[发明专利]一种适用于天基网络的单播寻址转换方法

说明书

本发明公开了一种适用于天基网络的单播寻址转换方法，旨在解决天基网络大规模用户组网时遇到的路由安全性、移动性、扩展性等问题。该方法通过维护全网用户子网的寻址标识与卫星网内寻址标识的映射关系，生成用户寻址标识与卫星网寻址标识的转换信息，在卫星网边缘节点完成用户寻址方式的转换，使用户数据在卫星网内根据卫星寻址标识进行转发。该方案实现了用户子网路由信息和卫星网内路由信息的隔离，用户在地面子网中根据标准的寻址方式进行路由交换，在天基网络中基于卫星寻址标识进行路由，解决天基网络采用传统IP网络技术导致的路由安全性、移动性等问题，同时也减轻了天基网络的星上处理负担，支持天基网络大规模用户组网。

技术领域

本发明涉及天地一体化网络通信技术领域，特别涉及一种适用于天基网络的单播寻址转换方法。

背景技术

天地一体化网络是以不同轨道、种类、特征的卫星、星座及相应地面基础设施所组成的信息网络，它们通过星间、星地链路连接在一起，根据卫星节点功能的不同，又可划分为天基网络、天基接入网和地面节点网。天基网络主要采用分布在GEO、IGSO或HEO等不同轨道面上的多功能卫星或地面关口站分层部署，实现全球无缝覆盖，主要用于地面网络的延伸和扩展，可为地面网络提供流量分担、恶略环境下的通信保障、全球化通信传输等功能。

在天基网络中存在着两种寻址系统的设计思路，一种是与地面网络采用同样的IP寻址系统，另一种是采用专用的寻址系统。第一种思路能够更容易实现卫星网络与地面网络的融合，实现统一的路由交换架构，该思路与地面采用同一路由协议，照搬地面体制，没有考虑天基网络的节点、链路以及拓扑特性，因此能够与地面网络无缝融合，但是无法更好地适用天基网络，第二种思路中的专用寻址系统针对天基网络的网络特性量身定制，因此在同样条件下能够提升天基网络的能力和效率。

在地面网络的互联中，也存在多种寻址转换方式，比如各种隧道技术。隧道技术是通过多层封装，隐藏用户数据本身的寻址方式，基于外层封装的寻址标识在承载网络中进行路由寻址。简单的隧道技术只能实现点对点用户之间的寻址转换。BGP/MPLS VPN技术可以实现多个用户网状通信的寻址转换。但是BGP/MPLS VPN中的BGP协议之间一方面采用单播进行寻址转换信息的同步，另一方面是叠加在IP技术之上，实现复杂、配置繁琐等，无法直接适用于资源受限、维护升级困难的天基网络。

目前在天基网络中采用标准IP路由协议的方式，照搬地面体制，没有考虑天基网络的节点、链路以及拓扑特性，因此能够与地面网络无缝融合，但是无法更好地适用天基网络，在扩展性、安全性、移动性、操作配置、系统开销等组网方面无法实现优化。

发明内容

本发明公开了一种适用于天基网络的单播寻址转换方法，旨在解决天基网络大规模用户组网时遇到的路由安全性、移动性、扩展性等诸多问题。

为了实现上述发明目的，本发明所采取的技术方案为：

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；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。