[发明专利]一种低轨异构卫星网络路由方法及系统

权利要求书

1.一种低轨异构卫星网络路由方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1)、建立低轨异构卫星网络系统模型；低轨异构卫星网络系统模型中低层卫星采用极轨道星座，高层卫星采用Walker星座；异构卫星网络系统模型中对于即将进入极区的卫星，关闭相邻轨间链路，提前开启横向跨轨链路；对于即将走出极区的卫星，提前关闭横向跨轨链路，开启相邻轨间链路；

步骤2)、对低轨异构卫星网络系统模型中传输的数据包进行初始化，得到数据包初始化状态，根据数据包初始状态循环遍历路径得到最佳路由路径；

当高纬度跨轨卫星间距离比低纬度相邻轨间链路短，在高纬度地区增加横向跨轨链路ISL，低纬度地区采用斜向链路；在同一时刻，与同一颗高层卫星建立层间链路的低层卫星构成一个低层卫星组，该高层卫星作为组管理者，采取最长可见时间作为层间切换策略；

步骤3)、在最佳路由路径中，当低层卫星失效时，采用高层卫星代替该失效低层卫星，当高层卫星失效时，由移动Agent暂代该高层卫星，当下一颗同轨卫星运动到当前高层卫星位置时，移动Agent将路由表及数据包转交至当前高层卫星位置的高层卫星，从而实现低轨异构卫星网络路由。

2.根据权利要求1所述的一种低轨异构卫星网络路由方法，其特征在于，当高层卫星失效之前，生成移动Agent，移动Agent迁移结束后，在下一颗高层卫星上，如果移动Agent存在链路询问信息，产生应答给询问节点；同时，所携带的路由表信息在新的环境中创建路由表；对所携带的路由更新信息包进行处理，更新本环境下的路由表项。

3.根据权利要求2所述的一种低轨异构卫星网络路由方法，其特征在于，移动Agent可接收相连ISL卫星节点的链路询问，也可接收来自其它卫星的路由更新信息包，并在迁移之前复制本卫星上的路由表信息，然后该移动Agent将这些信息带到下一颗假定进入该移动Agent可接收的链路区域的同轨道卫星上。

4.根据权利要求2所述的一种低轨异构卫星网络路由方法，其特征在于，若剩余跳数不为0，则继续生成路由更新信息包并发送；若为0，则更新路由表后丢弃；若不可达，则修改路由表项。

5.根据权利要求1所述的一种低轨异构卫星网络路由方法，其特征在于，根据数据包初始状态循环遍历路径得到最佳路由路径：

1)、根据贪婪策略选择一个行为a，a表示在当前卫星节点s下选择的链路；

2)、执行该行为a，获取相应的奖励值R，该行为结束后的状态s’；

其中奖励值R根据以下公式计算：

其中，r_c是绝对值比较大的负数，-1用来累积经过的路径节点；

3)、根据每个动作结束后的状态s’更新学习参数Q，根据更新后的学习参数Q判断是否到达目的状态，若到达目的状态则将状态s’更新当前状态s，得到最佳路径，若未到达目的状态，则重复1)-2)-3)直至获得到达目的状态的s’。

6.一种低轨异构卫星网络路由系统，其特征在于，包括网络系统模型模块、初始化模块和路由模块；

网络系统模型模块用于根据卫星构建参数建立低轨异构卫星网络系统模型，低轨异构卫星网络系统模型中低层卫星采用极轨道星座，高层卫星采用Walker星座；异构卫星网络系统模型中对于即将进入极区的卫星，关闭相邻轨间链路，提前开启横向跨轨链路；对于即将走出极区的卫星，提前关闭横向跨轨链路，开启相邻轨间链路；初始化模块对低轨异构卫星网络系统模型的数据包进行初始化，得到数据包初始化状态，根据数据包初始状态循环遍历路径得到最佳路由路径，当高纬度跨轨卫星间距离比低纬度相邻轨间链路短，在高纬度地区增加横向跨轨链路ISL，低纬度地区采用斜向链路；在同一时刻，与同一颗高层卫星建立层间链路的低层卫星构成一个低层卫星组，该高层卫星作为组管理者，采取最长可见时间最为层间切换策略；路由模块根据选定的最佳路由路径，当低层卫星失效时，采用高层卫星代替该失效低层卫星，当高层卫星失效时，由移动Agent暂代该高层卫星，当下一颗同轨卫星运动到当前高层卫星位置时，移动Agent将路由表及数据包转交至当前高层卫星位置的高层卫星，从而实现低轨异构卫星网络路由。