[发明专利]基于区域划分的卫星网络星间链路故障恢复方法

摘要

基于区域划分的卫星网络星间链路故障恢复方法，首先通过将链路故障概率添加到路径代价公式中，以此避开故障率较高的链路，尽可能的使业务所选择的路径不会发生故障；然后将卫星网络划分为8个不同的区域，监测卫星网络拓扑，当卫星网络中出现链路故障后，在一个小范围的区域中，进行重路由，为故障链路寻找合适的替代路径，所有经过故障链路的业务都可以通过替代路径转发；当区域内无合适的替代路径时，采用带有限制条件的洪泛法，发送洪泛信息，为业务寻找合适的转发路径。本方法使得卫星网络中的业务尽量避开故障链路，而发生链路故障后，可以快速查找替代路径，缩小链路故障恢复所需时延，降低资源浪费，从而大大提升卫星网络的通信效率。

主权项

一种基于区域划分的卫星网络星间链路故障恢复方法，其特征在于该故障恢复方法的具体执行步骤如下：步骤1.收集链路状态信息，并加载链路故障概率模型；步骤2.根据所收集到的链路状态信息，使用集中式路由算法，根据改进后的路径代价公式来计算并得到路由表；其中，卫星节点i和卫星节点j之间的链路故障概率为Pi,j，k为任意大于0的常数，Delayi,j表示星间链路Linki,j的时延，步骤3.对于所有的卫星节点i属于区域S，1≤i≤n，1≤S≤8，假设n为网络中的卫星节点的个数，S为区域编号，则将由链路状态信息形成的区域S的链路状态信息表以及步骤2中计算所得到的路由表发送到卫星节点i；步骤4.根据由路由表得到的路径进行数据包发送工作，并同时监测网络拓扑的变化情况；步骤5.通过网络拓扑监测，如果发现网络拓扑无变化，则转步骤4，继续进行网络拓扑监测，否则继续下面的步骤；步骤6.检查引发网络拓扑变化的是否是链路故障问题，如果不是链路故障问题，则说明正常的星间链路切换引起了网络拓扑变化，路由表需要重新计算，转步骤12；如果是链路故障问题，则继续下面的步骤；步骤7.根据故障链路两端的卫星节点，判断故障链路是属于区域内故障链路还是属于区域间故障链路，若为区域间故障链路，转步骤10，若为区域内故障链路，继续下面的步骤；步骤8.启动区域内的重路由，根据区域的链路状态信息表，快速地为故障链路查找替代路径，进行链路故障恢复；步骤9.如果替代路径查找成功，则保存替代路径并将所有需要经过故障链路的数据包通过替代路径进行传送，并转步骤4，继续网络拓扑监测工作，否则，继续下面的步骤；步骤10.启用带限制条件的洪泛法，即为洪泛信息添加生命值life，洪泛信息最多可被转发life次；若当前卫星节点仍未收到成功应答信息，则放弃当前方向的探测；当前卫星节点无法通过故障链路发送数据包，故当前卫星节点通过向邻居卫星节点发送洪泛信息，来探测能将数据包发送到目的卫星节点的卫星节点；步骤11.如果发送洪泛信息的当前卫星节点收到成功应答信息，则将数据包发送到应答卫星节点，转步骤4，继续网络拓扑监测工作，如果直到最后都没有收到成功应答信息，则丢弃数据包，转步骤4，继续网络拓扑监测；步骤12.由于网络拓扑发生变化，本次路由过程结束。