随着通信技术的高速发展,通信系统应用范围的不断扩大,通信系统的规模变得越来越大,应用环境变得越来越复杂。空间通信场景下,空天设备之间、空天设备与地面设备之间的通信通常采用CCSDS通信协议,而地面设备之间的通信通常采用以太网承载的TCP/IP协议。同时,空间通信需要更有效地利用有限的通信资源。在这样的异构链路应用场景下,如果能够做到资源的灵活调度与按需交付,将使得异构链路交换系统能更好地利用有限的底层网络资源为上层业务及应用服务。又由于异构链路交换系统中协议相对复杂,传统的异构链路交换系统架构已经很难满足空间通信场景下的通信需求。如何改变传统的异构链路交换系统架构以满足空间通信场景的网络服务需求已经成为一个急待解决的问题。SDN技术具有软件编程能力,能够提升网络的自动化管理控制能力,有效解决目前异构链路交换技术面临的资源规模受限、数据调度灵活性差等问题。本论文采用SDN技术改造传统的异构链路交换系统,研究SDN技术应用于异构链路交换需要解决的系统架构设计、底层交换结构性能优化等问题。论文首先分析了将SDN技术应用到异构链路交换系统的必要性,并指出了将SDN技术应用于异构链路交换系统时需要解决的系统架构设计、底层交换结构性能提升等关键问题。第二,本论文分析了空间通信的异构链路应用场景和现有的OpenFlow交换系统架构,设计出了适用于空间通信场景的基于SDN的异构链路交换系统架构。第三,本论文研究了当前的底层异构链路交换结构的数据流封装重组交换技术,分析了当前的数据流封装重组交换技术存在的问题,改进了封装重组交换系统。最后,本论文基于FPGA实现了设计出的封装重组交换模块,并分析测试了该封装重组交换系统的性能。