[發明專利]基于快照路由的低軌星座星間鏈路異常時應急轉發方法

有效

• 申請號: 202011299317.1
• 申請日: 2020-11-18
• 公開（公告）號: CN112511214B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 惠蕾放;杜長剛;田洲;劉巖;秦鵬翔;李維佳
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 徐曉艷

本發明涉及基于快照路由的低軌星座星間鏈路異常時應急轉發方法，這種方法的基本思想是，當星上轉發控制模塊監測到鏈路異常信息后，向星座內所有衛星廣播這一信息，所有衛星將包含該異常路徑的路由表項置為無效，并重新生成交換表配置給交換模塊，使得數據轉發避開異常鏈路，這種方法可以實現異常情況下無地面干預的應急轉發處理。本發明針對星間鏈路異常設計星上自主的轉發恢復機制，實現原理簡單，可操作性強，可靠性較高。本發明提出的方法可以應用于鴻雁、國家寬帶互聯網等類似的低軌星座系統中，對低軌星座載荷的設計具有指導意義。

技術領域

本發明提供基于快照路由的低軌星座星間鏈路異常時應急轉發方法，屬于低軌星座系統技術領域，研究如何基于上注路由表應對突發異常并采取應急措施。

背景技術

銥星系統是全球第一個星上具有處理能力的低軌星座系統。該系統借助部署在全球的地面站實現路由表的上注。當檢測到異常時，銥星系統依賴全球的地面站實現快速上注和快速恢復。

由于我國全球布站能力有限，按照銥星的方式更新路由表時間很長，響應很慢，可實現性較差。

發明內容

本發明所解決的技術問題是：針對按照銥星的方式上注路由表預先計算無法應對突發異常的缺點，提供基于快照路由的低軌星座星間鏈路異常時應急轉發方法，結合鏈路的實際情況進行自主的轉發控制，加快星座對異常情況的響應。

本發明所提供的技術方案是：基于快照路由的低軌星座星間鏈路異常時應急轉發方法，該方法包括如下步驟：

S1、每顆衛星維護n個快照路由表，所述快照路由表中的路由表項包括不同時間片對應的以該衛星為源節點，其他各衛星為目的節點的所有路徑，以及每條路徑的狀態，每條路徑分為激活狀態和未激活狀態激活的路徑表示可用，未激活狀態表示不可用，n大于等于1；

S2、每顆衛星不斷收集處理星上設備的工作狀態信息，根據星上設備的工作狀態信息檢測星間鏈路狀態，獲得異常星間鏈路信息之后，在維護的快照路由表中進行檢索，將包含該異常星間鏈路的路徑置為未激活狀態，保持其余路由表項不變，之后，將該異常星間鏈路信息轉發至其他衛星以及地面控制系統，之后，按照更新的快照路由表生成交換表，避開該異常鏈路；

S3、各星收到異常星間鏈路信息之后，在維護的快照路由表中進行檢索，將包含該異常星間鏈路的路徑置為未激活狀態，保持其余路由表項不變，將該異常星間鏈路信息轉發至其他衛星以及地面，之后，按照更新的快照路由表生成交換表，避開該異常鏈路。

所述地面控制系統通過如下方法生成初始的快照路由表：

S11、在時域上進行時間片劃分；

S12、根據衛星運動軌跡獲得每個時間片的星間拓撲結構；

S13、根據星間拓撲結構，計算得到以該衛星為源節點，其他各衛星為目的節點的所有路徑，所有路徑均為激活狀態；

S14、對于相同源節點和目的節點的n條路徑，按照預設的優先級依次排序。

所述快照路由表還由地面控制系統按照一定的間隔傳輸至衛星，由星上轉發控制模塊存儲，轉發控制模塊根據路由表中的時間信息，在對應時間到來之前將由路由表生成的交換表配置給交換模塊，交換模塊在指定的時間段依據交換表轉發。

所述地面控制系統通過下列方法更新快照路由表：

S21、在時域上進行時間片劃分；

S22、根據衛星運動軌跡及衛星的當前狀態獲得每個時間片的星間拓撲結構；

S23、根據星間拓撲結構，計算得到以該衛星為源節點，其他各衛星為目的節點的所有正常路徑，所有路徑均為激活狀態；

S24、對于相同源節點和目的節點的n條路徑，按照預設的優先級依次排序。