[发明专利]卫星网络路由更新维护系统及维护方法

权利要求书

1.一种卫星网络路由更新维护系统，其特征在于，包括至少一个地面控制中心、多个信关站及一个拓扑可预测的卫星网络；

所述地面控制中心，是一个具有强大计算功能以及强大观测功能的卫星网络核心控制中心，用于路由计算及更新维护；

所述多个信关站，其通过有线网络连接至地面控制中心，并以有线方式与地面控制中心进行信息交互，以无线的方式与卫星网络节点进行信息交互；

所述拓扑可预测的卫星网络，是由数颗卫星节点组成的一个空间承载独立网络，这些卫星节点通过不同的频段分别与其周围的卫星节点、所有的信关站及用户终端进行无线通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，地面控制中心包括中央处理器、测控设备及有线收发信机，该中央处理器用以完成各项计算功能，该测控设备用以完成相应的观测功能，并将观测结果传输至中央处理器，该有线收发信机是用于将中央处理器计算的路由更新维护信息传输至各信关站。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个信关站，其位于国土范围内的不同省市形成一系列通信基站，完成透明传输工作，这些信关站通过有线网络与所述地面控制中心通信获取数据，通过无线收发信机与卫星网络更新维护路由信息，根据对卫星的可见时间窗来选择可见卫星，并将路由更新维护信息发送给可见卫星。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于：每颗卫星都有路由更新维护模块，数颗卫星节点根据其当时所完成的不同功能形成中继卫星节点、过顶卫星节和下传卫星节点；

所述中继卫星节点：用于在整个卫星网络中与周围的卫星节点之间以无线方式进行信息交互从而将数据从源卫星发送至目的卫星；

所述过顶卫星节点：用于与地面节点以无线方式进行信息交互，使数据业务或路由更新信令注入到卫星网络，

所述下传卫星节点：用于与地面节点以无线方式进行信息交互，使数据业务下传到地面网络。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，每颗卫星节点需要配备至少6副天线，该6副天线中有4副天线使用L波段频率与周围4个卫星进行通信，有1副天线使用L波段频率与地面终端进行通信，有1副天线使用Ka波段频率与每一个信关站进行通信。

6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，中央处理器包括：

拓扑计算模块，用于将从测控设备获得的连续拓扑分成离散的拓扑快照形式，并通过分析快照变化趋势选择更新维护周期进行路由表的更新维护；

多路径路由表计算模块，用于根据最短路径算法得到主路由表；将主路由表中每对源目的节点对应最佳下一跳去除后的拓扑，再用最短路径算法得到备用路由表，即备用路由表的下一跳地址是在最佳下一跳因故障或者是拥塞失效后的次佳下一跳；

路由更新维护扩散路径计算模块，用于对整个网络拓扑使用基于多源生成森林算法得到一个从地面控制中心到信关站至过顶卫星最后扩散至卫星网络的路径信息，即完成从单点→多点→多点→全网的路径信息获取过程。

7.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，测控设备要完成相应的功能包括：对某一特定时刻的拓扑快照进行获取；通过监控卫星与信关站的可见时间窗选择可见卫星进行路由更新维护操作。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，路由更新维护模块包括：

更新维护子模块：用于维护更新自己的路由表，当卫星节点收到路由更新维护包时，检测更新包是否过期，如果没有过期，则更换自己的多路径路由表，如果过期，则丢弃路由更新维护包，不更改自己的多路径路由表；

扩散处理子模块：用于在整个网络中路由更新维护操作，即当卫星节点收到路由更新维护包时，检测未过期的更新包和自己不是整个生成森林的叶子节点，并将会向自己的叶子节点发送路由更新维护包。