[发明专利]基于网络编码的GEO卫星网络BGP路由多播传输方法

说明书

技术领域

本发明主要涉及到GEO卫星网络领域，特指一种基于网络编码的GEO卫星网络BGP路由多播传输方法。

背景技术

BGP路由作为地面网络域间路由应用一种比较成熟的协议，被提出用于将空间网络同地面互联，为接入站点提供独立的地址空间。在地面网络上主要用于连接AS。BGP-S被提出将卫星网络同地面网络互联，作为BGP用于卫星网络版本，简化卫星网络上BGP的路由处理，不直接参与路径计算，对路由关键过程进行了讨论。

如图2所示，为Hub&Spoke网络模型，hub节点作为中心节点，可看作是卫星或NCC/NMS/GW。在该形状拓扑中，hub节点通过TCP同SPOke节点建立BGP会话，后续的报文传输采用UDP，这样就可以利用无线广播特性实现对BGP路由的传输，将带宽占用从O(N²)降到O(N)，显著地提高了吞吐量。但是它并没有提供可靠性保障机制。

LRMTP提供轻量级的可靠传输协议。针对BGP可靠性问题，提出传输层TCP控制过于复杂，提出了LRMTP用于卫星网络BGP路由传输，其采用三种计时器和NACK机制保证可靠性和降低带宽占用，同时利用了无线广播传输特性，相对Hub&Spoke有所改进。将BGP用于星地间的路由协议可以保证同地面IP网络兼容，然而星地链路不稳定受环境影响明显。Hub&Spoke采用UDP传输路由及会话保持，没有响应可靠性保证。而LRMTP具有NACK保证到达，但利用广播特性的传输在丢包率较高时，由于各接收端的丢失报文的不同，导致其性能下降十分明显。

综上所述，在GEO卫星网络链路资源有限、星地链路不稳定的情况下，因链路不稳定会导致出现报文重传次数问题。现有的卫星节能技术并不能有效解决利用波束广播特性进行的路由多播传输在丢包链路情况下的带宽占用过高问题，而这一问题直接会导致BGP在卫星网络中无法应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种能够降低重传次数、降低BGP路由的带宽占用、提高可靠性和传输效率的基于网络编码的GEO卫星网络BGP路由多播传输方法。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种基于网络编码的GEO卫星网络BGP路由多播传输方法，其步骤为：

(1)利用卫星无线特性，编码传输原始路由报文；

(2)利用网络编码技术构造编码报文进行重传；使用丢包矩阵统计卫星BGP连续发送的路由多播报文在各节点的接受状况；根据丢包矩阵，选取用于重传发送的编码报文序列；然后，将编码序列进行操作合并，根据目的终端所在点波束进行多播传输；各接收端收到报文后根据自身已有报文和接收报文对原始报文进行相应的解码操作；传输完毕后，判断接收端的接受状况，修改丢包矩阵的值，然后进行循环操作，重新选定重传编码报文序列，再进行下次的编码重传；直至各接收端收到报文。

作为本发明的进一步改进：在步骤(1)中，于初始阶段，卫星根据具有独立地址空间的多接入终端BGP路由更新报文，进行汇总，以连续的两两报文进行编码，以多播的方式发送。

作为本发明的进一步改进：在步骤(1)中，各终端T_i发送各自更新报文P_i到卫星，i＝1,…,N,卫星进行报文汇总，生成编码报文序列：