[发明专利]一种用于安全卫星通信的方法

说明书

本发明涉及一种用于安全卫星通信的方法，包括：由源终端将第一数据分组发送给源终端接入卫星；由源终端接入卫星确定相关联的地面信关站并且将源终端接入卫星的地址和目的终端地址发送给地面信关站；由地面信关站确定与所述目的终端地址相关联的目的终端接入卫星的地址并且根据源终端接入卫星的地址将所述目的终端接入卫星的地址发回给源终端接入卫星；由源终端接入卫星通过星间链路将第二数据分组发送给目的终端接入卫星；以及由目的终端接入卫星将第三数据分组发送给目的终端。通过该方法，可以使用户通信数据不通过地面信关站、而是通过星间链路被传输，从而保证了通信安全性；此外，还可以减小或甚至免除星上的诸如路由计算之类的密集型运算。

技术领域

本发明总体而言涉及卫星通信领域，具体而言涉及一种用于安全卫星通信的方法。

背景技术

低轨卫星通信由于轨道高度低、覆盖范围有限等限制，通常需要数十至数百颗卫星组成星座才能实现全球通信无缝覆盖，以便为用户提供全球通信服务。由于不同区域上空卫星不同，实现不同区域用户终端互相通信主要有两种方式：1)通过地面信关站通信：用户终端上空卫星将用户终端通信数据转发至地面信关站，由信关站接入地面通信网络并由地面通信网络转发至另一端的目的用户终端(如图1所示)；或由信关站转发至其它可见卫星，通过多次信关站和卫星中继最终转发至另一端的目的用户终端(如图2所示)；2)通过星间链路通信：用户终端上空卫星将用户通信数据通过卫星之间的星间链路进行转发，通过多次转发后转发落地至地面信关站(全球只需若干信关站，远小于方式1)，在地面完成数据交换路由后重新转发接入星间链路网络，并最终通过星间链路转发至另一端的目的用户终端(如图3所示)。

然而，这两种方式都依赖于地面信关站对数据的处理转发，虽然“卫星—信关站”、“卫星—卫星”链路中的无线电信号由于波束定向辐射及空间限制而较难被攻击，但攻击者仍然可以针对地面信关站实现高效的截获、侦听、篡改、破坏等。

此外，利用星间链路实现用户终端通信时，现有技术中也可实现用户终端之间通过星间链路直接互相通信，其中该技术无需数据落地至信关站，仅由卫星星上处理直接转发，这样可以避免数据在信关站落地被针对性攻击。但是，由于低轨卫星通常数量大而且单星成本低使得低轨卫星星上处理能力有限，因此难以在星上实现终端间的交换或路由，从而无法有效地支持低轨卫星安全通信(如图4所示)。因此现有技术都无法或难以解决低轨卫星通信系统大规模用户终端之间数据不落地直接通信的问题，从而使得此类通信都存在数据落地被攻击的风险，缺乏足够的通信安全性。

发明内容

从现有技术出发，本发明的任务是提供一种用于安全卫星通信的方法，通过该方法，可以使关键用户通信数据、即有效载荷不通过地面信关站、而是通过星间链路被传输，从而保证了卫星通信的安全性；此外，通过该方法还可以减小或甚至免除星上的诸如路由计算之类的密集型运算，从而使该方法能够无问题地实施。

根据本发明，前述任务通过一种用于安全卫星通信的方法来解决，该方法包括下列步骤：

由源终端将第一数据分组发送给源终端接入卫星，其中所述第一数据分组包括源终端地址、目的终端地址、以及第一有效载荷；

由源终端接入卫星确定相关联的地面信关站并且将所述源终端接入卫星的地址和目的终端地址发送给所述地面信关站；

由所述地面信关站确定与所述目的终端地址相关联的目的终端接入卫星的地址并且根据所述源终端接入卫星的地址将所述目的终端接入卫星的地址发回给源终端接入卫星；

由源终端接入卫星通过卫星星间链路将第二数据分组发送给所述目的终端接入卫星，其中所述第二数据分组包括所述目的终端接入卫星的地址、所述目的终端地址、以及第一有效载荷；以及

由目的终端接入卫星将第三数据分组发送给目的终端，其中所述第三数据分组包括所述目的终端地址以及第一有效载荷。