[发明专利]一种面向空天信息网络的网络维护方法

权利要求书

1.一种面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

A、普通节点损坏时的网络维护，采用局部路由重建和全局路由重建相结合的方式，所述局部重建是通过从上游节点到目的节点的局部路由重建，所述全局路由重建是通过管理卫星来更新网络状态，在全网进行全局的路由重建；

B、关键节点损坏时的网络维护，通过中轨卫星层的多颗卫星共同承担管理卫星的任务；

C、节点拥塞时的网络维护，通过额外代价的设置避免其转发更多的数据，并通过强制路由保持原有业务的传输路径。

2.根据权利要求1所述的面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：所述步骤A包括以下步骤

A1、在所有骨干节点更新NIB之前，采用局部重建的路由来传输数据；

A2、在网络中各骨干节点更新NIB之后，根据新的NIB绕开失效的链路和节点来计算路由。

3.根据权利要求2所述的面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：当骨干节点i发现其与节点j之间的链路(i,j)失效时，所述步骤A2包括以下步骤：

A20、(i,j)的上游节点i发起网络维护过程，上游节点i更新自身的网络状态信息库NIB，将(i,j)这条链路的额外代价设为A_ij＝∞，重新计算业务传输的路径，并按照新的路径转发数据；

A30、上游节点i向管理卫星发送失效消息ERROR，启动全局路由重建过程，管理卫星收到ERROR后，在NIB中将(i,j)这条链路的额外代价设为A_ij＝∞，将计算结果通过管理卫星发送到各个骨干节点；

A40、上游节点i在发送ERROR消息之后，周期性地发送HELLO消息。

4.根据权利要求3所述的面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：所述步骤A40包括以下分步骤：

A41：如果i到j的链路恢复并且稳定，上游节点i向管理卫星发送一个链路恢复消息RECOVER，管理卫星收到RECOVER消息后重置NIB中(i,j)这条链路的额外代价为A_ij＝0，并将NIB的更新部分发送给各骨干节点；

A42：如果节点j与所有邻居之间的链路都失效，则网络判断节点j损坏，将其从NIB中删除，减少路由计算时的计算量，并且邻居节点也停止发送HELLO消息，减少不必要的开销；

A43：如果节点j从故障中恢复，通过广播HELLO消息来通知邻居节点。

5.根据权利要求1所述的面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：所述步骤B包括以下分步骤：

B1.当某节点i发现链路其与管理卫星之间的链路(i,g)失效时，i在与自身相连的中轨卫星中选择连接度最大的一个m_i作为管理节点，将需要发送给g的控制信息发送给m_i，由m_i完成此次控制信息的转发，其中节点连接度根据NIB来获得；

B2.m_i在收到i发来的控制信息后，判断出链路(i,g)失效，将控制信息广播给其连接的所有骨干节点；

B3.骨干节点收到卫星失效通知后，当有网络状态更新时，选择与自身相连的节点连接度最大的中轨卫星传输控制信息，当同步卫星从故障中恢复，或者备份卫星开始工作，则中轨卫星层广播同步卫星恢复通知，网络恢复正常状态。

6.根据权利要求1所述的面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：所述节点拥塞时的网络维护是根据节点队列长度不同状态对节点的拥塞进行判断和网络维护操作，所述节点拥塞包括无拥塞状态、拥塞避免状态及拥塞状态。

7.根据权利要求6所述的面向空天信息网络的网络维护方法，其特征在于：所述队列长度包括最小队列长度min_th、最大队列长度max_th、平均队列长度q_avg、总队列q_lim；当q_avg小于min_th时，为无拥塞状态，不丢弃数据包；当q_avg在min_th与max_th之间时，为拥塞避免状态，以一定的概率随机丢弃数据包；当q_avg大于max_th时，为拥塞状态，丢弃新到的数据包。