[发明专利]基于SDN与ICN技术的卫星网络系统

权利要求书

1.一种基于SDN与ICN技术的卫星网络系统，其特征在于，包括：应用层、控制层、转发层；所述应用层实现内容缓存、名字解析、消息路由和安全业务；该应用层与控制层之间的北向接口实现业务的部署；所述控制层为分层分布式，其内部的控制器间通过东西向接口实现通信，同时各个控制器提供开放接口实现应用层对控制器的可编程功能；所述转发层，包括低轨基于OpenFlow的卫星节点和地面OpenFlow交换机，该层根据控制下发的流表实现消息的转发，同时增加了对返回内容的缓存功能；

每个控制器，均包括：网络拓扑管理模块、路由管理模块、内容管理模块；所述网络拓扑管理模块，包括：链路状态监控模块；所述路由管理模块，包括：网络流量管理监测模块、基于名称的路由计算模块、转发信息库FIB管理模块和待处理请求表PIT管理模块；所述内容管理模块，包括内容分片管理模块、名字解析器和内容缓存管理模块；控制器通过OpenFlow交换机的安全通道，使用OpenFlow协议实现对转发设备的控制；

采用覆盖IP协议的方式来识别ICN请求，用IF值来区分请求类型；对于ICN请求，使用IP协议的Options字段携带内容名称信息；

地面网络的控制器采用分层分布式控制方式，根据区域特点划分为若干个自治区域，每个自治区域由一个名字路由系统控制器管理，控制器之间通过北向接口交换网络状态信息。

2.根据权利要求1所述一种基于SDN与ICN技术的卫星网络系统，其特征在于，该架构中的卫星网络采用双层轨道设计，其中3颗同步卫星作为控制器实现全球实时监测，低轨采用Walker星座实现全球覆盖。

3.根据权利要求1所述一种基于SDN与ICN技术的卫星网络系统，其特征在于，当ICN客户端发起请求时，根据控制器中请求内容状态信息判断是否需要通过卫星网络转发内容，从而通过地面或者高轨控制器来跟踪请求的转发过程；当内容返回时，返回路径上的OpenFlow节点根据缓存替换策略来缓存内容。

4.根据权利要求1所述一种基于SDN与ICN技术的卫星网络系统，其特征在于，将整个卫星运行周期划分为若干个时间片；卫星控制器周期性检测卫星网络拓扑变化情况。

5.根据权利要求1所述一种基于SDN与ICN技术的卫星网络系统，其特征在于，当数据返回路径上某一卫星节点发生故障造成数据中断时，其直接前驱卫星节点在ACK超时后向控制器报告错误信息，控制器重新生成数据返回路径并避开故障节点。