
122、中断概率定义为接收信噪比低于所设置的信道阈值的概率，对于不同传输模式，中断概率表示为
123、
124、其中，γth表示中断阈值；表示不同模式的信噪比累积分布函数；γi表示模式i的端到端信噪比，i＝1,2,3分别表示上述三种不同的模式；pout,i(γth)表示模式i的中断概率；当i＝1，即第一模式11时，的表达式为
125、
126、其中，γth表示链路信噪比阈值；μ1表示地面站到高空平台链路的平均信噪比；表示二元fox’s h函数；fγgh(γth)表示地面站到高空平台中断概率，其表达式通过将γth带入式(10)得到γth；
127、当i＝2时，即第二模式12时，的表达式为
128、
129、其中，表示二项分布函数，k和n表示中间计数变量，为非负整数；
130、当i＝4时，即第4模式14时，的表达式通过将中的参数α1，β1，ξ1和μ1分别替换为参数α4，β4，ξ4和μ4得到；
131、3种不同的模式下，第二中继策略系统的平均中断概率表示为其中πi表示不同模式的发生概率；
132、不同调制方式下，链路的误码率表示为
133、
134、其中，pe,i表示模式i的误码率，i＝1,2,4，σ，n0，p，qu均是与探测方式和调制方式相关的系数，中p表示幂级数，u表示中间计数变量；γ(p)表示p对应的gamma函数值，x表示积分变量，考虑直接强度探测方式，当i＝1时，将式(17)带入式(19)，第一模式11的误码率表示为
135、
136、其中，第二行公式中的“-”代表此处没有变量，fp为地面站到高空平台误码率，表达式为
137、
138、当i＝2时，将式(18)带入式(19)，第二模式12的误码率表示为
139、
140、其中p＝k+mnt-1，变量p和q为中间变量；
141、当i＝4时，第四模式14的误码率pe,4通过将pe,1中的参数α1，β1，ξ1和μ1分别替换为参数α4，β4，ξ4和μ4得到；
142、3种不同的模式下，第二中继策略系统的平均误码率表示为
143、遍历容量是衡量星地骨干链路传输能力的重要性能指标，当i＝1时，第一模式11的遍历容量表达式为
144、
145、其中，wf表示激光链路的带宽，τ为与探测方式相关的系数，对于直接强度探测方式τ＝e/2π，表示γ1的概率分布函数；式(23)中的对数函数能够转化为meijer’g函数的形式，表达式为
146、
147、通过对式(17)求导得到，表达式为
148、
149、考虑直接强度探测方式，将式(25)带入式(23)，第一模式11的遍历容量表示为
150、
151、其中，中间变量fs表示地面站到高空平台的链路容量，表达式为
152、
153、当i＝2时，第二模式12的遍历容量表达式为
154、
155、式中wr表示射频链路带宽，为的互补函数，具体表达式为
156、
157、将式(18)和(29)代入式(28)，第二模式12遍历容量表示为
158、
159、当i＝4时，第四模式14的遍历容量通过将中的参数α1，β1，ξ1和μ1分别替换为参数α4，β4，ξ4和μ4得到；
160、3种不同的模式下，第二中继策略系统的平均遍历容量表示为
161、在本发明的一个具体实施例中，激光链路采用ook调制，n0＝1，qu＝1/2。
162、本发明借助于高空平台和额外部署的地面站，设计两种不同的分集方案，考虑射频链路传输时延的影响，通过灵活选取不同传输模式实现复杂天气条件下链路的稳定可靠传输，且结构简单、易于实现。
163、本发明方法基于分集技术来改善星地激光微波协同传输系统的性能，将时延对射频链路的影响考虑在内，所提系统架构简单且易于实现。相较于传统的中继方法，本发明方法可以进一步改善复杂天气条件下激光射频链路传输的可靠性和有效性；此外，本发明方法将时延对射频链路的影响考虑在内，使性能评估更加准确和贴近真实情况；本发明提供利用中断概率、误码率和遍历容量等信息论性能指标对系统性能进行评估，并与传统中继传输方法进行对比。
1.一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，该系统包括地面站、地面光网络、高空平台、低轨卫星、激光链路和射频链路；其特征在于，该系统还包括一个备份地面站，用于空间分集中继，在主地面站激光链路和射频链路都不可用时采用备份地面站激光链路进行中继传输，两个地面站之间通过地面光网络进行连接。
2.一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法，其基于如权利要求1所述的基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，其特征在于，该系统采用第一中继策略，具备3种工作模式，分别为第一模式(11)、第二模式(12)和第三模式(13)；第一模式(11)考虑晴朗天气，主地面站将信号通过激光链路发送到第一高空平台(1)进行中继，第一高空平台(1)通过激光链路将信号发送到卫星；第二模式(12)考率大雾天气，主地面站将信号通过射频链路发送到第一高空平台(1)进行中继，第一高空平台(1)通过激光链路将信号发送到卫星；第三模式(13)考率降雨天气，主地面站将信号通过地面光网络发送备份地面站，备份地面站将信号通过激光链路发送到第二高空平台(2)进行中继，第二高空平台(2)通过激光链路将信号发送到卫星；
3.一种对如权利要求2所述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法进行性能评价的方法，其特征在于，通过中断概率、误码率和遍历容量进行性能评价，具体如下：
4.如权利要求3所述的对基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法进行性能评价的方法，其特征在于，激光链路采用ook调制，n0＝1，qu＝1/2。
5.一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，该系统包括地面站、地面光网络、高空平台、低轨卫星、激光链路和射频链路；其特征在于，该系统还包括一个备份高空平台，用于空间分集中继，在主地面站激光链路和射频链路都不可用时，采用备份高空平台进行中继传输，地面站和高空平台之间通过无线光链路进行连接。
6.一种基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法，其基于如权利要求5所述的基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输系统，其特征在于，该系统采用第二中继策略，具备3种工作模式，分别为第一模式(11)、第二模式(12)和第四模式(14)；第一模式(11)考虑晴朗天气，主地面站将信号通过激光链路发送到第一高空平台(1)进行中继，第一高空平台(1)通过激光链路将信号发送到卫星；第二模式(12)考率大雾天气，主地面站将信号通过射频链路发送到第一高空平台(1)进行中继，第一高空平台(1)通过激光链路将信号发送到卫星；第四模式(14)考率降雨天气，主地面站将信号通过无线光链路发送到第二高空平台(2)进行中继，第二高空平台(2)通过激光链路将信号发送到卫星；
7.一种对如权利要求6所述基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法进行性能评价的方法，其特征在于，通过中断概率、误码率和遍历容量进行性能评价，具体如下：
8.如权利要求7所述的对基于分集技术的星地骨干链路激光微波协同传输方法进行性能评价的方法，其特征在于，激光链路采用ook调制，n0＝1，qu＝1/2。
