[发明专利]基于源路由的卫星路由负载均衡算法

权利要求书

1.一种基于源路由的卫星路由负载均衡方法，其特征在于，包括以下步骤:源节点卫星获取网络拓扑信息，其中，所述网络拓扑信息中包括各星间链路带宽占用率；在获取的网络拓扑信息中限定从源节点卫星到目的节点卫星的最小路径搜索范围，并根据所述星间链路带宽占用率在所述限定的最小路径搜索范围内拓扑剪枝，其中，所述拓扑剪枝包括将星间链路带宽占用率超过预定义阈值的链路的权值置为0；采用Dijkstra算法在所述拓扑剪枝后的路径搜索范围内寻找最短路径；若所述采用Dijkstra算法寻找最短路径失败，则扩大所述限定的路径搜索范围，在扩大后的路径搜索范围内再次拓扑剪枝并再次采用Dijkstra算法寻找最短路径；若在所述扩大后的路径搜索范围内寻找最短路径失败，则解除路径搜索范围限定，在全网范围内拓扑剪枝并采用Dijkstra算法寻找最短路径；根据所述寻找到的最短路径，编码一方向序列，并将其封装在数据包头部中进行发送。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征还在于，采用Dijkstra算法寻找最短路径包括为拓扑剪枝后的每段链路进行权重赋值，具体为：

其中，weight表示任一段链路的权值，表示该段链路传输时延因子，表示该段链路传播时延因子，表示该段链路存活时间因子，M_g表示极地修正因子，其中，所述极地修正因子M_g表示为：

其中，lat_ij表示卫星当前坐标位置(i，j)对应的地球纬度，β_g表示设定的修正因子；M_p表示功率修正因子，其中，所述功率修正因子表示为：

其中，

表示卫星当前坐标位置(i，j)对应地面区域的相对时间，为卫星当前坐标位置(i，j)对应的地面区域的日出时间，为卫星当前坐标位置(i，j)对应的地面区域的日落时间，GMT表示格林威治时间，D_now表示当前日期序列，log_ij表示卫星当前坐标位置(i，j)对应的地球经度，lat_ij表示卫星当前坐标位置(i，j)对应的地球纬度，β_p表示设定的修正因子；表示人口修正因子，其中，

其中，M_m表示区域互联网使用量统计数据，表示全球区域互联网使用量统计数据中的最大值，为全球区域互联网使用量统计数据中的最小值；

ω₁、ω₂、ω₃分别是传输时延因子、传播时延因子和节点存活时间因子的优化系数。

3.根据权利要求2中所述的方法，其特征还在于，所述是经归一化处理后的因子，具体为：

其中，Q_t表示该段链路实际传输时延，表示全网链路的传输时延的最大值，表示全网链路的传输时延的最小值；

其中，P_t表示链路实际传播时延，表示全网链路传播时延的最大值，表示全网链路传播时延的最小值，在本发明中取0便行；r表示地球半径，h表示卫星轨道高度，N表示卫星轨道平面数，c为光速，为相邻轨道卫星之间的相位差；

其中，为该段链路链路存活时间，表示该段链路关联节点存活时间的归一化值，T_nl表示节点存活时间，表示全网的节点最大存活时间，lat_polar表示北极极地纬度，ω表示卫星角速度，φ表示卫星轨道倾角。

4.根据权利要求1中所述的方法，其特征还在于，编码一方向序列包括以任一节点下一跳发送数据相对于上一跳接收数据的相对发送方向进行编码。