[發明專利]一種分布式的多層衛星中斷容忍網絡接觸計劃設計方法

有效

• 申請號: 201710020513.2
• 申請日: 2017-01-12
• 公開（公告）號: CN106789329B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發明（設計）人: 周華春;時文豐;李海峰;馮博昊;李觀文;徐琪;李光磊;李泰新
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/26;H04B7/185
• 代理公司: 11257 北京正理專利代理有限公司
• 代理人: 付生輝;張雪梅<國際申請>=<國際公布>

本發明公開一種分布式的多層衛星中斷容忍網絡接觸計劃設計方法，包括：基于各層節點的分布式的接觸劃分和基于流量感知進行層間接觸選擇。本發明提出的一種分布式的接觸計劃設計方法，通過將整個網絡中的接觸信息劃分為不同部分來降低每個節點的接觸計劃的復雜性。另外，本發明提出一種流量感知的層間接觸選擇方法，當層間接觸中斷后，GEO根據整個網絡中的流量狀況為失效接觸的低層節點選擇合適的層間接觸重新建立連接，以此保證網絡的完整性。

技術領域

本發明涉及計算機網絡技術領域。更具體地，涉及一種分布式的多層衛星中斷容忍網絡接觸計劃設計方法。

背景技術

由于衛星網絡可以提供全球覆蓋以及持續的廣播功能，其已經在導航、災害緊急通信、邊遠地區網絡接入等方面起到越來越重要的作用，同時對衛星網絡的研究已經引起廣泛關注，包括將衛星網絡和未來5G網絡結合，使用SDN/NFV技術來增強靈活性等。但是空間環境存在較長時延、較高誤碼率、頻繁的鏈路切換，傳統的TCP/IP網絡無法直接使用，中斷容忍網絡(Disruption Tolerant Network，DTN)則為未來衛星網絡設計提供了另一種解決方案。通過在傳統OSI模型應用層下加入束層協議(Bundle Protocol，BP)和匯聚層協議(Convergence Layer Adapter，CLA)，DTN可以使用存儲轉發的策略應對頻繁的鏈路中斷。當沒有可用路徑時，數據將暫時存儲在中間節點。DTN將應用層數據分割為小的bundle，通過匯聚層協議實現同傳輸層的交互，最終將bundle逐層封裝到IP層進行傳輸。DTN使用bundle中的“EID”的節點號和服務號來區分不同的bundle。

由于衛星環境中，節點的運動軌跡是可以調度和預知的，因此可以預先獲得任意兩個節點間的通信機會信息，如通信的起始時間、終止時間、傳輸速率、節點間距離等。接觸圖路由(Contact Graph Routing，CGR)將兩個節點間的通信機會稱為一個“接觸”，并把鏈路信息按照接觸的方式配置在“接觸計劃”(contact plan)里。預先配置的接觸信息包括接觸的起始節點(from node)、終止節點(to node)、起始時間(from time)、終止時間(totime)、傳輸速率(rate)、節點間距離(range)。在轉發數據時，轉發節點將根據bundle EID中的目的節點號，從接觸計劃中找到從本隊節點到目的節點的路徑，以此實現路由計算。接觸計劃中接觸信息格式如下：

起始節點	終止節點	起始時間	終止時間	節點間距離	傳輸速率