[发明专利]一种VSAT终端网桥和路由方式同时支持的方法和VSAT终端

说明书

本发明实现同时兼容支持二层传输和三层传输的方法和VAST终端，是通过在VSAT终端设备上运行嵌入式Linux操作系统，内核启动IPv4转发支持、组播转发支持、Tun/Tap支持；建立三层虚拟网卡Tun，设置路由转发规则；初始化本地ARP缓存表为空；打开以太网接口与Tun接口两个文件描述符。在上行时使用select函数机制识别和取接口包，在过滤阶段进行是否转发的分工划分，在空口协议封装时进行类型标识。在下行时依据标识进行转发，不做其他处理。本发明的方案可以实现用户不方便修改现有业务设备二层网络拓扑结构的情况下，兼容支持二层传输和三层传输，而且能避免空口资源浪费，最大限度的减轻卫星通信设备硬件平台的处理压力。

技术领域

本发明涉及一种卫星信道数据业务接入的方法，应用于在用户报文设备建设早于卫星通信系统建设时，用户不方便修改现有业务设备二层网络拓扑结构，并倾向于未来逐步过渡到三层网络结构的场合。

背景技术

由于卫星通信具有覆盖面广、地面距离不敏感等特点，常用于地面通信不可用时的应急通信场合。随着互联网技术的广泛应用，用户报文设备大多以IP数据方式传输数据。

VSAT(“VerySmallApertureTerminal”),简称“卫星地球站”，是一种常用的卫星通信设备，一般来说VSAT采用较小尺寸的天线，天线直径通常为0.3-3M，设备简单、紧凑、成本低。

卫星通信设备点对点应用时常用二层转发方式，即网桥方式，其优势在于管理简单，即连即通。但随网络规模的扩大，依然使用网桥方式会构成一个大型的二层局域网络，网络精细化管理实现复杂；且卫星通信设备需要在空中交换二层协议报文，造成带宽的有效利用率严重下降。故主流卫星通信系统常采用三层路由转发方式传输业务数据。

当面对用户报文设备建设早于卫星通信系统建设的情况时，由于某些原因用户不方便修改现有业务设备二层网络拓扑结构，因此需要一种可以同时适用于二层传输和三层传输的VSAT终端支持方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种VSAT终端网桥和路由方式同时支持的方法，以解决用户在新建卫星通信系统时，原有业务设备工作在二层网桥模式且不方便修改的场合，也适用于希望后续逐步过渡到三层路由模式的场合。

本发明所述的二层传输支持的方法包括：下行方面从卫星接收数据流，按照空口协议栈恢复出以太网报文，从以太网接口发送数据包；上行方面从MAC层监听以太网接口数据包，过滤不需要转发到卫星的数据，将待转发数据按照空口协议栈封装，发送到卫星。二层转发时为避免不可控的广播穿透过度占用带宽，在过滤方面禁止除ARP外的广播数据通过，建立并实时更新ARP缓存，本地组包进行ARP应答以提升响应速度。ARP缓存表的建立同时用于判别IP处于本地网络或异地网络，生成过滤规则，判断IP数据包是否需要被转发，避免空口带宽无效占用。组播方面走三层组播路由转发，二层禁止通过。

本发明所述的三层传输支持的方法包括：下行方面从卫星接收数据流，按照空口协议栈恢复出IP报文，通过Tun接口接入Linux内核协议栈，通过路由转发方式从以太网接口发送出去；上行方面Linux内核协议栈从以太网接口接收到数据包，通过路由转发方式转发到Tun接口，应用程序取Tun接口数据按照空口协议栈封装，发送到卫星。其中内核协议栈开启Tun/Tap支持、IPv4转发支持、组播转发支持。

本发明实现同时兼容支持二层传输和三层传输的方案为，在VSAT终端设备上运行嵌入式Linux操作系统，内核启动IP转发支持、Tun/Tap支持；建立三层虚拟网卡Tun，设置路由转发规则(包括单播路由及组播路由)；初始化本地ARP缓存表为空；打开以太网接口(建立二层RawSocket方式)与Tun接口两个文件描述符。在上行时使用select函数机制识别和取接口包，在过滤阶段进行是否转发的分工划分，在空口协议栈封装时进行类型标识。在下行时依据标识进行转发，不做其他处理。通过合理分工弥补可以相互不足，并能避免空口资源浪费，最大限度的减轻卫星通信设备硬件平台的处理压力。

具体的，上行方法为：