星形拓撲,環形拓撲網狀拓撲

衛星星座拓撲結構是設計衛星網絡的物理結構，是衛星網絡建設首要解決的問題，因此下面對衛星網絡星座進行介紹關於衛星星座拓撲結構的探討是一個複雜的多學科範圍的課題，在本文中，僅對衛星星座拓撲結構的分類做一個簡單的說明。

在衛星組網應用中，星形拓撲、環形拓撲、網狀拓撲是最常用到的基本衛星網絡拓撲結構，通常由一顆衛星作為中心節點，其他的衛星通過中心節點衛星進行通信。這樣的結構類似於區域網結構中的星形結構。作為星形網絡中心節點的衛星多數是地球靜止軌道衛星，也可以是其他軌道的衛星。

星形拓撲的優點是結構簡單，軌道設計和實現的難度不大，組網容易,因而所有的衛星數據交換都必須要通過中心節點衛星。一且中心節點衛星失效，整個網絡就會崩潰；星形拓撲衛星星座的另一個缺點就是對地覆蓋率不足，僅靠具有星形拓撲的星座很難長時間地保持和地面連接。此外，具有這種拓撲結構的星間通信線路的利用率不高在同一軌道面內的每顆衛星都與相鄰的衛星相連，構成一個封閉環形的鏈路，這種結構就是環形拓撲的星座。從軌道設計上講，這也是很容易實現的，可構成一個覆蓋範圍更廣的星座。

在這個環形星座中，可以有兩種信息流動方式：一種是單向的，即星座中的信息沿著一顆衛星傳向下一顆衛星，不會反方向傳輸；另一種是雙向的，即根據距離的遠近來決定信息傳輸的方向。後一種的控制和網絡管理要相對複雜些環形星座的主要優點是結構簡單，並因此使得路由選擇、通信接口、網絡管理相對簡單，實現起來比較容易，而且多個環形的星座通過地面信關站互聯，可形成較大面積的地面覆蓋。

此類拓撲結構的星座多在中高軌道中採用，以儘可能採用較少的衛星數量來獲得較大的地球覆蓋，但是往往傳輸帶寬不高，而且延遲較大環形衛星的主要缺點就是網絡節點較多時，會導致系統的傳輸效率降低，網絡的響應時間延長；另外，在星座中加入新的衛星時，必須使環路中斷，從而不利於系統的擴充網狀拓撲結構又被稱為分布式網絡拓撲結構，是可靠性最高的一種網絡拓撲結構。

這種拓撲結構的特點是具有完全的可靠性和高容錯能力，由於每個節點都直接與網絡中的其他節點相連接，因此到每個節點都有充分的冗餘路徑；在具有網絡拓撲的星座中，每一顆衛星都與至少兩顆以上的衛星構成連接，因此整個星座具有非常高的可靠性，這類星座的目的多是建立一個全球覆蓋的主幹通信網，如 Iridium系統、 Teledesic系統等，均採用網狀的拓撲結構，就是為了滿足可靠性和覆蓋率的要求。在網狀拓撲星座中，每顆衛星都與固定的幾顆衛星進行通信，由於衛星之間的相位相對固定，因此每顆衛星的主通信波束指向是固定的網狀拓撲星座的優點是星間鏈路的冗餘備份充足.但缺點也很明顯，系統的建設成本高，對衛星的數量要求較多。