专利名称：基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法
技术领域：
本发明主要涉及到小卫星集群领域中的卫星间通信领域，特指一种基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法。
背景技术：
卫星网络的概念在上个世纪被提出，时至如今，一些基于地面网络的通信技术已经无法满足广大用户多种通信业务的需求，商业和军事的不同需求也推动卫星通信向网络化方向发展。目前，大部分卫星与地面站间及卫星间的通信都采取电路交换的方式进行。虽然，基于分组交换方式的卫星与地面站间通信已有实现，但是基于分组交换方式的卫星间通信至今尚未实现。主从异构型无线数据传输模块在卫星与地面站间的通信中已有应用，通信是基于电路交换方式实现的。该类数据传输模块具有低功耗、误码率低和鲁棒性强等特性。传统的主从异构型无线数据传输模块通常具有两种模式主模式处于该模式的数据传输模块称为主模块，一个基于该类数据传输模块的通信系统中，有且只能有一个主模块，主模块负责控制所有数据模块的通信调度。在同一时刻，通信系统中只能存在一个模块发送数据，从模块至主模块间的通信是单播的，主模块至从模块间的通信时广播的。从模式处于该模式的数据传输模块称为从模块，从模块间的通信必须通过主模块中转调度，即两个从模块间需要进行通信，一个从模块必须先将数据发送至主模块，再由主模块转发至另一从模块。该类主从异构型无线数据传输模块的特性限制了其与通信系统上层的交互，导致不能充分发挥自身特有的优势。因此针对该类主从异构型无线数据传输模块的虚拟化网络接口实现方法具有重要的意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于针对现有技术存在的技术问题，本发明提出一种用于小卫星集群内卫星间通信的主从异构数据传输模块的虚拟化方法，通过将数据传输模块虚拟化为网络层接口，从而增加卫星间通信的互操作性，便于卫星间数据的传输和分发。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案一种基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法，其特征在于步骤为(1)形成虚拟网络接口 将主从异构型无线数据传输模块抽象成虚拟网络接口， 并在通信系统中注册该接口 ；所述虚拟网络接口对网络层表现为一般的物理网络接口，具有数据链路层地址和网络层地址相关参数；对数据传输模块则面向特定的数据传输设备， 使用设备驱动与其交互；(2)发送网络层数据单元所述虚拟网络接口在接收到网络层数据单元后切片进行发送；首先读取获得网络层数据单元的源地址和目的地址，查询网络层地址与数据传输模块地址的映射关系表，确定数据传输模块数据帧的源地址和目的地址；然后，对原始的网络层数据单元进行转义形成有效数据载荷，将有效数据载荷切片成长度适合数据传输模块传输的有效数据帧载荷载入数据帧载荷格式的有效数据帧载荷部分，并在数据帧载荷格式的帧序字段填充帧序号形成数据帧载荷；最后，将切片形成的数据帧载荷及相关参数据传输给数据传输设备，根据相关参数填充数据帧帧头，调用数据传输设备的驱动程序完成对一个数据帧的发送；(3)接收数据传输模块数据帧所述虚拟网络接口在接收到数据传输模块数据帧后缓冲重装提交给网络层；首先读取获得数据帧源地址，查询网络层地址与数据传输模块地址映射关系表，确定该数据帧所对应网络层数据单元的源地址；然后，根据网络层数据单元的源地址，选择多路缓冲中的某一路对该数据帧进行缓冲重装，转义过程中需对有效数据帧载荷进行反转义形成原始的数据信息；最后，直至缓冲完毕一个网络层数据单元，并提交给网络层。与现有技术相比，本发明的优点在于本发明基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法，简化了该类主从异构型无线数据传输模块与通信系统网络层的交互问题， 将该类数据传输模块虚拟化为网络接口，进而方便实现基于分组交换方式的卫星通信，可增强卫星间通信的互操作性。
图1是本发明中接口接收到网络层数据单元后，对其进行切片操作，最后形成数据传输模块数据帧并进行发送的流程示意图；图2是本发明中接口接收到数据传输模块数据帧后，对其进行多路缓冲重装，最后形成原始网络层数据单元并提交的流程示意图；图3是本发明中接口缓冲数据传输模块数据帧的状态转移示意图。
具体实施例方式以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。本发明的基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法，其步骤为(1)形成虚拟网络接口 将主从异构型无线数据传输模块抽象成虚拟网络接口， 并在通信系统中注册该接口 ；虚拟网络接口对网络层表现为一般的物理网络接口，具有数据链路层地址和网络层地址相关参数；对数据传输模块则面向特定的数据传输设备，使用设备驱动与其交互；(2)发送网络层数据单元虚拟网络接口在接收到网络层数据单元后切片进行发送；首先读取获得网络层数据单元的源地址和目的地址，查询网络层地址与数据传输模块地址的映射关系表，确定数据传输模块数据帧的源地址和目的地址；然后，对原始的网络层数据单元进行转义形成有效数据载荷，将有效数据载荷切片成长度适合数据传输模块传输的有效数据帧载荷载入数据帧载荷格式的有效数据帧载荷部分，并在数据帧载荷格式的帧序字段填充帧序号形成数据帧载荷；最后，将切片形成的数据帧载荷及相关参数据传输给数据传输设备，根据相关参数填充数据帧帧头，调用数据传输设备的驱动程序完成对一个数据帧的发送；(3)接收数据传输模块数据帧虚拟网络接口在接收到数据传输模块数据帧后缓冲重装提交给网络层；首先读取获得数据帧源地址，查询网络层地址与数据传输模块地址映射关系表，确定该数据帧所对应网络层数据单元的源地址；然后，根据网络层数据单元的源地址，选择多路缓冲中的某一路对该数据帧进行缓冲重装，转义过程中需对有效数据帧载荷进行反转义形成原始的数据信息；最后，直至缓冲完毕一个网络层数据单元，并提交给网络层。本发明中的数据单元格式分别为1.数据传输模块基础帧格式
权利要求
1. 一种基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法，其特征在于步骤为(1)形成虚拟网络接口将主从异构型无线数据传输模块抽象成虚拟网络接口，并在通信系统中注册该接口 ；所述虚拟网络接口对网络层表现为一般的物理网络接口，具有数据链路层地址和网络层地址相关参数；对数据传输模块则面向特定的数据传输设备，使用设备驱动与其交互；(2)发送网络层数据单元所述虚拟网络接口在接收到网络层数据单元后切片进行发送；首先读取获得网络层数据单元的源地址和目的地址，查询网络层地址与数据传输模块地址的映射关系表，确定数据传输模块数据帧的源地址和目的地址；然后，对原始的网络层数据单元进行转义形成有效数据载荷，将有效数据载荷切片成长度适合数据传输模块传输的有效数据帧载荷载入数据帧载荷格式的有效数据帧载荷部分，并在数据帧载荷格式的帧序字段填充帧序号形成数据帧载荷；最后，将切片形成的数据帧载荷及相关参数据传输给数据传输设备，根据相关参数填充数据帧帧头，调用数据传输设备的驱动程序完成对一个数据帧的发送；(3)接收数据传输模块数据帧所述虚拟网络接口在接收到数据传输模块数据帧后缓冲重装提交给网络层；首先读取获得数据帧源地址，查询网络层地址与数据传输模块地址映射关系表，确定该数据帧所对应网络层数据单元的源地址；然后，根据网络层数据单元的源地址，选择多路缓冲中的某一路对该数据帧进行缓冲重装，转义过程中需对有效数据帧载荷进行反转义形成原始的数据信息；最后，直至缓冲完毕一个网络层数据单元，并提交给网络层。
全文摘要
一种基于主从异构数传模块的虚拟网络接口实现方法，其步骤为(1)形成虚拟网络接口将主从异构型无线数据传输模块抽象成虚拟网络接口；(2)发送网络层数据单元所述虚拟网络接口在接收到网络层数据单元后切片进行发送；(3)接收数据传输模块数据帧所述虚拟网络接口在接收到数据传输模块数据帧后缓冲重装提交给网络层。本发明通过将数据传输模块虚拟化为网络层接口，从而增加卫星间通信的互操作性，便于卫星间数据的传输和分发。
文档编号H04L29/10GK102244686SQ201110172389
公开日2011年11月16日 申请日期2011年6月24日 优先权日2011年6月24日
发明者刘波, 吴纯青, 吴鹏, 彭伟, 李钢, 王彦, 虞万荣, 赵宝康 申请人:中国人民解放军国防科学技术大学