一种适合卫星网用户远程接入地面网络的路由控制方法与流程

本发明涉及卫星通信技术领域，特别是指一种适合卫星网用户远程接入地面网络的路由控制方法，可用于在保持原有卫星网络和地面网络路由交换体制以及卫星路由与地面路由隔离的条件下，实现卫星网用户与地面网用户的业务互通。

背景技术：

随着偏远地区、海上、空中等全球范围内对互联网服务需求的增长，利用卫星网络与地面网络在覆盖范围和移动接入等方面的互补型，建设覆盖全球的天地一体化信息网络，不仅成为未来互联网的发展趋势，也是我国科技创新2030重要项目。天地一体化信息网络是空间卫星网络和地面网络的融合网络，其中，地面网络包含互联网和移动通信网，空间卫星网络包含多个由高、中、低各类轨道卫星组成的卫星系统。

卫星网络作为地面网络的接入链路，将卫星网用户远程接入到地面网络，并与地面网用户实现业务互通，是卫星网络与地面网络融合重要应用模式之一。在该模式下，通常使用域间路由协议bgp实现卫星网络与地面网络之间的路由重分布和无缝融合。卫星网络拓扑频繁变化，将频繁触发bgp路由更新，导致卫星网络和地面网络不稳定。同时，地面网络存在路由表规模庞大等问题，若将这些路由信息直接重分布到卫星网络中，将使资源受限的卫星网络难以承受。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提出一种适合卫星网用户远程接入地面网络的路由控制方法，其可用于卫星网络作为接入链路，将卫星网用户远程接入地面网络的应用场景，在保持原有卫星网络和地面网络路由交换体制以及卫星路由与地面路由隔离的条件下，实现卫星网用户与地面网用户的业务互通。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种适合卫星网用户远程接入地面网络的路由控制方法，其中，卫星网络作为地面网络的接入链路，将远程用户接入地面网络，并与地面网用户实现业务互通；所述卫星网络包括卫星网用户、用户站卫星终端、星载路由交换设备、关口站卫星终端、卫星网路由代理设备，所述地面网络包括地面网用户、接入路由器、地面网路由代理设备、地面骨干网络、路由映射服务器，该方法包括以下步骤：

a、卫星网络采用卫星标签交换体制，用户站卫星终端、关口站卫星终端与星载路由交换设备交互卫星标签路由信息，生成包括卫星标签映射表和卫星标签转发表的卫星网用户路由信息；关口站卫星终端将卫星网用户路由信息发送给相连的卫星网路由代理设备；

b、地面网络采用ip路由交换体制，地面骨干网络的路由器以及接入路由器交互ospf路由信息，生成包括ip路由转发表的地面网用户路由信息；接入路由器将地面网用户路由信息发给相连的地面网路由代理设备；

c、与关口站卫星终端相连的卫星网路由代理设备将卫星网用户路由信息以及关口站卫星终端的ip地址发送给路由映射服务器，与接入路由器相连的地面网路由代理设备将地面网用户路由信息以及接入路由器的ip地址发送给路由映射服务器；路由映射服务器维护卫星网用户路由信息、地面网用户路由信息与地面网络ip地址的映射表；

d、卫星网用户访问地面网用户时，数据包的寻址过程为：卫星网用户数据包到达用户站卫星终端后，用户站卫星终端根据卫星网路由策略，选择关口站卫星终端，封装卫星链路帧和卫星标签，发送给关口站卫星终端；关口站卫星终端恢复原始的ip数据包，根据数据包的目的ip地址，通过卫星网路由代理设备向路由映射服务器发送接入路由器ip地址请求信息；

路由映射服务器根据请求消息中的目的ip地址，查询地面网用户路由信息与接入路由器ip地址的映射表，若找到相应条目，则将该地面网用户对应的接入路由器ip地址发送给关口站卫星终端；关口站卫星终端封装ip数据包和接入路由器ip地址，根据地面网络路由策略，逐跳转发至接入路由器；接入路由器恢复原始的ip数据包，转发给地面网用户；

e、地面网用户访问卫星网用户时，数据包的寻址过程为：地面网用户数据包到达接入路由器后，根据数据包的目的ip地址，通过地面网路由代理设备向路由映射服务器发送关口站卫星终端ip地址请求消息；

路由映射服务器根据请求消息中的目的ip地址，查询卫星网用户路由信息与关口站卫星终端ip地址的映射表，若找到相应条目，则将该卫星网用户对应的关口站卫星ip地址发送给接入路由器；接入路由器封装ip数据包和关口站卫星终端ip地址，根据地面网路由策略，逐跳转发至关口站卫星终端；关口站卫星终端恢复原始的ip数据包，根据卫星网路由策略，封装卫星链路帧和卫星标签，发送给用户站卫星终端；用户站卫星终端恢复原始的ip数据包，转发给卫星网用户。

进一步的，所述用户站卫星终端和关口站卫星终端通过运行卫星标签路由协议，维护卫星网用户ip地址与卫星标签的映射关系；用户站卫星终端和关口站卫星终端根据用户业务数据包的目的ip地址，封装卫星数据帧和卫星标签，转发给星载路由交换设备；星载路由交换设备收到卫星数据帧后，根据卫星标签转发至相应下行端口。

进一步的，所述关口站卫星终端、地面网路由代理设备、路由映射服务器、接入路由器通过地面骨干网络相连，其ip地址由地面骨干网络进行规划配置；路由代理设备定时将用户路由信息映射发送给路由映射服务器，若检测到路由信息映射发生变化，则立即将路由信息映射更新发送给路由映射服务器。

进一步的，所述步骤c中，若路由映射服务器检测到卫星网用户路由信息、地面网用户路由信息与地面网络ip地址的映射发生变化，则立即将路由信息映射更新发送给相应的关口站卫星终端和接入路由器。

本发明与背景技术相比具有如下有益效果：

1、本发明可保持原有卫星网络和地面网络路由交换体制以及卫星路由与地面路由隔离的条件下，实现卫星网用户与地面网用户的业务互通。

2、本发明可使卫星网用户与地面网用户之间的业务传输路径，在多个关口站间无感切换。

总之，本发明通过部署路由映射服务器和路由代理设备，卫星网用户与地面网用户路由映射、地址转换等设计，实现卫星用户与地面网用户的路由互连和业务互通。本发明可应用卫星网用户远程接入地面网络，并与地面网用户业务互通的场景中，在保持原有卫星网络和地面网络路由体制以及卫星路由与地面路由隔离的基础上，实现卫星网用户通过多个关口站落地，与地面网用户业务互通。

附图说明

图1是本发明实施例中路由控制方法的应用场景示意图；

图2是本发明实施例中路由映射信息交互的流程图；

图3是本发明实施例中卫星网用户与地面网用户业务通信的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

一种适合卫星网用户远程接入地面网络的路由控制方法，该方法的应用场景如图1所示。其中，卫星网络包括卫星网用户、用户站卫星终端、星载路由交换设备、关口站卫星终端、路由代理设备，地面网络包括地面网用户、接入路由器、路由代理设备、地面骨干网络、路由映射服务器。卫星网络通过关口站卫星终端，接入地面网络。

如图2、3所示，该方法包括以下步骤：

a、卫星网络采用卫星标签交换体制，用户站卫星终端、关口站卫星终端与星载路由交换设备交互卫星标签路由信息，生成卫星标签映射表和卫星标签转发表。关口站卫星终端将卫星网用户路由信息发送给相连的路由代理设备。

其中，所述步骤a中用户站卫星终端和关口站卫星终端通过运行卫星标签路由协议，维护卫星网用户ip地址与卫星标签的映射关系。用户站卫星终端和关口站卫星终端根据用户业务数据包的目的ip地址，封装卫星数据帧和卫星标签，转发给星载路由交换设备。星载路由交换设备收到卫星数据帧后，根据卫星标签转发至相应下行端口。

b、地面网络采用ip路由交换体制，地面骨干网络路由器、接入路由器交互ospf路由信息，生成ip路由转发表。接入路由器将地面网用户路由信息发给相连的路由代理设备。

c、与关口站卫星终端相连的路由代理设备将卫星网用户路由信息、关口站卫星终端ip地址信息发送给路由映射服务器，与接入路由器相连的路由代理设备将地面网用户路由信息、接入路由器ip地址信息发送给路由映射服务器。路由映射服务器维护卫星网用户、地面网用户路由信息与地面网络ip地址信息的映射。

其中，所述步骤c中关口站卫星终端、路由代理设备、路由映射服务器、接入路由器通过地面骨干网络相连，其ip地址由地面骨干网络进行规划配置。路由代理设备定时将用户路由信息映射发送给路由映射服务器，若检测到路由信息映射发生变化，立即将路由信息映射更新发送给路由映射服务器。

其中，所述步骤c中路由映射服务器检测到卫星网用户、地面网用户路由信息与地面网络ip地址信息的映射发生变化后，立即将路由信息映射更新发送给相应的关口站卫星终端和接入路由器。

d、卫星网用户访问地面网用户时，数据包的寻址过程为：卫星网用户数据包到达用户站卫星终端后，用户站卫星终端根据卫星网路由策略，选择关口站卫星终端，封装卫星链路帧和卫星标签，发送给关口站卫星终端。关口站卫星终端恢复原始的ip数据包，根据数据包的目的ip地址，通过路由代理设备向路由映射服务器发送接入路由器ip地址请求信息。

e、路由映射服务器根据请求消息中的目的ip地址，查询地面网用户路由信息与接入路由器ip地址的映射表，若找到相应条目，则将该地面网用户对应的接入路由器ip地址发送给关口站卫星终端。关口站卫星终端封装ip数据包和接入路由器ip地址，根据地面网络路由策略，逐跳转发至接入路由器。接入路由器恢复原始的ip数据包，转发给地面网用户。

f、地面网用户访问卫星网用户时，数据包的寻址过程为：地面网用户数据包到达接入路由器后，根据数据包的目的ip地址，通过路由代理设备向路由服务器发送关口站卫星终端ip地址请求消息。

g、路由映射服务器根据请求消息中的目的ip地址，查询卫星网用户路由信息与关口站卫星终端ip地址的映射表，若找到相应条目，则将该卫星网用户对应的关口站卫星ip地址发送给接入路由器。接入路由器封装ip数据包和关口站卫星终端ip地址，根据地面网路由策略，逐跳转发至关口站卫星终端。关口站卫星终端恢复原始的ip数据包，根据卫星网路由策略，封装卫星链路帧和卫星标签，发送给用户站卫星终端。用户站卫星终端恢复原始的ip数据包，转发给卫星网用户。

本发明方法采用部署路由映射服务器和路由代理设备，卫星网用户与地面网用户路由映射、地址转换等设计，实现了卫星网络与地面网络的有效融合，以及卫星用户与地面网用户的路由互连和业务互通。

总之，本发明独创了一种适合卫星网用户远程接入地面网络的路由控制方法，可用于卫星网用户远程接入地面网络，并与地面网用户业务互通的场景中，在保持原有卫星网络和地面网络路由体制以及卫星路由与地面路由隔离的基础上，实现卫星网用户通过多个关口站落地，与地面网用户业务互通。

最后应该说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可对前述实施例的技术方案进行修改，或对其他部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。