[发明专利]一种基于GEO/LEO卫星网络的数据传输方法

说明书

本发明属于数据传输技术领域，公开了一种基于GEO/LEO卫星网络的数据传输方法，包括：GEO卫星定期地向外发送hello数据包，数据包中包含有GEO卫星节点的id以及其他字段；当LEO接收到GEO发送的hello数据包后，计算数据包在传输过程中的时延值；当LEO卫星节点没有GEO接入卫星节点时，则通过同轨道卫星节点进行数据中继传输；当GEO卫星节点接收到LEO卫星传来的数据包，判断LEO卫星节点发送来的数据包中的接入卫星字段；判断本卫星节点的id是否为3或4节点；地面站接受GEO传输的数据并进行相应的处理。本发明实现了对LEO卫星中产生数据的实时传输，实现了对接入卫星的实时更新与检测。

技术领域

本发明属于数据传输技术领域，尤其涉及一种基于GEO/LEO卫星网络的数据传输方法。

背景技术

随着航天技术的发展，空间卫星技术在国防和民用领域也得到了快速的发展。卫星网络在地理勘测、气象预警、自然灾害救援以及通信等方面有广泛的应用。同地面网络相比，卫星网络不受高山、河流以及建筑物等地理环境的限制，能够在广阔的范围内实现数据的传输。卫星间进行通信时，数据的传输介质可视为真空，传输环境对数据传输的影响较小，同时空间网络中节点间的距离较远，传输时延对数据传输的影响较为显著。在空间卫星网络中，LEO卫星距地面较近，绕地循环周期较短，能够很好的进行地理、气象信息的收集。同时，LEO卫星的循环周期短、移动速度快以及覆盖面积小等特点也导致了向地面发送数据的时间很短，通常只有几分钟，因此在短时间内LEO卫星很难将收集的数据传向地面。地球同步轨道卫星在数据传输、覆盖区域等方面具有良好的性能，只需要三颗卫星即可对地球中低纬地区实现覆盖，通过地球同步轨道卫星与LEO卫星网络的联合通信，采用合适的无线中继策略能够将LEO卫星网络所收集到的数据进行实时传输。当卫星网络用于通信时，通信的信息具有多样性，对传输链路情况有着不同的需求。在卫星网络中，网络的拓扑结构变化比较快，采用基于静态拓扑结构路由算法选取的路径，放眼于在全局时，则不一定是最优的路径。一种基于GEO中继网络的DTN路由算法，该算法通过对下一跳路由的实时更新，并根据预计交付时间和预计交付成本来获取传输的最优路径。在GEO/LEO双层卫星网络中提出了一种数据驱动的路由算法，该路由算法通过流量传输均衡和区域划分的方法对数据进行传输，在该算法中由轨道头结点对本轨道的路由进行管理。然而，由于卫星的移动性，使得轨道头结点无法一直处于GEO卫星节点的覆盖范围内。结合LEO卫星的实时传输信息的优点与GEO卫星较强计算能力的优点，提出了SARA(自治路由算法)算法。利用ISL(星间链路)的连通性规则来划分网络拓扑和计算路由。算法具有自治性，具有更好的抗毁性，可以减少信息负载，增加数据包的正确传输率，提高了网络处理故障节点的能力。一种基于流量预测的动态路由算法—TPDR算法，该算法具有双层架构，包括LEO层和GEO层，TPDR算法支持新的节点加入网络，同时基于流量的预测防止管理节点超负荷。主要解决2个问题：处理动态接入新节点问题、解决管理节点负载问题。TPDR算法可以支持新节点加入网络中，可以保证高实时性和数据完整性，可以减少端到端的时延，可以减少丢包率。

综上所述，现有技术存在的问题是：LEO卫星网络数据的传输时间短。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于GEO/LEO卫星网络的数据传输方法。

本发明是这样实现的，一种基于GEO/LEO卫星网络的数据传输方法，所述基于GEO/LEO卫星网络的数据传输方法包括以下步骤：

步骤一，GEO卫星定期地向外发送hello数据包，数据包中包含有GEO卫星节点的id以及其他字段；

步骤二，当LEO接收到GEO发送的hello数据包后，计算数据包在传输过程中的时延值，若LEO收到多个hello数据包，则比较不同GEO卫星节点发送数据包的传输时延，传输时延小，则表明GEO卫星节点距LEO卫星节点较近；传输时延大，则表明GEO卫星节点距LEO卫星节点较远；