[发明专利]天基网广播方法

说明书

技术领域

本发明属于天基卫星通信技术领域，主要涉及卫星网络中的路由广播技术，具体是一种天基网广播方法。可用于中轨道卫星(Medium Earth Orbit，MEO)层和低轨道卫星(Low Earth Orbit，LEO)层卫星在同层网络间进行高效的广播。

背景技术

近年来随着航天技术的迅猛发展和快速应用，越来越多的卫星被布置到太空中，使得通信范围得到了很大的拓展，现代卫星系统已经从单个卫星发展成为多个卫星按照一定星座规则构成的卫星网络。空间在军事、政治和经济领域的战略地位日益重要，发展以卫星系统为核心的空间信息网(Space Information Network，SIN)已经成为世界各国发展航天力量的重要任务之一。

由于路由交换部件担负着星间数据链路的实现、各种数据的安全监测与分发等重任，从而成为网络中关键的一个环节。路由技术是空间信息网的骨干网络即天基网得以持续、安全运转的关键所在。由于卫星本身固有的特性，卫星路由协议都要用到广播功能，因此，开展天基网的安全路由交换技术的广播协议研究是非常必要的。

当前尚无一种专门为天基网组网设计的广播协议。为天基网组网研究的路由协议里用的最直接的广播途径是洪泛(Flooding)。对任一路由节点，当收到一个非重复的广播消息时，它将此消息广播给相邻节点。在网络连通和无丢失的情况下，洪泛可以保证将一个广播消息沿延时最短的路径传播给网络中所有目的节点，它不需要网络节点维护与路由相关的状态信息，协议开销小。

发明人发现，在天基网中，无控制的“洪泛”会带来如下的广播风暴(Broadcast Storm)问题：(1)产生大量的重复消息，使得卫星网络带宽被浪费；(2)由于共享传输介质造成大量冲突和碰撞，降低消息的传输成功率。这些问题使得在卫星网中广播一个消息具有较大的开销，使得广播成为路由协议的关键问题。

本报告检索了中国国家专利信息网数据库1985年-2011年以来的专利情况；

具体检索方法和细节如下：

中国国家专利信息网检索结果

以关键词“天基网AND广播”进行检索，没有发现相关专利。

以关键词“LEO AND广播”进行检索，没有发现相关专利。

以关键词“MEO AND广播”进行检索，没有发现相关专利。

以关键词“卫星网AND广播”进行检索，检索到相关专利10项：

专利[200720043387]“卫星网络共享出境链路的实现装置”提供卫星网络共享出境链路的实现，与本项目的研究内容和应用范围不同；

专利[200710134488]“卫星网络共享出境链路的实现装置”提供卫星网络共享出境链路的实现，与本项目的研究内容和应用范围不同；

专利[00120544]“用卫星广播直灌基站向无线信息终端提供信息的方法”通过各同频点寻呼台分别形成“一群”寻呼台，所有寻呼台把本地化公共信息及本台私人信息通过卫星双向站送回卫星网中心站，卫星网中心站将收到的信息与中心站自有及合成的专业化信息进行汇集，再送入各寻呼台对应的中心站编码卡，信息编成POSCAG码后由卫星网中心站送上卫星广播。与本项目的研究内容完全不同；

专利[200410051505]“一种基于单向数字传输系统的多业务计费系统及其计费方式”与本项目的研究内容完全不同；

专利[200410027554]“一种基于单向数字传输系统的业务计费系统及其计费方式”与本项目的研究内容完全不同；

专利[03122350]“全媒体内容分布网络平台”与本项目的研究内容完全不同；

专利[02820830]“控制被分成各组的多个节点来只执行消息一次，或者使用SNMP或其组合”与本项目的研究内容完全不同；

专利[00120543]“用双向VSAT卫星站实现高速寻呼大区同播覆盖的方法”与本项目的研究内容完全不同；

专利[98123603]“用于电视的多区域交互节目引导”与本项目的研究内容完全不同；

专利[98804530]“高纬度对地静止卫星系统”与本项目的研究内容完全不同。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种天基卫星网络的广播方法，以对MEO卫星层和LEO卫星层的卫星网络现用的“洪泛(Flooding)”广播方法的广播效率进行改进，减少MEO层和LEO卫星层内广播开销，提高消息广播效率，实时保存卫星局部拓扑信息，提高卫星广播链路的抗毁性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案说明如下：