適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚煞椒?br>【專利摘要】本發(fā)明公開了一種適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，利用本發(fā)明可以顯著提高收斂速度，減小路由協(xié)議開銷。本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)：各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)通過測(cè)控鏈路接收各路由節(jié)點(diǎn)三維位置信息，得到預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)矩陣，計(jì)算得出鏈路狀態(tài)信息和本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，將計(jì)算出的鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)；待發(fā)送分組通過預(yù)測(cè)路由表獲得鏈路變化的時(shí)刻及通斷情況，路由節(jié)點(diǎn)待發(fā)送分組通過通斷各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)變化及變化時(shí)刻，將鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入預(yù)測(cè)路由計(jì)算矩陣中；在OSPF達(dá)到充滿FULL狀態(tài)，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)則按更新后的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，重新計(jì)算出實(shí)際路由表，替換預(yù)測(cè)路由表。
【專利說明】
適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆酚煞椒?br>技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明設(shè)及衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及一種在網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議中計(jì)算 路由的方法，可用于測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中對(duì)路由的計(jì)算方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)是跟蹤測(cè)量和控制航天器的系統(tǒng)。由航天控制中屯、、航天測(cè)控站、陸上 活動(dòng)測(cè)控站、測(cè)量船W及連接它們的測(cè)控通信網(wǎng)構(gòu)成。衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)的主要任務(wù)是使用測(cè)控 網(wǎng)絡(luò)對(duì)在空間中運(yùn)行的航天器進(jìn)行及時(shí)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)量和控制，掌握航天器運(yùn)行狀態(tài) 并對(duì)其發(fā)出指令控制其工作。主要測(cè)控裝備有微波雷達(dá)、超短波多普勒測(cè)速儀和光學(xué)設(shè)備， W及雙頻多普勒測(cè)速儀、超高頻指令遙控系統(tǒng)和微波統(tǒng)一系統(tǒng)等。接收端所接收的功率取 決于發(fā)送端的發(fā)射功率、收/發(fā)天線增益W及電波在自由空間的傳播損耗等因素。損耗包括 自由空間損耗，雨衰和大氣損耗。由電波在自由空間中的傳播，接收端的接收功率Pr為：
(1) 式(1)中，Ρτ為發(fā)射功率;Gt為發(fā)射天線增益;Gr為接收天線增益;d為電波的傳播距離;λ 為所選電波的波長(zhǎng)。定義自由空間傳播損耗Lf，并W分貝表示，有：
斌 在星間鏈路中，電波還可能穿過電離層和對(duì)流層，對(duì)其影響如同傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信一樣， 也是采用經(jīng)驗(yàn)值的做法，預(yù)先留出一定的功率余量。
[000引基于上述分析，在所考慮星間鏈路中，口1、61心^均相同，唯一不同的量為(1(鏈路 長(zhǎng)度），即星間距離。因此，在星間鏈路信號(hào)衰減特性研究中，只需計(jì)算d即可。
[0004] 經(jīng)分析傳輸路徑為自由宇宙空間，因此噪聲及各種衰落相對(duì)地面通信較為簡(jiǎn)單。 空間傳輸損耗包括自由空間的傳播損耗Lf和天線方向跟蹤誤差損耗Lt。
[0005] 首先考慮如何計(jì)算自由空間損耗Lf，根據(jù)式（2)可W得出自由空間損耗Lf的地值， 即：
[LF]=92.44+201gd+201gf (3) 其中d為星間距離化m);f為載波頻率(GHz);c = 3X108m/s。
[0006] 計(jì)算出的自由損耗LF經(jīng)地值與實(shí)際值的轉(zhuǎn)換，
然后與信源發(fā)出的信號(hào)相乘，其輸出就是經(jīng)自由空間損耗后的傳播信號(hào)。
[0007] 衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)鏈路變化有自身特點(diǎn)，與地面有線通信網(wǎng)絡(luò)鏈路變化不同。地面有 線網(wǎng)絡(luò)中鏈路變化雖然不會(huì)頻繁變化，但變化情況是隨機(jī)變化，不可提前預(yù)知。需要開放式 最短路徑生成樹協(xié)議0SPF(0pen化ortest Path First)通過鏈路狀態(tài)發(fā)現(xiàn)機(jī)制及時(shí)發(fā)現(xiàn)， 并在路由節(jié)點(diǎn)間互相交互更新鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。0SPF協(xié)議是處于TCP/IP協(xié)議族的IP層協(xié) 議，是目前應(yīng)用最廣泛的IGP協(xié)議。它是用于網(wǎng)際協(xié)議IP網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議。路由協(xié) 議是影響現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)于承載實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的IP通信網(wǎng)絡(luò)，要求路由協(xié)議 具備快速收斂、較高的故障處理速度、較小的端到端時(shí)延、高可靠性等能力。OSPF路由協(xié)議 的優(yōu)點(diǎn)是:收斂時(shí)間較快、不會(huì)造成環(huán)路、當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)OSPF路由更新速度快、路由表 容量較小、路由協(xié)議本身開銷小、適合各種規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)等。其缺點(diǎn)是配置工作量大，由于網(wǎng) 絡(luò)區(qū)域劃分和網(wǎng)絡(luò)屬性的復(fù)雜性，需要網(wǎng)絡(luò)分析員有較高的網(wǎng)絡(luò)知識(shí)水平才能配置和管理 OSPF網(wǎng)絡(luò)，路由負(fù)載均衡能力較弱。衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中鏈路變化頻繁，但由于運(yùn)行軌跡已設(shè) 定，路由節(jié)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)信息可提前得知。所W衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中大部分的鏈路變化情況，由通到斷 或者由斷到通的變化，是可W提前計(jì)算得出的。通過利用運(yùn)一特點(diǎn)，加入對(duì)預(yù)測(cè)信息的使 用，可W改進(jìn)原有標(biāo)準(zhǔn)OSPF協(xié)議，達(dá)到優(yōu)化目的，使改進(jìn)后協(xié)議適應(yīng)衛(wèi)星測(cè)控網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)。
[0008] 中斷容忍網(wǎng)絡(luò)DTN是一種與傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡(luò)不同的網(wǎng)絡(luò)，具有如下特征： (1)間斷性連通:DTN網(wǎng)絡(luò)中，路由節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)性和工作時(shí)間的低占空比導(dǎo)致端到端的 路徑可能較長(zhǎng)的時(shí)間處于不連通狀態(tài)。網(wǎng)絡(luò)的間斷性連通一類為可預(yù)測(cè)，如星際網(wǎng)絡(luò)的路 由節(jié)點(diǎn)依軌道運(yùn)動(dòng)，具有周期性，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可查閱星歷表獲得，并根據(jù)設(shè)備的通信范圍即 可得到鏈路的連通狀態(tài)。布置在某些特殊環(huán)境中的路由節(jié)點(diǎn)由于功率有限，只在很短的時(shí) 間內(nèi)開啟工作，工作時(shí)間預(yù)先設(shè)定，其鏈路的通斷狀態(tài)可預(yù)測(cè)；另一類是由于路由節(jié)點(diǎn)的隨 機(jī)運(yùn)動(dòng)，距離超出了通信范圍，或物體的遮擋造成的鏈路斷開，此類間斷性連通為不可預(yù) 測(cè)。
[0009] (2)長(zhǎng)且可變時(shí)延：網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)延通常包括四個(gè)部分:傳輸時(shí)延、傳播時(shí)延、處理時(shí) 延和排隊(duì)時(shí)延。端到端的時(shí)延為路徑上各跳鏈路的時(shí)延總和。傳輸時(shí)延與傳播時(shí)延受網(wǎng)絡(luò) 傳輸介質(zhì)的影響，如水下傳感器網(wǎng)絡(luò)路由節(jié)點(diǎn)的速率僅有10化PS。時(shí)延非常大可能達(dá)到1秒 或幾秒，在星際網(wǎng)絡(luò)中鏈路的傳播時(shí)延可能達(dá)到分鐘級(jí)。此外，由于路由節(jié)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)造成路 由節(jié)點(diǎn)間通信距離的不斷變化，從而導(dǎo)致時(shí)延的變化。
[0010] 除W上特征外，中斷容忍網(wǎng)絡(luò)還具有高誤碼率、路由節(jié)點(diǎn)資源受限等特點(diǎn)。0SP刊辦 議是TCP/IP協(xié)議簇中網(wǎng)絡(luò)層最重要協(xié)議之一。原始OSPF協(xié)議針對(duì)Internet網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，其網(wǎng) 絡(luò)特點(diǎn)與衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)相比較為鏈路相對(duì)穩(wěn)定，故障率較低。而空間網(wǎng)絡(luò)中，鏈路通斷變化頻 繁、持續(xù)時(shí)間短，所W直接在空間網(wǎng)絡(luò)中使用OSPF協(xié)議，會(huì)造成收斂速度過慢，開銷過大等 的缺陷。
[0011] OSPF協(xié)議是一種動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，它利用內(nèi)部的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)來維護(hù)和計(jì)算路 由，利用OSPF的路由器首先必須收集有關(guān)的鏈路狀態(tài)信息，并根據(jù)一定的算法計(jì)算出到每 個(gè)路由節(jié)點(diǎn)的最短路徑。而給予距離向量的路由協(xié)議僅向其相鄰路由器發(fā)送有關(guān)路由更新 信息。OSPF路由協(xié)議通過SPF(化ortest化th First,最短路徑生成樹算法)來計(jì)算到各路 由節(jié)點(diǎn)的最短路徑。SPF算法也被稱為Di Astra算法，是OSPF路由協(xié)議的基礎(chǔ)。Di jkstra算 法本身是一種應(yīng)用在通信網(wǎng)模型中的單源最短路徑算法。SPF算法則是根據(jù)目前網(wǎng)絡(luò)的實(shí) 際情況設(shè)定參數(shù)，可應(yīng)用在實(shí)際大型網(wǎng)絡(luò)中的最短路徑算法。SPF算法將路由域中的路由器 作為根路由節(jié)點(diǎn)，計(jì)算運(yùn)些路由節(jié)點(diǎn)到每一個(gè)目的路由節(jié)點(diǎn)（即目的地路由器）的距離。算 法執(zhí)行過程中，根路由節(jié)點(diǎn)根據(jù)一個(gè)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)算得到結(jié)構(gòu)類似于一棵樹的路由域的 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖，即SPF算法中的最短路徑圖，在該最短路徑圖上完成OSPF路由協(xié)議。最短路徑 樹的樹干長(zhǎng)度代表OSPF路由器至每一個(gè)目的地路由器的距離，即OSPF的Cost,計(jì)算方法如 式l:Cost = 100X 10*ν鏈路帶寬（1)，其中，鏈路帶寬Kbps來表示。可w看出，OSPF的Cost與 鏈路帶寬成反比，帶寬越高，Cost越小，表示0SPF到目的地的距離越近。鏈路狀態(tài)路由算法 是0SPF路由協(xié)議的基礎(chǔ)，該算法易出現(xiàn)不同路由節(jié)點(diǎn)使用的鏈路狀態(tài)信息不一致的問題。 在0SPF網(wǎng)絡(luò)，路由的計(jì)算不是簡(jiǎn)單的把源地址與目的地址進(jìn)行關(guān)聯(lián)運(yùn)么簡(jiǎn)單，需要考慮到 許多因素，W確定一條最佳路徑。整個(gè)0SPF路由計(jì)算過程可分為:鄰接關(guān)系建立一DR/BDR選 舉^發(fā)送LSA^創(chuàng)建路由表^維護(hù)路由表運(yùn)五大基本步驟。每臺(tái)路由器都使用SPF算法計(jì)算 出一棵W自己為根的最短路徑樹，運(yùn)棵樹給出了到自治系統(tǒng)中各路由節(jié)點(diǎn)的路由，外部路 由信息為葉子路由節(jié)點(diǎn)，外部路由可由廣播它的路由器進(jìn)行標(biāo)記W記錄關(guān)于自治系統(tǒng)的額 外信息。顯然，各個(gè)路由器各自得到的路由表是不同的。所謂"鄰接關(guān)系A(chǔ)djacen巧是指0SPF 路由器W交換路由信息為目的，在所選擇的相鄰路由器之間建立的一種關(guān)系。在0SPF中，鄰 居化i g化or和鄰接Ad j acency是兩個(gè)不同的概念。0SPF路由器啟動(dòng)后，便會(huì)通過0SPF接口定 期(默認(rèn)為10秒）向外發(fā)送化11〇報(bào)文。收到化11〇報(bào)文的0SPF路由器會(huì)檢查報(bào)文中所定義的 參數(shù)，如果雙方一致就會(huì)形成鄰居關(guān)系。但形成鄰居關(guān)系的雙方不一定都能形成鄰接關(guān)系， 運(yùn)要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)類型而定。只有當(dāng)雙方成功交換數(shù)據(jù)庫(kù)描述DD(Database Description)報(bào) 文，交換LSA并達(dá)到LSDB的同步之后，才形成真正意義上的鄰接關(guān)系。如果在設(shè)定的期限(默 認(rèn)為40秒）內(nèi)沒有收到某0SPF路由器發(fā)來的化11〇報(bào)文，則認(rèn)為該0SPF路由器無效。具體步 驟是:路由器首先發(fā)送擁有自身ID信息化oopback端口或最大的IP地址）的化11〇報(bào)文，與之 相鄰的路由器如果收到運(yùn)個(gè)化11〇報(bào)文，就將運(yùn)個(gè)報(bào)文內(nèi)的ID信息加入到自己的化11〇報(bào)文 內(nèi)。然后在后面發(fā)送的化11〇報(bào)文中就包括了原來所接收到的鄰居路由器的ID信息。如果路 由器的某端口收到從其它路由器發(fā)送的含有自身ID信息的Hello報(bào)文，則它根據(jù)該端口所 在網(wǎng)絡(luò)類型確定是否可W與對(duì)端路由器建立鄰接關(guān)系。
[0012] 作為一種典型的鏈路狀態(tài)的路由協(xié)議，0SPF還得遵循鏈路狀態(tài)路由協(xié)議的統(tǒng)一算 法。當(dāng)路由器初始化或當(dāng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生變化(例如增減路由器、鏈路狀態(tài)發(fā)生變化等)時(shí)，路 由器會(huì)產(chǎn)生鏈路狀態(tài)廣播數(shù)據(jù)報(bào)文LSA，該數(shù)據(jù)報(bào)文里包含路由器上所有相連鏈路，也即為 所有端口的狀態(tài)信息。所有路由器會(huì)通過泛洪方式來交換鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)。在運(yùn)個(gè)過程中，路 由器與路由器之間首先利用化11〇報(bào)文的ID信息確認(rèn)主從關(guān)系，然后主從路由器相互交換 部分鏈路狀態(tài)信息。每個(gè)路由器對(duì)信息進(jìn)行分析比較，如果收到的信息有新的內(nèi)容，路由器 將要求對(duì)方發(fā)送完整的鏈路狀態(tài)信息。運(yùn)個(gè)狀態(tài)完成后，路由器之間建立完全鄰接關(guān)系，同 時(shí)各鄰接路由器擁有自己獨(dú)立的、完整的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)。
[0013] 創(chuàng)建路由表。路由表是依據(jù)鏈路狀態(tài)庫(kù)來建立的。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)重新穩(wěn)定下來，也可W說 0SPF路由協(xié)議收斂下來時(shí)，所有的路由器會(huì)根據(jù)其各自的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SPF (最短路徑優(yōu)先)算法計(jì)算并創(chuàng)建路由表。0SPF路由器依據(jù)鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容，獨(dú)立地 用SPF算法計(jì)算出到每一個(gè)目的網(wǎng)絡(luò)的路徑，并將路徑存入路由表中。該路由表中包含路由 器到每一個(gè)可到達(dá)目的地的開銷W及到達(dá)該目的地所要轉(zhuǎn)發(fā)的下一個(gè)路由器(next-hop)。 0SPF利用開銷來計(jì)算路由路徑性能的，開銷最小者即為最短路徑。在配置0SPF路由器時(shí)可 根據(jù)實(shí)際情況，如鏈路帶寬、時(shí)延等設(shè)置鏈路的開銷大小;開銷越小，則該鏈路被選為路由 的可能性越大。運(yùn)里的開銷是根據(jù)鏈路類型來計(jì)算的，不同的鏈路類型對(duì)應(yīng)的開銷值不一 樣。
[0014] 維護(hù)路由信息。當(dāng)鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，0SPF通過泛洪過程廣播網(wǎng)絡(luò)上的其它路 由器。OSPF路由器接收到包含有新信息的鏈路狀態(tài)更新報(bào)文，將更新自己的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù) 庫(kù)，然后用SPF算法重新計(jì)算路由表。在重新計(jì)算過程中，路由器繼續(xù)使用舊路由表，直到 SPF完成新的路由表計(jì)算。新的鏈路狀態(tài)信息將發(fā)送給其它路由器。值得注意的是，即使鏈 路狀態(tài)沒有發(fā)生改變，0SPF路由信息也會(huì)自動(dòng)更新，默認(rèn)時(shí)間為30分鐘。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路通斷變化頻繁、持續(xù)時(shí)間短，直接使 用開放式最短路徑生成樹協(xié)議0SPF協(xié)議會(huì)造成收斂速度過慢，開銷過大等缺陷，提供一種 收斂速度快，路由協(xié)議開銷小，能適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)斷續(xù)連通情況，改進(jìn)0SPF路由計(jì)算方法，W 改進(jìn)現(xiàn)有路由計(jì)算方法無法適應(yīng)鏈路斷續(xù)連通問題的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通的方法。
[0016] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下： 一種適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟诎ㄈ缦虏襟E:（1) 在斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)通過測(cè)控鏈路接收各路由節(jié)點(diǎn)Ξ維位置信息，得到 預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)矩陣，并根據(jù)鏈路信號(hào)衰減公式計(jì)算得出鏈路狀態(tài)信息和本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè) 鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，提前計(jì)算確定每條鏈路在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間所有的狀態(tài)，把 計(jì)算得出的本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表存入緩存中；（2)路由節(jié)點(diǎn)待發(fā) 送分組通過通斷各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)變化及變化時(shí)刻，將計(jì)算出的鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài)信 息數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入預(yù)測(cè)路由計(jì)算矩陣中；（3)在鏈路變化時(shí)刻，路由節(jié)點(diǎn)間通過交互鏈路狀態(tài) 信息，判斷交互鏈路信息是否與預(yù)測(cè)路由表一致，若不一致，則洪泛錯(cuò)誤鏈路信息；（4)在預(yù) 測(cè)鏈路變化時(shí)刻，若鏈路狀態(tài)預(yù)測(cè)是由斷到通狀態(tài)，則向上述路由節(jié)點(diǎn)的鄰居發(fā)送判斷鏈 路情況的交互報(bào)文hello, W是否收到hello報(bào)文回復(fù)來判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一致， 若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間沒有互相交互新的鏈路狀態(tài)信息，則將得知際鏈路狀態(tài)情況與預(yù)測(cè)一致 的判斷標(biāo)識(shí)置為Y; (5)在開放式最短路徑生成樹協(xié)議0SPF達(dá)到充滿FU化狀態(tài)，各個(gè)路由節(jié) 點(diǎn)得到實(shí)際鏈路狀態(tài)矩陣后，直接使用原有預(yù)測(cè)路由表;若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間有交互新的鏈 路狀態(tài)信息，或者收到網(wǎng)絡(luò)洪泛鏈路信息與預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)信息不一致的，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)則 按更新后的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，重新計(jì)算出實(shí)際路由表，替換預(yù)測(cè)路由表。Y為"是"狀態(tài)。
[0017] 本發(fā)明有益效果在于： 1、路由節(jié)點(diǎn)可快速更新路由表。本發(fā)明是在航天器的位置狀況可預(yù)測(cè)的情況下，斷續(xù) 連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)首先接收路由節(jié)點(diǎn)Ξ維位置信息，根據(jù)鏈路信號(hào)衰減公式可 計(jì)算得出鏈路狀態(tài)信息；將鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入預(yù)測(cè)路由計(jì)算矩 陣中，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)在計(jì)算得出本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，存入緩存 中；通過通斷變化及變化時(shí)刻，提前計(jì)算確定每條鏈路在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間所有的狀態(tài)，可 快速更新路由表。
[0018] 2、利于空間斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明由預(yù)測(cè)路由表可W得知鏈路變化的時(shí) 刻及通斷情況。為保證預(yù)測(cè)路由表的準(zhǔn)確性，在鏈路變化時(shí)刻，路由節(jié)點(diǎn)間通過交互鏈路狀 態(tài)信息，判斷是否與預(yù)測(cè)一致。若不一致，則洪泛錯(cuò)誤鏈路信息；路由節(jié)點(diǎn)處于試探 (Attempt)狀態(tài)時(shí)，此時(shí)路由節(jié)點(diǎn)沒有與鄰居路由節(jié)點(diǎn)建立鏈接，此時(shí)本路由節(jié)點(diǎn)與鄰居路 由節(jié)點(diǎn)的鏈路狀態(tài)是斷開狀態(tài)，并且希望與鄰居路由節(jié)點(diǎn)建立鄰接關(guān)系W交互鏈路狀態(tài)信 息庫(kù)。在預(yù)測(cè)的鏈路變化時(shí)刻鏈路狀態(tài)如果是預(yù)測(cè)由斷到通，在運(yùn)一狀態(tài)向鄰居發(fā)送hello 報(bào)文可判斷鏈路情況，通過是否收到hello報(bào)文回復(fù)可W判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一致； 在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r可由一系列時(shí)間圖表示，在任何的時(shí)間點(diǎn)t，拓?fù)鋱D 中的每條邊都有一個(gè)代價(jià)，由位置信息根據(jù)信號(hào)衰減公式可計(jì)算得出結(jié)果。由此可W建立 任意時(shí)刻的拓?fù)錉顟B(tài)矩陣，然后通過使用最短路徑算法計(jì)算得出路由，表利于空間斷續(xù)連 通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。
[0019] 收斂速度快，路由協(xié)議開銷小，能適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)斷續(xù)連通情況。本發(fā)明提供的路由 方法根據(jù)衛(wèi)星軌道變化情況來更新路由表，因此計(jì)算量大幅減少，路由協(xié)議開銷小，協(xié)議收 斂速度快，適合計(jì)算能力受限的空間網(wǎng)絡(luò)，克服了傳統(tǒng)0SP刊辦議定時(shí)發(fā)送hello報(bào)文，每次 都要根據(jù)返回的鏈路聯(lián)通狀態(tài)更新路由表，計(jì)算量大，適合地面網(wǎng)絡(luò)，但不適合計(jì)算能力受 限的空間網(wǎng)絡(luò)的缺陷。本發(fā)明路由節(jié)點(diǎn)處于2-way狀態(tài)時(shí)，此時(shí)路由節(jié)點(diǎn)已經(jīng)與鄰居路由節(jié) 點(diǎn)建立了鄰接關(guān)系，此時(shí)本路由節(jié)點(diǎn)與鄰居路由節(jié)點(diǎn)的鏈路保持了連通狀態(tài)。在預(yù)測(cè)鏈路 變化的時(shí)刻鏈路狀態(tài)如果是預(yù)測(cè)由通到斷，在運(yùn)一狀態(tài)向鄰居發(fā)送hello報(bào)文可判斷鏈路 情況，通過是否收到hello報(bào)文回復(fù)可W判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一致。若相鄰路由節(jié)點(diǎn) 間沒有互相交，互新的鏈路狀態(tài)信息，則可得知實(shí)際鏈路狀態(tài)情況與預(yù)測(cè)的一致，將標(biāo)識(shí)置 為Y。在即化狀態(tài)后，通過判斷標(biāo)識(shí)為Y，即可直接使用預(yù)測(cè)路由表。否則，若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間 有交互新的鏈路狀態(tài)信息，或者收到網(wǎng)絡(luò)洪泛的與預(yù)測(cè)不一致的鏈路狀態(tài)信息，則表明實(shí) 際鏈路狀態(tài)信息與預(yù)測(cè)的不一致。需按更新后的鏈路狀態(tài)信息庫(kù)，重新計(jì)算出實(shí)際路由表， 替換預(yù)測(cè)路由表使用。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本發(fā)明適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǜ倪M(jìn)0SPF路由流程 示意圖。
[0021] 圖2為路由更新時(shí)間圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面將結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0023] 改進(jìn)0SPF協(xié)議主要的改進(jìn)思想是在航天器的位置狀況可預(yù)測(cè)的情況下，可W通過 提前計(jì)算確定每條鏈路在整個(gè)空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行期間所有的狀態(tài)，包括通斷變化及變化時(shí) 亥IJ?？芍谡麄€(gè)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)間內(nèi)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝闆r可由一系列時(shí)間圖表示，在任何的時(shí)間點(diǎn)t， 拓?fù)鋱D中的每條邊都有一個(gè)代價(jià)，由位置信息根據(jù)信號(hào)衰減公式可計(jì)算得出結(jié)果。由此可 W建立任意時(shí)刻的拓?fù)錉顟B(tài)矩陣，然后通過使用最短路徑算法計(jì)算得出路由表。改進(jìn)0SPF 協(xié)議運(yùn)行時(shí)，若路徑上的任意一條鏈路發(fā)生變化，由斷到通，或由通到斷，都會(huì)立即重新更 新路由表，選定新的傳輸路徑。
[0024] 參閱圖1。在W下描述的實(shí)施例中，適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?法，主要包括如下步驟： (1)在斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)通過測(cè)控鏈路接收各路由節(jié)點(diǎn)Ξ維位置信 息，得到預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)矩陣，并根據(jù)鏈路信號(hào)衰減公式計(jì)算得出鏈路狀態(tài)信息和本路由節(jié) 點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，提前計(jì)算確定每條鏈路在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間所有的 狀態(tài)，把計(jì)算得出的本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表存入緩存中，將計(jì)算出 的鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)； (2) 路由節(jié)點(diǎn)待發(fā)送分組通過通斷各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)變化及變化時(shí)刻，將鏈路狀態(tài)信息存 入鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入預(yù)測(cè)路由計(jì)算矩陣中中； (3) 在鏈路變化時(shí)刻，路由節(jié)點(diǎn)間通過交互鏈路狀態(tài)信息，判斷交互鏈路信息是否與預(yù) 測(cè)路由表一致，若不一致，則洪泛錯(cuò)誤鏈路信息； (4) 在預(yù)測(cè)鏈路變化時(shí)刻，若鏈路狀態(tài)預(yù)測(cè)是由斷到通狀態(tài)，則向上述路由節(jié)點(diǎn)的鄰居 發(fā)送判斷鏈路情況的hello數(shù)據(jù)報(bào)文，hello數(shù)據(jù)報(bào)文W是否收到hello報(bào)文回復(fù)來判斷是 否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一致，若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間沒有互相交互新的鏈路狀態(tài)信息，則將得到 地的鏈路狀態(tài)情況與預(yù)測(cè)一致的判斷標(biāo)識(shí)置為Y; (5) 在開放式最短路徑生成樹協(xié)議0SPF達(dá)到充滿FU化狀態(tài)，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)得到實(shí)際鏈 路狀態(tài)矩陣后，直接使用原有預(yù)測(cè)路由表;若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間有交互新的鏈路狀態(tài)信息，或 者收到網(wǎng)絡(luò)洪泛鏈路信息與預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)信息不一致的，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)則按更新后的鏈路 狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，重新計(jì)算出實(shí)際路由表，替換預(yù)測(cè)路由表。
[0025] 具體包括W下步驟： (1)通過通斷變化及變化時(shí)刻，提前計(jì)算確定每條鏈路在整個(gè)空間網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行期間 所有的狀態(tài)。由外部輸入斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送端的鏈路狀態(tài)信息，通過斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng) 絡(luò)傳輸?shù)礁鱾€(gè)路由節(jié)點(diǎn)，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)首先接收路由節(jié)點(diǎn)Ξ維位置信息，根據(jù)鏈路信號(hào)衰 減公式計(jì)算得出鏈路狀態(tài)信息和本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，將計(jì)算得 出的本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表存入緩存中，并通過計(jì)算預(yù)測(cè)路由表和 鏈路狀態(tài)信息獲得預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)矩陣。
[0026] 鏈路信號(hào)衰減公式按如下方法計(jì)算得到： 接收端所接收的功率取決于發(fā)送端的發(fā)射功率、收/發(fā)天線增益W及電波在自由空間 的傳播損耗等因素。損耗包括自由空間損耗，雨衰和大氣損耗。由電波在自由空間中的傳 播，接收端的接收功率Pr為：
(1) 式(1)中，Ρτ為發(fā)射功率;Gt為發(fā)射天線增益;Gr為接收天線增益;d為電波的傳播距離;λ 為所選電波的波長(zhǎng)。鏈路信號(hào)衰減公式中，定義自由空間傳播損耗Lf，并W分貝表示，有：
段）
[0027] 在星間鏈路中，電波還可能穿過電離層和對(duì)流層，對(duì)其影響如同傳統(tǒng)的衛(wèi)星通信 一樣，也是采用經(jīng)驗(yàn)值的做法，預(yù)先留出一定的功率余量。
[002引基于上述分析，在所考慮星間鏈路中，口1、61、6[^八均相同，唯一不同的量為星間距 離的鏈路長(zhǎng)度d。因此，在星間鏈路信號(hào)衰減特性研究中，只需計(jì)算d即可。 經(jīng)分析傳輸路徑為自由宇宙空間，因此噪聲及各種衰落相對(duì)地面通信較為簡(jiǎn)單?？臻g 傳輸損耗包括自由空間的傳播損耗Lf和天線方向跟蹤誤差損耗Lt。 首先考慮如何計(jì)算自由空間損耗Lf，根據(jù)式(2)可W得出自由空間損耗Lf的地值，即： [LF]=92.44+201gd+201gf (3) 其中d為星間距離，單位為km;f為載波頻率(GHz);c = 3Xl〇V/s。 計(jì)算出的自由損耗LF經(jīng)地值與實(shí)際值的轉(zhuǎn)換，
(4) 然后與信源發(fā)出的信號(hào)相乘，其輸出就是經(jīng)自由空間損耗后的傳播信號(hào)。 (2) 發(fā)送分組將鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入預(yù)測(cè)路由計(jì)算矩陣中，各 個(gè)路由節(jié)點(diǎn)在計(jì)算得出本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表并存入緩存中； (3) 由預(yù)測(cè)路由表可W得知鏈路變化的時(shí)刻及通斷情況。為保證預(yù)測(cè)路由表的準(zhǔn)確性， 在鏈路變化時(shí)刻，路由節(jié)點(diǎn)間通過交互鏈路狀態(tài)信息，判斷是否與預(yù)測(cè)一致;若不一致，貝U 洪泛錯(cuò)誤鏈路信息； (4) 各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)在收到鄰居的交互化11〇報(bào)文之前，鄰居的狀態(tài)為向下Down狀態(tài)，網(wǎng) 絡(luò)上的路由節(jié)點(diǎn)W交互間隔化llointerval規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)送化11〇報(bào)文來查詢鄰居路 由器的狀態(tài)，此時(shí)進(jìn)入試探Attempt狀態(tài)。路由節(jié)點(diǎn)處于Attempt狀態(tài)時(shí)，此時(shí)路由節(jié)點(diǎn)沒有 與鄰居路由節(jié)點(diǎn)建立鏈接，此時(shí)本路由節(jié)點(diǎn)與鄰居路由節(jié)點(diǎn)的鏈路狀態(tài)是斷開狀態(tài)，并且 希望與鄰居路由節(jié)點(diǎn)建立鄰接關(guān)系W交互鏈路狀態(tài)信息庫(kù)。在預(yù)測(cè)的鏈路變化時(shí)刻鏈路狀 態(tài)如果是預(yù)測(cè)由斷到通，在運(yùn)一狀態(tài)各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)向鄰居發(fā)送hello報(bào)文可判斷鏈路情況， 通過是否收到hello報(bào)文回復(fù)可W判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一致； (5) 路由節(jié)點(diǎn)處于2-way狀態(tài)時(shí)，0SPF處理鄰居2-way接收事件，0SPF確認(rèn)鄰接關(guān)系。此 時(shí)本路由節(jié)點(diǎn)已經(jīng)與鄰居路由節(jié)點(diǎn)建立了鄰接關(guān)系，本路由節(jié)點(diǎn)與鄰居路由節(jié)點(diǎn)的鏈路保 持了連通狀態(tài)。處于Down狀態(tài)或者Attempt狀態(tài)的各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)收到鄰居的Hello報(bào)文后立 刻進(jìn)入初始化交互信息Init狀態(tài)。如果收到的鄰居的化11〇報(bào)文中包含自己，說明鄰居已經(jīng) 感知到自己了，運(yùn)時(shí)進(jìn)入到兩路交互2-way狀態(tài)；否則，如果，收到的鄰居的化11〇報(bào)文不包 含自己，則表明是1-way接受，此時(shí)本路由節(jié)點(diǎn)仍然停留在Init狀態(tài)。在預(yù)測(cè)鏈路變化的時(shí) 刻鏈路狀態(tài)如果是預(yù)測(cè)由通到斷，在運(yùn)一狀態(tài)向鄰居發(fā)送hello報(bào)文可判斷鏈路情況，通過 是否收到hello報(bào)文回復(fù)可W判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一致。接著建立鄰接關(guān)系，進(jìn)入到 信息交互開始ExStart狀態(tài)，0SPF完成鄰居信息溝通處理；如果在運(yùn)此過程中收到鄰居的 He 11〇報(bào)文中不再包含自己了，鄰接ok為N，說明鄰居感知不到自己了，運(yùn)時(shí)鄰居狀態(tài)會(huì)回退 到Init狀態(tài)。在達(dá)到ExStart狀態(tài)后開始準(zhǔn)備進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)描述孤(Data Descriptions)報(bào)文 交互，0SPF完成鄰居信息溝通處理，要通過協(xié)商確定主從關(guān)系，進(jìn)入到信息交互Exchange狀 態(tài)。0SPF完成鄰居節(jié)點(diǎn)信息交換后，本路由節(jié)點(diǎn)和鄰居路由節(jié)點(diǎn)雙方開始發(fā)送D巧良文交換 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)LSDB化ink State Data Base)的信息，判斷鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)是否=0,如果是， 直接進(jìn)入充滿FU化狀態(tài)；如果是否，鄰居路由節(jié)點(diǎn)含有自己不存在的鏈路狀態(tài)公告LSA 化ink State Announcement)或者對(duì)方的LSA比自己的新，則向?qū)Ψ桨l(fā)送鏈路狀態(tài)請(qǐng)求LSR 化ink S化te Request)報(bào)文請(qǐng)求完整的LSA，此時(shí)進(jìn)入到Loading狀態(tài)，0SPF完成鄰居節(jié)點(diǎn) 載入處理;傳輸完成之后進(jìn)入到化11狀態(tài)；至此，鄰接關(guān)系完全形成，達(dá)到了最高的充滿狀 態(tài)（目陽(yáng)化L狀態(tài)），得到實(shí)際鏈路狀態(tài)矩陣，兩臺(tái)路由器0SPF鄰居狀態(tài)為即化，將實(shí)際鏈路狀 態(tài)矩陣標(biāo)識(shí)為真。 (6) 若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間沒有互相交互新的鏈路狀態(tài)信息，則可得知實(shí)際鏈路狀態(tài)情況 與預(yù)測(cè)的一致，將標(biāo)識(shí)置為Y。在即化狀態(tài)后，通過判斷標(biāo)識(shí)為Y，即可直接使用預(yù)測(cè)路由表。 否則，若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間有交互新的鏈路狀態(tài)信息，或者收到網(wǎng)絡(luò)洪泛的與預(yù)測(cè)不一致的 鏈路狀態(tài)信息，則表明實(shí)際鏈路狀態(tài)信息與預(yù)測(cè)的不一致。需按更新后的鏈路狀態(tài)信息庫(kù)， 重新計(jì)算出實(shí)際路由表，替換預(yù)測(cè)路由表使用。 參閱圖2。在開始時(shí)刻，各節(jié)點(diǎn)計(jì)算并使用預(yù)測(cè)路由表，此時(shí)為第一張路由表。當(dāng)?shù)竭_(dá)鏈 路的第一次變化時(shí)刻時(shí)，獲得與其它節(jié)點(diǎn)鏈路聯(lián)通狀態(tài)，計(jì)算并更新路由表，此時(shí)為第二張 路由表。當(dāng)?shù)竭_(dá)鏈路的第二次變化時(shí)刻時(shí)，獲得與其它節(jié)點(diǎn)鏈路聯(lián)通狀態(tài)，計(jì)算并更新路由 表，此時(shí)為第Ξ張路由表。在鏈路連通情況可預(yù)知的情況下，可W得到每個(gè)路由更新時(shí)刻的 更新路由表，即在網(wǎng)絡(luò)中任意鏈路發(fā)生通斷變化時(shí)進(jìn)行路由更新。 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，可根據(jù)W上描述的技術(shù)方案W及構(gòu)思，做出其它各種相 應(yīng)的改變W及變形，而所有的運(yùn)些改變W及變形都應(yīng)該屬于本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于包括如下步驟： (1)在斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)通過測(cè)控鏈路接收各路由節(jié)點(diǎn)三維位置信息，得 到預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)矩陣，并根據(jù)鏈路信號(hào)衰減公式計(jì)算得出鏈路狀態(tài)信息和本路由節(jié)點(diǎn)在每 個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，提前計(jì)算確定每條鏈路在整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行期間所有的狀態(tài)， 把計(jì)算得出的本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表存入緩存中；（2)路由節(jié)點(diǎn)待 發(fā)送分組通過通斷各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)變化及變化時(shí)刻，將計(jì)算出的鏈路狀態(tài)信息存入鏈路狀態(tài) 信息數(shù)據(jù)庫(kù)，寫入預(yù)測(cè)路由計(jì)算矩陣中；（3)在鏈路變化時(shí)刻，路由節(jié)點(diǎn)間通過交互鏈路狀 態(tài)信息，判斷交互鏈路信息是否與預(yù)測(cè)路由表一致，若不一致，則洪泛錯(cuò)誤鏈路信息；（4)在 預(yù)測(cè)鏈路變化時(shí)刻，若鏈路狀態(tài)預(yù)測(cè)是由斷到通狀態(tài)，則向上述路由節(jié)點(diǎn)的鄰居發(fā)送判斷 鏈路情況的交互報(bào)文hello,以是否收到hello報(bào)文回復(fù)來判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一 致，若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間沒有互相交互新的鏈路狀態(tài)信息，則將得知際鏈路狀態(tài)情況與預(yù)測(cè) 一致的判斷標(biāo)識(shí)置為"是"狀態(tài)；（5)在開放式最短路徑生成樹協(xié)議0SPF達(dá)到充滿FULL狀態(tài)， 各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)得到實(shí)際鏈路狀態(tài)矩陣后，直接使用原有預(yù)測(cè)路由表;若相鄰路由節(jié)點(diǎn)間有 交互新的鏈路狀態(tài)信息，或者收到網(wǎng)絡(luò)洪泛鏈路信息與預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)信息不一致的，各個(gè) 路由節(jié)點(diǎn)則按更新后的鏈路狀態(tài)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，重新計(jì)算出實(shí)際路由表，替換預(yù)測(cè)路由表。2. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢?外部輸入斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)發(fā)送端的鏈路狀態(tài)信息，通過斷續(xù)連通測(cè)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)礁鱾€(gè)路 由節(jié)點(diǎn)，各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)首先接收路由節(jié)點(diǎn)三維位置信息，根據(jù)鏈路信號(hào)衰減公式計(jì)算得出 鏈路狀態(tài)信息和本路由節(jié)點(diǎn)在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表，將計(jì)算得出的本路由節(jié)點(diǎn) 在每個(gè)鏈路變化時(shí)刻的預(yù)測(cè)路由表存入緩存中，并通過計(jì)算預(yù)測(cè)路由表和鏈路狀態(tài)信息獲 得預(yù)測(cè)鏈路狀態(tài)矩陣。3. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢?在預(yù)測(cè)的鏈路變化時(shí)刻鏈路狀態(tài)如果是預(yù)測(cè)由斷到通，在這一狀態(tài)各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)向鄰居發(fā) 送hello報(bào)文判斷鏈路情況，通過是否收到hello報(bào)文回復(fù)判斷是否與預(yù)測(cè)的鏈路狀態(tài)一 致。4. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于?路由節(jié)點(diǎn)處于2iay狀態(tài)時(shí)，此時(shí)路由節(jié)點(diǎn)已經(jīng)與鄰居路由節(jié)點(diǎn)建立了鄰接關(guān)系，本路由節(jié) 點(diǎn)與鄰居路由節(jié)點(diǎn)的鏈路保持了連通狀態(tài)。5. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢?鏈路信號(hào)衰減公式按如下方法計(jì)算得到： 接收端所接收的功率取決于發(fā)送端的發(fā)射功率、收/發(fā)天線增益以及電波在自由空間 的傳播損耗等因素；損耗包括自由空間損耗，雨衰和大氣損耗；由電波在自由空間中的傳 播，接收端的接收功率Pr為：式（1)中，Ρτ為發(fā)射功率;GT為發(fā)射天線增益;Gr為接收天線增益;d為電波的傳播距離;λ 為所選電波的波長(zhǎng)。6. 如權(quán)利要求5所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟冢?在鏈路信號(hào)衰減公式中，定義自由空間傳播損耗Lf，并以分貝表示，有：7. 如權(quán)利要求6所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于?空間傳輸損耗包括自由空間的傳播損耗Lf和天線方向跟蹤誤差損耗L T;自由空間損耗Lf的 增益分貝值dB為：[Lf] = 92.44+201gd+201gf，其中，d為星間距離，單位為km;f為載波頻率 GHz; c = 3 X 108m/s，計(jì)算出的自由損耗LF經(jīng)dB值與實(shí)際值的轉(zhuǎn)換，，然后與 信源發(fā)出的信號(hào)相乘，其輸出就是經(jīng)自由空間損耗后的傳播信號(hào)。8. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于?各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)在收到鄰居的交互Hello報(bào)文之前，鄰居的狀態(tài)為向下Down狀態(tài)，網(wǎng)絡(luò)上的路 由節(jié)點(diǎn)以交互間隔Hellolnterval規(guī)定的時(shí)間間隔發(fā)送Hello報(bào)文來查詢鄰居路由器的狀 態(tài)，此時(shí)進(jìn)入試探Attempt狀態(tài)。9. 如權(quán)利要求8所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征在于?處于Down狀態(tài)或者Attempt狀態(tài)的各個(gè)路由節(jié)點(diǎn)收到鄰居的Hello報(bào)文后立刻進(jìn)入初始化 交互信息Init狀態(tài)；如果收到的鄰居的Hello報(bào)文中包含自己，說明鄰居已經(jīng)感知到自己 了，這時(shí)進(jìn)入到兩路交互2-way狀態(tài)；如果，收到的鄰居的Hel 1〇報(bào)文不包含自己，則表明是 1 -way接受，此時(shí)本路由節(jié)點(diǎn)仍然停留在Ini t狀態(tài)。10. 如權(quán)利要求1所述的適應(yīng)空間網(wǎng)絡(luò)鏈路斷續(xù)連通網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，其特征?于:0SPF完成鄰居節(jié)點(diǎn)信息交換后，本路由節(jié)點(diǎn)和鄰居路由節(jié)點(diǎn)雙方開始發(fā)送DD報(bào)文交換 鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)LSDB的信息，判斷鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)是否=0，如果是，直接進(jìn)入充滿FULL狀態(tài);如 果是否，鄰居路由節(jié)點(diǎn)含有自己不存在的鏈路狀態(tài)公告LSA或者對(duì)方的LSA比自己的新，則 向?qū)Ψ桨l(fā)送鏈路狀態(tài)請(qǐng)求LSR報(bào)文請(qǐng)求完整的LSA，此時(shí)進(jìn)入到Loading狀態(tài)，0SPF完成鄰居 節(jié)點(diǎn)載入處理;傳輸完成之后進(jìn)入到Ful 1狀態(tài)；至此，鄰接關(guān)系完全形成，達(dá)到了最高的充 滿狀態(tài)，即FULL狀態(tài)，得到實(shí)際鏈路狀態(tài)矩陣，兩臺(tái)路由器0SPF鄰居狀態(tài)為FULL，將實(shí)際鏈 路狀態(tài)矩陣標(biāo)識(shí)為真。
【文檔編號(hào)】H04L12/753GK106059920SQ201610058552
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年1月28日 公開號(hào)201610058552.7, CN 106059920 A, CN 106059920A, CN 201610058552, CN-A-106059920, CN106059920 A, CN106059920A, CN201610058552, CN201610058552.7
【發(fā)明人】李望, 胡建平, 李婷
【申請(qǐng)人】中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所