CN109861740B - 卫星网络通信方法、设备及计算机可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种卫星网络通信方法、设备及计算机可读存储介质,该方法包括向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文;第一问候报文用于指示所述地面转发站将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;接收所述地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;更新本地的转发站记录;转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识;生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。本发明实施例能够避免轨间链路变化导致的路由协议重新收敛问题,降低网络丢包率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域,尤其涉及一种卫星网络通信方法、设备及计算机可读存储介质。
背景技术
随着全球化的发展,卫星组网近年来逐渐成为卫星通信领域的热门研究方向,卫星网络具有覆盖范围大,应用前景广阔等特点。其中,低轨道卫星网络以其星间时延小、功率衰减小等特点逐渐成为卫星组网的主流星座方案。
当前的低轨道卫星网络主要是通过构建轨内和轨间的星间链路来实现的。因为存在轨间链路,所以星间链路数量多,且可以形成格状的连通网络,这样路由方案设计可以很灵活,既可以采用传统的静态星上路由协议,也可以采用改进的地面网络成熟的动态路由协议。
但存在轨间链路的卫星网络存在如下的问题:(1)考虑轨间链路对网络拓扑带来了变化,网络拓扑的改变导致了路由协议的重新收敛,会导致路由丢包;(2)由于单颗卫星既要与同轨的卫星连接,又需要与异轨卫星建立链路,导致卫星设计复杂度的上升。
发明内容
本发明实施例提供一种卫星网络通信方法、设备及计算机可读存储介质,以解决目前卫星网络由于轨间链路对网络拓扑的变化导致的路由协议重新收敛,会发生网络丢包的问题。
第一方面,本发明实施例提供一种卫星网络通信方法,应用于卫星,包括:
向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文;所述第一问候报文用于指示所述地面转发站将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;
接收所述地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;
更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识;
生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。
在一种可能的实施方式中,还包括:
向地面接收站发送包含卫星标识的第三问候报文;所述第三问候报文用于指示所述地面接收站返回包含接收站标识的第四问候报文;
接收所述第四问候报文;
更新本地的接收站记录;所述接收站记录包括所在轨道内与地面接收站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面接收站的接收站标识;
生成包含所述接收站标识及所述卫星标识的第二广播报文,并将所述第二广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的接收站记录。
在一种可能的实施方式中,还包括:
将所述第二广播报文发送至所述地面转发站;所述第二广播报文用于指示所述地面转发站对比所述卫星标识与所述第一卫星标识是否一致,若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播,并更新本地的接收站记录表;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述第一卫星标识为所述地面转发站本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道。
在一种可能的实施方式中,还包括:
生成包含待接收数据和目的地址的数据报文;
根据本地的接收站记录确定所述目的地址对应的地面接收站是否与所在轨道内的卫星连接;
若确定出所述目的地址对应的地面接收站不与所在轨道内的卫星连接,则根据本地的转发站记录将所述数据报文发送至所述转发站记录对应的地面转发站;所述数据报文用于指示所述转发站记录对应的地面转发站在接收站记录表中查找所述目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
在一种可能的实施方式中,所述第一问候报文包括包头、节点标识、轨道标识及节点类型;
所述第一广播报文包括包头、卫星标识、地面站标识、包类型及生存时间;
其中,所述包头包括目标地址和数据包类型;所述数据包类型包括问候报文、广播报文及数据报文。
第二方面,本发明实施例提供一种卫星网络通信方法,应用于地面转发站,包括:
接收卫星发送的包含卫星标识的第一问候报文;
将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;
向所述卫星返回包含转发站标识的第二问候报文;所述第二问候报文用于指示所述卫星更新本地的转发站记录,生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识。
在一种可能的实施方式中,还包括:
接收卫星发送的包含接收站标识及卫星标识的第二广播报文;
对比所述卫星标识与所述第一卫星标识是否一致;所述第一卫星标识为本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;
若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道;
更新本地的接收站记录表。
在一种可能的实施方式中,还包括:
接收卫星发送的包含待接收数据和目的地址的数据报文;
在接收站记录表中查找所述目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
第三方面,本发明实施例提供一种卫星网络通信设备,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的实施方式所述的卫星网络通信方法,或者执行如上第二方面以及第二方面各种可能的实施方式所述的卫星网络通信方法。
第四方面,本发明实施例提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上第一方面以及第一方面各种可能的实施方式所述的卫星网络通信方法,或者实现实现如上第二方面以及第二方面各种可能的实施方式所述的卫星网络通信方法。
本实施例提供的卫星网络通信方法、设备及计算机可读存储介质,卫星向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文,指示地面转发站将该卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;接收地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识;生成包含该转发站标识及该卫星标识的第一广播报文,并将第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播,以指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。本发明实施例在卫星运行过程中通过卫星与地面转发站之间的问候报文以及卫星与卫星之间的广播报文,能够对地面转发站存储的转发卫星记录表以及卫星存储的转发站记录进行及时更新,从而使地面转发站与多个轨道的卫星形成一种无轨间链路的网络拓扑形式,利用地面转发站转发异轨卫星之间的报文实现异轨卫星之间的通信,从而避免轨间链路变化导致的路由协议重新收敛问题,降低网络丢包率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的卫星网络通信系统的架构示意图;
图2为本发明一实施例提供的卫星网络通信方法的流程示意图;
图3为本发明又一实施例提供的卫星网络通信方法中更新接收站记录的流程示意图;
图4为本发明另一实施例提供的卫星网络通信方法中发送数据报文的流程示意图;
图5为本发明再一实施例提供的卫星网络通信方法的流程示意图;
图6为本发明下一实施例提供的卫星网络通信方法中更新接收站记录表的流程示意图;
图7为本发明还一实施例提供的卫星网络通信方法的交互信令图;
图8为本发明一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图;
图9为本发明又一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图;
图10为本发明另一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图;
图11为本发明再一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图;
图12为本发明一实施例提供的卫星网络通信设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的卫星网络通信系统的架构示意图。如图1所示,本实施例提供的卫星网络通信系统包括四类节点:卫星11、地面转发站12、地面接收站13、地面控制中心14。其中,各卫星轨道间不存在轨间链路,异轨卫星11之间不能直接进行通信。各轨道卫星11沿各自轨道运行,可以与同轨道的卫星11进行通信,如可以与相邻的卫星11发送报文,通过卫星11转发报文实现同轨间的卫星11通信。
地面转发站12设于至少两条轨道交汇处的地面位置,能够与运行到地面转发站12通信范围内的卫星11进行通信,用于转发不同轨道卫星11之间的报文,实现异轨通信。卫星11运行过程中,每个轨道可以至少存在一个卫星11位于地面转发站12的通信范围,以保证每个轨道的卫星11能够与地面转发站12发送报文。地面转发站12的设置个数可以为一个或多个,在此不作限定。例如,可以在星球的两极各设置一个转发站。
地面接收站13能够与运行到地面接收站13通信范围内的卫星进行通信,用于接收卫星11返回地面的数据。地面接收站13的设置位置及设置个数在此不作限定。例如,可以在星球表面设置三个或五个地面接收站13。某时刻,一个轨道内可能存在一个或多个卫星11运行到地面接收站13的通信范围,与地面接收站13建立连接进行通信;一个轨道内的卫星11也可能都没有在地面接收站13的通信范围,此时该轨道内的卫星11不能直接与地面接收站13通信,可以通过地面转发站12与其他轨道的卫星11通信,通过其他轨道的卫星11转发报文将数据传到地面接收站13。地面控制中心14用于对地面接收站13的数据进行汇总分析。
图2为本发明一实施例提供的卫星网络通信方法的流程示意图。本实施例的执行主体为卫星,如图2所示,该方法包括:
S201、向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文;所述第一问候报文用于指示所述地面转发站将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中。
在本实施例中,卫星标识可以为卫星编号、卫星名称或卫星地址等,在此不作限定。转发卫星记录表为地面转发站保存的用于记录各轨道与地面转发站相连的卫星的卫星信息。在卫星运行过程中,各轨道与地面转发站相连的卫星会发生改变,可以通过卫星与地面转发站之间交互的问候报文及时更新转发卫星记录表。
卫星可以向地面转发站包含自身卫星标识的第一问候报文。地面转发站若接收到卫星发送的第一问候报文,则表征当前与该卫星相连,可以将该卫星的卫星标识记录到转发卫星记录表。其中,将卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中可以包括:若转发记录表中存在该卫星所在的轨道,则更新该卫星对应的记录信息;若转发记录表中不存在该卫星所在的轨道,则新建表项,记录该卫星标识。其中,卫星所在轨道可以根据卫星的卫星标识确定,例如,可以通过查找卫星与轨道对应关系表或预设的卫星标识设定规则来确定卫星所在轨道。
在一个实施方式中,转发卫星记录表的格式可以如表1所示:
表1转发卫星记录表
卫星号 | 卫星轨道号 | 出接口号 |
SatNum_0 | SatOrbNum_0 | outInterf_0 |
SatNum_1 | SatOrbNum_1 | outInterf_1 |
SatNum_2 | SatOrbNum_2 | outInterf_2 |
其中,卫星号表明当前与地面转发站连接的卫星编号;卫星轨道号表明该卫星所在的轨道编号;出接口号表明该卫星与地面转发站连接的接口编号。转发卫星记录表中的每一行表明相对应的卫星号、卫星轨道号及出接口号。表1中,该地面转发站连接的卫星有三颗,卫星号分别为SatNum_0,SatNum_1及SatNum_2,其中卫星SatNum_0属于轨道SatOrbNum_0,对应地面转发站的出接口号outInterf_0;卫星SatNum_1属于轨道SatOrbNum_1,对应地面转发站的出接口号outInterf_1;卫星SatNum_2属于轨道SatOrbNum_2,对应地面转发站的出接口号outInterf_2。
在本实施例中,可以通过问候报文建立或更新卫星网络路由。例如,在路由协议初始化阶段,可以令各轨道上的所有卫星通过对地的馈线链路向地面站发送问候报文,其中只有运行在地面站通信范围内,与地面接收站和地面转发站连接的卫星会将问候报文真正发送出去;另外,可以在卫星运行过程中,令卫星向地面站发送问候报文,以及时更新网络路由。
S202、接收所述地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文。
在本实施例中,转发站标识为表征地面转发站的标识,可以为地面转发站的编号、名称或地址等,在此不作限定。地面转发站在接收到卫星发送的第一问候报文后,向卫星返回包含自身转发站标识的第二问候报文。卫星接收该第二问候报文。
S203、更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识。
在本实施例中,一个卫星本地的转发站记录保存有该卫星所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识以及与地面转发站相连的卫星所各自对应的地面转发站的转发站标识。
卫星在接收到地面转发站返回的第二问候报文后,可以将该地面转发站的转发站标识及自身卫星标识对转发站记录进行更新。
S204、生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。
在本实施例中,卫星可以生成包含该转发站标识及该卫星标识的第一广播报文,将第一广播报文向该卫星所在轨道内的其他卫星进行广播。该卫星所在轨道内的另一个卫星在接收到第一广播报文后,可以更新自身本地的转发站记录,并将第一广播报文转发给下一个卫星,可以通过卫星之间对广播报文的转发,实现对广播报文在本轨道内的广播。
本发明实施例中,卫星向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文,指示地面转发站将该卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;接收地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识;生成包含该转发站标识及该卫星标识的第一广播报文,并将第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播,以指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。本发明实施例在卫星运行过程中通过卫星与地面转发站之间的问候报文以及卫星与卫星之间的广播报文,能够对地面转发站存储的转发卫星记录表以及卫星存储的转发站记录进行及时更新,从而使地面转发站与多个轨道的卫星形成一种无轨间链路的网络拓扑形式,利用地面转发站转发异轨卫星之间的报文实现异轨卫星之间的通信,从而避免轨间链路变化导致的路由协议重新收敛问题,降低网络丢包率。
图3为本发明又一实施例提供的卫星网络通信方法中更新接收站记录的流程示意图。如图3所示,本实施例提供的卫星网络通信方法在图2所示实施例提供的卫星网络通信方法的基础上,还可以包括:
S301、向地面接收站发送包含卫星标识的第三问候报文;所述第三问候报文用于指示所述地面接收站返回包含接收站标识的第四问候报文。
在本实施例中,卫星向地面接收站发送包含卫星标识的第三问候报文。地面接收站在接收到第三问候报文后,向该卫星返回包含该地面接收站的接收站标识的第四问候报文。
S302、接收所述第四问候报文。
S303、更新本地的接收站记录;所述接收站记录包括所在轨道内与地面接收站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面接收站的接收站标识。
在本实施例中,一个卫星本地的接收站记录保存有该卫星所在轨道内与地面连接站相连的卫星的卫星标识以及与地面连接站相连的卫星各自所对应的地面接收站的接收站标识。
卫星在接收到地面接收站返回的第四问候报文后,可以对本地的接收站记录进行更新。若卫星本地的接收站记录中存在该接收站标识,则更新包含该接收站标识的接收站记录;若卫星本地的接收站记录中不存在该接收站标识,则新建一条包含该接收站标识及对应卫星标识的接收站记录。
S304、生成包含所述接收站标识及所述卫星标识的第二广播报文,并将所述第二广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的接收站记录。
在本实施例中,卫星可以生成包含该接收站标识及该卫星标识的第二广播报文,将第二广播报文向该卫星所在轨道内的其他卫星进行广播。该卫星所在轨道内的卫星在接收到第二广播报文后,更新各自本地的接收站记录。
本实施例通过卫星与地面接收站之间的问候报文,能够对卫星本地的接收站记录进行及时更新;通过广播报文将接收站记录的更新信息向所在轨道内的卫星进行广播,能够使轨道内所有的卫星的接收站记录及时更新;通过卫星本地的接收站记录,使卫星能够查找所在轨道是否存在与地面连接站相连的卫星,以及在所在轨道存在与地面连接站相连的卫星时获得地面接收站的信息及相连卫星的信息,从而实现同轨道内卫星与地面接收站的通信。
可选地,上述方法还可以包括:
将所述第二广播报文发送至所述地面转发站;所述第二广播报文用于指示所述地面转发站对比所述卫星标识与所述第一卫星标识是否一致,若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播,并更新本地的接收站记录表;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述第一卫星标识为所述地面转发站本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道。
在本实施例中,在卫星运行过程中,一个地面接收站连接的卫星轨道可能发生变化,例如一个地面接收站之前连接的是轨道A内的一个卫星,经过一段时间后,该地面接收站连接的变化为轨道B内的一个卫星。一个地面接收站对应的上一轨道是指该地面接收站上一次连接的卫星所在的轨道。
地面转发站保存有接收站记录表。接收站记录表用于保存各地面接收站所连接的卫星的卫星标识。将接收站记录表中的一个地面接收站所连接的卫星的卫星标识作为该地面接收站对应的第一卫星标识。
在一个实施方式中,接收站记录表的格式可以如表2所示:
表2接收站记录表
接收站号 | 卫星轨道号 | 卫星号 |
ReceiveNum_0 | SatOrbNum_0 | SatNum_0 |
ReceiveNum_1 | SatOrbNum_1 | SatNum_1 |
ReceiveNum_2 | SatOrbNum_2 | SatNum_2 |
其中,接收站号表明地面接收站的编号。接收站记录表中的每一行表明相对应的接收站号、卫星轨道号及卫星号。表2中,共记录有三个地面接收站,接收站号分别为ReceiveNum_0,ReceiveNum_1及ReceiveNum_2,其中地面接收站ReceiveNum_0连接轨道SatOrbNum_0内的卫星SatNum_0;地面接收站ReceiveNum_1连接轨道SatOrbNum_1内的卫星SatNum_1;地面接收站ReceiveNum_2连接轨道SatOrbNum_2内的卫星SatNum_2。
卫星可以将第二广播报文发送到地面转发站。地面转发站在接收到第二广播报文后,可以对比该卫星标识及本地接收站记录表中的第一卫星标识是否一致。若一致,则表征该地面接收站所连接的卫星没有发生改变,因此不需要更新接收站记录表;若不一致,则表征该地面接收站所连接的卫星发生改变,可以在转发卫星记录表中查找第一卫星标识对应卫星所在轨道,该轨道即为该接收站标识对应的上一轨道,查找该上一轨道内与该地面转发站连接的卫星,将第二广播报文发送至查找到的卫星,以使该卫星将第二广播报文在该上一轨道内的卫星进行广播。该上一轨道内的卫星根据第二广播报文对本地的接收站记录进行更新。
由于地面接收站连接的卫星轨道发生改变后,该地面接收站当前连接的轨道内的卫星以及上一轨道内的卫星的接收站记录都需要进行更新,才能避免报文通信发生错误,因此本实施例通过卫星将广播报文发送至地面转发站,然后地面转发站将该广播报文转发到该地面接收站对应的上一轨道内的卫星,能够实现对上一轨道内卫星本地接收站记录的及时更新。
图4为本发明另一实施例提供的卫星网络通信方法中发送数据报文的流程示意图。如图4所示,本实施例提供的卫星网络通信方法在图2所示实施例提供的卫星网络通信方法的基础上,还可以包括:
S401、生成包含待接收数据和目的地址的数据报文。
在本实施例中,待接收数据为卫星需要发送给地面接收站的数据。目标地址可以为目标地面接收站的接收站标识。卫星生成包含待接收数据和目标地址的数据报文。
S402、根据本地的接收站记录确定所述目的地址对应的地面接收站是否与所在轨道内的卫星连接。
在本实施例中,卫星可以根据本地的接收站记录确定目标地址对应的地面接收站是否与该卫星所在轨道内的卫星连接。可以通过在接收站记录中查找是否存在该接收站标识来确定。若接收站记录中存在该接收站标识,则可以确定目的地址对应的地面接收站与该卫星所在轨道内的卫星连接;若接收站记录中不存在该接收站标识,则可以确定目的地址对应的地面接收站不与该卫星所在轨道内的卫星连接。
S403、若确定出所述目的地址对应的地面接收站不与所在轨道内的卫星连接,则根据本地的转发站记录将所述数据报文发送至所述转发站记录对应的地面转发站;所述数据报文用于指示所述转发站记录对应的地面转发站在接收站记录表中查找所述目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
在本实施例中,目标地址对应的卫星标识是指目标地址对应地面接收站所连接的卫星的卫星标识。将数据报文转发至目标地址对应的卫星标识的卫星,可以是查找到目标地址对应的卫星所在轨道内与该地面转发站连接的卫星,将数据报文发送至该卫星,然后由该卫星将数据报文转发至目标地址对应的卫星。
若确定出目标地址对应的地面接收站与该卫星所在轨道内的卫星连接,则查找接收站记录确定该目标地址对应的地面接收站所连接的卫星的卫星标识,将数据报文发送至该卫星标识对应的卫星,通过该卫星标识对应的卫星转发到目标地址对应的地面接收站。
若确定出目标地址对应的地面接收站不与该卫星所在轨道内的卫星连接,则查找本地的转发站记录,将数据报文发送至本地转发站记录中的地面转发站。该地面转发站在接收到数据报文后,在接收站记录表中查找目标地址对应的卫星标识,将数据报文发送到目标地址对应的卫星标识的卫星,通过目标地址对应的卫星标识的卫星将数据报文发送至目标地面接收站。
本发明实施例通过卫星本地的接收站记录和转发站记录,以及地面转发站的转发卫星记录表和接收站记录表,能够使一个轨道上的卫星通过地面转发站以及另一轨道上的卫星,准确的将数据发送到地面接收站。
可选地,所述第一问候报文包括包头、节点标识、轨道标识及节点类型;
所述第一广播报文包括包头、卫星标识、地面站标识、包类型及生存时间;
其中,所述包头包括目标地址和数据包类型;所述数据包类型包括问候报文、广播报文及数据报文。
在本实施例中,卫星网络中各节点间有三种报文进行通信,分别为问候报文、广播报文及数据报文。本发明实施例提供的卫星网络通信方法中无轨间链路的路由方案不存在星间链路的切换,只存在星地链路的切换,因此路由协议只需要维护星地链路的连接即可,因此本实施例定义一种问候(Hello)报文来实现星地链路连接的维护,以及一种广播(Broadcast)报文,来实现轨内卫星的信息传递。
Hello报文的格式如下:
包头(header) | 节点号(nodeid) | 轨道号(OrbNum) | 节点类型(nodetype) |
Hello报文用于维护星地链路的连接关系,报文中节点号与轨道号表明发出Hello报文节点的编号以及所在轨道,用于区分发送Hello包的节点;节点类型包括卫星(ROUTER)、转发站(TRANSNODE)、接收站(RECEIVENODE)、控制中心(DATACENTER)。因为对于不同节点类型,其对于Hello包的操作不同,对于地面转发站来说,收到了来自卫星节点的Hello报文后要将节点号以及轨道号记录下来,形成转发卫星记录表,用于对数据包的转发;对于卫星来说,收到来自地面站的Hello包,则需要记录下节点号以及节点类型,因为卫星需要分辨出与自己连接的是地面转发站还是地面接收站,然后卫星要将这个信息在所在轨道内进行广播。
由于数据都是基于地面转发站进行的转发,因此在某卫星建立与地面站的联系之后,需要将这个信息在所在轨道进行公告,而公告就采用轨道内广播的形式。Broadcast报文的格式如下:
Broadcast报文中卫星号用来表明当前轨道中与地面站连接的卫星的节点号,也就是当前轨道所有卫星在进行数据转发时的转发方向,所有的卫星在进行异轨卫星的转发时都要先向这个节点进行转发。地面站编号表明地面转发站或地面接收站的编号。包类型表明卫星发出的Broadcast包的类型,该类型指明了与卫星连接的地面站是转发站还是接收站,包括:接收站(ISRECEIVE)、转发站(ISTRANS)。对于不同的地面站类型,卫星会进行不同的处理,若包类型为地面转发站,则卫星收到后会将此信息在当前轨道内进行广播;而如果包类型为地面接收站,则卫星收到后不仅要向当前轨道广播,还要向该地面接收站的上一次连接的卫星轨道进行广播以重置上一轨道内卫星保存的地面接收站信息。另外,为了不让Broadcast包在轨道内无休止的转发下去,协议设置生存时间,当生存时间到期,Broadcast包被卫星丢弃。
本实施例中定义路由协议报文的包头可以为如下格式:
目的地址(destNode) | 数据包类型(pktType) |
报文包头包括目的地址(destNode)以及数据包类型(pktType),其中包头中的目的地址表明了数据包的终点,而数据包类型指明了对不同类型的数据包采取不同的处理方式,包括:问候报文(HELLO)、广播报文(BROADCAST)、数据报文(DATA)。当收到的报文为HELLO或BROADCAST类型时就按照上面所描述的报文的处理方式处理。当收到的报文为DATA类型的报文时,节点就进行转发,节点会首先判断是否已经到达目的轨道,如果已经到达目的轨道则向目的节点或者目的节点所连接的卫星方向进行转发;如果还未到达目的轨道,那么就向本轨道上地面站所连接的卫星进行转发,数据在网络中一跳一跳的转发直至到达目的地。
在本实施例中,地面接收站收到Hello报文后,则直接向卫星返回一个Hello报文以表明自己是地面接收站。
地面转发站收到Hello报文后,则首先判断在本地转发卫星记录表中是否存在相同轨道的数据,若存在则更新对应表项,若不存在则新建表项。随后地面转发站向卫星返回一个Hello报文。
地面转发站收到Broadcast报文后,首先会查看接收站记录表,若有报文中地面接收站的记录,则判断该地面接收站连接的卫星轨道编号是否相同,不同就需向该地面接收站的前轨道发送报文,重置该地面接收站连接的上一个轨道的卫星上所存储的信息;若无记录,则添加表项。
卫星节点在收到Hello报文后,首先判断Hello报文的节点类型,如果收到的是地面转发站发来的Hello报文,则将本地转发站记录transferNodeid设置为当前卫星节点的节点编号,并发送一个packetType字段为ISTRANS的Broadcast报文,从而向整个轨道公布地面转发站的编号以及与该地面转发站连接的卫星编号;如果收到的是地面接收站发来的Hello报文,则将本地接收站记录receiveNodeid设置为当前卫星节点的节点编号,并发送一个packetType字段为ISRECEIVE的Broadcast报文,从而向整个轨道公布地面接收站的编号以及与该地面接收站连接的卫星编号。
卫星收到来自其他卫星的Broadcast报文后,首先要判断来源是否为同轨道卫星,若是同轨道卫星,则判断报文类型,若收到的是ISTRANS类型的报文,则判断本地记录的转发站记录transferNodeid与收到的广播报文中的节点号哪一个距离当前节点更近,选取更近的那一个节点作为当前卫星的转发方向,并记录下转发站记录transferNodeid的更新时间,以及收到广播报文的接口号,作为数据业务的转发方向。若收到的是ISRECEIVE类型的报文,则除了更新接收站记录receiveNodeid的值之外,还会判断当前节点是否为与地面转发站相连接的卫星,如果是则要将该消息向地面转发站进行转发,这是因为地面接收站的星地链路的切换是会跨轨道切换的,当地面接收站切换了连接的卫星后,不仅要向卫星所在的当前轨道公布卫星的相关信息,还要重置地面接收站连接的上一个轨道的卫星上所存储的信息;若为不同轨道卫星,则需要在本地接收站记录中删除相关地面接收站信息。
图5为本发明再一实施例提供的卫星网络通信方法的流程示意图。本实施例的执行主体为地面转发站,本实施例的具体实施方式与上述图2所示的以卫星为执行主体的实施例类似,因此下文仅简要叙述,不赘述。如图5所示,该方法包括:
S501、接收卫星发送的包含卫星标识的第一问候报文。
S502、将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中。
S503、向所述卫星返回包含转发站标识的第二问候报文;所述第二问候报文用于指示所述卫星更新本地的转发站记录,生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识。
在本实施例中,卫星可以向地面转发站包含自身卫星标识的第一问候报文。地面转发站若接收到卫星发送的第一问候报文,则表征当前与该卫星相连,可以将该卫星的卫星标识记录到转发卫星记录表。地面转发站向卫星返回包含自身转发站标识的第二问候报文。卫星在接收到地面转发站返回的第二问候报文后,可以将该地面转发站的转发站标识及自身卫星标识对转发站记录进行更新。卫星可以生成包含该转发站标识及该卫星标识的第一广播报文,将第一广播报文向该卫星所在轨道内的其他卫星进行广播。该卫星所在轨道内的其他卫星根据第一广播报文更新各自本地的转发站记录。
图6为本发明下一实施例提供的提供的卫星网络通信方法中更新接收站记录表的流程示意图。如图6所示,本实施例提供的卫星网络通信方法在图5所示实施例提供的卫星网络通信方法的基础上,还可以包括:
S601、接收卫星发送的包含接收站标识及卫星标识的第二广播报文。
S602、对比所述卫星标识与所述第一卫星标识是否一致;所述第一卫星标识为本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识。
S603、若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道。
S604、更新本地的接收站记录表。
本实施例的具体实施方式与上文中以卫星为执行主体的实施例类似,因此下文仅简要叙述,不赘述。
卫星可以将第二广播报文发送到地面转发站。地面转发站在接收到第二广播报文后,可以对比该卫星标识及本地接收站记录表中的第一卫星标识是否一致。若一致,则表征该地面接收站所连接的卫星没有发生改变,因此不需要更新接收站记录表;若不一致,则表征该地面接收站所连接的卫星发生改变,可以在转发卫星记录表中查找第一卫星标识对应卫星所在轨道,该轨道即为该接收站标识对应的上一轨道,查找该上一轨道内与该地面转发站连接的卫星,将第二广播报文发送至查找到的卫星,以使该卫星将第二广播报文在该上一轨道内的卫星进行广播。该上一轨道内的卫星根据第二广播报文对本地的接收站记录进行更新。
可选地,上述方法还可以包括
接收卫星发送的包含待接收数据和目的地址的数据报文;
在接收站记录表中查找所述目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
本实施例的具体实施方式与上述图4所示的以卫星为执行主体的实施例类似,因此下文仅简要叙述,不赘述。
卫星生成包含待接收数据和目标地址的数据报文。卫星可以根据本地的接收站记录确定目标地址对应的地面接收站是否与该卫星所在轨道内的卫星连接。若确定出目标地址对应的地面接收站不与该卫星所在轨道内的卫星连接,则查找本地的转发站记录,将数据报文发送至本地转发站记录中的地面转发站。
该地面转发站在接收到数据报文后,在接收站记录表中查找目标地址对应的卫星标识,将数据报文发送到目标地址对应的卫星标识的卫星,通过该卫星将数据报文发送至目标地面接收站。
图7为本发明还一实施例提供的卫星网络通信方法的交互信令图。如图7所示,该方法可以包括:
S701、卫星向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文。
S702、地面转发站将该卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中。
S703、地面转发站向卫星返回包含转发站标识的第二问候报文。
S704、卫星更新本地的转发站记录。
S705、卫星生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播。第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。
S706、卫星向地面接收站发送包含卫星标识的第三问候报文。
S707、地面接收站向卫星返回包含接收站标识的第四问候报文。
S708、卫星更新本地的接收站记录。
S709、卫星生成包含该接收站标识及该卫星标识的第二广播报文,并将第二广播报文向所在轨道内的卫星进行广播。第二广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的接收站记录。
S710、卫星将第二广播报文发送至地面转发站。
S711、地面转发站对比该卫星标识与第一卫星标识是否一致,若否,则将第二广播报文向该接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播,并更新本地的接收站记录表。第二广播报文用于指示该接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录。
本实施例的具体实施方式与上述图2及图3所示的实施例类似,此处不再赘述。
本实施例针对有轨间链路卫星网络的两个问题,提出了一种基于无轨间链路的卫星网络与路由方法,减少了网络因为路由收敛而导致的路由丢包,也简化了卫星的设计复杂度。本实施例具备以下优点:(1)提出了一种无轨间链路的网络拓扑形式,这样的网络拓扑的优势在于网络不存在星间链路的切换,网络连接稳定,减少卫星的设计复杂度。(2)针对该种网络拓扑提出了一种适用于无轨间链路的路由方案,该路由协议具有以下优点:第一,动态可适应网络发生的拓扑变化;第二,当拓扑发生变化时,无需进行全网通告,只要当前轨道即可;第三,卫星不保存路由表,一切转发都在地面转发站中基于轨道号进行转发,不占用星上存储资源。
本发明实施例中,卫星向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文,指示地面转发站将该卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;接收地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识;生成包含该转发站标识及该卫星标识的第一广播报文,并将第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播,以指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。本发明实施例在卫星运行过程中通过卫星与地面转发站之间的问候报文以及卫星与卫星之间的广播报文,能够对地面转发站存储的转发卫星记录表以及卫星存储的转发站记录进行及时更新,从而使地面转发站与多个轨道的卫星形成一种无轨间链路的网络拓扑形式,利用地面转发站转发异轨卫星之间的报文实现异轨卫星之间的通信,从而避免轨间链路变化导致的路由协议重新收敛问题,降低网络丢包率。
图8为本发明一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图。如图8所示,该卫星网络通信装置80应用于卫星,包括:第一发送模块801、第一接收模块802、转发站记录更新模块803及广播模块804。
第一发送模块801,用于向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文;所述第一问候报文用于指示所述地面转发站将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中。
第一接收模块802,用于接收所述地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文。
转发站记录更新模块803,用于更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识。
广播模块804,用于生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。
本发明实施例中,卫星向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文,指示地面转发站将该卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;接收地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识;生成包含该转发站标识及该卫星标识的第一广播报文,并将第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播,以指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。本发明实施例在卫星运行过程中通过卫星与地面转发站之间的问候报文以及卫星与卫星之间的广播报文,能够对地面转发站存储的转发卫星记录表以及卫星存储的转发站记录进行及时更新,从而使地面转发站与多个轨道的卫星形成一种无轨间链路的网络拓扑形式,利用地面转发站转发异轨卫星之间的报文实现异轨卫星之间的通信,从而避免轨间链路变化导致的路由协议重新收敛问题,降低网络丢包率。
图9为本发明又一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图。如图9所示,本实施例提供的卫星网络通信装置80在图8所示实施例提供的卫星网络通信装置的基础上,还包括:接收站记录更新模块805、数据报文发送模块806。
可选地,所述接收站记录更新模块805用于:
向地面接收站发送包含卫星标识的第三问候报文;所述第三问候报文用于指示所述地面接收站返回包含接收站标识的第四问候报文;
接收所述第四问候报文;
更新本地的接收站记录;所述接收站记录包括所在轨道内与地面接收站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面接收站的接收站标识;
生成包含所述接收站标识及所述卫星标识的第二广播报文,并将所述第二广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的接收站记录。
可选地,所述接收站记录更新模块805还用于:
将所述第二广播报文发送至所述地面转发站;所述第二广播报文用于指示所述地面转发站对比所述卫星标识与所述第一卫星标识是否一致,若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播,并更新本地的接收站记录表;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述第一卫星标识为所述地面转发站本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道。
可选地,所述数据报文发送模块806用于:
生成包含待接收数据和目的地址的数据报文;
根据本地的接收站记录确定所述目的地址对应的地面接收站是否与所在轨道内的卫星连接;
若确定出所述目的地址对应的地面接收站不与所在轨道内的卫星连接,则根据本地的转发站记录将所述数据报文发送至所述转发站记录对应的地面转发站;所述数据报文用于指示所述转发站记录对应的地面转发站在接收站记录表中查找所述目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
可选地,所述第一问候报文包括包头、节点标识、轨道标识及节点类型;
所述第一广播报文包括包头、卫星标识、地面站标识、包类型及生存时间;
其中,所述包头包括目标地址和数据包类型;所述数据包类型包括问候报文、广播报文及数据报文。
本发明实施例提供的卫星网络通信装置,可用于执行上述以卫星为执行主体的方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
图10为本发明另一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图。如图10所示,该卫星网络通信装置100应用于地面转发站,包括:第二接收模块1001、记录模块1002及第二发送模块1003。
第二接收模块1001,用于接收卫星发送的包含卫星标识的第一问候报文。
记录模块1002,用于将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中。
第二发送模块1003,用于向所述卫星返回包含转发站标识的第二问候报文;所述第二问候报文用于指示所述卫星更新本地的转发站记录,生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面转发站的转发站标识。
图11为本发明再一实施例提供的卫星网络通信装置的结构示意图。如图11所示,本实施例提供的卫星网络通信装置100在图10所示实施例提供的卫星网络通信装置的基础上,还包括:接收站记录表更新模块1004、数据报文转发模块1005。
可选地,接收站记录表更新模块1004用于:
接收卫星发送的包含接收站标识及卫星标识的第二广播报文;
对比所述卫星标识与所述第一卫星标识是否一致;所述第一卫星标识为本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;
若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道;
更新本地的接收站记录表。
可选地,数据报文转发模块1005用于:
接收卫星发送的包含待接收数据和目的地址的数据报文;
在接收站记录表中查找所述目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
本发明实施例提供的卫星网络通信装置,可用于执行上述以地面转发站为执行主体的方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
图12为本发明一实施例提供的卫星网络通信设备的硬件结构示意图。如图12所示,本实施例提供的卫星网络通信设备120包括:至少一个处理器1201和存储器1202。该卫星网络通信设备120还包括通信部件1203。其中,处理器1201、存储器1202以及通信部件1203通过总线1204连接。
在具体实现过程中,至少一个处理器1201执行所述存储器1202存储的计算机执行指令,使得至少一个处理器1201执行如上应用于卫星的卫星网络通信方法,或者执行如上应用于地面转发站的卫星网络通信方法。
处理器1201的具体实现过程可参见上述方法实施例,其实现原理和技术效果类似,本实施例此处不再赘述。
在上述的图12所示的实施例中,应理解,处理器可以是中央处理单元(英文:Central Processing Unit,简称:CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(英文:Digital Signal Processor,简称:DSP)、专用集成电路(英文:Application SpecificIntegrated Circuit,简称:ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储NVM,例如至少一个磁盘存储器。
总线可以是工业标准体系结构(Industry Standard Architecture,ISA)总线、外部设备互连(Peripheral Component,PCI)总线或扩展工业标准体系结构(ExtendedIndustry Standard Architecture,EISA)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如上应用于卫星的卫星网络通信方法,或者实现如上应用于地面转发站的卫星网络通信方法。
上述的计算机可读存储介质,上述可读存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(SRAM),电可擦除可编程只读存储器(EEPROM),可擦除可编程只读存储器(EPROM),可编程只读存储器(PROM),只读存储器(ROM),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的可读存储介质耦合至处理器,从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息,且可向该可读存储介质写入信息。当然,可读存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuits,简称:ASIC)中。当然,处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于设备中。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种卫星网络通信方法,其特征在于,应用于卫星,包括:
向地面转发站发送包含卫星标识的第一问候报文;所述第一问候报文用于指示所述地面转发站将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;
接收所述地面转发站返回的包含转发站标识的第二问候报文;
更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及与地面转发站相连的卫星所各自对应的地面转发站的转发站标识;
生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
向地面接收站发送包含卫星标识的第三问候报文;所述第三问候报文用于指示所述地面接收站返回包含接收站标识的第四问候报文;
接收所述第四问候报文;
更新本地的接收站记录;所述接收站记录包括所在轨道内与地面接收站相连的卫星的卫星标识及所连接的地面接收站的接收站标识;
生成包含所述接收站标识及所述卫星标识的第二广播报文,并将所述第二广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的接收站记录。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,还包括:
将所述第二广播报文发送至所述地面转发站;所述第二广播报文用于指示所述地面转发站对比所述卫星标识与第一卫星标识是否一致,若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播,并更新本地的接收站记录表;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述第一卫星标识为所述地面转发站本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
生成包含待接收数据和目的地址的数据报文;
根据本地的接收站记录确定所述目的地址对应的地面接收站是否与所在轨道内的卫星连接;
若确定出所述目的地址对应的地面接收站不与所在轨道内的卫星连接,则根据本地的转发站记录将所述数据报文发送至所述转发站记录对应的地面转发站;所述数据报文用于指示所述转发站记录对应的地面转发站在接收站记录表中查找目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一问候报文包括包头、节点标识、轨道标识及节点类型;
所述第一广播报文包括包头、卫星标识、地面站标识、包类型及生存时间;
其中,所述包头包括目标地址和数据包类型;所述数据包类型包括问候报文、广播报文及数据报文。
6.一种卫星网络通信方法,其特征在于,应用于地面转发站,包括:
接收卫星发送的包含卫星标识的第一问候报文;
将所述卫星标识记录到本地的转发卫星记录表中;
向所述卫星返回包含转发站标识的第二问候报文;所述第二问候报文用于指示所述卫星更新本地的转发站记录,生成包含所述转发站标识及所述卫星标识的第一广播报文,并将所述第一广播报文向所在轨道内的卫星进行广播;所述第一广播报文用于指示所在轨道内的卫星更新本地的转发站记录;所述转发站记录包括所在轨道内与地面转发站相连的卫星的卫星标识及与地面转发站相连的卫星所各自对应的地面转发站的转发站标识。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
接收卫星发送的包含接收站标识及卫星标识的第二广播报文;
对比所述卫星标识与第一卫星标识是否一致;所述第一卫星标识为本地的接收站记录表中记录的所述接收站标识对应的卫星标识;
若否,则将所述第二广播报文向所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星进行广播;所述第二广播报文用于指示所述接收站标识对应的上一轨道内的卫星重置本地的接收站记录;所述接收站标识对应的上一轨道为所述接收站标识对应接收站上一次连接的卫星所在的轨道;
更新本地的接收站记录表。
8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,还包括:
接收卫星发送的包含待接收数据和目的地址的数据报文;
在接收站记录表中查找目标地址对应的卫星标识,并将所述数据报文转发至所述目标地址对应的卫星标识的卫星,以使所述目标地址对应的卫星标识的卫星将所述数据报文转发至所述目标地址对应的地面接收站。
9.一种卫星网络通信设备,其特征在于,包括:至少一个处理器和存储器;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述至少一个处理器执行如权利要求1至5任一项所述的卫星网络通信方法,或者执行如权利要求6至8任一项所述的卫星网络通信方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当处理器执行所述计算机执行指令时,实现如权利要求1至5任一项所述的卫星网络通信方法,或者实现如权利要求6至8任一项所述的卫星网络通信方法。
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