CN101022304A - 移动卫星多协议标签交换网络系统及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动卫星多协议标签交换网络系统及其操作方法，该系统包括：用户层，提供用户的状态信息和业务请求等信息；接入层，用于进行移动卫星多协议标签交换网络同其它网络及用户终端的连接，实现路由发起和标签分发以及用户服务质量管理和接入流量工程控制等功能；核心层，用于将业务信息按多协议标签进行交换转发、路径维护等功能。本发明还提供了移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法，将动态拓扑静态化，可有效降低拓扑动态性对网络的影响。本发明可与基于IP的因特网有效兼容，并为针对不同业务提供服务质量和网络流量工程服务；适应移动卫星网络长时延、拓扑动态性以及网络资源昂贵的特点；支持数据、多媒体等多种业务传输。

Description

移动卫星多协议标签交换网络系统及其操作方法

技术领域

本发明涉及航天信息领域，尤其涉及一种以移动卫星为核心，利用卫星节点实现全球(或区域)数据、多媒体等综合业务通信的移位卫星多协议标签交换网络系统及其操作方法。

背景技术

移动卫星通信网络作为下一代移动通信(4G)的重要组成部分，需要与陆地上的蜂窝系统合为一体，为不同的用户提供无处不在的全球通信网。这需要移动卫星通信网络实现与地面通信网络的无缝连接并为用户提供网络服务质量(Quality of service，简称QoS)服务，并需要最优地利用卫星资源。

现有的宽带卫星系统主要采用卫星异步传输模式(Asynchronismtransmission mode，简称ATM)技术和卫星IP技术。

ATM技术可以为不同的业务提供很好的QoS保证，并可利用ATM中面向连接的虚通路以及流量分类等方法为移动卫星网络提供有效的流量工程设计、支持的业务带宽相对较大。但ATM技术的不足之处在于：无法与目前广泛使用的基于IP的因特网(Internet)有效兼容。

卫星IP技术可以提供与地面因特网(Internet)的无缝连接，且实现简单、具有很好的应用前景，但卫星IP技术的不足之处在于：需要解决网络业务的QoS保证和网络流量工程等问题。

发明内容

本发明的目的是：针对上述现有宽带卫星系统中ATM技术无法与IP有效兼容和卫星IP技术需要解决网络业务的QoS保证和网络流量工程等问题的缺陷，提供一种移动卫星多网络协议标签交换网络系统及其操作方法，能够实现移动卫星通信网络与地面通信网络的无缝连接，并为用户提供QoS和网络流量工程服务，且针对移动卫星网络的拓扑动态性，将移动卫星网络动态拓扑静态化，使多协议标签交换(Multi-protocol label switching，简称MPLS)技术应用于移动卫星网络。

为了实现上述目的，本发明提供了一种移动卫星多协议标签交换网络系统，包括依次连接的用户层、接入层和核心层：用户层，用于提供用户的状态信息和业务请求等信息；接入层，用于进行移动卫星多协议标签交换网络同其它网络及用户终端的连接，实现路由发起和标签分发以及用户服务质量管理和相应的接入流量工程控制等功能；核心层，用于将业务信息按多协议标签进行交换转发、路径维护等功能。

上述技术方案中，所述接入层包括用户状态模块、网络状态模块、路由计算模块、信令管理模块：用户状态模块用于为路由计算提供用户请求信息，所述请求信息包括服务质量需求信息；网络状态模块，与路由计算模块连接，用于为路由计算提供移动卫星网络的状态信息；网络状态模块进一步可包括拓扑状态信息子模块与链路状态信息子模块；路由计算模块，与网络状态模块和信令管理模块连接，用于计算路由最短路径和满足用户服务质量要求及网络流量工程的最优路径；信令管理模块，与路由计算模块连接，用于负责移动卫星多协议标签的转发、分配、撤销、映射和维护等功能。

所述接入层还可以包括：路径维护模块，与路由计算模块、信令管理模块及标签交换路径(Label Switching Path，简称LSP)管理模块连接，用于维护移动卫星网络现有路径通信的持续性和有效性，处理突发故障；LSP管理模块，与路由计算模块、信令管理模块、路径维护模块及网络状态模块连接，用于根据路由计算模块计算的结果和信令管理模块的信令协议建立相应的LSP，并负责该LSP的维护和撤销，并将LSP建立和撤销引起的变化反馈到网络状态模块。

所述核心层包括：转发模块，用于根据建立的LDP进行业务信息转发；路径维护模块，用于节点间发生异常时，负责路径的维护。

本发明还提出了一种移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法，包括：接入层根据从用户层获取的用户状态信息及业务信息，生成/维护移动卫星多协议标签交换网络的网络状态信息及对业务信息传输的路径；核心层将按所述路径进行业务信息的交换转发和有效传输。

上述生成/维护移动卫星多协议标签交换网络的网络状态信息及对业务信息传输的路径包括：移动卫星网络通过初始化生成网络状态信息；根据所述网络状态信息和已获取的业务请求信息生成和维护对该业务信息传输的路径。

生成网络状态信息之后还可包括：根据移动卫星网络拓扑的变化和网络资源的情况，对网络状态信息进行调整和维护。

本发明将MPLS技术引入移动卫星通信网络，能够实现移动卫星通信网络与目前广泛使用的基于IP的因特网(Internet)有效兼容，并为用户提供QoS和网络流量工程服务，针对移动卫星通信网络的动态拓扑性，将系统分为三个层，并针对具体的层设置相应的功能模块，如：接入层的路径维护模块，专门针对卫星的拓扑动态问题，可适应该环境下通信的有效性；网络状态模块中将拓扑状态信息子模块与链路状态信息子模块分开，可更好的适应网络拓扑动态性；路由计算模块可有效针对卫星时延长的特点，而且还可为各种业务提供QOS保证。本发明还提供了系统的操作方法，将动态拓扑静态化，可有效降低拓扑动态性对网络的影响；对生成的网络状态信息进行维护，保持了移动卫星通信网络的稳定性。

本发明具有如下有益效果：

1)与目前广泛使用的基于IP的因特网(Internet)有效兼容，并为针对不同业务提供相应QoS和网络流量工程服务；

2)可适应移动卫星网络长时延、拓扑动态性以及网络资源昂贵的特点；

3)可支持数据、多媒体等多种业务传输。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统结构实施例一示意图；

图2为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的接入层实施例一结构示意图；

图3为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的接入层实施例二结构示意图；

图4为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法实施例一流程图；

图5为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法实施例二流程图；

图6为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法实施例三流程图

图7为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法状态解析示意图；

图8为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法中生成网络状态信息的实施例一流程图；

图9为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法中生成网络初始转发表的实施例示意图；

图10为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法中网络状态信息生成和维护的状态解析示意图。

具体实施方式

MPLS技术虽然可提供与地面因特网(Internet)的无缝连接，解决网络业务的QoS保证和网络流量工程等问题。但是移动卫星网络与地面网络有着本质的差别，特别是它的拓扑时变性，使得传统的基于固定拓扑结构的MPLS技术不能直接应用于移动卫星网络。本发明并不是简单的将MPLS技术应用于移动卫星通信网络，而是针对移动卫星通信网络的拓扑动态性的特点，将动态拓扑静态化，有效降低拓扑动态性对网络的影响；对生成的网络状态信息进行维护，保持了移动卫星通信网络的稳定性，并在系统分层的基础上，针对具体的层设置不同的功能模块。下面通过图1-图10对本发明的系统及其操作方法作详细说明。

图1为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统结构实施例一示意图。如图1所示，移动卫星多协议标签交换(Multi-protoco Label Switch，以下简称MPLS)网络系统由依次连接的用户层、接入层和核心层组成：

用户层1，用于提供用户的状态信息和业务请求等信息；用户层1可以包括：卫星手持移动终端11，小型专用局域网12或其它网络13中的终端节点，其它网络13如局域网、公共电信网等，用户通过卫星手持移动终端或者用户层的通信网络的终端节点与接入层连接。

接入层2，用于进行移动卫星MPLS网络同其它网络及用户层的连接，实现对业务的分类、建立转发等价类和多协议交换标签(即MPLS标签)之间的绑定、约束标签交换路径(Label Switch Path，以下简称LSP)的计算、分发标签、剥去标签以及用户服务质量管理和相应的接入流量工程控制等功能；接入层可以由标签边缘交换路由器(Label edge Router，简称LER)实现相应的功能。LER具体可以为移动卫星21，与用户层中的卫星手持移动终端11连接，将卫星手持移动终端11直接接入移动卫星网；LER还可以为小型地面移动终端22，将小型专用局域网12接入移动卫星网；LER还可以为地面网关站23，将其它网络13的终端节点接入移动卫星网。由于LER需要处理的工作量和计算量较多，所以接入层中的移动卫星21可以仅处理卫星手持移动终端11接入时的MPLS标签分发和剥去功能，其余功能由地面网关站23或小型地面移动终端22来实现。

核心层3，用于完成业务信息按MPLS标签进行交换转发，核心层上主要运行MPLS控制协议和第三层路由协议。核心层由标签交换路由器(LabelSwitch Router，简称LSR)31组成，LSR位于卫星节点(与接入层中的移动卫星为同一含义)，每个LSR负责与其他标签交换路由器交换路由信息，建立路由表、分发标签绑定信息、建立和维护标签转发表等。

本发明将MPLS技术引入移动卫星通信网络，能够实现移动卫星通信网络与目前广泛使用的基于IP的因特网(Internet)有效兼容，并为用户提供QoS和网络流量工程服务，针对移动卫星通信网络的动态拓扑性，将系统分为三个层，并针对具体的层设置相应的功能模块，结合MPLS技术和移动卫星网络的特点，使MPLS更好的应用于移动卫星网络。图2-图3对各个层具体的结构功能作详细说明。

图2为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的接入层实施例一结构示意图。如图2所示，接入层包括以下4个功能模块：

用户状态模块，与路由计算模块连接，用于为路由计算提供用户请求信息，所述请求信息包括服务质量需求信息；

网络状态模块，与路由计算模块连接，用于为路由计算提供移动卫星网络的状态信息，网络状态信息包括静态的拓扑状态信息和动态的链路状态信息；

路由计算模块，与网络状态模块和信令管理模块连接，用于计算最短路由和满足用户服务质量要求及网络流量工程的最优路径；路由计算模块为移动卫星MPLS网络系统实现服务质量和流量工程控制提供保证；

信令管理模块，与路由计算模块连接，用于根据相关的信令协议负责移动卫星MPLS标签的转发、分配、撤销、映射和维护等功能。信令管理模块可以支持标签分发协议(LDP)、限制路由的标签分发协议(CR_LDP)、基于流量工程扩展的资源预留协议(RSVP_TE)等。

图3为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的接入层实施例二结构示意图。本实施例中移动卫星MPLS网络系统的接入层包括6个功能模块，并对每个模块内部结构进行了细化，具体如下：

1)用户状态模块，与路由计算模块连接，用于为路由计算提供用户请求信息，所述请求信息包括服务质量需求信息；

2)网络状态模块，与路由计算模块连接，用于为路由计算提供移动卫星网络的状态信息，网络状态模块进一步包括：

拓扑状态信息子模块，与路由计算模块连接，主要是通过卫星轨道运行参数得到拓扑的变化函数，利用该函数提供与网络拓扑相关的信息，如移动卫星节点间的切换情况、节点间的传输时延信息等；

链路状态信息子模块，与路由计算模块连接，主要利用链路状态协议得到移动卫星MPLS网络链路的动态信息，如链路失效情况、带宽使用情况等。

3)路由计算模块，与网络状态模块和信令管理模块连接，用于计算最短路由和满足用户服务质量要求及网络流量工程的最优路径；路由计算模块进一步包括：

无约束路由计算子模块，与网络状态模块连接，用于根据网络状态模块提供的网络状态信息计算路由最短路径；该计算结果可为LDP服务(根据最短路径进行标签分发)也可直接给第三层逐跳路由使用(直接按照最短路径进行节点间的逐跳选路)；

约束路由计算子模块，与网络状态模块连接，用于根据网络状态模块提供的网络状态信息以及用户请求信息计算满足用户服务质量要求及网络流量工程的最优路径，计算结果可为直接限制路由的标签分发协议(CR_LDP)、基于流量工程扩展的资源预留协议(RSVP_TE)等协议服务(这些协议根据计算得到的最优路径进行资源请求，并最终建立最优路径)，为移动卫星MPLS网络系统实现服务质量和流量工程控制提供保证；

4)信令管理模块，与路由计算模块连接，用于根据标签协议负责移动卫星MPLS标签的转发、分配、撤销、映射和维护等功能。

5)路径维护模块，与路由计算模块、信令管理模块及LSP管理模块连接，用于维护移动卫星网络现有路径通信的持续性和有效性，处理突发故障；该模块进一步包括：

星地切换子模块，与信令管理模块及LSP管理模块连接，用于处理移动卫星网络中地星地切换，降低星地切换对现有路径和网络通信性能的影响；

星间切换子模块，与信令管理模块及LSP管理模块连接，用于处理移动卫星网络中地星间切换，降低星间切换对现有路径和网络通信性能的影响；

故障恢复子模块，与信令管理模块及LSP管理模块连接，用于处理各种突发的故障，降低故障对网络通信性能的影响；

其中，星地切换、星间切换子模块重点处理卫星网络中各种切换，以降低卫星网络中各种切换对现有路径和网络性能的影响，维护现有路径通信的持续性和有效性；故障恢复子模块主要处理各种随机和突发的故障，降低故障对通信的影响。

路径维护模块针对移动卫星MPLS网络拓扑的动态性、时变性，以保证动态条件下通信的持续性。

6)LSP管理模块，与路由计算模块、信令管理模块、路径维护模块及网络状态模块连接，用于根据路由计算模块计算的结果和信令管理模块的信令协议建立相应的标签交换路径(LSP)，并负责该LSP的维护和撤销，LSP的建立和撤销将使节点的网络状态中的部分参数发生变化，可通过链路状态协议反馈到网络状态模块中，为以后的路由计算提供新的网络状态信息。

接入层的路径维护模块，专门针对卫星的拓扑动态问题，可适应该环境下通信的有效性；网络状态模块中将拓扑状态信息子模块与链路状态信息子模块分开，可更好的适应网络拓扑动态性；路由计算模块可有效针对卫星时延长的特点，而且还可为各种业务提供QOS保证。

本发明所述系统中核心层可包括：转发模块，与路径维护模块连接，用于根据建立的LDP进行业务信息转发；路径维护模块，与转发模块连接，用于节点间发生异常时，负责路径的维护。由于核心层结构较为简单，在此不再画图进行举例说明。

综上所述，本发明所述系统具有如下有益效果：1)可适应移动卫星网络长时延、拓扑动态性以及网络资源昂贵的特点；2)可支持数据、多媒体等多种业务传输；3)具有针对不同业务提供相应QoS的能力；4)能够实现移动卫星通信网络与目前广泛使用的基于IP的因特网有效兼容。

本发明还提供了一种移动卫星MPLS网络系统的操作方法，如图4所示，为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法实施例一流程图，具体包括：

步骤1：接入层根据从用户层获取的用户状态信息及业务信息，生成/维护移动卫星多协议标签交换网络的网络状态信息及对业务信息传输的路径；

步骤2：核心层将按所述路径进行业务信息的交换转发和有效传输。

本发明所述方法将动态拓扑静态化，生成网络状态信息及有效路径，可有效降低拓扑动态性对移动卫星网络系统的影响；对生成的网络状态信息进行维护，保持了移动卫星通信网络的稳定性。

图5为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法实施例二流程图，包括：

步骤11：移动卫星网络通过初始化生成网络状态信息；

步骤12：根据所述网络状态信息和已获取的业务请求信息生成和维护对该业务信息传输的路径息；

步骤2：根据所述路径进行业务信息的交换转发和有效传输。

在移动卫星MPLS网络正常运行过程中，需要通过初始化为网络中主要节点建立相应的网络状态信息，然后根据该网络状态信息和具体的业务请求信息生成和维护对该业务信息传输的路径，在此基础上，实现对各种业务信息快速、有效传输和分发。

图6为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法实施例三流程图。如图6所示，本实施例在生成网络状态信息之后还包括：

步骤11’根据移动卫星网络拓扑的变化和网络资源的情况，对网络状态信息进行调整和维护。

步骤11和步骤11’共同完成了移动卫星MPLS网络状态信息的产生与维护功能，对网络状态信息的维护使整个网络处于随时更新状态，在获得初始的网络状态信息后将动态拓扑静态化获得静态网络状态信息，并根据网络拓扑的变化更新静态的网络状态信息，降低了网络拓扑动态性对网络通信的影响，并体现了网络拓扑动态性的特征。

图7为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法状态解析示意图。如图7所示，为本发明所述移动卫星多协议标签交换网络操作方法状态示意图，包括：网络状态信息的生成、网络状态信息的维护、路径生成、路径维护和路径释放。

网络状态信息的生成：通过初始化为网络中主要的节点建立相应的网络状态信息(该状态仅在网络初始化以及主要节点补充或受损的情况下执行)，这项功能可由本发明系统中图3所示实施例的网络状态模块实现；

网络状态信息的维护：生成网络状态信息后，每个节点将维护各自的网络状态信息，调整整个网络的状态信息，这项功能可由本发明系统中图3所示实施例的信令管理模块实现；

当移动卫星MPLS网络初始化结束后，整个网络进入动态平衡状态，这时网络通过用户层开始接入用户业务，并进行业务的有效可靠分发。用户接入后进行业务的分发可简单的描述为：路径生成与传输、路径维护、路径释放三个部分，如图7所示。

路径生成：用户接入移动卫星MPLS网络系统后，根据用户接入时提供的用户信息和业务申请信息建立相应的QoS路径，这项功能可由本发明系统中图3所示实施例的路由计算模块实现；

路径维护：对已生成的路径通信的有效性和持续性维护，移动卫星网络系统最重要的是要保证节点切换时通信的持续性，这项功能可由本发明系统中图3所示实施例的路径维护模块实现；

路径释放：通信结束时，网络将路径所占用的资源释放掉，这项功能可由本发明系统中图3所示实施例的LSP管理模块实现。

下面对生成和维护网络状态信息的过程进行说明，参见图8，为生成网络状态信息的实施例流程图，如图8所示，包括：

步骤111：选取离散时间系列，并根据所述离散时间系列计算静态网络拓扑信息；

步骤112：根据所述静态网络拓扑信息和获取的网络链路信息，生成各节点初始的网络状态信息。

生成网络状态信息主要包括两部分：静态拓扑模型初始化和多协议标签初始化，即步骤111和步骤112。

静态拓扑模型初始化，主要针对移动卫星网络拓扑的特点(如时变性、长时延以及周期性等)，通过选取合适的移动卫星网络离散时间系列，从而获得静态网络拓扑信息。选取离散时间系列及计算对应的静态网络拓扑信息需要进行相对复杂的计算，因此，一般由本系统中接入层的地面运行控制中心(或地面网络管理中心)完成，具体包括：

1)地面运行控制中心根据具体的移动卫星星座轨道运行参数，得到合适的离散时间系列S＝{t0，t1，...，tn}，离散时间系列由n个离散时间点组成(所述离散时间系列中包括各个节点进行切换的时间点，即节点的切换时间)，然后将时间系列S发送给移动卫星网络中主要的节点(卫星、地面网关站等)，利用该离散时间系列可以将动态的网络系统当作n个瞬时静态的网络，从而降低动态拓扑对移动卫星MPLS技术中各种算法和协议带来计算复杂的影响；

2)地面运行控制中心针对离散时间系列S中的各个离散时间点计算出各离散时间点对应的静态网络拓扑信息(包括节点信息、邻居信息、链路传输时延信息、切换信息等)，并发送给各节点。静态网络拓扑信息是各节点网络状态信息的重要组成部分。

图8所示的步骤112为MPLS的初始化，对于移动卫星网络，MPLS网络状态信息的来源有两个：即静态拓扑信息和链路信息。在地面运行控制中心提供静态网络拓扑信息后，在根据由动态链路状态协议获得的网络链路信息，可以建立各节点初始的网络状态信息表，然后结合MPLS会话初始化和标签初始化，建立最终MPLS网络初始转发表。

参见图9，为本发明方法中生成网络初始转发表的实施例示意图。下面对照图9对MPLS网络初始转发表的生成过程详细说明：

1)节点收到地面运行控制中心提供的静态网络拓扑信息后，生成各节点的静态拓扑信息表；

2)节点利用现有的动态链路状态协议，如开放最短路径优先协议(open shortest path first，简称OSPF)等，得到网络的动态链路信息，并生成动态链路信息表；

3)根据已生成的静态拓扑信息和动态链路信息表，得到各节点初始的网络状态信息表，生成的初始网络状态信息表中至少包含节点、邻居、费用以及一些与QoS相关的信息(如链路的传输时延、带宽等)。

4)根据最短路径算法(典型的如Dijkstra算法)，生成节点的三层路由表，根据三层路由表，节点即可进行面向无连接的逐跳路由转发，并且可在特殊状况下(如地面网关站没有或被毁时)实现业务信息的星上自主路由；

5)移动卫星MPLS网络节点还进行标签分发协议(Label Distributionprotocol，简称LDP)的初始化，各节点将通过LDP初始化消息交换会话参数(包括LDP协议版本、标签分发方法、时间值等)，结合已生成的三层路由表，得到基于目的地址的MPLS网络初始转发表，该初始转发表可为面向无连接的数据业务提供标签交换。

图10为本发明移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法中网络状态信息生成和维护的状态解析示意图。如图10所示，生成过程包括静态拓扑模型初始化和MPLS初始化，移动卫星MPLS网络通过初始化可在网络中每个节点上生成一个初始的网络状态信息表。

初始化状态仅在两种情况下才会触发：网络初始建立的时候以及网络中永久增加(节点补充)或取消(节点受损)某一或某些主要节点的时候。在移动卫星MPLS网络运行过程中，节点需要不断的维护自己的网络状态信息，保证为需要接入的用户业务计算或分配正确的路径，并可在切换或故障时快速有效的进行恢复。在增加或取消主要节点时，静态拓扑信息或动态链路信息进行更新。

系统运行时刻属于离散时间系列中的离散时间点时，利用所述时刻对应的静态网络拓扑信息，对原有静态拓扑信息进行更新；

当所述时刻网络的动态链路状态信息改变时，对原有动态链路信息进行更新，根据更新的静态和动态链路拓扑信息对原有的三层路由表进行更新；

网络中节点的状态发生变化时，利用动态链路协议和标签分发协议对原有的标签信息表进行更新；根据更新的标签信息表和三层路由表，获得更新的初始转发表。

如图10所示，根据新的离散时间系列对静态拓扑信息进行更新，链路动态信息刷新时间对动态链路信息进行更新。当用户的业务请求等其他信息变化时，也需要对信息进行更新，并根据这些更新的信息对网络状态信息进行维护。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (23)

1.一种移动卫星多协议标签交换网络系统，其特征在于，包括依次连接的用户层、接入层和核心层：

用户层，用于提供用户的状态信息和业务请求等信息；

接入层，用于进行移动卫星多协议标签交换网络同其它网络及用户终端的连接，实现路由发起和标签分发以及用户服务质量管理和相应的接入流量工程控制等功能；

核心层，用于将业务信息按多协议标签进行交换转发、路径维护等功能。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述用户层为移动终端和/或通信网络中的终端节点。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接入层包括用户状态模块、网络状态模块、路由计算模块、信令管理模块：

用户状态模块，用于为路由计算提供用户请求信息，所述请求信息包括服务质量需求信息；

网络状态模块，与路由计算模块连接，用于为路由计算提供移动卫星网络的状态信息；

路由计算模块，与网络状态模块和信令管理模块连接，用于计算路由最短路径和满足用户服务质量要求及网络流量工程的最优路径；

信令管理模块，与路由计算模块连接，用于负责移动卫星多协议标签的转发、分配、撤销、映射和维护等功能。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述接入层还包括：

路径维护模块，与路由计算模块、信令管理模块及标签交换路径管理模块连接，用于维护移动卫星网络现有路径通信的持续性和有效性，处理突发故障；

标签交换路径管理模块，与路由计算模块、信令管理模块、路径维护模块及网络状态模块连接，用于根据路由计算模块计算的结果和信令管理模块的信令协议建立相应的标签交换路径，并负责该标签交换路径的维护和撤销，并将标签交换路径建立和撤销引起的变化反馈到网络状态模块。

5.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述网络状态模块包括：

拓扑状态信息子模块，与路由计算模块连接，用于提供与网络拓扑相关的信息；

链路状态信息子模块，与路由计算模块连接，用于提供网络链路的动态信息。

6.根据权利要求3或4所述的系统，其特征在于，所述路由计算模块包括：

无约束路由计算子模块，与网络状态模块连接，用于根据网络状态模块提供的网络状态信息计算路由最短路径；

约束路由计算子模块，与网络状态模块连接，用于根据网络状态模块提供的网络状态信息以及用户请求信息计算满足用户服务质量要求及网络流量工程的最优路径。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述路径维护模块包括：

星地切换子模块，与信令管理模块及标签交换路径管理模块连接，用于处理移动卫星网络中地星地切换，降低星地切换对现有路径和网络通信性能的影响；

星间切换子模块，与信令管理模块及标签交换路径管理模块连接，用于处理移动卫星网络中地星间切换，降低星间切换对现有路径和网络通信性能的影响；

故障恢复子模块，与信令管理模块及标签交换路径管理模块连接，用于处理各种突发的故障，降低故障对网络通信性能的影响。

8.根据权利要求3、4或7所述的系统，其特征在于，所述接入层为标签边缘交换路由器。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述标签边缘交换路由器位于：地面网关站、小型地面移动终端或卫星节点。

10.根据权利要求1、2、3、4、7或9所述的系统，其特征在于，所述核心层包括：

转发模块，与路径维护模块连接，用于根据建立的LDP进行业务信息转发；

路径维护模块，与转发模块连接，用于节点间发生异常时，负责路径的维护。

11.根据权利要求1、2、3、4、7或9所述的系统，其特征在于，所述核心层为标签交换路由器，所述标签交换路由器位于卫星节点。

12.一种移动卫星多协议标签交换网络系统的操作方法，其特征在于，包括：

接入层根据从用户层获取的用户状态信息及业务信息，生成/维护移动卫星多协议标签交换网络的网络状态信息及对业务信息传输的路径；

核心层将按所述路径进行业务信息的交换转发和有效传输。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述生成/维护移动卫星多协议标签交换网络的网络状态信息及对业务信息传输的路径包括：

移动卫星网络通过初始化生成网络状态信息；

根据所述网络状态信息和已获取的业务请求信息生成和维护对该业务信息传输的路径。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述生成网络状态信息之后还包括：

根据移动卫星网络拓扑的变化和网络资源的情况，对网络状态信息进行调整和维护。

15.根据权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述生成网络状态信息包括：

选取离散时间系列，并根据所述离散时间系列计算静态网络拓扑信息；

根据所述静态网络拓扑信息和获取的网络动态链路信息，生成各节点初始的网络状态信息表。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述选取离散时间系列，并根据所述离散时间系列计算静态网络拓扑信息具体包括：

根据移动卫星网络的运行参数，选取包含移动卫星节点切换时间的离散时间系列并将所述离散时间系列发送给移动卫星网络的主要节点，所述离散时间系列由多个离散时间点组成；

计算离散时间系列中的各个离散时间点对应的静态网络拓扑信息，并发送给移动卫星网络各个节点。

17.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述生成各节点初始的网络状态信息之后还包括：

根据节点初始的网络状态信息表和最短路径算法，生成节点的三层路由表，所述三层路由表用于为面向无连接的的数据业务提供逐跳路由转发。

18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述生成网络状态信息还包括：

移动卫星网络中各节点进行标签分发协议会话的初始化，获得标签信息表；

根据所述标签信息表和三层路由表，获得移动卫星多协议标签交换网络的初始转发表，所述初始转发表用于为面向无连接的数据业务提供标签交换。

19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述对网络状态信息进行调整和维护包括：

系统运行时刻属于离散时间系列中的离散时间点时，利用所述时刻对应的静态网络拓扑信息，对原有静态拓扑信息进行更新。

20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述对网络状态信息进行调整和维护包括：

系统运行时刻属于离散时间系列中的离散时间点时，利用所述时刻对应的静态网络拓扑信息，对原有静态拓扑信息进行更新；

当所述时刻网络的动态链路状态信息改变时，对原有动态链路信息进行更新，并且更新原有的三层路由表。

21.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述对网络状态信息进行调整和维护包括：

系统运行时刻属于离散时间系列中的离散时间点时，利用所述时刻对应的静态网络拓扑信息，对原有静态拓扑信息进行更新；

当所述时刻网络的动态链路状态信息改变时，对原有动态链路信息进行更新，根据更新的静态和动态链路拓扑信息对原有的三层路由表进行更新；

网络中节点的状态发生变化时，利用动态链路协议和标签分发协议对原有的标签信息表进行更新；根据更新的标签信息表和三层路由表，获得更新的初始转发表。

22.根据权利要求13、14、16、17、18、19、20或21所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络状态信息和已获取的业务请求信息生成和维护对该业务信息传输的路径包括：

根据网络状态信息及用户的业务请求信息计算路由最短路径和满足服务质量要求及网络流量工程的最优路径；

对已生成路径的通信有效性和持续性进行维护。

23.根据权利要求22所述的方法，其特征在于，所述根据所述网络状态信息和已获取的业务请求信息生成和维护对该业务信息传输的路径之后还包括：

通信结束时，释放路径所占有的网络资源。

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