[发明专利]一种针对分布式卫星网络的AODV路由方法

说明书

本发明公开一种针对分布式卫星网络的AODV路由方法，该方法在AODV路由协议路由过程的RREQ、RREP消息中以及路由表中添加带宽参数，修改寻路进程中节点对RREQ及RREP消息和路由表的处理流程来寻找一条最优的路径。本发明既能保障分布式卫星网络中的发送数据的带宽，减少带宽对发送数据的影响，又能保证充分地利用分布式卫星网络的带宽资源。

技术领域

本发明涉及卫星网络通信领域。更具体地，涉及一种针对分布式卫星网络的AODV路由方法。

背景技术

随着世界全球化的发展，地面通信网络早已不能满足通信需求，卫星通信技术应运而生。自20世纪90年代以来，卫星通信技术得到迅猛发展，卫星网络规模逐渐扩大，应用于各种通信领域，包括长途电话、电视广播、应急业务、交通信息、军用侦察、空间防御等民事、军事等领域。但由于卫星网络技术复杂，空间资源紧张等因素，导致空间卫星网络发展远不及地面移动网络。高轨卫星轨道资源越来越少，高轨卫星的发展受到了一定的限制，而构建以共轨技术为基础的分布式卫星网络是一种较有效缓解空间轨道压力的办法；且分布式卫星采用多颗卫星等效为一颗虚拟大卫星的方式，可有效解决单颗高轨大卫星难以处理愈加复杂的空间信息的技术问题。分布式卫星网络具有可靠性高、自主容错性好、可重构等特征，但分布式卫星网络也具有节点动态性强、拓扑变化频繁、可扩展性差、节点链路资源利用率低等特点，为提高分布式卫星网络的性能，高效的组网以及有限资源的充分利用具有重大意义。

分布式卫星网络与地面Ad-Hoc无线自组网络都具有无基础设施、无中心、逐跳传输数据的特点，Ad-Hoc网络中的路由协议对于分布式卫星网络的组网方式具有一定的参考意义。目前已有许多研究将AODV路由协议应用于分布式卫星网络，有以丢包率、时延等链路状态来定义链路权重，从而选择最优下一跳的改进方法。但是，直接针对分布式卫星网络带宽资源的AODV路由协议的改进方式较少。虽然研究者们也提出过很多针对地面网络以链路带宽作为选路标准的AODV路由协议的优化方法，但都存在一定的局限性，没有考虑当网络拓扑中的可达路径均不满足带宽需求的情况，不能充分地利用网络中的链路带宽资源，且会造成网络的链路带宽资源的浪费。分布式卫星网络节点之间的链路带宽资源有限，且承担的空间任务繁杂，需要尽可能保证数据传输的实时性，需对卫星间的链路带宽资源物尽其用。

因此，需要提供一种保障分布式卫星网络中的数据传输，提高其链路带宽资源利用率的针对分布式卫星网络的AODV路由方法。

发明内容

分布式卫星网络具有节点高速移动、拓扑频繁变换、节点存储和链路带宽资源有限等特点，而原始的AODV路由协议只能寻找到一条可达的路径，并且大多基于带宽改进的AODV路由协议没有考虑不存在符合带宽要求的可达路径的情况。直接将这些AODV路由协议应用于分布式卫星网络中，会造成带宽资源浪费的问题。因此本发明针对此问题提供了一种保障分布式卫星网络中的数据传输，提高链路带宽资源利用率的针对分布式卫星网络的AODV路由方法。

本发明提供的一种针对分布式卫星网络的AODV路由方法，包括：

源节点设置最小发送要求带宽并广播含有最小可用带宽信息和目标节点信息的RREQ消息，所述最小可用带宽信息的初始值为源节点的最小可用带宽；

收到RREQ消息的节点判断该节点的最小可用带宽是否小于RREQ消息中的最小可用带宽，若是则将RREQ消息中的最小可用带宽更新为该节点的最小可用带宽；之后，该节点判断其是否为目标节点或其路由表中是否存在到达目标节点的路由：若该节点为目标节点或其路由表中存在到达目标节点的路由，则该节点沿反向路由向源节点回复含有RREQ消息中的最小可用带宽信息的RREP消息；若该节点不为目标节点且其路由表中不存在到达目标节点的路由，则该节点向其路由表中的其他节点转发RREQ消息；