CN102201855A

CN102201855A - 一种卫星atm pvc多播实现方法

Info

Publication number: CN102201855A
Application number: CN2011101465233A
Authority: CN
Inventors: 呼延烺; 周诠; 黎军; 李敏奇; 张怡; 李静玲; 王洋; 沈俊
Original assignee: Xian Institute of Space Radio Technology
Current assignee: Xian Institute of Space Radio Technology
Priority date: 2011-05-31
Filing date: 2011-05-31
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2031-05-31
Also published as: CN102201855B

Abstract

本发明涉及一种卫星ATM PVC多播实现方法，该方法通过卫星ATM交换系统实现，卫星ATM交换系统包括地面ATM终端、地面网管中心、星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机，保留了ATM参考模型中物理层和ATM层，而在第三层设计了卫星专用适配层SAAL层，SAAL层的功能包括多播连接参考值的分配和释放；路由选择功能；动态更新路由表和交换机转发表的功能；参数收集功能，本发明设计了PVC多播配置流程和协议，首次实现了ATM交换技术中的PVC多播形式，可以动态的加入和删除多播的地面被叫端，适合在星载环境中使用。

Description

一种卫星ATM PVC多播实现方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别是涉及一种卫星ATM PVC多播实现方法。

背景技术

ATM交换技术分为SVC(Switched Virtual Circuit，交换式虚连接)交换方式和PVC(Permanent Virtual Circuit，永久式虚连接)交换方式。SVC交换方式能够满足用户按需动态分配资源，在用户每次通信之前都需通过卫星信令协议完成一条连接的建立，当用户通信完毕则同样需要卫星信令协议完成已分配资源(包括连接参考值、VPI/VCI、带宽等)释放，以供其它用户使用，SVC交换方式是ATM交换技术的突出优点。但是，对于长期占用一定信道资源的集团用户和有特殊用途的用户而言，如果每次通信都需建立一条动态连接，连接效率很低，同时当出现与其他用户同时申请建立连接时，不一定能保证建立成功。

ATM多播连接是一种点到多点的连接方式，同时，多播也是卫星通信的优势所在，因此在ATM卫星通信网中有必要设计一种点到多点的PVC连接建立方法。

目前国内外星载ATM交换机，只有日本WINDS卫星采用了PVC交换方式，但是由于保护技术秘密的原因，没有公开资料可供查询。国内外也未见关于星载ATM PVC多播方面的公开资料。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺陷，提供一种卫星ATM PVC多播实现方法，该方法首次实现了ATM交换技术中的PVC多播形式，可以动态的加入和删除多播的地面被叫端(叶子用户)，适合在星载环境中使用。

本发明的上述目的是通过如下技术方案予以实现的：

一种卫星ATM PVC多播实现方法，卫星ATM交换系统包括地面ATM终端、地面网管中心、星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机，其中地面ATM终端包括地面源端和多个地面被叫端，地面源端、多个地面被叫端和地面网管中心划分为应用层、管理层、SAAL层、ATM层和物理层，星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机划分为管理层、SAAL层、ATM层和物理层；

具体实现过程包括PVC多播的建立、PVC多播的拆除、地面被叫端的加入和地面被叫端的删除，其中：

PVC多播的建立过程如下：

(1)地面源端向地面网管中心发出身份验证请求，地面网管中心进行地面源端的身份验证和入网鉴权；

(2)地面网管中心将PVC多播建立请求原语MPVC_SETUP经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收所述无线信号后经过解调、译码再送到星载ATM交换机，星载ATM交换机提取原语类型，再将PVC多播建立请求原语MPVC_SETUP送到星载网管代理的SAAL层；

(3)星上网管代理的SAAL层提取PVC多播建立原语MPVC_SETUP中的信息元素，如果是PVC多播建立请求原语，则星上网管代理给PVC多播连接分配连接参考值，并发送SOURCE_PREASSIGN_REQ原语到星上无线资源管理器的SAAL层，请求星上无线资源管理器为所述PVC多播连接预分配无线时隙，并等待星上无线资源管理器的分配结果，所述PVC多播建立原语MPVC_SETUP的信息元素包含原语类型、地面源端VPI/VCI、地面被叫端VPI/VCI、请求带宽、输入端口号、输出端口号及优先级标识信息；

(4)如果当前剩余的时隙能够满足PVC多播连接所请求的带宽，则星上无线资源管理器的SAAL层发送PREASSIGN_ACK原语将预分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上网管代理的SAAL层接收到所述预分配结果后，首先检查星上无线资源管理器返回是否超时，然后再检查星上无线资源管理器预分配资源是否成功；

(5)如果星上无线资源管理器在规定时间内将分配结果返回且预分配成功，则星上网管代理的SAAL层向地面源端的SAAL层发送MPVC_SETUP_START_ROOT原语，向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_SETUP_START_LEAF原语，并等待地面被叫端和地面源端的返回；

(6)如果地面源端的SAAL层在规定的时间内返回ROOT_START_ACK原语，地面被叫端的SAAL层在规定的时间内返回LEAF_START_ACK原语，并且地面被叫端和地面源端允许建立连接，则星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_ASSIGN_REQ原语，请求星上无线资源管理器为PVC多播连接正式分配资源并等待星上无线资源管理器的分配结果；同时星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送TABLE_CONFIG_REQ原语，请求星上ATM交换机为PVC多播连接配置转发表并等待星上ATM交换机配置转发表的结果；

(7)星上无线资源管理器的SAAL层接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接分配无线时隙，之后向星上网管代理的SAAL层发送ASSIGN_ACK原语并将分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上ATM交换机接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接配置转发表，并向星上网管代理的SAAL层发送CONFIG_ACK原语，将配置转发表的结果返回给星上网管代理；

(8)星上网管代理的SAAL层在收到星上无线资源管理器的正式分配结果之后，首先检查星上无线资源管理器是否超时，再检查星上无线资源管理器正式分配资源是否成功；星上网管代理的SAAL层在接收到星上ATM交换机配置转发表的结果后首先检查星上ATM交换机是否超时，然后再检查星上ATM交换机配置转发表是否成功；

(9)如果星上无线资源管理器及星上ATM交换机均未超时，并且星上无线资源管理器正式分配资源成功，星上ATM交换机配置转发表成功，则星上网管代理的SAAL层向地面源端发送MLINK_SETUPED_ROOT原语，向地面被叫端发送MLINK_SETUPED_LEAF原语，并等待地面被叫端和地面源端的返回；

(10)地面源端的SAAL层在规定时间内向星上网管代理的SAAL层返回MLINK_SETUPED_SOURCE_ACK原语，地面被叫端的SAAL层在规定时间内向星上网管代理的SAAL层返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语，星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送PVC多播连接建立成功的MPVC_SETUP_ACK原语；

PVC多播的拆除过程如下：

(11)地面网管中心将PVC多播拆除原语MPVC_RELEASE经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收所述无线信号后经过解调、译码再送到星上ATM交换机的SAAL层；星上ATM交换机的SAAL层提取原语类型，再将PVC拆除请求原语MPVC_RELEASE送到星上网管代理的SAAL层，所述PVC多播拆除原语MPVC_RELEASE的信息元素包含原语类型、地面被叫端VPI/VCI、地面源端VPI/VCI、请求带宽、输入端口号、输出端口号、优先级标识信息及多播连接参考值；

(12)星上网管代理的SAAL层向地面源端的SAAL层发送MPVC_RELEASE_ROOT原语，向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_RELEASE_LEAF原语，告知地面被叫端和地面源端PVC多播连接将要拆除，如果有多个地面被叫端则需要向每个地面被叫端发送信息；

(13)星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送PVC多播拆除原语RR_RELEASE，命令星上无线资源管理器释放将要拆除多播PVC的资源，并等待星上无线资源管理器返回RR_RELEASE_CONFIRM原语；

(14)星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送PVC多播连接拆除原语SW_RELEASE，命令星上ATM交换机释放将要拆除PVC多播连接占用的资源，并等待星上ATM交换机返回SW_RELEASE_CONFIRM原语；

(15)如果星上网管代理的SAAL层收到返回原语，则向地面源端发送PVC多播已拆除的原语RELEASE_CONFIRM_ROOT，同时等待地面源端的返回；

(16)如果地面源端的SAAL层在规定的时间内返回RELEASSE_CONFIRM_ROOT_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM原语告知PVC多播连接已经拆除；

地面被叫端的加入过程如下：

(17)地面网管中心将地面被叫端加入原语ADD_PARTY经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收所述无线信号后经过解调、译码再送到星上ATM交换机；星上ATM交换机提取原语类型，再将地面被叫端加入原语ADD_PARTY送到星上网管代理SAAL层；

(18)星上网管代理的SAAL层提取地面被叫端加入原语ADD_PARTY中的信息元素，之后向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_PREASSIG_REQ原语请求星上无线资源管理器为PVC多播连接的地面被叫端预分配无线时隙，并等待星上无线资源管理器的分配结果，所述地面被叫端加入原语ADD_PARTY的信息元素包含原语类型、多播连接参考值、地面被叫端VPI/VCI、请求带宽、输出端口号及优先级标识信息；

(19)如果当前剩余的时隙能够满足PVC多播连接所请求的带宽，则星上无线资源管理器的SAAL层返回PREASSIGN_ACK原语将分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上网管代理的SAAL层在接收到所述分配结果之后，首先检查星上无线资源管理器返回是否超时，然后再检查星上无线资源管理器的预分配是否成功；

(20)如果星上无线资源管理器在规定时间内返回且预分配成功，则星上网管代理的SAAL层向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_SETUP_START_LEAF原语，并等待地面被叫端的返回；

(21)如果地面被叫端的SAAL层在规定的时间内成功返回LEAF_START _ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_ASSIGN_REQ原语，请求星上无线资源管理器为PVC多播连接的地面被叫端正式分配资源并等待星上无线资源管理器的分配结果；同时星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送TABLE_CONFIG_REQ原语，请求星上ATM交换机为PVC多播连接的地面被叫端配置转发表，并等待星上ATM交换机配置转发表的结果；

(22)星上无线资源管理器的SAAL层接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接的地面被叫端分配无线时隙，之后向星上网管代理的SAAL层返回ASSIGN_ACK原语并将分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上ATM交换机的SAAL层接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接的地面被叫端配置转发表并返回CONFIG_ACK原语，将配置转发表的结果返回给星上网管代理的SAAL层；

(23)星上网管代理的SAAL层在收到星上无线资源管理器正式分配结果之后，首先检查星上无线资源管理器是否超时，再检查星上无线资源管理器正式分配资源是否成功；星上网管代理的SAAL层在接收到星上ATM交换机配置转发表的结果后首先检查星上ATM交换机是否超时，然后再检查星上ATM交换机配置转发表是否成功；

(24)如果星上无线资源管理器及星上ATM交换机均未超时，并且星上无线资源管理器正式分配资源成功，星上ATM交换机配置转发表成功，则星上网管代理向地面被叫端发送MLINK_SETUPED_LEAF原语，并等待地面被叫端的返回；

(25)地面被叫端在规定时间内返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语后，星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心地面被叫端加入成功；

地面被叫端的删除过程如下：

(26)地面网管中心的SAAL层将地面被叫端删除原语DROP_PARTY经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收无线信号后经过解调、译码再送到星上ATM交换机的SAAL层；星上ATM交换机的SAAL层提取原语类型，再将地面被叫端删除原语DROP_PARTY送到星上网管代理的SAAL层，所述地面被叫端删除原语DROP_PARTY的信息元素包含原语类型、多播连接参考值、地面被叫端VPI/VCI；

(27)星上网管代理的SAAL层向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_RELEASE原语，告知所述地面被叫端将要删除，如果有多个地面被叫端则需要向每个地面被叫端发送信息；

(28)星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送地面被叫端删除原语RR_RELEASE，命令星上无线资源管理器释放所述地面被叫端所占用的无线资源，并等待星上无线资源管理器返回RR_RELEASE_CONFIRM原语；

(29)星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送地面被叫端删除原语SW_RELEASE，命令星上ATM交换机释放所述地面被叫端所占用的资源，并等待星上ATM交换机返回SW_RELEASE_CONFIRM原语；

(30)如果星上网管代理的SAAL层收到返回原语，则向地面被叫端的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM_LEAF原语，并等待地面被叫端的返回；

(31)如果地面被叫端的SAAL层在规定的时间内返回RELEASE_CONFIR_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM原语告知所述地面被叫端已经删除；如果地面被叫端的SAAL层未返回RELEASE_CONFIR_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM原语，告知所述地面被叫端所占用的资源已经删除，但所述地面被叫端未返回。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(4)中如果星上无线资源管理器未在规定时间内返回PREASSIGN_ACK原语，则星上网管代理的SAAL 层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器预分配资源未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(5)中如果星上无线资源管理器在规定的时间内返回，但是星上无线资源管理器预分配资源失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器预分配资源失败导致PVC连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(6)中如果地面源端的SAAL层未在规定时间内返回ROOT_START_ACK原语，地面被叫端的SAAL层未在规定时间内返回LEAF_START_ACK，则星上网管代理地SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于地面源端和地面被叫端未在规定的时间内返回导致PVC多播连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(7)中如果星上无线资源管理器的SAAL层未在规定时间内返回ASSIGN_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知由于星上无线资源管理器正式分配资源未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(8)中如果星上无线资源管理器的SAAL层在规定的时间内返回ASSIGN_ACK原语，但是正式分配资源失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器正式分配资源失败导致PVC连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(7)中如果星上ATM交换机的SAAL层未在规定时间内返回CONFIG_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知由于星上ATM交换机配置转发表未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(8)中如果星上ATM交换机在规定的时间内返回CONFIG_ACK原语，但是配置转发表失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上ATM交换机配置转发表失败导致PVC连接建立失败。

在上述卫星ATM PVC多播实现方法中，步骤(9)中如果地面源端的SAAL层未在规定的时间内返回MLINK_SETUPED_ROOT_ACK原语及地面被叫端的SAAL层未在规定的时间内返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于地面源端和地面被叫端未在规定的时间内返回导致PVC连接建立失败。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

(1)本发明ATM PVC多播实现方法包括PVC多播的建立、PVC多播的拆除、地面被叫端的加入和地面被叫端的删除四个过程，并设计了PVC多播配置流程和协议，首次实现了ATM交换技术中的PVC多播形式，可以动态的加入和删除多播的地面被叫端(叶子用户)；

(2)本发明ATM PVC多播实现方法可以动态配置PVC多播链路，当需要多播通信时可以实时建立多播链路，当通信完毕时实时拆除多播链路，充分利用了卫星的无线资源；

(3)本发明ATM PVC多播实现方法可以在不中断现有多播通信的情况下加入或删除某一个或者多个被叫端，即叶子节点的加入或删除不影响现有源端和被叫端之间的多播通信；

(4)本发明ATM PVC多播实现方法中多播通信所需的无线资源分配采用了预分配和正式分配两次分配，提高了可靠性更加适合在星载环境中使用。

附图说明

图1为本发明卫星ATM交换网络结构图；

图2为本发明卫星ATM PVC多播实现模型；

图3为本发明PVC多播建立过程图；

图4为本发明PVC多播拆除过程图；

图5为本发明RRM预分配资源失败导致PVC多播建立失败过程图；

图6为本发明终端开始PVC多播建立未返回或者返回超时导致PVC建立失败过程图；

图7为本发明RRM正式分配资源未返回或者分配资源失败导致PVC多播建立失败过程图；

图8为本发明星上ATM交换机配表失败或者未返回导致PVC多播建立失败过程图；

图9为本发明通知终端PVC多播已建立时终端未返回或者返回超时，导致PVC多播建立失败过程图；

图10为本发明PVC多播地面被叫端加入过程图；

图11为本发明PVC多播地面被叫端删除过程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述：

如图1所示为本发明卫星ATM交换网络结构图，卫星ATM交换系统由地面ATM终端、地面用户接入设备、地面网管中心、星上无线资源管理器和星上ATM交换机组成。其中，ATM用户接入设备是把现有的通信业务综合接入ATM网络的设备；地面网管中心完成用户入网鉴权、ATM地址分配、PVC呼叫的建立/维护/释放等功能。

地面ATM一般有两种连接方式：一种是交换式虚连接(SVC)，一种是永久虚连接(PVC)。针对SVC的多播ITU定义了Q.2971协议来完成SVC多播处理，而并未对PVC单播及多播处理做出定义。一般PVC单播都由人工静态配置，一旦配置完成，PVC连接的各个参数固定，即使通信完成连接仍然存在。

本发明在PVC多播交换技术中采用了分层实现原理，如图2所示为本发明卫星ATM PVC多播实现模型，在该模型中保留了ATM参考模型中物理层和ATM层，而在第三层设计了卫星专用适配层SAAL(Satellite ATM Adaptation Layer)。SAAL的功能之一是用来处理PVC多播连接管理。卫星ATM交换系统包括地面ATM终端、地面网管中心、星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机，其中地面ATM终端包括地面源端(根用户)和多个地面被叫端(叶子用户)，地面源端、多个地面被叫端和地面网管中心包括依次设置的应用层、管理层、SAAL层、ATM层和物理层，星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机包括依次设置的管理层、SAAL层、ATM层和物理层。

PVC多播管理由SAAL层负责完成。PVC多播管理包括：多播连接的建立及拆除、叶子节点的加入及删除、多播连接参考值的分配和释放、动态更新路由表和交换机转发表的功能。

以下就卫星ATM交换系统中各节点的SAAL层进行分析：

地面网管中心(NCC)：在该ATM PVC模型中地面网管中心负责管理终端用户的状态(包括终端用户接入权限，连接状态等)PVC连接的管理，地面网管中心通过PVC多播连接参考值来区分不同PVC连接。此外，地面网管中心是PVC多播连接建立的发起者和终止者，也是叶子节点加入及删除的发起者。

终端(包括用户接入设备和ATM终端)：用户接入设备中可能会存在多条PVC连接，有单播连接也有多播连接，这时用户接入设备通过PVC连接参考值来区分各条PVC连接，也可以根据连接参考值来区别某一条连接是单播还是多播。PVC连接参考值由星上ATM交换机中的SAAL层来统一分配。ATM终端设备在PVC连接建立的时候需要与星上ATM交换机交互，以确保在PVC连接建立的时候通信双方都是可用的。

星上ATM交换机：星上ATM交换机中的SAAL层负责PVC连接参考值的分配及释放、并通过与星上无线资源管理器协商来给PVC连接分配无线信道资源；此外，SAAL层需要为PVC连接O配置(或释放)转发表。

图2中A、B、C为各层之间的原语。其中，原语A只存在地面站的ATM终端中，用于SAAL层与管理层的通信服务。

本发明PVC多播技术将ATM通信模型中的适配层替换为SAAL层，如图2所示。SAAL层负责完成连接参考值的分配和释放、动态更新路由表和交换机转发表的功能、交换机运行时各种参数的收集。

SAAL层具有以下一些功能：

(1)多播连接参考值的分配和释放；

(2)路由选择功能；

(3)动态更新路由表和交换机转发表的功能；

(4)参数收集功能；

以下为本发明中SAAL层消息类型：

卫星ATM交换系统中的SAAL层协议将在UNI接口处完成多播呼叫建立和拆除的操作，及用户的添加和删除。

地面网管中心与星上交换机之间交互定义需要定义的SAAL层消息类型有：PVC多播建立(MPVC_SETUP消息)、PVC多播建立响应(MPVC_SETUP_ACK)、PVC多播拆除(MPVC_RELEASE消息)、MPVC多播拆除响应(MPVC_RELEASE_ACK)、添加用户(ADD_PARTY)、添加用户响应(ADD_PARTY_ACK)、删除用户(DROP_PARTY)、删除用户响应(DROP_PARTY_ACK)。

ATM终端及用户接入设备与星上ATM交换机之间的需要定义SAAL层的消息类型有：通知ATM根用户PVC多播开始建立(MPVC_MSETUP_START_ROOT)、根用户响应(ROOT_START_ACK)、通知ATM叶子用户PVC开始建立(MPVC_MSETUP_START_LEAF)、叶子用户响应(LEAF_START_ACK)、通知ATM根用户PVC多播连接建立完成(MLINK_SETUPED_ROOT)，根用户响应PVC多播建立完成 (MLINK_SETUPED_ROOT_ACK)，通知ATM叶子用户PVC多播建立完成(MLINK_SETUPED_LEAF)，叶子用户响应PVC多播建立完成(MLINK_SETUPED_LEAF_ACK)。星上代理向根节点告知PVC多播将要拆除的原语MPVC_RELEASE_ROOT，星上代理向叶子节点告知PVC多播将要拆除的原语MPVC_RELEASE_LEAF。

此外，在PVC建立的过程中SAAL层需要与ATM层交互来实现动态更新路由表和交换机转发表的功能因此需要定义的消息类型有：转发表配置(TABEL_CONFIG_REQ)、转发表配置响应(CONFIG_ACK)。

以下为本发明中SAAL层操作过程：

SAAL层完成PVC多播的建立过程、PVC多播的拆除过程、叶子用户加入过程和叶子用户删除过程。

下面详细描述一个PVC多播建立过程，如图3所示为本发明PVC多播建立过程图。

(1)PVC多播建立原语MPVC_SETUP的信息元素包含原语类型、地面源端VPI/VCI、地面被叫端VPI/VCI、请求带宽、输入端口号、输出端口号及优先级标识信息。

(2)地面源端向地面网管中心发出身份验证请求，地面网管中心进行地面源端的身份验证和入网鉴权。

(3)地面网管中心将PVC多播建立请求原语MPVC_SETUP经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收无线信号后经过解调、译码再送到星载ATM交换机，星载ATM交换机提取原语类型，再将PVC多播建立请求原语MPVC_SETUP送到星载网管代理的SAAL层。

(4)星上网管代理的SAAL层提取PVC多播建立原语MPVC_SETUP中的信息元素，如果是PVC多播建立请求原语，则星上网管代理给PVC多播连接分配连接参考值，并发送SOURCE_PREASSIGN_REQ原语到星上无线资源管理器的SAAL层，请求星上无线资源管理器为所述PVC多播连接预分配无线时隙，并等待星上无线资源管理器的分配结果。

(5)如果剩余的时隙能够满足PVC多播连接所请求的带宽，则星上无线资源管理器的SAAL层发送PREASSIGN_ACK原语将预分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上网管代理的SAAL层接收到预分配结果后，首先检查星上无线资源管理器返回是否超时，然后再检查星上无线资源管理器的预分配是否成功。

(6)如果星上无线资源管理器在规定时间内返回且预分配成功，则星上网管代理的SAAL层向地面源端的SAAL层发送MPVC_SETUP_START_ROOT原语，向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_SETUP_START_LEAF原语，并等待地面被叫端和地面源端的返回。

(7)如果地面源端的SAAL层在规定的时间内返回ROOT_START_ACK原语，地面被叫端的SAAL层在规定的时间内返回LEAF_START_ACK原语，并且地面被叫端和地面源端允许建立连接，则星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_ASSIGN_REQ原语，请求星上无线资源管理器为PVC多播连接正式分配资源并等待星上无线资源管理器的分配结果；同时星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送TABLE_CONFIG_REQ原语，请求星上ATM交换机为PVC多播连接配置转发表并等待星上ATM交换机配置转发表的结果。

(8)星上无线资源管理器的SAAL层接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接分配无线时隙，之后向星上网管代理的SAAL层发送ASSIGN_ACK原语并将分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上ATM交换机接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接配置转发表，并向星上网管代理的SAAL层发送CONFIG_ACK原语，将配置转发表的结果返回给星上网管代理。

(9)星上网管代理的SAAL层在收到星上无线资源管理器的正式分配结果之后，首先检查星上无线资源管理器是否超时，再检查星上无线资源管理器正式分配资源是否成功；星上网管代理的SAAL层在接收到星上ATM交换机配置转发表的结果后首先检查星上ATM交换机是否超时，然后再检查星上ATM交换机配置转发表是否成功。

(10)如果星上无线资源管理器及星上ATM交换机均未超时，并且星上无线资源管理器正式分配资源成功，星上ATM交换机配置转发表成功，则星上网管代理的SAAL层向地面源端发送MLINK_SETUPED_ROOT原语，向地面被叫端发送MLINK_SETUPED_LEAF原语，并等待地面被叫端和地面源端的返回。

(11)地面源端的SAAL层在规定时间内向星上网管代理的SAAL层返回MLINK_SETUPED_SOURCE_ACK原语，地面被叫端的SAAL层在规定时间内向星上网管代理的SAAL层返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语，星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送PVC多播连接建立成功的MPVC_SETUP_ACK原语。

下面就一个星无线资源管理器预分配失败导致PVC多播建立失败流程简述具体实施方式，如图5所示为本发明RRM预分配资源失败导致PVC多播建立失败过程图。

(1)在PVC连接建立过程中，星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_PREASSIGN_REQ原语，请求星上无线资源管理器为PVC连接预分配资源后设定定时器等待星上无线资源管理器返回预分配结果；

(2)如果星上无线资源管理器的SAAL层未在规定时间内返回PREASSIGN_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器预分配资源未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

(3)如果星上无线资源管理器在规定的时间内返回，但是星上无线资源管理器分配资源失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器预分配资源失败导致PVC连接建立失败。

下面就一个通知地面终端开始PVC多播建立未返回或者返回超时导致PVC多播建立失败过程简述具体实施方式，如图6所示为本发明终端开始PVC多播建立未返回或者返回超时导致PVC建立失败过程图。

(1)星上无线资源管理器预分配成功返回PREASSIGN_ACK原语后星上网管代理的SAAL层向根用户发送MPVC_SETUP_START_ROOT原语，向叶子用户发送MPVC_SETUP_START_LEAF原语，通知地面终端(根用户、叶子用户)PVC开始建立并设定定时器等待终端响应。

(2)如果根用户未在规定时间内返回ROOT_START_ACK原语，叶子用户未在规定时间内返回LEAF_START_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于地面终端未在规定的时间内返回导致PVC多播连接建立失败。

下面就一个星上无线资源管理器正式分配资源未返回或者分配资源失败导致PVC多播建立失败过程简述具体实施方式，如图7所示为本发明RRM正式分配资源未返回或者分配资源失败导致PVC多播建立失败过程图。

(1)在根用户返回ROOT_START_ACK原语及叶子用户返回LEAF_START_ACK原语之后，星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_ASSIGN_REQ原语，请求星上无线资源管理器为PVC连接正式分配资源并设定定时器等待星上无线资源管理器将分配结果返回。

(2)如果星上无线资源管理器的SAAL层未在规定时间内返回ASSIGN_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语告知由于星上无线资源管理器正式分配资源未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

(3)如果星上无线资源管理器的SAAL层在规定的时间内返回ASSIGN_ACK原语，但是正式分配资源失败，此时星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器正式分配资源失败导致PVC连接建立失败。

下面就一个星上ATM交换机配表失败或者未返回导致PVC多播连接建立失败过程简述具体实施方式，如图8所示为本发明星上ATM交换机配表失败或者未返回导致PVC多播建立失败过程图。

(1)在根用户返回ROOT_START_ACK原语及叶子用户返回LEAF_START_ACK原语之后，星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送TABLE_CONFIG_REQ原语，请求星上ATM交换机为PVC多播连接配置转发表并设定定时器等待星上ATM交换机将转发表配置结果返回。

(2)如果星上ATM交换机的SAAL层未在规定时间内返回CONFIG_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知由于星上ATM交换机配置转发表未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

(3)如果星上ATM交换机的SAAL层在规定的时间内返回CONFIG_ACK原语，但是配置转发表失败，此时星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上ATM交换机配置转发表失败导致PVC连接建立失败。

下面就一个通知终端PVC多播连接已建立时终端未返回或者返回超时，导致PVC建立失败过程简述具体实施方式，如图9所示为本发明通知终端PVC多播已建立时终端未返回或者返回超时，导致PVC多播建立失败过程图。

(1)在星上无线资源管理器正式分配资源成功返回ASSIGN_ACK原语且星上ATM交换机配置转发表成功返回CONFIG_ACK原语后，星上网管代理的SAAL层会向根用户的SAAL层发送MLINK_SETUPED_ROOT原语，向叶子用户的SAAL层发送MLINK_SETUPED_LEAF原语，并设定定时器等待终端的返回。

(2)如果根用户未在规定的时间内返回MLINK_SETUPED_ROOT_ACK 原语及叶子用户未在规定的时间内返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知由于地面终端(根用户、叶子用户)确认PVC已建立原语未返回导致PVC连接建立失败。

下面描述一个PVC多播连接拆除过程，如图4为本发明PVC多播拆除过程图。图4中的RRM代表星上无线资源管理器。

(1)PVC多播拆除原语MPVC_RELEASE的信息元素包含原语类型、地面被叫端VPI/VCI、地面源端VPI/VCI、请求带宽、输入端口号、输出端口号及优先级标识信息及多播连接参考值。

(2)地面网管中心将PVC多播拆除原语MPVC_RELEASE经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收所述无线信号后经过解调、译码再送到星上ATM交换机的SAAL层；星上ATM交换机的SAAL层提取原语类型，再将PVC拆除请求原语MPVC_RELEASE送到星上网管代理的SAAL层。

(3)星上网管代理的SAAL层向地面源端的SAAL层发送MPVC_RELEASE_ROOT原语，向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_RELEASE_LEAF原语，告知地面被叫端和地面源端PVC多播连接将要拆除，如果有多个地面被叫端则需要向每个地面被叫端发送信息。

(4)星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送PVC多播拆除的原语RR_RELEASE，命令星上无线资源管理器释放将要拆除多播PVC的资源，并等待星上无线资源管理器返回RR_RELEASE_CONFIRM原语。

(5)星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机发送PVC多播连接拆除的原语SW_RELEASE，命令星上ATM交换机释放将要拆除PVC多播连接占用的资源，并等待星上ATM交换机返回SW_RELEASE_CONFIRM原语。

(6)如果星上网管代理的SAAL层收到返回原语，则向地面源端发送PVC多播已拆除的原语RELEASE_CONFIRM_ROOT，同时等待地面源端的返回。

(7)如果地面源端的SAAL层在规定的时间内返回RELEASSE_CONFIRM_ROOT_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM原语告知PVC多播连接已经拆除。

下面就地面被叫端(叶子用户)加入过程简述其具体实施方式，如图10所示为本发明PVC多播地面被叫端加入过程图。

(1)地面被叫端加入原语ADD_PARTY的信息元素包含原语类型、多播连接参考值、地面被叫端VPI/VCI、请求带宽、输出端口号及优先级标识信息。

(2)地面网管中心将地面被叫端加入原语ADD_PARTY经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收无线信号后经过解调、译码再送到星上ATM交换机；星上ATM交换机提取原语类型，再将地面被叫端加入原语ADD_PARTY送到星上网管代理SAAL层。

(3)星上网管代理的SAAL层提取地面被叫端加入原语ADD_PARTY中的信息元素，之后向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_PREASSIG_REQ原语请求星上无线资源管理器为PVC多播连接的地面被叫端预分配无线时隙，并等待星上无线资源管理器的分配结果。

(4)如果剩余的时隙能够满足PVC多播连接所请求的带宽，则星上无线资源管理器的SAAL层返回PREASSIGN_ACK原语将分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上网管代理的SAAL层在接收到所述分配结果之后，首先检查星上无线资源管理器返回是否超时，然后再检查星上无线资源管理器的预分配是否成功。

(5)如果星上无线资源管理器在规定时间内返回且预分配成功，则星上网管代理的SAAL层向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_SETUP_START_LEAF原语，并等待地面被叫端的返回。

(6)如果地面被叫端的SAAL层在规定的时间内成功返回LEAF_START_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_ASSIGN_REQ原语请求星上无线资源管理器为PVC多播连接的地面被叫端正式分配资源并等待星上无线资源管理器的分配结果；同时星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送TABLE_CONFIG_REQ原语，请求星上ATM交换机为PVC多播连接的地面被叫端配置转发表，并等待星上ATM交换机配置转发表的结果。

(7)星上无线资源管理器的SAAL层接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接的地面被叫端分配无线时隙，之后向星上网管代理的SAAL层返回ASSIGN_ACK原语并将分配结果返回给星上网管代理的SAAL层；星上ATM交换机的SAAL层接收到星上网管代理的请求后为PVC多播连接的地面被叫端配置转发表并返回CONFIG_ACK原语，将配置转发表的结果返回给星上网管代理。

(8)星上网管代理的SAAL层在收到星上无线资源管理器正式分配结果之后，首先检查星上无线资源管理器是否超时，再检查星上无线资源管理器正式分配资源是否成功；星上网管代理在接收到星上ATM交换机配置转发表的结果后首先检查星上ATM交换机是否超时，然后再检查星上ATM交换机配置转发表是否成功。

(9)如果星上无线资源管理器及星上ATM交换机均未超时，并且星上无线资源管理器正式分配资源成功，星上ATM交换机配置转发表成功，则星上网管代理向地面被叫端发送MLINK_SETUPED_LEAF原语，并等待地面被叫端的返回。

(10)地面被叫端在规定时间内返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语后，星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心地面被叫端加入成功。

下面就一个地面被叫端(叶子用户)删除过程简述具体实施方式，图11为本发明PVC多播地面被叫端删除过程图。图11中的RRM代表星上无线资源管理器。

(1)地面被叫端删除原语DROP_PARTY的信息元素包含原语类型、多播连接参考值、地面被叫端VPI/VCI。

(2)地面网管中心的SAAL层将地面被叫端删除原语DROP_PARTY经过编码、调制、微波发射后将无线信号送给卫星，卫星天线接收无线信号后经过解调、译码再送到星上ATM交换机的SAAL层；星上ATM交换机的SAAL层提取原语类型，再将地面被叫端删除原语DROP_PARTY送到星上网管代理的SAAL层。

(3)星上网管代理的SAAL层向地面被叫端的SAAL层发送MPVC_RELEASE原语，告知地面被叫端将要删除，如果有多个地面被叫端则需要向每个地面被叫端发送信息。

(4)星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送地面被叫端删除原语RR_RELEASE，命令星上无线资源管理器释放所述地面被叫端所占用的无线资源，并等待星上无线资源管理器返回RR_RELEASE_CONFIRM原语；

(5)星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送地面被叫端删除原语SW_RELEASE，命令星上ATM交换机释放所述地面被叫端所占用的资源，并等待星上ATM交换机返回SW_RELEASE_CONFIRM原语；

(6)如果星上网管代理的SAAL层收到返回原语，则向地面被叫端发送RELEASE_CONFIRM_LEAF原语，并等待地面被叫端的返回。；

(7)如果地面被叫端的SAAL层在规定的时间内返回RELEASE_CONFIR_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM原语告知所述地面被叫端已经删除；如果地面被叫端的SAAL层未返回RELEASE_CONFIR_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送RELEASE_CONFIRM原语，告知所述地面被叫端所占用的资源已经删除，但所述地面被叫端未返回。

本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知技术。

Claims

1.一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：卫星ATM交换系统包括地面ATM终端、地面网管中心、星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机，其中地面ATM终端包括地面源端和多个地面被叫端，地面源端、多个地面被叫端和地面网管中心划分为应用层、管理层、SAAL层、ATM层和物理层，星上无线资源管理器、星上网管代理和星上ATM交换机划分为管理层、SAAL层、ATM层和物理层；

PVC多播的建立过程如下：

PVC多播的拆除过程如下：

地面被叫端的加入过程如下：

(21)如果地面被叫端的SAAL层在规定的时间内成功返回LEAF_START_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向星上无线资源管理器的SAAL层发送SOURCE_ASSIGN_REQ原语，请求星上无线资源管理器为PVC多播连接的地面被叫端正式分配资源并等待星上无线资源管理器的分配结果；同时星上网管代理的SAAL层向星上ATM交换机的SAAL层发送TABLE_CONFIG_REQ原语，请求星上ATM交换机为PVC多播连接的地面被叫端配置转发表，并等待星上ATM交换机配置转发表的结果；

地面被叫端的删除过程如下：

2.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(4)中如果星上无线资源管理器未在规定时间内返回PREASSIGN_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器预分配资源未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

3.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(5)中如果星上无线资源管理器在规定的时间内返回，但是星上无线资源管理器预分配资源失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器预分配资源失败导致PVC连接建立失败。

4.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(6)中如果地面源端的SAAL层未在规定时间内返回ROOT_START_ACK原语，地面被叫端的SAAL层未在规定时间内返回LEAF_START_ACK，则星上网管代理地SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于地面源端和地面被叫端未在规定的时间内返回导致PVC多播连接建立失败。

5.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(7)中如果星上无线资源管理器的SAAL层未在规定时间内返回ASSIGN_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知由于星上无线资源管理器正式分配资源未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

6.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(8)中如果星上无线资源管理器的SAAL层在规定的时间内返回ASSIGN_ACK原语，但是正式分配资源失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上无线资源管理器正式分配资源失败导致PVC连接建立失败。

7.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(7)中如果星上ATM交换机的SAAL层未在规定时间内返回CONFIG_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知由于星上ATM交换机配置转发表未在规定时间内返回导致PVC连接建立失败。

8.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(8)中如果星上ATM交换机在规定的时间内返回CONFIG_ACK原语，但是配置转发表失败，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于星上ATM交换机配置转发表失败导致PVC连接建立失败。

9.根据权利要求1所述的一种卫星ATM PVC多播实现方法，其特征在于：所述步骤(9)中如果地面源端的SAAL层未在规定的时间内返回MLINK_SETUPED_ROOT_ACK原语及地面被叫端的SAAL层未在规定的时间内返回MLINK_SETUPED_LEAF_ACK原语，则星上网管代理的SAAL层向地面网管中心的SAAL层发送MPVC_SETUP_ACK原语，告知地面网管中心由于地面源端和地面被叫端未在规定的时间内返回导致PVC连接建立失败。