CN103391248B - 一种基于vsat卫星网的集中控制路由分配方法 - Google Patents

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Abstract

随着宽带VSAT卫星通信体系系统的发展和IP业务的普及，将卫星用户接入到Internet网成为了宽带VSAT卫星通信系统的重要任务。而想要实现卫星网络信息的高效性传输，首先要面对的就是路由问题，设计和实现最优路由分配方法是非常重要的研究内容。本发明创造提出了一种通过VSAT卫星网集中控制的路由分配方法，实现卫星网内接入路由与IP地址的动态分配，使得整个关口站的分配过程与路由建立过程都是由网管系统集中控制的，因此可以根据网络的情况灵活调度接入不同的关口站，避免众多业务站同时接入同一关口站而引起的拥塞；业务站用户无需再人工选择关口站，人工配置路由，提高了用户的易用性与智能性。

Description

一种基于 VSAT 卫星网的集中控制路由分配方法
技术领域
本发明涉及一种卫星通信领域，尤其涉及一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法。
背景技术
下一代互联网的发展趋势是融合空天地一体的综合信息网络，而卫星网络则是其中非常重要的组成部分。VSAT是VERY SMALL APERTURE TERMINAL 的缩写，直译为“甚小孔径终端”，意译应是“甚小天线地球站”。 VSAT是80年代中期利用现代技术开发的一种新的卫星通信系统。利用这种系统进行通信具有灵活性强，可靠性高，成本低，使用方便以及小站可直接装在用户端等特点。借助VSAT用户数据终端可直接利用卫星信道与远端的计算机进行联网，完成数据传递、文件交换或远程处理，从而摆脱了本地区的地面中继线问题，这在地面网络不发达、通信线路质量不好或难于传输高速数据的边远地区，使用VSAT 作为数据传输手段是一种很好的选择。目前，广泛应用于银行、饭店、新闻、保险、运输、旅游等部门。由众多甚小天线地球站组成的卫星通信网，叫做“VSAT卫星网”。
随着宽带VSAT卫星通信体系系统的发展和IP业务的普及，将卫星用户接入到Internet网成为了宽带VSAT卫星通信系统的重要任务。而想要实现卫星网络信息的高效性传输，首先要面对的就是路由问题，因此，设计和实现高效路由分配方法是非常重要的研究内容。通常情况下，VSAT业务站通过与地面网有直接连接的关口站接入到Internet，而关口站和业务站的卫星设备在网络拓扑结构中相当于网桥的功能，因此在实际应用时必须在关口站和业务站增加路由器或三层交换机等网络层设备。更为重要的是，用户必须要了解卫星网的IP地址规划和路由规划，这对于有多个网关站的复杂网络是难以实现的，因此在实际使用中，业务占一般只能固定接入一个关口站，不能发挥卫星通信广域覆盖的优点。
发明内容
在典型的VSAT卫星网中，网管系统是全网工作的核心，负责分配包括通信频率、发送功率等在内的通信参数。网管系统与各业务站和关口站采用特殊的网管信道进行通信，传递网络控制信息。 网管信道在始终存在的常备信道，负责连接每一个业务站或关口站与网管站的通信。
业务站与关口站在默认情况下由于没有网管系统为其分配的通信参数而不能进行通信，当业务站需要进行通信时，用户需要确定与哪一个关口站进行通信，然后将该关口站与本站的唯一识别信息由业务站通过常备的网管信道向网管系统进行通信申请，由于在申请中已经包含了要通信双方的唯一识别信息（关口站、业务站的唯一识别信息），网管系统根据申请向该关口站和业务站分别发送通信参数，关口站和业务站按照网管系统分配的参数自动进行相应的设置，就可以建立物理链路（相当于在关口站和业务站之间建立了一条通过卫星的线路）。对于一般的电路通信而言，这样的物理链路就可以支持双方通信了，而对于基于IP的Internet通信而言，还必须在此基础上建立数据链路层和路由层的协议。
通过VSAT卫星网接入地面网络时，一般将设置多个关口站与地面直接相连，众多业务站通过卫星链路连接到不同的关口站，通过关口站接入到地面Internet，如图 1 所示，对于IP业务接入，除了建立卫星物理链路外，还要建立网络层的路由，网络层路由的建立一般是通过在关口站和业务站分别外加路由器的方法来实现，在卫星物理链路建立之后，路由器之间通过RIP等动态路由协议建立路由，但这种方法需要对关口站和业务站的路由器进行配置，用户必须清楚他所连接的关口站的IP地址规划和路由规划。
针对上述技术缺陷，本发明创造提出了一种通过VSAT卫星网集中控制的路由分配方法，实现卫星网内接入路由与IP地址的动态分配，使得业务站可以智能化通过多个关口站接入Internet网，改善以往人工操作所带来的不便及缺陷。
本发明的技术解决方案：
一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法，通过VSAT网管系统对关口站与业务站的IP地址和路由进行统一管理与分配，实现IP地址与路由的自动分配和建立。
一个标准的接入过程如下：
步骤（1）：由业务站发起IP接入，业务站通过网管信道向网管系统进行接入申请；
步骤（2）：网管系统根据多个关口站的忙闲情况为本次IP业务确定一个关口站，并同时通过网管信道通知业务站与关口站；
步骤（3）：网管系统向业务站和本次业务所使用的关口站分配物理信道建立卫星链路；
步骤（4）：网管系统根据关口站所在位置及地面网规划，为向业务站发送与关口站IP地址相适应的IP地址；
步骤（5）业务站将此IP地址通过DHCP服务的方式分配给用户，用户就可以不进行任何人工配置连入Internet。
本发明的有益效果：
本发明创造使得整个关口站的分配过程与路由建立过程都是由网管系统集中控制的，因此可以根据网络的情况灵活调度接入不同的关口站，避免众多业务站同时接入同一关口站而引起的拥塞；
本发明创造中的业务站用户无需再人工选择关口站，人工配置路由，提高了用户的易用性与智能性。
附图说明：
图 1 为：本发明创造所述的业务站通过关口站接入Internet网示意图；
图 2 为：本发明创造所述的业务站工作流程图；
图 3 为：本发明创造所述的关口站工作流程图；
图 4 为：本发明创造所述的网管系统工作流程图。
具体实施方式：
本发明创造通过VSAT网管系统对关口站与业务站的IP地址和路由进行统一管理与分配，实现IP地址与路由的自动分配和建立。
本发明创造所述的一种基于 VSAT 卫星网的集中控制路由分配方法的工作步骤为：
步骤（1）：由业务站发起IP接入请求，业务站通过网管信道向网管系统进行接入申请。
步骤（2）：网管系统根据多个关口站的忙闲情况为本次IP业务确定一个关口站，并通过网管信道通知业务站与关口站。
步骤（3）：网管系统向业务站和本次业务所使用的关口站分配物理信道建立卫星链路。
步骤（4）：网管系统根据关口站所在位置及地面网规划，为向业务站发送与关口站IP地址相适应的的IP地址。
步骤（5）：用户可以在不进行任何人工配置的情况下连入Internet。
步骤（6）：转入Internet服务。
如图 2 所示，本发明创造所述的业务站的工作流程的优选具体实施方式为：
步骤（1）：用户向业务站发起IP接入业务请求，业务站在接受此项业务请求后，通过其网管信道向网管系统发送IP业务请求；
步骤（2）：网管系统收到IP业务请求后判断是否接受此项业务申请，如果接受则转入步骤（3）；如果不接受，转入步骤（4）；
步骤（3）：网管系统向业务站和本次业务所使用的关口站分配物理信道建立卫星链路 ，链路建立成功则转向步骤（5），不成功则直接报错 ；
步骤（4）： 系统设置重试次数，如果步骤（2）在不接受的情况下未超过重试次数，则直接转入步骤（2）重新开始；如果步骤（2）在不接受的情况下超过重试次数了，则直接报错；
步骤（5）: 当步骤（2）的卫星物理链路建立成功后，发起IP业务请求的业务站将合适的IP地址通过DHCP服务的方式分配给用户，分配成功则直接转入步骤（6），分配不成功则直接报错。
步骤（6）：转入Internet服务流程。
如图 3 所示，本发明创造所述的关口站的在应用本发明创造后的工作流程为：
步骤（1）：网管系统通过网管信道接收所述业务站中发起的IP接入业务请求， 接收成功则进入步骤（2），接收不成功则重复接收，直到接收成功后转入步骤（2）；
步骤（2）：与网管系统建立卫星物理链路，建立成功则进入步骤（3），建立不成功则直接报错；
步骤（3）：根据网管系统的命令更新关口站的路由信息；
步骤（4）：转入Internet服务流程。
如图 4 所示，本发明创造所述的一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法中网管系统的工作流程为：
步骤（1）：接收来自所述业务站的IP业务申请，收到申请则转入步骤（2），没收到则重复接收，直到接收到业务申请后转入步骤（2）；
步骤（2）：根据所述关口站忙闲情况选择接入的关口站；
步骤（3）：分配物理链路参数；
步骤（4）：分配IP地址及路由参数；
以上所述仅是本发明创造的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法，其中VSAT卫星网系统包括业务站、关口站、网管站及其网管系统，该方法包括：
步骤（1）：由业务站发起IP接入请求，业务站通过网管信道向网管系统进行接入申请；
步骤（2）：网管系统根据多个关口站的忙闲情况为本次IP业务确定一个关口站，并通过网管信道通知业务站与关口站；
步骤（3）：网管系统向业务站和本次业务所使用的关口站分配物理信道建立卫星链路；
步骤（4）：网管系统根据关口站所在位置及地面网规划，向业务站发送与关口站IP地址相适应的IP地址；
步骤（5）：用户可以在不进行任何人工配置的情况下连入Internet；
步骤（6）：转入Internet服务。
2.根据权利要求1所述的一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法，其特征在于所述的业务站的工作步骤包括：
步骤（1）：用户向业务站发起IP接入业务请求，业务站在接收此项业务请求后，通过其网管信道向网管系统发送IP业务请求；
步骤（2）：网管系统收到IP业务请求后判断是否接受此项业务申请，如果接受则转入步骤（3）；如果不接受，则转入步骤（4）；
步骤（3）：网管系统向业务站和本次业务所使用的关口站分配物理信道建立卫星链路，链路建立成功则转向步骤（5），不成功则直接报错；
步骤（4）：系统设置重试次数，如果步骤（2）在不接受的情况下未超过重试次数，则直接转入步骤（2）重新开始；如果步骤（2）在不接受的情况下超过重试次数了，则直接报错；
步骤（5）：当步骤（2）的卫星物理链路建立成功后，发起IP业务请求的业务站将核实的IP地址通过DHCP服务的方式分配给用户，分配成功则直接转入步骤（6），分配不成功则直接报错；
步骤（6）：转入Internet服务。
3.根据权利要求1所述的一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法，其特征在于所述的关口站的工作步骤包括：
步骤（1）：网管系统通过网管信道接收所述的业务站中发起的IP接入业务请求，接收成功则进入步骤（2），接收不成功则重复接收，直到接收成功后转入步骤（2）；
步骤（2）：与网管系统建立卫星物理链路，建立成功则进入步骤（3），建立不成功则直接报错；
步骤（3）：根据网管系统的命令更新关口站的路由信息；
步骤（4）：转入Internet服务流程。
4.根据权利要求1所述的一种基于VSAT卫星网的集中控制路由分配方法，其特征在于所述的网管系统的工作步骤包括：
步骤（1）：接收来自所述的业务站的IP业务申请，收到申请则转入步骤（2），没收到则重复接收，直到接到业务申请后转入步骤（2）；
步骤（2）：根据所述的关口站的忙闲情况选择接入的关口站；
步骤（3）：分配物理链路参数；
步骤（4）：分配IP地址及路由参数。
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