[發明專利]一種針對分布式衛星網絡的AODV路由方法

有效

• 申請號: 201810065671.4
• 申請日: 2018-01-23
• 公開（公告）號: CN108366017B
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 周華春;華思;李泰新;李觀文;馮博昊;張宏科
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: H04L12/729
• 分類號: H04L12/729;H04L12/761;H04B7/185
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝;白淑賢

本發明公開一種針對分布式衛星網絡的AODV路由方法，該方法在AODV路由協議路由過程的RREQ、RREP消息中以及路由表中添加帶寬參數，修改尋路進程中節點對RREQ及RREP消息和路由表的處理流程來尋找一條最優的路徑。本發明既能保障分布式衛星網絡中的發送數據的帶寬，減少帶寬對發送數據的影響，又能保證充分地利用分布式衛星網絡的帶寬資源。

技術領域

本發明涉及衛星網絡通信領域。更具體地，涉及一種針對分布式衛星網絡的AODV路由方法。

背景技術

隨著世界全球化的發展，地面通信網絡早已不能滿足通信需求，衛星通信技術應運而生。自20世紀90年代以來，衛星通信技術得到迅猛發展，衛星網絡規模逐漸擴大，應用于各種通信領域，包括長途電話、電視廣播、應急業務、交通信息、軍用偵察、空間防御等民事、軍事等領域。但由于衛星網絡技術復雜，空間資源緊張等因素，導致空間衛星網絡發展遠不及地面移動網絡。高軌衛星軌道資源越來越少，高軌衛星的發展受到了一定的限制，而構建以共軌技術為基礎的分布式衛星網絡是一種較有效緩解空間軌道壓力的辦法；且分布式衛星采用多顆衛星等效為一顆虛擬大衛星的方式，可有效解決單顆高軌大衛星難以處理愈加復雜的空間信息的技術問題。分布式衛星網絡具有可靠性高、自主容錯性好、可重構等特征，但分布式衛星網絡也具有節點動態性強、拓撲變化頻繁、可擴展性差、節點鏈路資源利用率低等特點，為提高分布式衛星網絡的性能，高效的組網以及有限資源的充分利用具有重大意義。

分布式衛星網絡與地面Ad-Hoc無線自組網絡都具有無基礎設施、無中心、逐跳傳輸數據的特點，Ad-Hoc網絡中的路由協議對于分布式衛星網絡的組網方式具有一定的參考意義。目前已有許多研究將AODV路由協議應用于分布式衛星網絡，有以丟包率、時延等鏈路狀態來定義鏈路權重，從而選擇最優下一跳的改進方法。但是，直接針對分布式衛星網絡帶寬資源的AODV路由協議的改進方式較少。雖然研究者們也提出過很多針對地面網絡以鏈路帶寬作為選路標準的AODV路由協議的優化方法，但都存在一定的局限性，沒有考慮當網絡拓撲中的可達路徑均不滿足帶寬需求的情況，不能充分地利用網絡中的鏈路帶寬資源，且會造成網絡的鏈路帶寬資源的浪費。分布式衛星網絡節點之間的鏈路帶寬資源有限，且承擔的空間任務繁雜，需要盡可能保證數據傳輸的實時性，需對衛星間的鏈路帶寬資源物盡其用。

因此，需要提供一種保障分布式衛星網絡中的數據傳輸，提高其鏈路帶寬資源利用率的針對分布式衛星網絡的AODV路由方法。

發明內容

分布式衛星網絡具有節點高速移動、拓撲頻繁變換、節點存儲和鏈路帶寬資源有限等特點，而原始的AODV路由協議只能尋找到一條可達的路徑，并且大多基于帶寬改進的AODV路由協議沒有考慮不存在符合帶寬要求的可達路徑的情況。直接將這些AODV路由協議應用于分布式衛星網絡中，會造成帶寬資源浪費的問題。因此本發明針對此問題提供了一種保障分布式衛星網絡中的數據傳輸，提高鏈路帶寬資源利用率的針對分布式衛星網絡的AODV路由方法。

本發明提供的一種針對分布式衛星網絡的AODV路由方法，包括：

源節點設置最小發送要求帶寬并廣播含有最小可用帶寬信息和目標節點信息的RREQ消息，所述最小可用帶寬信息的初始值為源節點的最小可用帶寬；

收到RREQ消息的節點判斷該節點的最小可用帶寬是否小于RREQ消息中的最小可用帶寬，若是則將RREQ消息中的最小可用帶寬更新為該節點的最小可用帶寬；之后，該節點判斷其是否為目標節點或其路由表中是否存在到達目標節點的路由：若該節點為目標節點或其路由表中存在到達目標節點的路由，則該節點沿反向路由向源節點回復含有RREQ消息中的最小可用帶寬信息的RREP消息；若該節點不為目標節點且其路由表中不存在到達目標節點的路由，則該節點向其路由表中的其他節點轉發RREQ消息；