CN113852410A - 用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，涉及卫星网络领域中的路由交换技术。本发明针对卫星节点的高速运动带来用户侧星地链路频繁切换，给通信双方寻址带来挑战的问题，提出一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法。该方法通过引入位置区的概念，在用户无业务通信的空闲态，仅存储或维护变化频次较少的位置区信息，可为后续有业务互通需求时，星地链路高动态条件下的高效、低代价寻址提供可能。

Description

用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法
技术领域
本发明为一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，涉及卫星网络领域中的路由交换技术。
背景技术
在低轨卫星网络中，低轨卫星节点高度较低，其相对地面会高速运动，由此会带来地面终端用户与卫星间的星地链路频繁切换，其接入关系也会随之动态变化。地面网络和高轨卫星网络拓扑均相对稳定，地面标准IP路由协议（RIP 、OSPF、ISIS、EIGRP）或适用于高轨卫星场景的路由协议/方法均基于稳定拓扑场景而设计，如果直接采用，显然不适合低轨星座网络的高动态特性，拓扑切换频繁，地面标准IP路由或适用于高轨卫星场景的路由会无法快速收敛，通常为几十至上百秒量级，业务会长时间的中断，对未来基于低轨星座的卫星互联网运营造成严重影响。因此，需要设计专门的适用于低轨卫星网络宽带用户的星地路由协议/方法。
发明内容
本发明针对卫星节点高速运动时，其与地面卫星终端之间用户星地链路频繁切换，会给通信双方查找对端带来巨大挑战的问题，提出一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法。该方法基于位置区，根据低轨卫星星历，结合卫星的广播特性，实现宽带用户空闲态场景的星地标签路由。
本发明的目的是这样实现的：
一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，是基于宽带用户群、卫星终端、低轨卫星和天基网络控制器所构成的低轨星座通信网络来实现的，其包括以下步骤：
（1）卫星终端开机启动并正常收到低轨卫星LEO1的广播接入消息；卫星终端计算其所属的位置区W1；卫星终端基于标准路由协议获取宽带用户群侧的用户网段信息IPa－IPb；
（2）卫星终端根据位置区W1、用户网段信息IPa－IPb和卫星终端的终端号S1，生成星地路由映射关系注册请求，发送给部署于网络控制中心的天基网络控制器处；
（3）天基网络控制器收到星地路由映射关系注册请求后，生成新入网终端的映射关系，写入到全网映射关系表中，并向全网终端广播全网映射关系表；
（4）新入网的卫星终端收到天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，将该表存储在本地；已在网的卫星终端收到天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，根据该表更新本地已存储的全网映射关系表；
（5）当卫星终端从位置区W1移至位置区W2时，重新计算并获取新的位置区信息，并向天基网络控制器发送跨区更新请求；
（6）天基网络控制器收到卫星终端的跨区更新请求后，更新全网映射关系表，并向全网终端广播全网映射关系表；
（7）各卫星终端收到步骤（6）中天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，根据该表更新本地已存储的全网映射关系表。
其中，所述位置区是通过将低轨卫星覆盖的地球表面进行划分而得到的，各卫星终端基于自身标准定位模块获取的经纬度信息计算其所属的位置区。
其中，所述全网映射关系表包括：站号、位置区、用户网段信息。
其中，步骤（4）中的新入网的卫星终端或已在网的卫星终端处存储的全网映射关系表中，存储的映射关系为除了本站的映射关系外的全网其它站的映射关系。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明通过卫星终端将所属位置区及用户侧网段等信息上报天基网络控制器，形成全网映射关系表，并下发至各卫星终端，使得后续有通信需求的终端在发起业务前，可基于卫星终端处存储的站号、位置区、网段等映射信息，在卫星节点与地面用户节点之间星地链路频繁切换场景下，能按需、精准定位寻呼区域，为通信双方快速查找到对端提供前提条件。
附图说明
图1是本发明实施例方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
参照图1，一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，该方法是基于宽带用户群、卫星终端、低轨卫星和天基网络控制器所构成的低轨星座通信网络来实现的，其包括以下步骤：
（1）卫星终端1开机启动并正常收到低轨卫星LEO1的广播接入消息；卫星终端1计算其所属的位置区W1；卫星终端1基于标准路由协议获取宽带用户群1侧的用户网段信息IPa－IPb；
（2）卫星终端1根据位置区W1、用户网段信息IPa－IPb和卫星终端1的终端号S1，生成星地路由映射关系注册请求，发送给部署于网络控制中心的天基网络控制器处；
（3）天基网络控制器收到星地路由映射关系注册请求后，生成新入网终端的映射关系，写入到全网映射关系表中，并向全网终端广播全网映射关系表；
（4）新入网的卫星终端收到天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，将该表存储在本地；已在网的卫星终端收到天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，根据该表更新本地已存储的全网映射关系表；
（5）当卫星终端1从位置区W1移至位置区W2时，重新计算并获取新的位置区信息，并向天基网络控制器发送跨区更新请求；
（6）天基网络控制器收到卫星终端1的跨区更新请求后，更新全网映射关系表，并向全网终端广播全网映射关系表；
（7）各卫星终端收到步骤（6）中天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，根据该表更新本地已存储的全网映射关系表。
其中，所述位置区是通过将低轨卫星覆盖的地球表面进行划分而得到的，各卫星终端基于自身标准定位模块获取的经纬度信息计算其所属的位置区。
其中，所述全网映射关系表包括：站号、位置区、用户网段信息。
其中，所述步骤（4）中的新入网的卫星终端或已在网的卫星终端处存储的全网映射关系表中，存储的映射关系为除了本站的映射关系外的全网其它站的映射关系。
总之，本发明针对低轨星座卫星节点高动态带来的星地链路频繁切换的问题，通过结合低轨星座特性和卫星的广播特性，提出了一种适用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法。该方法使得用户节点处于空闲态时，卫星终端仅向天基网络控制器上报变化频率较低的物理区域（位置区）信息，便于后续有业务通信需求的双方能基于该位置区信息，在对应区域相对精准、高效的进行寻呼。
本领域的普通技术人员可以理解：实现一种适用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法可以通过程序指令相关的硬件或软件来完成，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤。

Claims (4)

1.一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，是基于宽带用户群、卫星终端、低轨卫星和天基网络控制器所构成的低轨星座通信网络来实现的，其特征在于，包括以下步骤：
（1）卫星终端开机启动并正常收到低轨卫星LEO1的广播接入消息；卫星终端计算其所属的位置区W1；卫星终端基于标准路由协议获取宽带用户群侧的用户网段信息IPa－IPb；
（2）卫星终端根据位置区W1、用户网段信息IPa－IPb和卫星终端的终端号S1，生成星地路由映射关系注册请求，发送给部署于网络控制中心的天基网络控制器；
（3）天基网络控制器收到星地路由映射关系注册请求后，生成新入网终端的映射关系，写入到全网映射关系表中，并向全网终端广播全网映射关系表；
（4）新入网的卫星终端收到天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，将该表存储在本地；已在网的卫星终端收到天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，根据该表更新本地已存储的全网映射关系表；
（5）当卫星终端从位置区W1移至位置区W2时，重新计算并获取新的位置区信息，并向天基网络控制器发送跨区更新请求；
（6）天基网络控制器收到卫星终端的跨区更新请求后，更新全网映射关系表，并向全网终端广播全网映射关系表；
（7）各卫星终端收到步骤（6）中天基网络控制器向全网终端广播的全网映射关系表后，根据该表更新本地已存储的全网映射关系表。
2.如权利要求1所述的一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，其特征在于，所述位置区是通过将低轨卫星覆盖的地球表面进行划分而得到的，各卫星终端基于自身标准定位模块获取的经纬度信息计算其所属的位置区。
3.如权利要求1所述的一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，其特征在于，所述全网映射关系表包括：站号、位置区、用户网段信息。
4.如权利要求1所述的一种用于低轨网络宽带用户空闲态场景的星地标签路由方法，其特征在于，步骤（4）中的新入网的卫星终端或已在网的卫星终端处存储的全网映射关系表中，存储的映射关系为除了本站的映射关系外的全网其它站的映射关系。
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