[发明专利]一种卫星网络路由选择中的延时发送方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，具体地，涉及一种卫星网络路由选择中的延时发送方法。

背景技术

随着广大用户对多种通信业务需求的急速增加，基于地面网络的通信系统已无法满足现实需求。在商业和军事需求的双重推动下，人们开始加快对卫星网络技术的研究。卫星通信系统具有大覆盖范围、内在广播特性、可支持移动性等特点，已成为下一代网络(NGN)的重要组成部分。

卫星网络的路由选择受到多方面如拓扑动态变化、链路切换频繁、处理能力受限等因素的制约，这些制约极大地影响了卫星网络的性能。

发明内容

本发明提供一种卫星网络中路由选择中的延时发送方法，利用该方法，能够减小卫星网络中数据报包的总传输时延，提高卫星网络的性能。

同其他杂乱无章、不可预知的网络不同，由于卫星的运行具有周期性，网络拓扑结构的变化也是周期的，因而卫星网络具有可预知性。

由于卫星网络的可预知性，能够对将要建立的卫星链路进行预测。现有的路由算法通常是基于当前的网络状态选择路由，并没有考虑可预知的未来的网络状况。

本发明提供的卫星网络中路由选择中的延时发送方法，基于当前的网络状态，同时考虑可预知的未来的网络状况，采用延时发送的方法，从而提高卫星网络的性能。

本发明提供一种卫星网络路由选择中的延时发送方法，包括以下步骤：

(1)计算卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1；

(2)计算卫星网络中任意两颗卫星在时刻T1的路径，如果路径同时经过卫星A与卫星B，则采用延时发送方法。

进一步地，步骤(2)中延时发送方法包括以下步骤：

(21)计算在链路建立之前数据包从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1；

(22)计算在链路建立之后数据包从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2；

(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送。

进一步地，步骤(21)计算在链路建立之前数据包从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1，包括以下步骤：

(211)分别计算从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的路径中每一跳的时延；

(212)将步骤(211)中得到的每一跳的时延求和，得到从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1。

进一步地，步骤(211)分别计算从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的路径中每一跳的时延，包括以下步骤：

(2111)每一跳的传播时延，为每一跳的两个卫星之间的空间距离除以光速；

(2112)传输时延为平均数据包大小除以链路带宽；

(2113)每一跳的时延，为每一跳的传播时延与传输时延之和。

进一步地，步骤(22)计算在链路建立之后数据包从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2，包括以下步骤：

(221)卫星A与卫星B之间的传播时延，为卫星A与卫星B之间的空间距离除以光速；

(222)卫星A与卫星B之间的传输时延，为平均数据包大小除以链路带宽；

(223)从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2，为卫星A与卫星B之间的传播时延与卫星A与卫星B之间的传输时延之和。

进一步地，步骤(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送，包括以下步骤：

(231)在路由表中添加是否延时列，用于表示是否采用延时方法，其中1表示采用延时方法，0表示不采用延时方法，默认设置为0；

(232)将路由表中当前时隙[T1-T,T1]分为第一时间段[T1-T,T1-D1+D2]与第二时间段[T1-D1+D2，T1]，其中T为时隙间隔；

(233)同时经过卫星A和卫星B的路径，第二时间段[T1-D1+D2，T1]对应的是否采用延时方法的数值改为1。

进一步地，步骤(1)计算卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1包括以下步骤：

(11)根据空间可视限制计算第一链路建立时间T′₁，令：

其中x_a、y_a、z_a为所述卫星A的坐标、x_b、y_b、z_b为所述卫星B的坐标；