【技术实现步骤摘要】
一种低轨卫星星座网络路由方法及系统
[0001]本专利技术涉及卫星通信
，具体涉及一种低轨卫星星座网络路由方法及系统。
技术介绍
[0002]由低轨卫星组成的卫星通信网络，可以实现全球无缝覆盖，能够有效弥补现有地面互联网网络的覆盖盲点，解决边远、空中和海上用户的联网需求。同时低轨卫星能够为地面移动通信无法提供服务的区域和场景提供服务,在航空、远洋、渔业、石油、环境监测、户外越野和军事等领域有广泛的场景。
[0003]在实际中，不同地域的人口密度、不同国家的用户需求差异性较大。这使得卫星网络的资源利用不均匀，卫星网络的负载不均衡，不可避免出现星间报文集中在一条或多条路径，而有限的星载资源的难以及时转发这些报文，当报文到达速率接近链路容量时，导致排队时延急剧增长；当报文到达速率超过链路容量时，缓存队列出现溢出导致报文大量丢失，并且浪费上游链路因转发该报文的传输容量。为避免因单条路径影响整个卫星网络的承载能力，需要借助有效的负载均衡技术来解决这一问题。目前低轨卫星负载均衡路由算法主要有两种方案：一种是集中式负载均衡路...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种低轨卫星网络路由方法，其特征在于，包括：步骤S1、地面站根据卫星网络拓扑结构的星间链路连接状况，计算全网路由表并将所述全网路由表泛洪至全网卫星节点；所述全网路由表包括：地面站以最短路径算法计算出的全网任意两颗卫星之间的最短路径；步骤S2、卫星节点利用链路拥塞感知与拥塞判决机制，动态维护两跳范围内链路状态信息；所述链路状态信息包括：星间链路连接状况和链路负载状况；步骤S3、卫星节点根据所述链路状态信息，选择不同的负载均衡策略；所述负载均衡策略包括：全局负载分流与局部负载分流。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：步骤S21、每个卫星节点周期性地向通过星间链路相连的邻居卫星节点发送链路状态检测报文，并接收邻居卫星节点反馈的链路状态回复报文，在T
d
的时间间隔内，根据接收到的链路状态回复报文的情况，来判断自身与邻居卫星节点之间的链路连接状况；步骤S22、对任一卫星节点，在T
d
的时间间隔内，若状态为连通则通过读取邻居卫星节点反馈的链路状态回复报文的具体内容，来判断自身与邻居卫星节点之间的链路负载状况。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S22中链路负载状况根据如下公式(1)计算得出：其中，w
i
为i方向上的链路负载权值，i＝1、2、3、4时分别代表当前卫星节点的上、下、左、右四个方向，q为某一相邻链路上队列总的报文长度，q
max
为队列阈值，4条星间链路的队列阈值容量相同，n
mid
为过去一个统计周期内链路呈现忙碌状态的次数，n
high
为过去一个统计周期内链路呈现繁忙状态的次数，n
total
为过去一个统计周期内链路自动检测状态的次数，λ、α、β、γ为可调参数，将根据网络拓扑结构和负载情况进行适当调整。w
i
≤w
L
代表链路负载状况为空闲，w
L
<w
i
≤w
H
代表链路负载状况为忙碌，w
H
<w
i
代表链路负载状况为繁忙，其中w
L
和w
H
为可调阈值。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：所述链路状态回复报文携带有当前卫星节点和邻居卫星节点的队列状况，两跳范围内的链路负载权值由如下公式(2)计算得出：W
ij
＝w
i
+w
j
(2)其中，w
i
代表除j方向的星间链路外与源节点的邻居节点直接相连的星间链路的链路负载权值，代表邻居卫星节点的其余三个方向，w
j
同理，W
ij
为两跳星间链路的负载权值之和。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述链路连接状况包括：连通、中断；连通状态下链路负载状况包括：空闲、忙碌、繁忙；其中，所述步骤S21中根据接收到的链路状态回复报文的情况，来判断自身与邻居卫星节点之间的链路连接状况，具体为：每个链路状态检测报文都对应一个链路状态回复报文，对任一卫星节点，在T
d
的时间间隔内，若接收到邻居卫星节点反馈的链路状态回复报文，将自身与邻居卫星节点之间的链路负载状况置为链路连通状态，否则则置为链路中断状态；其中，所述步骤S22中若状态为连通则通过读取邻居卫星节点反馈的链路状态回复报
文的具体内容，来判断自身与邻居卫星节点之间的链路负载状况，具体为：根据所述链路状态回复报文中的链路负载比例，将自身与邻居卫星节点之间的链路负载状况置为空闲、忙碌和繁忙。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：步骤S31、对任一卫星节点，若该卫星节点的链路连接状况由连通变为中断或...
【专利技术属性】
技术研发人员：职如昕，徐湛，王黎明，崔荣芳，陈晋辉，
申请(专利权)人：北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：
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