[发明专利]一种基于IP业务数据转发的星载交换装置

说明书

本发明公开了一种基于IP业务数据转发的星载交换装置，涉及基于IP业务星上交换的卫星通信领域。它由多个输入接口处理模块、接收调度模块、流分类模块、分组处理模块、查表处理模块、队列管理模块、中心调度模块、流量控制模块、发送调度模块以及多个输出接口处理模块等部分组成。本发明具有支持大容量交换、可扩展性强、占用资源少等优点，特别适用于基于IP业务数据转发的卫星通信系统的星上交换装置。

技术领域

本发明涉及一种基于IP业务数据转发的交换装置，属于卫星通信系统的星上处理领域。

背景技术

近年来，卫星通信传输距离远、部署快速灵活、全球无缝覆盖、高传输带宽、良好的广播能力和不受各种地域条件限制等优点使卫星通信发挥越来越重要的作用。随着用户对于各类通信服务需求的不断提高，互联网应用的不断普及和影响范围的逐步扩大，各种通信方式都在适应IP协议的应用，卫星通信也不例外。卫星通信已经从传统的透明传输方式，向IP传输方式发展。在IP协议极大普及的今天，卫星通信网络融合采用IP协议，将以更加有效的方式提供数据传输业务，提高卫星信道的利用率，从而降低通信成本。

目前，卫星通信系统星上交换形式只有电路交换和ATM交换，这两种交换形式不适用于IP与卫星通信融合。而卫星有效载荷因对资源、功耗等的高要求，传统的地面IP分组交换的架构不能直接搬到星上使用。

发明内容

本发明的目的在于上述背景技术中的不足之处而提供一种基于IP业务数据转发的星载交换装置。本发明具有支持各类IP业务、可扩展性强、占用资源少、服务质量很好保障等优点，特别适用于基于IP业务的卫星通信系统中。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于IP业务数据转发的星载交换装置，包括多个输入接口处理模块1、接收调度模块2、流分类模块3、分组处理模块4、查表处理模块5、队列管理模块6、中心调度模块7、流量控制模块8、发送调度模块9、多个输出接口处理模块10；

多个输入接口处理模块1分别对外部输入的数据帧进行校验适配后存储；接收调度模块2根据设定的算法分别对多个输入接口处理模块1进行调度处理，将调度的数据帧分别输出至流分类模块3和分组处理模块4；流分类模块3提取数据帧的关键信息，并依据流分类器的规则定义进行匹配得到对应的指令码；分组处理模块4发送查询指令至流分类模块3，流分类模块3收到查询指令后将指令码输出至分组处理模块4；分组处理模块4根据指令码对接收调度模块2输出的数据帧进行分类处理操作，得到需要查表的数据帧和不需要查表的数据帧，提取需要查表的数据帧的查表信息和不需要查表的数据帧的调度信息，将需要查表的数据帧的查表信息输出至查表处理模块5，将不需要查表的数据帧的调度信息输出至中心调度模块7，并将不需要查表的数据帧输出至队列管理模块6；查表处理模块5根据需要查表的数据帧的查表信息和外部CPU配置的表项指示对外部CPU配置的表项进行查找，得到查找结果输出至分组处理模块4；分组处理模块4根据查找结果和设定的处理过程对需要查表的数据帧进行处理，并提取需要查表的数据帧的调度信息，将处理后的需要查表的数据帧输出至队列管理模块6，将需要查表的数据帧的调度信息输出至中心调度模块7；队列管理模块6根据接收到的需要查表的数据帧和不需要查表的数据帧更新队列信息，将队列信息发送至中心调度模块7；中心调度模块7根据需要查表的数据帧的调度信息、不需要查表的数据帧的调度信息以及队列信息决策数据帧是否入队，将决策信息输出至队列管理模块6；队列管理模块6将入队的数据帧搬入内部的共享缓存中，将不入队的数据帧丢弃；中心调度模块7将调度信息中的数据帧长信息通过发送调度模块9输出至流量控制模块8；流量控制模块8利用数据帧长信息和令牌桶算法进行运算，得到允许出队信号或不允许出队信号，并输出至发送调度模块9；发送调度模块9对不允许出队信号不作处理，对允许出队信号根据设定的算法对队列管理模块6的各个端口队列进行调度出队，将出队后的数据帧输出至多个输出接口处理模块10经过格式适配后发送出去。