面向低轨卫星网络的OSPF路由自治域划分方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种面向低轨卫星网络的OSPF路由自治域划分方法及系统，其中方法包括获取网络拓扑结构，并采用OSPF收敛模型对网络的平衡分区的大小进行预测；采用平衡分区的大小作为分区约束，并根据节点中心度和链路带宽，选取网络中的骨干节点，得到骨干区域；采用基于图数据的社区检测算法将骨干区域外的网络划分为若干非骨干区域，非骨干区域的大小等于平衡分区的大小；对非骨干区域进行优化，直至骨干区域与非骨干区域不存在断连区域时，输出非骨干区域；选取骨干区域中满足预设条件的节点作为边界节点，并更新边界节点的node_type字段置为ABR得到最终的OSPF路由自治域划分方案。分方案。分方案。

【技术实现步骤摘要】
面向低轨卫星网络的OSPF路由自治域划分方法及系统


[0001]本专利技术涉及网络区域划分技术，具体涉及一种面向低轨卫星网络的OSPF路由自治域划分方法及系统。

技术介绍

[0002]近年来，以Starlink、OneWeb等为代表的庞大星座计划推动了新一轮的低轨巨型星座网络发展浪潮。新兴的低轨巨型星座计划一般包含数百至数万颗低轨卫星，具有大规模、广覆盖、低时延、宽带化、天地一体等特征。然而星座规模的急剧扩张不仅提升了系统容量，也为系统总体设计以及网络运行管理带来诸多难题。卫星规模庞大，且节点高速运动，使网络拓扑高度复杂且具有强动态性，这给路由协议的设计带来了巨大的挑战。
[0003]现有的地面动态路由协议，如传统单区域OSPF协议，若直接应用于低轨卫星网络，在应对低轨卫星网络的不规则拓扑变化时将进行全网洪泛，导致大量冗余洪泛信息在星间链路上传递，并且每个节点都需要处理同一洪泛信息的多个副本，从而减小链路带宽并延迟路由收敛。可见配置简易的单区域OSPF协议已无法满足大规模低轨卫星网络的需求，多区域OSPF协议的应用需求将迅速增长。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.面向低轨卫星网络的OSPF路由自治域划分方法，其特征在于，包括：S1、获取网络拓扑结构，并采用OSPF收敛模型对网络的平衡分区的大小进行预测；S2、采用平衡分区的大小作为分区约束，并根据节点中心度和链路带宽，选取网络中的骨干节点，并将骨干节点area_id字段置为0，得到骨干区域；S3、采用基于图数据的社区检测算法将骨干区域外的网络划分为若干非骨干区域，非骨干区域的大小等于平衡分区的大小；S4、对非骨干区域进行优化，直至骨干区域与非骨干区域不存在断连区域时，输出非骨干区域；S5、选取骨干区域中满足预设条件的节点作为边界节点，并更新边界节点的node_type字段置为ABR得到最终的OSPF路由自治域划分方案。2.根据权利要求1所述的OSPF路由自治域划分方法，其特征在于，对网络的平衡分区的大小进行预测的方法包括：将OSPF收敛过程划分为故障检测阶段、事件传播阶段、SPF计算阶段以及路由表安装阶段；获取事件传播阶段、SPF计算阶段以及路由表安装阶段的用时模型：获取事件传播阶段、SPF计算阶段以及路由表安装阶段的用时模型：获取事件传播阶段、SPF计算阶段以及路由表安装阶段的用时模型：其中，T
PROP
、T
SPF
和T
RTI
分别为事件传播阶段、SPF计算阶段以及路由表安装阶段的用时；n为单个区域节点数量；B为链路带宽；cf为拥塞因子；τ为拓扑中两个节点间的最短路径跳数；c为光速；N为网络中节点总数量；采用梯度下降法求解OSPF收敛模型收敛时，收敛时间最优时对应的分区大小n，收敛时间T
CONV
的计算公式为：T
CONV
＝ax(T
DETE
+
PROP
+
SPF
+
RTI
)其中，T
DETE
为故障检测阶段用时，取值为零。3.根据权利要求1所述的OSPF路由自治域划分方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括：S21、采用平衡分区的大小作为分区约束，根据网络中的节点和链路信息，计算所有网络节点的网络中心度；S22、选取网络中心度大于中心度阈值的节点作为骨干区域候选节点，并存入节点集合；S23、根据网络拓扑信息中包含的链路带宽信息，在节点集合中选取带宽大于预设带宽的链路的源节点与...

【专利技术属性】
技术研发人员：张进，虞红芳，孙罡，谢云寒，马崇喜，陶博，肖畅，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：