一种用于高通量卫星的组播方法和系统与流程

本发明涉及卫星通信领域，具体涉及一种用于高通量卫星的组播方法和系统。

背景技术：

1、目前在高通量卫星系统中，数据网关xgw负责分发处理数据，包括返向和前向数据。

2、当前，数据网关xgw收到前向组播报文，采用单播的方式向调度器(ddm)下的所有已注册的小站转发报文，如图1所示。众所周知，在终端多，流量大的系统中，单播是无法应对庞大的数据流压力的。单播的方式，存在大量报文的重复发送，这不仅浪费了大量带宽，也增加了数据网关xgw等系统的负担，很容易造成网络阻塞。

3、所以，必须采用新的方法来进行数据转发，从而解决网络拥塞问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种用于高通量卫星的组播方法，用于数据网关xgw，包括：一种用于高通量卫星的组播方法，

2、与调度器ddm之间建立组播通道；

3、接收来自gtp-u接口的返向组播报文和/或接收来自sgi接口的前向组播报文；

4、解析所述组播报文，并根据报文类型确定是否通过所述组播通道以组播方式确定是否通过所述组播通道以组播方式向上层路由器或交换机转发组播报文和/或向所述调度器ddm下的卫星终端转发所述组播报文。

5、特别地，每个卫星虚拟网络svn维护了一个调度器ddm信息表，其中每个所述调度器ddm下维护了一个组播组ip地址列表。

6、特别地，若gtp-u接口接收的所述返向组播报文为igmp report报文，则获取igmp报文头部中的组播ip地址和组成员ip地址；根据teid找到用户的承载；在承载关联的卫星虚拟网络svn中查找对应的调度器ddm，向所述对应的调度器ddm查找对应的组播ip map表；更新其中组播ip地址的时间戳，并根据所述组播ip map表转发igmp report报文，以抑制其他终端发送所述igmp report报文到所述组播网络中。

7、特别地，若向所述对应的调度器ddm查找对应的组播ip map表时未找到组播ipmap表，则先新建所述组播ip map表。

8、特别地，若gtp-u接口接收的所述返向组播报文为leave类型的igmp报文，则获取igmp报文头部中的组播ip地址和组成员ip地址，不向路由器或交换机转发。

9、特别地，定时判断组播ip地址的时间戳，若当前时间跟组播ip的时间戳相差大于300秒，则认为组播ip地址已老化，将其从组播ip map表中删除；当卫星虚拟网络svn的所有调度器ddm下均没有组播ip地址时，构造igmp leave报文发给上层路由器或交换机。

10、特别地，若所述sgi接口接收的所述前向组播报文为igmp报文，则遍历组播组内所有的调度器ddm，判断只要所述调度器ddm下存在卫星终端，则转发给该调度器ddm。

11、特别地，若sgi接口接收的所述前向组播报文为query类型的igmp报文，则会进一步判断该卫星虚拟网络svn下的所述调度器ddm内是否存在组播ip地址；如果存在，则返回igmp report应答。

12、特别地，若sgi接口接收的所述前向组播报文为组播数据报文，则遍历该卫星虚拟网络svn下组播组的所有调度器ddm；判断该调度器ddm是否存在接入的卫星终端，若没有卫星终端，则不进行转发；否则根据组播ip地址查找组播ip map表，若找到ip map表，则向所述调度器ddm发送组播报文。

13、本发明还提出了一种用于高通量卫星的组播系统，该系统包括数据网关xgw和调度器ddm，包括：

14、数据网关xgw与调度器ddm之间建立组播通道；

15、所述数据网关xgw接收来自gtp-u接口的返向组播报文和/或接收来自sgi接口的前向组播报文；

16、所述数据网关xgw解析所述组播报文，并根据报文类型确定是否通过所述组播通道以组播方式确定是否通过所述组播通道以组播方式向上层路由器或交换机转发组播报文和/或向所述调度器ddm下的卫星终端转发所述组播报文。

17、有益效果：

18、1、大幅减少了卫星系统的带宽资源浪费，通过组播方式传输数据,而不是单播给每个终端,避免了大量重复报文的传输,极大地减少了卫星带宽的浪费。

19、2、降低了卫星系统的数据转发压力，组播方式减少重复报文,缓解了卫星系统特别是xgw等设备的数据转发压力,提高了系统转发性能。

20、3、减少了卫星系统对上游设备的冲击，通过处理和抑制组播协议报文,减轻了对上层路由器/交换机的流量冲击。

21、4、提高了卫星系统链路的利用效率，充分利用了卫星前向链路资源充足的优势,降低对返向链路资源紧张的占用,提升了链路利用效率。

22、5、支持了大规模终端的组播业务需求，可以支持大量终端同时接收组播服务,满足了高通量卫星系统大规模组播业务的需求。

23、6、提高了卫星系统的可扩展性，组播方式提高了卫星系统扩展终端数和业务容量的能力,增强了卫星系统的可扩展性。

24、综上,卫星组播技术方案在提升性能、减少资源浪费、支持大规模业务等多方面具有明显的技术效果和优势。

技术特征：

1.一种用于高通量卫星的组播方法，用于数据网关xgw，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：每个卫星虚拟网络svn维护了一个调度器ddm信息表，其中每个所述调度器ddm下维护了一个组播组ip地址列表。

3.如权利要求2所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：若gtp-u接口接收的所述返向组播报文为igmp report报文，则获取igmp报文头部中的组播ip地址和组成员ip地址；根据teid找到用户的承载；在承载关联的卫星虚拟网络svn中查找对应的调度器ddm，向所述对应的调度器ddm查找对应的组播ip map表；更新其中组播ip地址的时间戳，并根据所述组播ip map表转发igmp report报文，以抑制其他终端发送所述igmp report报文到所述组播网络中。

4.如权利要求3所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：

5.如权利要求2所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：若gtp-u接口接收的所述返向组播报文为leave类型的igmp报文，则获取igmp报文头部中的组播ip地址和组成员ip地址，不向路由器或交换机转发。

6.如权利要求2所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：定时判断组播ip地址的时间戳，若当前时间跟组播ip的时间戳相差大于300秒，则认为组播ip地址已老化，将其从组播ip map表中删除；当卫星虚拟网络svn的所有调度器ddm下均没有组播ip地址时，构造igmp leave报文发给上层路由器或交换机。

7.如权利要求2所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：若所述sgi接口接收的所述前向组播报文为igmp报文，则遍历组播组内所有的调度器ddm，判断只要所述调度器ddm下存在卫星终端，则转发给该调度器ddm。

8.如权利要求7所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：若sgi接口接收的所述前向组播报文为query类型的igmp报文，则会进一步判断该卫星虚拟网络svn下的所述调度器ddm内是否存在组播ip地址；如果存在，则返回igmp report应答。

9.如权利要求7所述的用于高通量卫星的组播方法，其特征在于：若sgi接口接收的所述前向组播报文为组播数据报文，则遍历该卫星虚拟网络svn下组播组的所有调度器ddm；判断该调度器ddm是否存在接入的卫星终端，若没有卫星终端，则不进行转发；否则根据组播ip地址查找组播ip map表，若找到ip map表，则向所述调度器ddm发送组播报文。

10.一种用于高通量卫星的组播系统，该系统包括数据网关xgw和调度器ddm，其特征在于，

技术总结
本发明提出一种用于高通量卫星的组播方法和系统，该方法用于数据网关XGW，包括：与调度器DDM之间建立组播通道；接收来自GTP‑U接口的前向组播报文和/或接收来自SGi接口的返向组播报文；解析所述组播报文,并根据报文类型确定是否通过所述组播通道以组播方式向所述调度器DDM下的卫星终端转发组播报文和/或确定是否通过所述组播通道以组播方式向上层路由器转发组播报文，通过该方法的方案大幅减少了卫星系统的带宽资源浪费，通过组播方式传输数据,而不是单播给每个终端,避免了大量重复报文的传输,极大地减少了卫星带宽的浪费。

技术研发人员：施政委,张超,唐文彬,王枫
受保护的技术使用者：北京航天科工世纪卫星科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16