【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及卫星通信，尤其涉及一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法。
技术介绍
1、卫星通信系统具有覆盖面积大，可靠性高等特点，卫星网络也被认为是未来信息基础设施之一，星上路由系统在卫星网络中担负着数据传输等功能，有效的路由策略可以降低端到端的传输时延和丢包率，卫星网络相较于地面网络有着明显的区别，例如动态拓扑、负载不均衡以及星上能力限制等问题，而这导致了地面网络中成熟的路由算法无法直接应用在卫星网络上。
2、如何在动态变化的拓扑中，在星上条件受限(算力、存储空间、带宽资源)的前提下，实现最短时延路由，优化网络负载不均而导致的拥塞，保证路由协议的可靠、有效运行，成为了卫星网络路由协议的难点。
3、目前ospf协议实现过程:1、初始化形成端口初始信息：在路由器初始化或网络结构发生变化(如链路发生变化，路由器新增或损坏)时，相关路由器会产生链路状态广播数据包lsa，该数据包里包含路由器上所有相连链路.也即为所有端口的状态信息。2、路由器间通过泛洪机制(flooding)交换链路状态信息：各路由器一方面将其lsa数据包传送给所有与其相邻的ospf路由器，另一方面接收其相邻的ospf路由器传来的lsa数据包，根据其更新自己的数据库。3、形成稳定的区域拓扑结构数据库：ospf路由协议通过泛洪法逐渐收敛，形成该区域拓扑结构的数据库，这时所有的路由器均保留了该数据库的一个副本。4、形成路由表：所有的路由器根据其区域拓扑结构数据库副本采用最短路径法计算形成各自的路由表。lsa(链路状态通告link-sta
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点,而提供了一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，包括以下步骤：
2、s1：外部设置用于链路更新的第一计时器、第二计时器和链路代价的变化阈值的初始参数；
3、s2：网络中的节点通过周期性向周围卫星节点发送广播链路状态通告0确定所述周围卫星节点的邻居关系或邻接关系的链路状态；
4、s3：所述节点收到所述周围卫星节点的链路状态通告0回复后完成与所述周围卫星节点建立所述邻居关系或邻接关系后进行所述链路代价的计算/更新，并发送echo帧与用于端口状态宣告的链路状态通告1；
5、s4：所述节点收到所述周围节点回复所述echo帧进行距离计算，收到所述链路状态通告1进行所述链路代价的计算，判断所述第一计时器和所述链路代价与所述链路代价的所述变化阈值并进行处理；
6、s5：所述链路代价计算完毕后生成链路状态通告2，将所述链路状态通告2在所述节点所在的簇内，即簇内节点进行泛洪；
7、s6：所述节点收到所述簇内节点的链路状态通告2后，将所述链路状态通告2连接用于存放所述链路状态的链路状态数据库中，通过所述链路状态数据库建立簇内邻接矩阵并计算路由表。
8、进一步地，所述步骤s6之后还包括：
9、s7：所述簇内节点中的簇内边界节点根据与相邻簇的所述链路代价大小选取最小链路代价节点作为簇内虚拟边界路由器，所述簇内边界节点进行所述簇内节点广播分发，宣告为虚拟边界路由器，并在全网虚拟边界路由器之间进行簇间链路状态通告3的泛洪；
10、s8：所述虚拟边界路由器接收所述全网虚拟边界路由器信息后，根据所述簇间链路状态通告3中的所述链路代价进行路由计算，生成路由表，并将所述路由表中的簇间路由表生成簇间路由信息对所述簇内节点进行泛洪；
11、s9：所述节点将所述簇间路由表与所述路由表中的簇内路由表进行结合后建立整体网络路由表，当所述第二计时器超过设定值时，将所述第二计时器置0，返回步骤s1，重新进行整个网络的信息收敛。
12、优选地，在步骤s1中，所述第一计时器和所述第二计时器进一步包括：
13、所述第一计时器用于周期性检测连接节点状态与所述链路代价，所述第二计时器的初始参数可设为固定值或卫星网络的时间片长度。
14、优选地，在步骤s2中，所述邻接关系，进一步包括：
15、若所述节点的两个节点相邻且属于同一簇内则为所述邻接关系即邻接节点，所述邻接节点间可以互通所有信令与数据分组。
16、优选地，在步骤s2中，所述邻居关系，进一步包括：
17、若所述节点的两个节点相邻且属于不同簇内则为所述邻居关系即邻居节点，所述邻居节点间可以互相转发数据分组，但不能转发链路状态通告2即簇内链路的详细信息。
18、优选地，所述步骤s3，进一步包括：
19、当所述第一计时器超出所述变化阈值后，将所述第一计时器置0，回到所述步骤s2重新进行所述链路状态的检测；
20、若没有所述节点状态的变化或所述链路代价的变化小于所述变化阈值时，则不做处理，若检测的节点退出网络或所述链路代价的变化大于所述变化阈值则继续执行。
21、优选地，所述步骤s4，进一步包括：
22、所述节点接收到所述周围节点，即所述邻居节点或所述邻接节点所回复的所述echo帧后，通过计算所述echo帧的收发时间差确定链路长度，所述节点收到所述链路状态通告1后，通过所述节点的端口分组到达率的统计值得到在所述端口排队时延的期望，通过所述链路长度与所述期望计算所述端口对应的所述链路代价。
23、优选地，所述步骤s7，进一步包括：
24、检测簇内边界节点在所述路由表的收敛后，所述检测簇内边界节点查看连接的同一簇的所述簇内边界节点中是否有所述链路代价值小于自己的，如果有则该节点保持静默，如果没有则向所述簇内节点发起广播，宣告自己成为虚拟边界路由器。
25、优选地，在步骤s7中，所述链路状态通告3，进一步包括：
26、所述虚拟边界路由器承担信令层责任，所述链路状态通告3的目的节点设置为所述全网虚拟边界路由器，其中所述链路状态通告3中包含源虚拟边界路由器到所述源虚拟边界路由器所在的簇内中其他虚拟边界路由器的链路代价与所述源虚拟边界路由器到所述源虚拟边界路由器的所述邻居节点的链路代价。
27、优选地，在步骤s8中，所述簇间路由信息的目的节点设置为所述簇内节点，所述簇间路由信息中包含用于向所述簇内节点传输所述簇间路由器的代价信息自身簇内id，目的簇id、下一簇簇id和与所述链路代价在内的信息。
28、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
29、1)本专利技术通过一种路由中链路代价评价方式，使在算路时的结果以最短时延为评价标准；
30、2)本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，所述步骤S6之后还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤S1中，所述第一计时器和所述第二计时器进一步包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤S2中，所述邻接关系，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤S2中，所述邻居关系，进一步包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，所述步骤S3，进一步包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，所述步骤S4，进一步包括：
8.根据权利要求7所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法
9.根据权利要求8所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤S7中，所述链路状态通告3，进一步包括：
10.根据权利要求9所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤S8中，所述簇间路由信息的目的节点设置为所述簇内节点，所述簇间路由信息中包含用于向所述簇内节点传输所述簇间路由器的代价信息自身簇内ID，目的簇ID、下一簇簇ID和与所述链路代价在内的信息。
...【技术特征摘要】
1.一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，所述步骤s6之后还包括：
3.根据权利要求2所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤s1中，所述第一计时器和所述第二计时器进一步包括：
4.根据权利要求3所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤s2中，所述邻接关系，进一步包括：
5.根据权利要求4所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，其特征在于，在步骤s2中，所述邻居关系，进一步包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于链路状态的单层卫星网络分簇路由协议设计方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：万威，曾媛，安迪生，欧阳尚荣，
申请(专利权)人：上海航天电子通讯设备研究所，
类型：发明
国别省市：
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