一种分布式星群网络临时组网场景下的路由方法

摘要

本发明提出一种分布式星群网络临时组网场景下的路由方法，包含分簇生成及网络初始化、数据包传输以及新的星座加入或退出步骤，其中分簇生成及网络初始化步骤包含簇头选举和路由表生成步骤，数据包传输步骤包含分簇内的数据包传输和分簇间的数据包传输步骤，可以保证任务能被顺利、高效地执行。

主权项

一种分布式星群网络临时组网场景下的路由方法，其特征在于，包含以下步骤：(1)分簇生成及网络初始化；当有紧急事件发生需要临时组网时，参与该紧急事件的组织机构推选出一个管理者，每个组织机构将自己所管理的星座系统中参与临时组网的卫星信息发送给该管理者，该管理者在收到所有组织机构发送来的参与临时组网的卫星信息之后，将属于同一组织机构的卫星看作是一个分簇；推选出的管理者所绑定的地面网关根据参与临时组网的卫星的运行轨迹为每个分簇选出簇头，分簇之间的信息传输由簇头来完成；计算出每个分簇的簇头并生成路由表，管理者将每个分簇的簇头和路由表信息分发给各个星座的地面网关，非管理者的地面网关在收到这些信息之后，在管理者选出的簇头中再选出一个用于分簇内通信的总簇头节点，总簇头节点计算分簇内所有卫星到各个簇头、以及各个簇头到所有卫星之间的最优传输路径；(2)数据包传输过程；分簇内的数据包传输：当地面控制中心有报文发送给一颗或多颗卫星节点时，首先判断是否可以跟所述卫星直接通信，若存在直接链路，则将报文直接发送给所述卫星；否则，任意找到一颗当前与自身存在直接链路的卫星作为入口卫星，将报文发送给该入口卫星；入口卫星收到报文之后，将其转发给与自身跳数最少的一个簇头节点，然后该簇头节点查找路由表，将报文转发给分簇内的目的节点；当收集卫星节点监测到的信息时，分簇内的各个卫星将自身收集的信息发送到所在分簇的总簇头节点，总簇头节点将收到的数据包进行信息融合，将融合后的信息生成一个新的数据包发送给地面控制中心；分簇间的数据包传输：当第一分簇的地面控制中心跟第二分簇的地面控制中心进行通信时，首先第一分簇的地面控制中心需要找到自己所在分簇内与自身有直接链路的一颗卫星作为入口卫星，然后由该入口卫星按照所维护的分簇内路由表找到自己的负责分簇的簇头节点之间的最优路径，并将数据包转发到该簇头节点；第一分簇中负责分簇的簇头节点收到数据包后，将其转发给第二分簇中负责分簇的簇头，由该簇头查找到本分簇的出口卫星节点，将其转发给该出口卫星节点，并最终由该出口卫星节点将其转发给第二分簇的地面控制中心；(3)新的星座加入或退出；当星座内有节点加入或退出时，该星座的地面网关重新计算受影响的部分路由表或 重新选举簇头；当有新的星座加入或已有的星座退出时，通知管理者，并由管理者的地面网关选举出簇头并计算分簇间的路由表。