[发明专利]一种基于卫星网管和流重定向的卫星动态通信组网方法

说明书

本发明公开了一种基于卫星网管和流重定向的卫星动态通信组网方法，该方法开发卫星网管系统相关功能模块，基于带有网管控制功能的网络交换机设备，采用流重定向技术，实现设备入网注册，设备接入认证，通过前向广播信道方式灵活组网，用户可通过网管界面自定义流量过滤策略。本发明为新一代宽带卫星网络用户全IP方式接入地面互联网提供动态组网支持，降低用户使用难度，提高卫星带宽资源的利用率。

技术领域

本发明涉及卫星通信领域，尤其涉及一种基于卫星网管和流重定向的卫星动态通信组网方法。

背景技术

卫星通信作为一种超视距无线通信手段，具有通信带宽大、信号质量好和不受地域限制的特点，是沙漠、海洋等地面信号无法覆盖区域通信的首选手段。传统的卫星通信以SCPC（单路单载波）方式进行组网，难以适应大量用户特别是海洋船舶用户依托卫星链路接入地面互联网的星型组网需求。随着宽带卫星数据传输业务的兴起，传统的卫星通信设备一般采用以太网桥接技术支持IP 业务，提供点到点IP 承载服务。当多个站同时进行网状或星型组网时，就面临着链路数量n平方问题和卫星信道资源不能动态利用问题。卫星信号天然具有无线广播特性，利用该特点实现前向传输一发多收，进行IP组网，将可以有效解决前述传统卫星通信组网中的弊端，具有非常重要的实际应用价值。

采用卫星前向广播方式组网，关口站发射一个共享载波，对外数据全部通过这个载波发送，关口站使用多个Modem分别接收来自小站的返向数据，从而实现一发多收。在发送和接收数据过程中，以太网交换机是完成数据转发的关键。但一发多收这种特殊的传输方式中，传输链路上卫星前向和返向数据将走不同的传输路径，而标准网络交换机是基于ARP自学习方式，获得终端设备的MAC地址及连接端口的，交换机出向数据将默认发往学习到的入向端口，这将导致卫星前向数据无法从交换机转发到指定的前向广播Modem，以致用户前向数据传输失败。

目前常用的解决方法有两种：一种是预先关掉交换机的自学习功能，人工在交换机中配置静态MAC地址，将终端设备的MAC地址绑定到指定出向端口；另一种方法是配置交换机的端口镜像功能，预先将交换机其他端口的出向流量复制一份到指定的出向端口。这两种解决方法存在的弊端主要是：

1）需要预先人工配置交换机，不够灵活，对操作员要求较高；

2）静态MAC与交换机ARP自学习功能不能同时使用，否则容易导致交换机静态MAC转发失效；

3）端口镜像方法会将所有出向报文都复制到前向广播信道，其中可能存在大量非接收端的报文；

4）在有网络广播的情况下，端口镜像会导致同一份广播报文被重复发送多次，消耗本就宝贵的卫星带宽资源；

5）基于交换机端口镜像功能，当同一个端口下有多台设备时，无法选择部分设备的流量进行转发；

6）无法通过IP地址或其他用户自定义策略进行流量转发。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于卫星网管和流重定向的卫星动态通信组网方法，该方法通过开发卫星网管系统相关模块功能，基于带有网管控制功能的网络交换机设备，采用流重定向技术，实现设备入网注册，设备接入认证，通过前向广播信道方式灵活组网，自定义流量过滤策略等功能，为新一代宽带卫星网络用户全IP方式接入地面互联网提供动态组网支持，降低用户使用难度，提高卫星带宽资源的利用率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种基于卫星网管和流重定向的卫星动态通信组网方法，该方法包括以下几个部分：

1）一种基于卫星网管和流重定向的卫星动态通信组网物理组成，包括卫星网管系统、汇聚交换机、接入交换机、主站Modem、远端站Modem；所述卫星网管系统通过本地有线网络连接汇聚交换机；所述汇聚交换机通过本地有线网络连接若干台接入交换机；所述接入交换机通过本地有线网络连接若干台主站Modem；所述主站Modem通过卫星无线链路连接若干台远端站Modem。