[发明专利]一种适用于天基网络的单播寻址转换方法

权利要求书

1.一种适用于天基网络的单播寻址转换方法，由客户端和服务端两部分共同实现；其特征在于，主要包括如下步骤：

(1)客户端获取服务端的网络位置和身份信息，并在生成寻址转换信息和获知传输链路连通后，向服务端上报发送寻址转换信息；

(2)服务端在收到新的寻址转换信息后，更新全网寻址转换信息数据库，并将新的寻址转换信息向全网客户端进行分发，并定期将收集到的所有寻址转换信息向全网客户端进行分发；

(3)若客户端收到服务端分发的所有寻址转换信息，则存储更新其他客户端生成的寻址转换信息；

(4)客户端基于存储的寻址转换信息对用户数据进行寻址转换，包括对用户数据进行用户网络链路层帧与卫星网链路层帧之间的转换，对卫星网寻址标识的封装与解封装；

(5)客户端生成的寻址转换信息发生变化后，向服务端发送寻址转换更新信息，服务端收到寻址转换更新信息后，更新全网寻址转换信息数据库，并向全网客户端进行分发。

2.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，客户端与服务端之间存在保活机制，在服务端无法感知到客户端的存在后，将客户端上报的寻址转换信息设为失效，并将失效的寻址转换信息向全网客户端分发；客户端无法感知到服务端后，对当前已收到的寻址转换信息进行失效处理；其中，保活机制包括以下方式：

a)客户端周期性向服务端上报自己的寻址转换信息，服务端周期性向所有客户端广播全网的寻址转换信息；

b)客户端与服务端使用心跳消息进行周期性探测；

c)结合客户端所在设备的传输链路单元通告的入退网状态确定客户端与服务端之间的连接状态。

3.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，客户端部署在天基网络所有需要进行寻址转换的边缘，边缘是单独的物理设备，包括卫星终端和航天器，或是需要进行寻址转换的天基网设备。

4.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，服务端部署在天基网络内的任意一台设备或多台设备上，该设备与所有客户端所在设备是网络可达的；服务端的部署方式是逻辑分布式的，或是逻辑集中式的，服务端最终都需完成全网寻址转换信息的汇总和同步。

5.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，服务端的网络位置和身份信息包括服务端的IP地址、协议端口号、所使用的寻址标识和所在设备的站地址；客户端获取服务端的网络位置和身份信息的方式包括通过第三方途径获取、静态配置或服务端定期在天基网络进行广播分发。

6.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，步骤(1)中客户端生成的寻址转换信息是用户子网寻址标识与卫星网寻址标识的映射信息，用户子网寻址标识包括IPv4地址、IPv6地址、IPv4网段、IPv6网段、MAC地址和自定义标识；卫星网寻址标识包括客户端所属设备的卫星站号、客户端所属设备的卫星侧IP地址以及所在卫星的卫星号和下行端口号；客户端生成寻址转换信息的方式包括静态配置、动态协议交互和动态捕获；客户端获知传输链路连通的方式包括客户端所在设备的传输链路单元通告的入网成功信息和收到服务端位置信息的广播分发。

7.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，步骤(1)中客户端生成上报的寻址转换信息包含虚拟子网标识，服务端拥有全网的所有虚拟子网的寻址转换信息；客户端只接收服务端扩散的与自己在同一虚拟子网标识的寻址转换信息；其中，客户端可配置拥有多个虚拟子网标识用于支持多用户的组网需求。

8.根据权利要求1所述的适用于天基网络的单播寻址转换方法，其特征在于，步骤(2)中服务端对收集的寻址转换信息的分发方式包括触发分发与周期性分发；当寻址转换信息发生改变时，服务端在延迟一个随机抖动时间后进行触发分发，加快寻址转换信息的收敛；服务端还会进行周期的寻址转换信息分发；

触发分发与周期性分发方式包括广播、组播和单播分发，针对客户端所支持和配置的接收能力和方式选择相应的分发方式。