[发明专利]一种基于时隙的LEO/MEO双层卫星DTN网络分布式路由的优化方法

摘要

本发明是一种基于时隙的LEO/MEO双层卫星DTN网络分布式路由的优化方法，属于卫星通信领域。本发明为了解决现有技术DTN网络中路由未完全考虑卫星DTN网络环境中卫星运行的规律性和链路的可预测性所造成拓扑关系变化时的大量数据包丢失及链路频繁变换带来的路由表频繁更新，计算量大的问题，进而提出一种基于时隙的LEO/MEO双层卫星DTN网络分布式路由的优化方法。本发明包括：步骤一、构建LEO/MEO双层卫星网络模型；步骤二、根据LEO/MEO双层卫星设计DTN网络分布式路由。本发明适用于卫星通信领域。

主权项

1.一种基于时隙的LEO/MEO双层卫星DTN网络分布式路由的优化方法，其特征在于，所述的基于时隙的LEO/MEO双层卫星DTN网络分布式路由的优化方法包括如下步骤：步骤一、构建LEO/MEO双层卫星网络模型包括：MEO+6LEO双层卫星网络，采用1颗MEO卫星和6颗LEO卫星组成系统空间段，其中，MEO+6LEO双层卫星星座参数为：6颗LEO卫星，轨道周期为120min，轨道高度为1680.8km，轨道倾角60°，服从walker星座分布，每个轨道2颗，均匀分布在三个轨道上；1颗MEO卫星，周期为710.6min，高度为20000km，轨道倾角为55°；步骤二、根据LEO/MEO双层卫星设计DTN网络分布式路由；步骤二一、统计所有链路通断时刻，并按照时间数据划分时间片；依据卫星运行的周期性，按照卫星轨道分布计算并统计所有任意两颗卫星间链路通断变化时刻，设共有N个卫星间链路通断变化时刻为{t1，t2…tN}，其中tN，N≥1；依次将t1到tN按顺序作为每一个时间片的起始时刻；步骤二二、将步骤二一中任意两颗卫星间链路通断变化时刻{t1，t2…tN}进行路由更新时间优化的步骤如下：步骤二二一、设置最小时间门限值λ1，两路由更新时隙间时间间隔为T，当T<λ1，更新时刻与上一个路由更新时刻合并，减少时间片数量，解决时间片过短问题，设置λ1为15s；步骤二二二、设置最大时间门限值λ2优化的路由更新策略，当相邻两个路由更新时刻相隔时间T>λ2时，将两时刻中间时间以时间间隔△λ重新进行等长分片，细化分片时间，提高路由表精确度；获得优化后的路由更新时刻矩阵R，设优化后共有M个路由更新时刻，则路由更新时刻矩阵R＝{t1',t2',t3'......tM'}，其中，M≥1；将λ2设置为4min，△λ设置为2min；步骤二三、每一次路由更新为七颗卫星建立路由表，以其本身为源节点，其他六颗卫星为目的节点，计算链路延时开销，由DTN网络路由—最早传递算法ED计算路由表；步骤二四、按照每到一个节点查找一次路由的逐跳查找路由方式为数据包查找路由，实现分布式路由；步骤二五、由步骤二二中所计算的优化路由更新时刻矩阵R＝{t1',t2',t3'......tM'}，其中，M≥1，每到一次路由更新时刻，按步骤二三为每个卫星计算一次路由表，并在每个卫星上及时更新路由表。