[发明专利]一种面向确定链路状态变化的空间网络路由与转发方法

说明书

本发明公开了一种面向确定链路状态变化的空间网络路由与转发方法：与待断开链路直接相连的节点执行如下步骤：提前将待断开的链路设置为断开，由此，更新网路拓扑结构，同时，停止检测链路状态变化信息；生成新的路由表；其他节点执行如下步骤：实时检测链路状态变化，并根据最新的链路状态变化，更新网路拓扑结构；生成新的路由表；等待全网各节点均生成新的路由表之后，全网各节点在约定的T2时刻统一根据新的路由表更新转发表，用于信息转发，之后与待断开链路直接相连的节点恢复状态检测。

技术领域

本发明涉及一种空间网络路由与转发方法，能够在空间网络发生确定链路状态变化时实现可靠的路由与转发，属于网络通信技术领域。

背景技术

空间网络是以空间平台为载体，实时获取、处理、传输和分发空间信息的网络系统。由于空间网络节点与地球的相对运动以及空间节点链路的约束，空间网络呈现链路断续可用、拓扑动态变化的特点。

路由技术是空间网络的关键技术，决定了空间数据传输的整体性能。由于传统地面网络路由协议假定网络拓扑较为稳定，当网络拓扑发生变化时，一般为不确定链路状态变化。因此，传统地面网络路由只考虑了不确定链路状态变化发生时的处理措施，未考虑确定链路状态变化发生的情况。而对空间网络来说，链路状态变化(拓扑变化的表现)大部分为确定的、已知的，而不确定的链路状态变化(节点、链路故障等)相对较少。因此，将传统地面网络路由协议直接应用于空间网络时，网络拓扑的动态变化会导致地面路由协议效率低下。

当前，学术界针对卫星通信网络提出了较多的路由算法，但这些路由算法大多是专用路由算法，难以实现与地面网络的融合，难以构建天地一体的信息网络。

空间网络路由一直是困扰学术界和工程界的难题，学术界提出的路由方法难以与地面网络构建天地一体信息网络。要想易于与地面一起构建天地一体化网络，针对地面动态路由协议进行改进成为一种可行的技术路线。清华大学于2017年1月在《清华学报》提出的一种天地一体化网络域内路由协议OSPF+以及中国空间技术研究院在此前提出的“一种基于确定链路状态的空间网络增强OSPF路由方法”(2017109088331)均尝试针对地面成熟的OSPF协议进行改进，使其能够适应空间网络确定的链路状态变化。但该两种方案均涉及对地面标准OSPF协议的改造，不利于充分利用地面网络的成熟技术。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供一种面向确定链路状态变化的空间网络可靠路由与转发方法，无需改变路由协议，即可实现确定链路状态变化时的可靠路由与转发。

本发明的技术解决方案是：一种面向确定链路状态变化的空间网络路由与转发方法，该方法包括如下步骤：

(1)、将确定链路状态变化信息预先分发给空间网络各节点，空间网络各节点实时检测链路状态变化信息，所述确定链路状态变化信息包括确定链路通断信息及其通断时刻；

(2)、空间网络各节点解析确定链路状态变化信息，当确定链路状态变化信息为确定链路断开时，从确定链路状态变化信息中解析出待断开链路及链路断开的时刻T0；

与待断开链路直接相连的节点执行如下步骤：

(2.1a)、在超前于T0时刻预设的第一段时间之前的T1时刻，将待断开的链路设置为断开，由此，更新网路拓扑结构，同时，停止检测链路状态变化信息；

(2.2a)、根据步骤(2.1)更新后的网路拓扑结构，生成新的路由表；

不与待断开链路直接相连的节点执行如下步骤：

(2.1b)、实时检测链路状态变化，并根据最新的链路状态变化，更新网路拓扑结构；

(2.2b)、根据更新后的网路拓扑结构，生成新的路由表；