[发明专利]一种卫星网络路由方法、装置、设备和存储介质

说明书

本发明提供一种卫星网络路由方法、装置、设备和存储介质，方法包括确定卫星星座中每颗同步轨道GEO卫星的控制区域；获取每颗GEO卫星的控制区域内的多个成员变化快照序列和与每个所述成员变化快照序列对应的多个链路变化快照序列；对所有链路变化快照序列进行叠加处理，得到每个成员变化快照序列对应的至少一个拓扑叠加快照序列；确定每个控制区域内每个拓扑叠加快照序列中与相邻控制区域进行通讯的邻接节点；对每个控制区域内的任意两个邻接节点间的最短路径进行资源配置。本发明的技术方案极大减少了多层卫星网络中星上快照存储量，降低了跨域业务通信时延，同时，避免了卫星间频繁交互底层网络信息而带来的资源浪费。

技术领域

本发明涉及卫星网络技术领域，尤其涉及一种卫星网络路由方法、装置、设备和存储介质。

背景技术

随着空间信息技术的发展，卫星网络在导航定位、通信广播、气象预测等方面发挥的作用越来越重要。

目前的卫星网络中多采用星上处理和交换技术，令各层卫星节点实现地面交换设备功能，卫星节点复杂度过高，负担过大。随着卫星网络规模以及承载业务量的剧增，现有组网方式难以满足卫星网络的性能要求。而软件定义网络(Software Defined Network，SDN)技术在地面通信网中展现出诸多优势。于是，业界提出软件定义卫星网络(SoftwareDefined Satellite Network, SDSN)架构，将SDN技术应用于卫星网络，获得广泛关注。

在SDSN架构中，将卫星网络数据平面和控制平面分离，使卫星节点只具有简单的转发和硬件配置功能，降低了卫星节点的复杂度；卫星网络中的路由计算、资源分配等事项均交由部署SDN控制器的地球同步轨道卫星或地面控制中心完成，减轻了卫星节点的负担。

由于SDSN的研究刚刚起步，目前对流表的路由方法相关的研究相对较少，通常借鉴卫星网络中常用的路由方法。其中，卫星网络中常用的路由方法可以根据所使用的网络拓扑形式分为动态拓扑路由、虚拟节点路由和快照路由三大类。动态拓扑路由要求卫星节点之间频繁交换网络拓扑信息，对星上处理能力要求较高，系统开销大。而虚拟节点路由在实际应用中尚存在一些问题。对于卫星网络空间段，卫星节点间的连接关系、传播时延可以预知。快照路由算法就是利用卫星网络的周期性，按时间段从实时变化的星座中提取出多个拓扑快照序列，每个网络中的拓扑快照序列被看作静止不变，从而分时段计算路由。快照路由算法虽然会占用一定的星上存储空间，但消除了卫星节点之间的拓扑信息交换，从而降低了星上处理负担，减少了信令开销。因此，快照路由是最为合理易于实现的一种方法。

但是，由于在SDSN架构等多层卫星网络中，星间链路的拆建更为频繁，星座周期增长，从而应用传统的快照划分方法将产生大量快照，而且将会存在大量的快照碎片，在此快照下为业务计算路由将导致其频繁切换路由表，带来极大的时延抖动，而且带来的星上存储压力将不容忽视，所以在SDSN 架构很少使用快照路由，且由于SDSN架构的控制器可以实时获取到底层卫星网络的状态，所以SDSN架构中更多地使用动态路由算法。但由于跨域业务的存在，这种动态路由算法将会带来极大时延，而且控制器间会频繁的交互各自网络状态，造成资源的浪费。

因此，如何减少多层卫星网络中星上快照存储量、减少快照切换，降低跨域业务通信时延、资源浪费是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种卫星网络路由方法、装置、设备和存储介质，以减少多层卫星网络中星上快照存储量、减少快照切换，降低跨域业务通信时延、资源浪费。

基于上述目的，本发明提供了一种卫星网络路由方法，包括：

确定卫星星座中每颗同步轨道GEO卫星的控制区域；

获取每颗GEO卫星的控制区域内的多个成员变化快照序列和与每个所述成员变化快照序列对应的多个链路变化快照序列；