CN114337780B - 基于星地同步的卫星终端用户管理装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于星地同步的卫星终端用户管理装置及方法，装置包括地面用户管理单元和星上用户管理单元，所述地面用户管理单元部署在地面信关站或数据中心，所述星上用户管理单元部署在具备星上处理能力的通信卫星上。本发明可实现星地用户同步管理，并可降低卫星终端用户管理的复杂度，增强卫星通信系统的健壮性。

Description

基于星地同步的卫星终端用户管理装置及方法

技术领域

本发明涉及一种基于星地同步的卫星终端用户管理装置及方法。

背景技术

随着卫星通信技术的发展，卫星的星上处理能力已由数据的透明转发逐渐向多样化的数据处理发展，而越来越多的通信卫星也将具备星上用户管理能力。这也使得卫星终端面临卫星、地面双重用户管理的困难。因此，亟需一种基于星地同步的卫星终端用户管理方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于星地同步的卫星终端用户管理装置及方法。

为实现上述发明目的，本发明提供一种基于星地同步的卫星终端用户管理装置及方法，装置包括地面用户管理单元和星上用户管理单元，所述地面用户管理单元部署在地面信关站或数据中心，所述星上用户管理单元部署在具备星上处理能力的通信卫星上。

根据本发明的一个方面，所述用户管理单元包括用户注册处理模块、用户注销处理模块、星地同步处理模块和用户数据库；

所述卫星终端包括星上用户和地面用户；

所述星上用户为在所述星上用户管理单元的用户注册处理模块完成注册的卫星终端；

所述地面用户为在所述地面用户管理单元的用户注册处理模块完成注册的卫星终端；

用户注销包括短期注销和长期注销；

短期注销时，用户状态信息冻结，用户身份仍为合法用户，用户数据库内仍存有该用户信息，当用户重新注册后，恢复用户状态信息；

长期注销时，用户信息彻底清除，用户身份置为非法，用户数据库清除该用户所有信息；

合法用户为已成功完成用户注册的卫星终端，合法用户清单从用户数据库中获取。

根据本发明的一个方面，所述用户注册处理模块用于处理卫星终端发出的注册请求信息，判断所述卫星终端是否为合法用户，并给出用户注册成功或失败的状态信息；

若所述卫星终端为合法用户，则获取所述卫星终端的用户信息，更新至所述用户数据库中；

若所述卫星终端为首次注册，则通过鉴权质询的方式进行用户身份鉴别，身份鉴权成功后将所述卫星终端标记为合法用户；

若所述卫星终端为非首次注册，则直接从所述用户数据库中获取身份合法标记。

根据本发明的一个方面，所述用户注销处理模块用于处理卫星终端发出的注销请求信息，并给出注销成功或失败的状态信息，注销成功的所述卫星终端将释放其所用的卫星链路资源；

用户注销请求信息可由卫星终端或位于星上/地面的所述用户管理单元发起；

若注销请求信息为所述用户管理单元发起，则所述卫星终端同意注销请求后，注销成功；

注销成功后，所述用户管理单元回收所述卫星终端的卫星链路资源。

根据本发明的一个方面，所述星地同步处理模块包括星上子模块和地面子模块；

所述星上子模块用于更新星上用户信息，包括：用户的注册和注销、通过星上用户注销更新消息获取星上用户在地面注销成功的信息并更新星上用户数据库、计算星上用户信息的变化内容生成并向所述地面子模块周期性发送星地用户同步消息；

所述地面子模块用于根据星地用户同步消息获取并更新星上用户的变化信息，通过监测位于地面的所述用户注销处理模块判断是否有星上用户在地面注销，若有星上用户在地面注销，则生成并向所述星上子模块突发性发送星上用户注销更新消息；

星地用户同步消息的内容为星上用户消息的变化，包括星上用户信息的增加、删除和修改；

若星地用户同步消息未定期发送，则判断位于星上的所述用户管理单元出现故障。

根据本发明的一个方面，所述用户数据库用于存储用户信息，包括用户身份、用户在网状态、注册位置、终端路由策略和用户优先级；

位于星上的所述用户数据库用于存储星上用户信息，位于地面的所述用户数据库用于存储星上用户信息和地面用户信息。

一种基于星地同步的卫星终端用户管理方法，包括：用户注册、用户注销和星地同步，所述星地同步包括地面同步和星上同步，针对具备星上处理功能的通信卫星，卫星终端可向地面或星上的管理装置请求入网或退网，且退网与入网可在不同侧申请。

根据本发明的一个方面，所述用户注册包括以下步骤：

a1、用户注册处理模块接收并处理卫星终端发送的用户注册请求消息，进入步骤a2；

a2、用户注册处理模块判断本次用户注册请求是否为所述卫星终端的首次注册申请；若是，则进入步骤a4，否则进入步骤a3；

a3、用户注册处理模块判断所述卫星终端是否为合法用户；若是，则进入步骤a6；否则进入步骤a4；

a4、用户注册处理模块生成用户鉴权质询消息，通过卫星链路向所述卫星终端发送用户鉴权质询消息，并启动鉴权反馈定时器，进入步骤a5；

a5、用户注册处理模块监测在鉴权反馈定时器超时前是否收到卫星终端的鉴权反馈消息；

若未超时，且未收到鉴权反馈消息，则重复步骤a5；

若未超时，且已收到鉴权反馈消息，则进入步骤a6；

若已超时，则进入步骤a10；

a6、用户注册处理模块根据卫星终端发送的鉴权反馈消息对用户身份进行校验；

若身份校验成功，则进入步骤a7；

若身份校验失败，则进入步骤a10；

a7、用户注册处理模块生成并向卫星终端发送注册成功消息，进入步骤a8；

a8、用户注册处理模块更新用户信息并存储至用户数据库，进入步骤a9；

a9、标记成功完成状态，用户注册过程结束；

a10、用户注册处理模块生成并向卫星终端发送注册失败消息，进入步骤a11；

a11、标记失败状态，用户注册过程结束。

根据本发明的一个方面，所述用户注销包括以下步骤：

b1、用户注销处理模块接收用户注销申请消息，并解析出注销消息内容，进入步骤b2；

b2、用户注销处理模块判断申请注销的用户是否为在网的合法用户；若是，则进入步骤b3，否则进入步骤b13；

b3、用户注销处理模块判断用户注销申请消息是否由卫星终端发起；若是，则进入步骤b8，否则进入步骤b4；

b4、用户注销处理模块判断用户注销申请消息是否由用户管理单元发起；若是，则进入步骤b5，否则进入步骤b13；

b5、用户注销处理模块生成用户注销请求消息，通过卫星链路向所述卫星终端发送用户注销请求消息，并启动注销请求定时器，进入步骤b6。

b6、用户注销处理模块判断在注销请求定时器超时前是否收到卫星终端发送的注销反馈消息；

若未超时，且未收到注销反馈消息，则重复步骤b6；

若未超时，且已收到注销反馈消息，则进入步骤b7；

若已超时，则进入步骤b13；

b7、用户注销处理模块解析注销反馈消息，判断卫星终端是否同意用户管理单元发起的注销请求；若是，则进入步骤b8，否则进入步骤b13；

b8、用户注销处理模块判断用户注销请求的注销类型；

若为短期注销，则进入步骤b9；

若为长期注销，则进入步骤b10；

b9、用户注销处理模块将所述卫星终端状态设置为已冻结的合法用户，保留当前用户信息并存储于用户数据库中，进入步骤b11；

b10、用户注销处理模块在用户数据库中清除所述卫星终端的所有用户信息，并将所述卫星终端状态设置为不合法，进入步骤b11；

b11、用户注销处理模块生成并向卫星终端发送用户注销成功消息，用户注销处理模块申请释放所述卫星终端的所有卫星链路资源，进入步骤b12；

b12、标记成功完成状态，用户注销过程结束；

b13、标记失败状态，用户注销过程结束。

根据本发明的一个方面，所述地面同步包括以下步骤：

c1、星上子模块通过卫星链路定期向地面子模块发送星地同步消息；

c2、地面子模块在约定的周期时间内进行星地同步消息监测；若收到星地同步消息，则进入步骤c3，否则进入步骤c9；

c3、地面子模块解析星地同步消息，获取待同步的星上用户信息，并将星地连续失步次数清零，进入步骤c4；

c4、地面子模块比对待同步的星上用户信息，并将增量变化的内容更新后存储到位于地面的用户数据库，进入步骤c5；

c5、地面子模块生成星地同步完成消息，进入步骤c6；

c6、地面子模块通过卫星链路将星地同步完成消息发送至星上子模块，进入步骤c7。

c7、地面子模块进行星上用户注销状态监测，监测位于地面的用户注销处理模块是否有发送星上用户注销成功消息；若是，则进入步骤c8，否则进入步骤c12；

c8、地面子模块生成星上用户注销更新消息，并通过卫星链路向星上用户管理单元发送该消息，进入步骤c12；

c9、若地面子模块未在周期时间内收到星地同步消息，则将星地连续失步次数累加1次，进入步骤c10。

c10、地面子模块判断星地连续失步次数是否超过阈值；若是，则进入步骤c11，否则进入步骤c2；

c11、地面子模块判定星上用户管理单元功能失效，启动地基管理备份模式，将星上用户标记为地面用户，更新全部星上用户信息，并对该类用户提供管理服务，进入步骤c12；

c12、标记完成状态，星地用户信息同步过程结束；

所述星上同步包括以下步骤：

d1、判断星上子模块是否获取到注册/注销成功的星上用户信息或星上用户注销更新消息；

若收到星上用户信息，则进入步骤d3；

若收到星上用户注销更新消息，则进入步骤d2；

d2、星上子模块解析星上用户注销更新消息，获取注销成功的星上用户信息及其注销类型，并更新星上用户管理单元的用户数据库，变更星上用户状态标记，进入步骤d3；

d3、星上子模块计算星上用户信息的变化内容，进入步骤d4；

d4、星上子模块判断星地同步定时器是否到期；若是，则进入步骤d5，否则进入步骤d3；

d5、星上子模块生成星地用户消息，并通过卫星链路向地面用户管理单元发送，进入步骤d6；

d6、标记完成状态，星地用户信息同步过程结束。

根据本发明的构思，针对具备星上处理功能的通信卫星的卫星终端注册与注销的应用场景，提出一种基于星地同步的卫星终端用户管理方案。

根据本发明的一个方案，用户管理装置由星上用户管理单元和地面用户管理单元组成，管理单元包括星地同步处理模块、用户注册处理模块、用户注销处理模块和用户数据库等功能模块，并且注册和注销采用相同的信号处理流程，从而提高了系统的复用性，降低了设计复杂度。并且，面对卫星、地面两种不同方式的接入用户，卫星终端的注册或注销与接入地点/方式(即用户管理与接入方式)解耦合，使得终端入网方式灵活、效率高，设计模块的可复用度高。还解决了同一卫星终端在卫星/地面两侧频繁注册、重复被管理、星地用户信息不一致等问题，实现了星地间卫星终端用户同步管理，并可降低卫星终端用户管理的复杂度，提升卫星终端的入网效率，解决上述的双重用户身份管理以及卫星与地面之间终端用户管理同步的问题。同时，在卫星侧用户管理功能故障而无法通过星间链路实现通信时，地面用户管理单元可快速接管星上用户，从而有效保障卫星终端业务落地互通，提高卫星通信系统的健壮性。

根据本发明的一个方案，星地同步处理模块根据功能不同，分为星上子模块和地面子模块，分别具有不同的处理流程，从而降低了星上的处理复杂度，有利于减轻星上载荷的设计难度。

根据本发明的一个方案，星上用户管理单元应用于通信卫星，地面用户管理单元应用于地面信关站，并且以信关站与卫星之间的卫星链路完成建立为前提。卫星终端可选择在星上或地面进行用户注册或注销，且在一侧完成用户注册或注销并接受另一侧管理时，无需重复操作。

根据本发明的一个方案，根据卫星终端的入网注册属性，将卫星终端用户类型分为星上用户和地面用户。在星上用户管理单元完成入网注册的卫星终端被称为星上用户，在地面用户管理单元完成入网注册的卫星终端被称为地面用户。用户信息包括用户身份、用户在网状态、注册位置、终端路由策略、用户优先级等内容。并且，考虑到卫星处理性能和容量有限，通过星地同步流程，星上用户管理单元仅管理星上用户，地面用户管理单元既可授理地面用户管理，又可作为星上处理管理单元的有效备份，以对星上用户及地面用户均可进行鉴别和管理。

根据本发明的一个方案，星地同步信息由星上用户管理单元周期性发送，既可同步星上用户信息，又可作为星地同步信号，由地面用户管理单元定期监控星上用户管理单元的运行状态。星地同步信息内容为变化的星上用户信息，从而避免了卫星通信系统内大量卫星终端状态同步带来的频繁、大数据量的同步，以提高卫星信道的利用率。

根据本发明的一个方案，用户注销分为短期注销和永久注销。若卫星终端选择短期注销，则星上或地面用户管理单元仅将用户状态信息冻结，该卫星终端申请重新注册时，可被视为合法用户，从而简化用户注册过程，缩短卫星终端入网时间。若卫星终端选择永久注销类型，则星上或地面用户管理单元彻底清除该用户信息，以节约用户数据库的存储空间，增加在网管理用户数量。

附图说明

图1示意性表示本发明的一种实施方式的基于星地同步的卫星终端用户管理装置的组成图(包含用户管理单元的部署位置及卫星终端)；

图2示意性表示本发明的一种实施方式的基于星地同步的卫星终端用户管理装置的各软件模块组成图(包含星地同步处理两个子模块的信息交互示意)；

图3示意性表示本发明的一种实施方式的用户注册处理的工作流程图(适用于星上及地面用户管理单元)；

图4示意性表示本发明的一种实施方式的用户注销处理的工作流程图(适用于星上及地面用户管理单元)；

图5示意性表示本发明的一种实施方式的星地用户信息同步(地面)的工作流程图(适用于地面用户管理单元)；

图6示意性表示本发明的一种实施方式的星地用户信息同步(星上)的工作流程图(适用于星上用户管理单元)。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

参见图1和图2，本发明的基于星地同步的卫星终端用户管理装置，适用于具备星上用户管理能力的卫星通信应用，其包括地面用户管理单元和星上用户管理单元，地面用户管理单元部署在地面信关站或数据中心，星上用户管理单元部署在具备星上处理能力的通信卫星上。

本发明中，地面和星上的用户管理单元均包括用户注册处理模块、用户注销处理模块、星地同步处理(地面/星上)模块和用户数据库等。卫星终端根据注册位置分为星上用户和地面用户，星上用户为在星上用户管理单元的用户注册处理模块完成注册的卫星终端；地面用户为在地面用户管理单元的用户注册处理模块完成注册的卫星终端。

本发明中，用户注销包括短期注销和长期注销两种模式，短期注销时，星上/地面用户管理单元将用户状态信息置为冻结，但不清除用户数据库中的用户信息，即用户身份仍为合法用户，用户数据库内仍存有该用户信息，当用户重新注册后，可快速恢复用户状态信息；长期注销时，星上/地面用户管理单元彻底清除用户数据库中该用户的所有信息，使用户身份置为非法。合法用户为已在星上用户管理单元或地面用户管理单元成功完成用户注册的卫星终端，合法用户清单从用户数据库中获取，分为合法的星上用户和合法的地面用户。其中，用户注册处理模块、用户注销处理模块和用户数据库均无差异化地部署在地面用户管理单元或星上用户管理单元。

本发明中，用户注册处理模块用于处理卫星终端发出的注册请求信息，判断该卫星终端是否为合法用户，并给出用户注册成功或失败的状态信息。若该卫星终端为合法用户，则获取其用户信息，更新至用户数据库中，即完成用户注册过程。用户注册过程由卫星终端发起的用户注册请求触发，卫星终端可根据自身配置选择向星上用户管理单元或地面用户管理单元申请注册，注册成功后，该卫星终端将被认定为合法用户，具备卫星业务收发能力。首次申请注册用户或非首次注册的非合法用户，则需进行用户鉴权质询和用户身份校验；非首次注册的合法用户则可跳过用户鉴权质询，直接进行用户身份校验。具体的，若发出注册请求信息的卫星终端为首次注册，则通过鉴权质询的方式进行用户身份鉴别，身份鉴权成功后则将其标记为合法用户。若该卫星终端非首次注册，则直接从用户数据库中获取身份合法标记，无需进行鉴权质询过程。

本发明中，用户注销处理模块用于处理卫星终端发出的注销请求信息，并给出注销成功或失败的状态信息，即完成用户注销过程，注销成功的卫星终端将释放其所用的卫星链路资源。用户注销过程由卫星终端或位于星上/地面的用户管理单元发起的用户注销请求信息触发。若用户注销请求信息为星上/地面的用户管理单元发起，则需卫星终端同意注销请求后，才可注销成功。注销成功后，星上/地面用户管理单元回收该卫星终端的卫星链路资源。

本发明中，星地(用户信息)同步处理模块可从用户注册模块、用户注销模块获取用户信息，其包括星上子模块和地面子模块，这两个子模块采取不同的工作流程，分别部署于星上用户管理单元和地面用户管理单元。在星地同步过程中，星上子模块用于更新星上用户信息，包括：用户的注册和注销、通过“星上用户注销更新消息”从地面子模块获取星上用户在地面注销成功的信息并更新星上用户数据库、计算星上用户信息的变化内容生成并向地面子模块周期性发送“星地用户同步消息”。地面子模块用于根据“星地用户同步消息”获取并更新星上用户的变化信息，通过监测部署在地面用户管理单元的用户注销处理模块，判断是否有星上用户在地面用户管理单元注销，若出现星上用户在地面注销的情况，则根据用户注销完成情况生成并向星上子模块突发性发送“星上用户注销更新消息”，以通知星上用户管理单元及时更新该星上用户的状态。星地用户同步消息的内容为星上用户信息的变化内容，包括星上用户信息的增加、删除和修改等，地面子模块通过监测该消息，判断星上用户管理单元的工作状态，若星地用户同步消息未定期发送，则判定位于星上的用户管理单元出现故障。当星上用户管理单元功能异常时，地面用户管理单元可接管星上用户，实现地面设备对星上设备的备份功能，增强卫星通信系统的健壮性。

本发明中，用户数据库用于存储用户信息，用户信息的内容包括用户身份、用户在网状态、注册位置、终端路由策略和用户优先级等内容。部署在星上用户管理单元的用户数据库用于存储星上用户信息，部署在地面用户管理单元的用户数据库存储所有用户信息(即星上用户信息和地面用户信息)。

本发明的基于星地同步的卫星终端用户管理方法，包括：用户注册、用户注销和星地同步，星地同步包括地面同步和星上同步，针对具备星上处理功能的通信卫星，终端用户(即手机用户)可以向地面或星上的控制单元(即信关站或卫星的组成部分，手机入网的受理和控制单元，一般部署在核心网侧)请求入网或退网，且终端用户退网无需与入网在同一侧申请(即可在不同侧)。

参见图3，用户注册包括以下步骤：

a1、用户注册处理模块接收并处理卫星终端发送的用户注册请求消息，进入步骤a2；

a2、用户注册处理模块判断本次用户注册请求是否为该卫星终端的首次注册申请；若是，则进入步骤a4，否则进入步骤a3；

a3、用户注册处理模块判断本次申请注册的卫星终端是否为合法用户；若是，则进入步骤a6；否则进入步骤a4；

a4、用户注册处理模块生成用户鉴权质询消息，通过卫星链路向卫星终端发送用户鉴权质询消息，并启动鉴权反馈定时器，进入步骤a5；

a5、用户注册处理模块监测在鉴权反馈定时器超时前是否收到卫星终端的鉴权反馈消息；

若未超时，且未收到鉴权反馈消息，则重复步骤a5；

若未超时，且已收到鉴权反馈消息，则进入步骤a6；

若已超时，则进入步骤a10；

a6、用户注册处理模块根据收到的卫星终端发送的鉴权反馈消息对用户身份进行校验；

若身份校验成功，则进入步骤a7；

若身份校验失败，则进入步骤a10；

a7、用户注册处理模块生成并向卫星终端发送注册成功消息，进入步骤a8；

a8、用户注册处理模块更新用户信息并存储至用户数据库，进入步骤a9；

a9、用户注册过程标记成功完成状态，本过程结束；

a10、用户注册处理模块生成并向卫星终端发送注册失败消息，进入步骤a11；

a11、用户注册过程标记失败状态，本过程结束。

参见图4，用户注销包括以下步骤：

b1、用户注销处理模块接收用户注销申请消息，并解析出注销消息的内容，以供后续步骤使用，进入步骤b2；

b2、用户注销处理模块判断申请注销的用户是否为在网的合法用户；若是合法用户申请的注销，则进入步骤b3，否则进入步骤b13；

b3、用户注销处理模块判断收到的用户注销申请消息是否由卫星终端发起；若是，则进入步骤b8，否则进入步骤b4；

b4、用户注销处理模块判断收到的用户注销申请消息是否由星上/地面用户管理单元发起；若是，则进入步骤b5，否则进入步骤b13；

b5、用户注销处理模块生成用户注销请求消息，通过卫星链路向该卫星终端发送上述请求消息，并启动注销请求定时器，进入步骤b6。

b6、用户注销处理模块判断在注销请求定时器超时前是否收到卫星终端发送的注销反馈消息；

若未超时，且未收到注销反馈消息，则重复步骤b6；

若未超时，且已收到注销反馈消息，则进入步骤b7；

若已超时，则进入步骤b13；

b7、用户注销处理模块解析收到的注销反馈消息，判断卫星终端是否同意星上/地面用户管理单元发起的注销请求；若同意，则进入步骤b8，若不同意，则进入步骤b13；

b8、用户注销处理模块判断本次用户注销请求的注销类型；

若为短期注销，则进入步骤b9；

若为长期注销(或称永久注销)，则进入步骤b10；

b9、用户注销处理模块将该卫星终端状态设置为已冻结的合法用户，保留其当前用户信息内容并存储于用户数据库中，进入步骤b11；

b10、用户注销处理模块在用户数据库中清除该卫星终端的所有用户信息，并将该卫星终端状态设置为不合法，进入步骤b11；

b11、用户注销处理模块生成并向卫星终端发送用户注销成功消息，该消息发送后，用户注销处理模块申请释放该卫星终端的所有卫星链路资源，进入步骤b12；

b12、用户注销过程标记成功完成状态，本过程结束；

b13、用户注销过程标记失败状态，本过程结束。

参见图5，地面同步(即地面子模块的星地同步)为常链接状态，即周期性监测星地用户同步消息并触发星地同步流程，包括以下步骤：

c1、星上子模块通过卫星链路定期向地面子模块发送星地同步消息；

c2、地面子模块在约定的周期时间内进行星地同步消息监测；若收到星地同步消息，则进入步骤c3，否则进入步骤c9；

c3、地面子模块解析星地同步消息，获取待同步的星上用户信息，并将星地连续失步次数清零，进入步骤c4；

c4、地面子模块比对待同步的星上用户信息，并将增量变化的内容更新后存储到地面用户管理单元的用户数据库，进入步骤c5；

c5、地面子模块生成星地同步完成消息，进入步骤c6；

c6、地面子模块通过卫星链路将星地同步完成消息发送至星上子模块，进入步骤c7。

c7、地面子模块进行星上用户注销状态监测，监测地面用户管理单元的用户注销处理模块是否有发送星上用户注销成功消息；

若监测到该消息，则判定有星上用户在地面用户管理单元完成注销，进入步骤c8；

若未监测到该消息，则进入步骤c12；

c8、地面子模块生成星上用户注销更新消息，并通过卫星链路向星上用户管理单元发送该消息，进入步骤c12；

c9、若地面子模块未在周期时间内收到星地同步消息，则将星地连续失步次数累加1次，进入步骤c10。

c10、地面子模块判断星地连续失步次数是否超过阈值(该阈值为系统预置数值)；若超过阈值，则进入步骤c11，否则进入步骤c2；

c11、地面子模块判定星上用户管理单元功能失效，启动地基管理备份模式，将星上用户标记为地面用户，更新全部星上用户信息，并对该类用户提供管理服务，进入步骤c12；

c12、星地用户信息同步过程标记完成状态，本过程结束。

参见图6，星上同步(即星上子模块的星地同步)由星上用户管理单元的用户注册/注销处理模块发送的星上用户注册/注销成功消息，或地面用户管理单元的星地同步处理模块发送的星上用户注销更新消息触发，包括以下步骤：

d1、判断星上子模块是否获取到注册/注销成功的星上用户信息或星上用户注销更新消息；

若收到注册/注销成功的星上用户信息，则进入步骤d3；

若监测到星上用户注销更新消息，则进入步骤d2；

d2、星上子模块解析星上用户注销更新消息，获取注销成功的星上用户信息及其注销类型，并更新星上用户管理单元的用户数据库，变更星上用户状态标记，进入步骤d3；

d3、星上子模块计算星上用户信息的变化内容，进入步骤d4；

d4、星上子模块判断星地同步定时器是否到期；

若已到期，则进入步骤d5；

若未到期，则进入步骤d3；

d5、星上子模块生成星地用户消息，并通过卫星链路向地面用户管理单元发送该消息，进入步骤d6；

d6、星地用户信息同步过程标记完成状态，本过程结束。

以上所述仅为本发明的一个实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种基于星地同步的卫星终端用户管理装置，其特征在于，包括地面用户管理单元和星上用户管理单元，所述地面用户管理单元部署在地面信关站或数据中心，所述星上用户管理单元部署在具备星上处理能力的通信卫星上；

所述地面用户管理单元和所述星上用户管理单元包括用户注册处理模块、用户注销处理模块、星地同步处理模块和用户数据库；

所述卫星终端包括星上用户和地面用户；

所述星上用户为在所述星上用户管理单元的用户注册处理模块完成注册的卫星终端；

所述地面用户为在所述地面用户管理单元的用户注册处理模块完成注册的卫星终端；

用户注销包括短期注销和长期注销；

短期注销时，用户状态信息冻结，用户身份仍为合法用户，用户数据库内仍存有该短期注销用户信息，当用户重新注册后，恢复用户状态信息；

长期注销时，用户信息彻底清除，用户身份置为非法，用户数据库清除该长期注销用户所有信息；

合法用户为已成功完成用户注册的卫星终端，合法用户清单从用户数据库中获取。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用户注册处理模块用于处理卫星终端发出的注册请求信息，判断所述卫星终端是否为合法用户，并给出用户注册成功或失败的状态信息；

若所述卫星终端为合法用户，则获取所述卫星终端的用户信息，更新至所述用户数据库中；

若所述卫星终端为首次注册，则通过鉴权质询的方式进行用户身份鉴别，身份鉴权成功后将所述卫星终端标记为合法用户；

若所述卫星终端为非首次注册，则直接从所述用户数据库中获取身份合法标记。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用户注销处理模块用于处理卫星终端发出的注销请求信息，并给出注销成功或失败的状态信息，注销成功的所述卫星终端将释放其所用的卫星链路资源；

用户注销请求信息由卫星终端或所述地面用户管理单元/所述星上用户管理单元发起；

若注销请求信息为所述地面用户管理单元或所述星上用户管理单元发起，则所述卫星终端同意注销请求后，注销成功；

注销成功后，所述地面用户管理单元或所述星上用户管理单元回收所述卫星终端的卫星链路资源。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述星地同步处理模块包括星上子模块和地面子模块；

所述星上子模块用于更新星上用户信息，包括：用户的注册和注销、通过星上用户注销更新消息获取星上用户在地面注销成功的信息并更新星上用户数据库、计算星上用户信息的变化内容生成并向所述地面子模块周期性发送星地用户同步消息；

所述地面子模块用于根据星地用户同步消息获取并更新星上用户的变化信息，通过监测位于地面的所述用户注销处理模块判断是否有星上用户在地面注销，若有星上用户在地面注销，则生成并向所述星上子模块突发性发送星上用户注销更新消息；

星地用户同步消息的内容为星上用户消息的变化，包括星上用户信息的增加、删除和修改；

若星地用户同步消息未定期发送，则判断所述星上用户管理单元出现故障。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述用户数据库用于存储用户信息，包括用户身份、用户在网状态、注册位置、终端路由策略和用户优先级；

位于星上的所述用户数据库用于存储星上用户信息，位于地面的所述用户数据库用于存储星上用户信息和地面用户信息。

6.一种利用权利要求1-5中任一项所述的基于星地同步的卫星终端用户管理装置的方法，包括：用户注册、用户注销和星地同步，所述星地同步包括地面同步和星上同步，针对具备星上处理功能的通信卫星，卫星终端向地面或星上的管理装置请求入网或退网，且退网与入网可在不同侧申请。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户注册包括以下步骤：

a1、用户注册处理模块接收并处理卫星终端发送的用户注册请求消息，进入步骤a2；

a2、用户注册处理模块判断本次用户注册请求是否为所述卫星终端的首次注册申请；若是，则进入步骤a4，否则进入步骤a3；

a3、用户注册处理模块判断所述卫星终端是否为合法用户；若是，则进入步骤a6；否则进入步骤a4；

a4、用户注册处理模块生成用户鉴权质询消息，通过卫星链路向所述卫星终端发送用户鉴权质询消息，并启动鉴权反馈定时器，进入步骤a5；

a5、用户注册处理模块监测在鉴权反馈定时器超时前是否收到卫星终端的鉴权反馈消息；

若未超时，且未收到鉴权反馈消息，则重复步骤a5；

若未超时，且已收到鉴权反馈消息，则进入步骤a6；

若已超时，则进入步骤a10；

a6、用户注册处理模块根据卫星终端发送的鉴权反馈消息对用户身份进行校验；

若身份校验成功，则进入步骤a7；

若身份校验失败，则进入步骤a10；

a7、用户注册处理模块生成并向卫星终端发送注册成功消息，进入步骤a8；

a8、用户注册处理模块更新用户信息并存储至用户数据库，进入步骤a9；

a9、标记成功完成状态，用户注册过程结束；

a10、用户注册处理模块生成并向卫星终端发送注册失败消息，进入步骤a11；

a11、标记失败状态，用户注册过程结束。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述用户注销包括以下步骤：

b1、用户注销处理模块接收用户注销申请消息，并解析出注销消息内容，进入步骤b2；

b2、用户注销处理模块判断申请注销的用户是否为在网的合法用户；若是，则进入步骤b3，否则进入步骤b13；

b3、用户注销处理模块判断用户注销申请消息是否由卫星终端发起；若是，则进入步骤b8，否则进入步骤b4；

b4、用户注销处理模块判断用户注销申请消息是否由用户管理单元发起；若是，则进入步骤b5，否则进入步骤b13；

b5、用户注销处理模块生成用户注销请求消息，通过卫星链路向所述卫星终端发送用户注销请求消息，并启动注销请求定时器，进入步骤b6；

b6、用户注销处理模块判断在注销请求定时器超时前是否收到卫星终端发送的注销反馈消息；

若未超时，且未收到注销反馈消息，则重复步骤b6；

若未超时，且已收到注销反馈消息，则进入步骤b7；

若已超时，则进入步骤b13；

b7、用户注销处理模块解析注销反馈消息，判断卫星终端是否同意用户管理单元发起的注销请求；若是，则进入步骤b8，否则进入步骤b13；

b8、用户注销处理模块判断用户注销请求的注销类型；

若为短期注销，则进入步骤b9；

若为长期注销，则进入步骤b10；

b9、用户注销处理模块将所述卫星终端状态设置为已冻结的合法用户，保留当前用户信息并存储于用户数据库中，进入步骤b11；

b10、用户注销处理模块在用户数据库中清除所述卫星终端的所有用户信息，并将所述卫星终端状态设置为不合法，进入步骤b11；

b11、用户注销处理模块生成并向卫星终端发送用户注销成功消息，用户注销处理模块申请释放所述卫星终端的所有卫星链路资源，进入步骤b12；

b12、标记成功完成状态，用户注销过程结束；

b13、标记失败状态，用户注销过程结束。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述地面同步包括以下步骤：

c1、星上子模块通过卫星链路定期向地面子模块发送星地同步消息；

c2、地面子模块在约定的周期时间内进行星地同步消息监测；若收到星地同步消息，则进入步骤c3，否则进入步骤c9；

c3、地面子模块解析星地同步消息，获取待同步的星上用户信息，并将星地连续失步次数清零，进入步骤c4；

c4、地面子模块比对待同步的星上用户信息，并将增量变化的内容更新后存储到位于地面的用户数据库，进入步骤c5；

c5、地面子模块生成星地同步完成消息，进入步骤c6；

c6、地面子模块通过卫星链路将星地同步完成消息发送至星上子模块，进入步骤c7；

c7、地面子模块进行星上用户注销状态监测，监测位于地面的用户注销处理模块是否有发送星上用户注销成功消息；若是，则进入步骤c8，否则进入步骤c12；

c8、地面子模块生成星上用户注销更新消息，并通过卫星链路向星上用户管理单元发送所述星上用户注销更新消息，进入步骤c12；

c9、若地面子模块未在周期时间内收到星地同步消息，则将星地连续失步次数累加1次，进入步骤c10；

c10、地面子模块判断星地连续失步次数是否超过阈值；若是，则进入步骤c11，否则进入步骤c2；

c11、地面子模块判定星上用户管理单元功能失效，启动地基管理备份模式，将星上用户标记为地面用户，更新全部星上用户信息，并对由原星上用户被标记为地面用户的用户提供管理服务，进入步骤c12；

c12、标记完成状态，星地用户信息同步过程结束；

所述星上同步包括以下步骤：

d1、判断星上子模块是否获取到注册/注销成功的星上用户信息或星上用户注销更新消息；

若收到星上用户信息，则进入步骤d3；

若收到星上用户注销更新消息，则进入步骤d2；

d2、星上子模块解析星上用户注销更新消息，获取注销成功的星上用户信息及其注销类型，并更新星上用户管理单元的用户数据库，变更星上用户状态标记，进入步骤d3；

d3、星上子模块计算星上用户信息的变化内容，进入步骤d4；

d4、星上子模块判断星地同步定时器是否到期；若是，则进入步骤d5，否则进入步骤d3；

d5、星上子模块生成星地用户消息，并通过卫星链路向地面用户管理单元发送，进入步骤d6；

d6、标记完成状态，星地用户信息同步过程结束。