[發(fā)明專利]一種基于拓?fù)淇深A(yù)測(cè)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間路由方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010190184.8
• 申請(qǐng)日: 2020-03-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111371489B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙國(guó)鋒;周洋洋;徐川;韓珍珍;周文濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185;H04W40/02;H04W40/32;H04W84/06
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

本發(fā)明為通信領(lǐng)域，涉及一種基于拓?fù)淇深A(yù)測(cè)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間路由方法；該方法包括：根據(jù)第一衛(wèi)星的軌道參數(shù)六元組初始化星間鏈路通斷時(shí)刻表和鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)置并啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器；當(dāng)超時(shí)定時(shí)器定時(shí)結(jié)束，生成生成第一衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由鏈路狀態(tài)通告；設(shè)定信息判定值；若判定值成立，采用LSA報(bào)文擴(kuò)散機(jī)制將生成的LSA擴(kuò)散到域內(nèi)其他所有衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，并重新啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器；若判定值不成立，刪除生成的LSA，重新啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器；第二衛(wèi)星接收第一衛(wèi)星發(fā)送的LSA；跟據(jù)獲取的LSA采用最短路徑算法計(jì)算第二衛(wèi)星的路由，完成衛(wèi)星的路由信息傳遞；本發(fā)明可以大幅降低路由控制報(bào)文發(fā)送數(shù)量，同時(shí)大幅提高路由收斂速率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于拓?fù)淇深A(yù)測(cè)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間路由方法。

背景技術(shù)

隨著我國(guó)在空間探索、應(yīng)急通信、軍事等領(lǐng)域需求的不斷擴(kuò)張，建設(shè)由空間網(wǎng)絡(luò)、地面互聯(lián)網(wǎng)和移動(dòng)通信網(wǎng)深度融合的天地一體化網(wǎng)絡(luò)迫在眉睫。實(shí)現(xiàn)天地一體化網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵是，實(shí)現(xiàn)各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的核心層(也即網(wǎng)絡(luò)層)的融合，而路由問(wèn)題又是重中之重。在天地一體化網(wǎng)絡(luò)中引入IP協(xié)議族能充分發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的長(zhǎng)處，用較低的開(kāi)銷(xiāo)更快速地建設(shè)天地一體化網(wǎng)絡(luò)。

然而地面互聯(lián)網(wǎng)廣泛應(yīng)用的域內(nèi)路由協(xié)議(OSPF路由協(xié)議)無(wú)法直接應(yīng)用于衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。目前，大多數(shù)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的路由方法采用OSPF協(xié)議進(jìn)行信號(hào)傳輸。例如專利申請(qǐng)?zhí)枮镃N201710347528.X的《一種基于網(wǎng)絡(luò)編碼的雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多徑路由方法》公開(kāi)了一種構(gòu)建雙層衛(wèi)星星座的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌⒋_定衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，根據(jù)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)狀態(tài)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)路由設(shè)置；獲取響應(yīng)路由請(qǐng)求的局部網(wǎng)絡(luò)路由狀態(tài)，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編碼與多路徑路由方法優(yōu)化衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)性能，并建立有效連接；根據(jù)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的擁塞狀況、各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)以及星間鏈路的可用度權(quán)值提高衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的吞吐量。通過(guò)該方法能提升了衛(wèi)星間網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸性能。

但是該方法的OSPF協(xié)議采用周期性的Hello報(bào)文發(fā)送機(jī)制檢測(cè)鏈路通斷狀態(tài)，若設(shè)置周期較長(zhǎng)，則會(huì)導(dǎo)致OSPF無(wú)法及時(shí)地跟蹤鏈路通斷狀態(tài)的變化，設(shè)置周期較短，則會(huì)導(dǎo)致路由節(jié)點(diǎn)頻繁發(fā)送Hello報(bào)文，浪費(fèi)鏈路資源。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于拓?fù)淇深A(yù)測(cè)的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間路由方法，該方法包括：

確定第一衛(wèi)星的位置坐標(biāo)S(m₀，n₀)，第二衛(wèi)星的位置坐標(biāo)S(u₀，v₀)；獲取第一衛(wèi)星的節(jié)點(diǎn)信息；所述第一衛(wèi)星的節(jié)點(diǎn)信息為衛(wèi)星的軌道參數(shù)六元組；

根據(jù)第一衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的信息初始化星間鏈路通斷時(shí)刻表TimeTable以及鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)；設(shè)置并啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器，當(dāng)?shù)谝淮纬瑫r(shí)定時(shí)器定時(shí)結(jié)束，重新啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器時(shí)，生成第一衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由鏈路狀態(tài)通告LSA；設(shè)定信息判定值；

若判定值成立，采用LSA報(bào)文擴(kuò)散機(jī)制將生成的LSA擴(kuò)散到域內(nèi)其他所有衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，并重新啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器；

若判定值不成立，刪除生成的LSA，重新啟動(dòng)超時(shí)定時(shí)器；

所述第二衛(wèi)星接收第一衛(wèi)星發(fā)送的LSA；根據(jù)獲取的LSA采用最短路徑算法計(jì)算第二衛(wèi)星的路由，完成衛(wèi)星的路由信息傳遞。

優(yōu)選的，第一衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)S(m₀，n₀)的所有間歇性的星間鏈路集合為：

優(yōu)選的，設(shè)定信息判定值為：

優(yōu)選的，鏈路cost值的計(jì)算表達(dá)式為：cost＝(10的8次方)/帶寬。

優(yōu)選的，初始化鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的過(guò)程包括：將其中一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置為“激活”狀態(tài)，將另一個(gè)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置為“休眠”狀態(tài)。