[發明專利]一種面向衛星網絡的分層多路徑路由方法

在審

• 申請號: 201710750302.4
• 申請日: 2017-08-28
• 公開（公告）號: CN107453801A
• 公開（公告）日: 2017-12-08
• 發明（設計）人: 劉立芳;郎曉光;齊小剛;胡紹林;陳曉燕
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L12/703;H04L12/707;H04L12/715;H04L12/721;H04L12/733;H04L12/801
• 代理公司: 西安長和專利代理有限公司61227
• 代理人: 黃偉洪

1.一種面向衛星網絡的分層多路徑路由方法，其特征在于，所述面向衛星網絡的分層多路徑路由方法中采用靜態拓撲，將運行周期進行了劃分，在每一個時間片開始時實現了網絡路由的實時更新；在LEO層衛星中采用雙路徑路由算法，在GEO層的衛星節點則維持到其他節點的最小跳數路由，使用擁塞控制機制與數據分流方法；網絡中傳輸的數據包通過LEO層進行傳輸，當網絡發生擁塞時，將對時延要求較高的數據包通過GEO層衛星節點進行傳輸。

2.如權利要求1所述的面向衛星網絡的分層多路徑路由方法，其特征在于，所述面向衛星網絡的分層多路徑路由方法在每個時間片開始階段，在地面控制節點計算每個節點到達同層其他節點路由信息；將相應的路由信息發送到各個LEO節點，LEO衛星節點建立自身的路由表，路由表存儲到同層所有節點的信息，有：當前LEO衛星id、目的節點接入衛星id、下一跳地址；GEO衛星獲取到其他所有節點的可見性，構建到其他衛星節點的最小跳數路由表，并根據可見性來決定數據通過GEO層節點傳輸的下一跳地址；在路由開始階段優先選擇LEO層衛星節點進行數據傳輸；當傳輸過程中的節點發生擁塞時，基于時延要求進行相應的傳輸路徑選擇。

3.如權利要求1所述的面向衛星網絡的分層多路徑路由方法，其特征在于，所述LEO層中的雙路徑路由算法采用π星座模型，LEO層衛星節點同軌道中節點之間的距離保持不變，在每個時間片開始時，對網絡進行路由進行更新，地面控制節點獲取各個衛星節點的位置信息，得到衛星節點與周圍可見衛星節點的距離，通過在LEO層衛星網絡中使用Dijkstra算法來計算LEO層中兩衛星之間時延最短的最優路徑和備用路徑，為降低最優路徑對備用路徑的影響，備用路徑不復用最優路徑的中繼節點。

4.如權利要求1所述的面向衛星網絡的分層多路徑路由方法，其特征在于，所述GEO層中的最少跳數路由算法中當數據傳輸到GEO層衛星時，則檢測是否可以通過一跳到達目的節點的接入LEO衛星節點，若可以到達，則中繼發送到目的接入LEO衛星節點，若無法到達，則通過其他的GEO衛星節點進行數據的中繼。

5.如權利要求1所述的面向衛星網絡的分層多路徑路由方法，其特征在于，所述面向衛星網絡的分層多路徑路由方法包括以下步驟：

步驟一，數據包傳輸到當前節點；

步驟二，判斷當前節點的緩存隊列大小是否大于設置的閾值；當緩存隊列大小大于閾值時，判斷是否向周圍鄰居節點發送過擁塞控制信息，若未發送，向周圍端口進行發送擁塞信息，當前數據包依然在本隊列中進行緩存；當緩存隊列大小小于閾值時，向周圍鄰居節點發送擁塞解除信息，通知其他節點繼續通過本節點進行數據轉發；

步驟三，當鄰居節點收到擁塞控制信息，判斷是擁塞信息，則經過當前節點發送的數據包，放棄最優路徑，選用備用路徑；判斷是擁塞解除信息，則相應的路徑標記為暢通，當前時間片內仍進行分流傳輸；下一個時間片開始時，查看最優路徑是否通暢，若通暢則通過最優路徑進行傳輸，否則，繼續分流傳輸；

步驟四，重復步驟一-步驟三直到數據發送結束或傳輸路徑不再經過當前節點。

6.一種使用權利要求1～5任意一項所述面向衛星網絡的分層多路徑路由方法的衛星網絡通信系統。