本發(fā)明屬于衛(wèi)星通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的路由方法，具體涉及一種基于分組數(shù)據(jù)預(yù)存儲(chǔ)和分段傳輸?shù)碾p層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由方法，可用于雙層衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)。

背景技術(shù)：

衛(wèi)星通信在通信領(lǐng)域具有全天候、近實(shí)時(shí)、不受地理環(huán)境的限制、不受地域遠(yuǎn)近的限制等優(yōu)勢(shì)，隨著衛(wèi)星星上處理技術(shù)和交換技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在的衛(wèi)星已經(jīng)能夠提供星間和星地的雙向通信服務(wù)，并且能夠在廣闊區(qū)域甚至全球范圍內(nèi)獲取和快速傳遞大容量信息。因此，具有星間鏈路的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)可以為未來(lái)航天、導(dǎo)航、遠(yuǎn)洋通信、應(yīng)急救援等重大應(yīng)用提供大容量、高質(zhì)量、高可靠性和多樣化的通信服務(wù)。目前衛(wèi)星組網(wǎng)主要有基于單層布星和多層布星的兩種組網(wǎng)方式，基于單層布星的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)是依靠單一軌道上的衛(wèi)星構(gòu)成的單層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，而基于多層布星的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)是依靠不同軌道高度上的衛(wèi)星構(gòu)成的多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)，包括leo/meo雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、leo/geo雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、meo/geo雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、leo/meo/geo三層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。其中雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)是由具有不同軌道高度的雙層衛(wèi)星星座組成的網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合了不同軌道高度衛(wèi)星的通信優(yōu)勢(shì)，因此衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息在經(jīng)過(guò)不同層的衛(wèi)星進(jìn)行信息傳輸轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，其性能會(huì)存在差異。而星間路由決定了衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)穆窂?，因此?duì)雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間路由的研究成為雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)有效通信首要解決的核心問(wèn)題。路由是指在網(wǎng)絡(luò)中快速準(zhǔn)確尋找源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)之間最佳通信路徑并建立通信連接的技術(shù)，雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)星間路由是指在雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中確定通信傳輸最佳路徑的技術(shù)，主要涉及以何種方法解決衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾r(shí)變問(wèn)題。

北京郵電大學(xué)在申請(qǐng)公布號(hào)為cn105471493a，名稱為“一種適用于雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)的多測(cè)度路由方法”的專利申請(qǐng)中，提出一種采用分組的思想進(jìn)行虛擬拓?fù)鋭澐值穆酚煞椒?，該方法?duì)leo衛(wèi)星進(jìn)行基于meo衛(wèi)星覆蓋性的分組劃分，同時(shí)將各meo衛(wèi)星分別作為各個(gè)leo組的管理者，負(fù)責(zé)收集leo組的拓?fù)錉顟B(tài)信息和集中式的路由計(jì)算。該路由方法存在的不足之處是，首先，該路由方法需要逐層收集整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔⒅?，才進(jìn)行路由計(jì)算與各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的路由表建立，收集整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫畔⑿枰馁M(fèi)大量的時(shí)間；其次，由于不同層衛(wèi)星之間存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得層間鏈路頻繁切換，從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)分組的動(dòng)態(tài)性變化，在衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中有一個(gè)分組發(fā)生變化后，才進(jìn)行分組的動(dòng)態(tài)更新，難以適應(yīng)多層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)層間鏈路切換頻繁的特點(diǎn)，可能造成路由表無(wú)法及時(shí)更新，使得信息轉(zhuǎn)發(fā)的丟包率增大；同時(shí)，由各衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)對(duì)分組進(jìn)行劃分，會(huì)帶來(lái)衛(wèi)星計(jì)算量大的問(wèn)題，使衛(wèi)星負(fù)擔(dān)加重。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種基于分組數(shù)據(jù)預(yù)存儲(chǔ)和分段傳輸?shù)碾p層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由方法，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的因無(wú)法適應(yīng)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)拓?fù)漕l繁變化導(dǎo)致的信息傳輸時(shí)延大和丟包率高的技術(shù)問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案包括如下步驟：

(1)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)地面控制中心獲取分組預(yù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)地面控制中心對(duì)低層衛(wèi)星進(jìn)行分組劃分，并將各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)分組劃分?jǐn)?shù)據(jù)分別儲(chǔ)存在各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中，同時(shí)將各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)管理權(quán)限數(shù)據(jù)分別儲(chǔ)存在各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中；

(2)各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)劃分其所屬的低層衛(wèi)星組：各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)利用步驟(1)得到的低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)分組劃分?jǐn)?shù)據(jù)，將分組發(fā)生變動(dòng)時(shí)刻的分組號(hào)添加到節(jié)點(diǎn)屬性中，得到多個(gè)低層衛(wèi)星組；

(3)多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表：

(3a)多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)初始化路由表，得到多個(gè)低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)初始化路由表；

(3b)多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由信令：多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)將自身的節(jié)點(diǎn)地址、軌道面號(hào)、分組號(hào)和路由表中各路由表項(xiàng)的路由信息進(jìn)行組合，得到多個(gè)低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令；

(3c)多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)之間交互路由信令：多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)向其相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由信令，同時(shí)接收相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由信令，并判斷接收到的路由信令是否有效，若是，執(zhí)行步驟(3d)，否則，刪除該路由信令；

(3d)多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)自身的初始化路由表進(jìn)行添加和更新：多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)依次判斷自身初始化路由表中的各路由表項(xiàng)是否含有其接收路由信令中攜帶的多條路由信息中的各目的地址，若是，對(duì)到達(dá)該目的地址的路徑進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇，將該路徑替代自身初始化路由表對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，否則，將含有該目的地址的路由信息添加到自身初始化路由表中，得到多個(gè)低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表；

(4)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)獲取低層衛(wèi)星組信息：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)利用步驟(1)得到的高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)管理權(quán)限數(shù)據(jù)，在管理的低層衛(wèi)星組信息發(fā)生變動(dòng)時(shí)，將新加入的低層衛(wèi)星的信息添加到其管理的低層衛(wèi)星組信息內(nèi)，同時(shí)將離開(kāi)的低層衛(wèi)星的信息從其管理的低層衛(wèi)星組信息中刪除，得到多個(gè)低層衛(wèi)星組信息；

(5)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表：

(5a)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)低層衛(wèi)星組信息建立初始化路由表，得到多個(gè)高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)初始化路由表；

(5b)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由信令：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)將自身的節(jié)點(diǎn)地址、軌道面號(hào)和路由表中各路由表項(xiàng)的路由信息進(jìn)行組合，得到多個(gè)高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令；

(5c)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)之間交互路由信令：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)向其相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由信令，同時(shí)接收相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由信令，并判斷接收到的路由信令是否有效，若是，執(zhí)行步驟(5d)，否則，刪除該路由信令；

(5d)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)初始化路由表進(jìn)行添加和更新：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)依次判斷自身初始化路由表中的各路由表項(xiàng)是否含有其接收路由信令中攜帶的多條路由信息中的各目的地址，若是，對(duì)到達(dá)該目的地址的路徑進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇，將該路徑替代自身初始化路由表對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，否則，將含有該目的地址的路由信息添加到自身初始化路由表中，得到多個(gè)高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表；

(6)各衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)用戶向其接入的低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包；

(7)各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)：各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)接收用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，并在自身的路由表中查找接收到的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的目的地址，如果查找成功，按照該目的地址對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該路由表項(xiàng)下一跳地址標(biāo)識(shí)的低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，否則，轉(zhuǎn)發(fā)給高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，并執(zhí)行步驟(8)；

(8)各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)接收用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，并在自身的路由表中查找接收到的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的目的地址，如果查找成功，按照該目的地址對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該路由表項(xiàng)下一跳地址標(biāo)識(shí)的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，否則，丟棄該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

第一、本發(fā)明采用了各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)利用其預(yù)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)對(duì)自身分組劃分或管理權(quán)限劃分情況進(jìn)行更新，克服了現(xiàn)有技術(shù)中在分組發(fā)生變化后，才由各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)重新計(jì)算分組，帶來(lái)路由表不能及時(shí)更新造成的丟包率高的問(wèn)題，降低了信息傳輸?shù)膩G包率，與現(xiàn)有技術(shù)相比有效地提高了信息轉(zhuǎn)發(fā)的準(zhǔn)確性；

第二、本發(fā)明采用了對(duì)用戶業(yè)務(wù)信息傳輸分段的方式，依據(jù)信息傳輸距離的不同，將信息的傳輸轉(zhuǎn)發(fā)分成小范圍內(nèi)信息轉(zhuǎn)發(fā)和大范圍內(nèi)信息轉(zhuǎn)發(fā)，傳輸距離在一個(gè)低層衛(wèi)星組轉(zhuǎn)發(fā)范圍內(nèi)時(shí)，通過(guò)低層衛(wèi)星組進(jìn)行信息的路由轉(zhuǎn)發(fā)，否則，由高層衛(wèi)星進(jìn)行中繼，克服了現(xiàn)有技術(shù)中傳輸距離不同的信息占據(jù)同一段傳輸路徑，帶來(lái)鏈路擁塞造成的傳輸時(shí)延大的問(wèn)題，降低了信息傳輸?shù)臅r(shí)延，與現(xiàn)有技術(shù)相比有效地提高了信息轉(zhuǎn)發(fā)的速度；

第三、本發(fā)明采用了地面控制中心獲取分組預(yù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中，克服了現(xiàn)有技術(shù)中由各衛(wèi)星對(duì)分組進(jìn)行劃分帶來(lái)的衛(wèi)星計(jì)算量大的問(wèn)題，節(jié)省了衛(wèi)星的計(jì)算量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖2為本發(fā)明低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令結(jié)構(gòu)圖；

圖4為本發(fā)明的端到端時(shí)延隨著仿真時(shí)間變化的仿真圖；

圖5為現(xiàn)有技術(shù)的端到端時(shí)延隨著仿真時(shí)間變化的仿真圖；

圖6為本發(fā)明的丟包率隨著仿真時(shí)間變化的仿真圖；

圖7為現(xiàn)有技術(shù)的丟包率隨著仿真時(shí)間變化的仿真圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：

參照?qǐng)D1，基于分組數(shù)據(jù)預(yù)存儲(chǔ)和分段傳輸?shù)碾p層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)路由方法，包括如下步驟：

步驟1，衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)地面控制中心獲取分組預(yù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)：衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)地面控制中心對(duì)低層衛(wèi)星進(jìn)行分組劃分，并將得到的不同時(shí)刻的各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)分組劃分?jǐn)?shù)據(jù)分別儲(chǔ)存在各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中，同時(shí)將得到的不同時(shí)刻的各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)管理權(quán)限數(shù)據(jù)分別儲(chǔ)存在各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中；

衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)地面控制中心采用了持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)切換策略，對(duì)低層衛(wèi)星進(jìn)行分組劃分，從而獲取分組預(yù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)切換策略如下：在層間鏈路斷開(kāi)時(shí)，各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)選擇與可以提供最長(zhǎng)通信連接保持的高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立層間鏈路，并將該高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)作為其管理者，擁有相同管理者的低層衛(wèi)星屬于同一個(gè)低層衛(wèi)星組，因此，得到了兩部分?jǐn)?shù)據(jù)，第一部分是不同時(shí)刻的各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)分組劃分?jǐn)?shù)據(jù)，第二部分是不同時(shí)刻的各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)管理權(quán)限數(shù)據(jù)；

持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)切換策略利用了系統(tǒng)星座運(yùn)行先驗(yàn)知識(shí)，延長(zhǎng)了所接入衛(wèi)星對(duì)呼叫的服務(wù)時(shí)間，可以有效地降低切換請(qǐng)求到達(dá)率，減少由切換引起的分組重新劃分頻率；

采用地面控制中心獲取分組預(yù)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，并將其存儲(chǔ)在各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中，克服了現(xiàn)有技術(shù)中由各衛(wèi)星對(duì)分組進(jìn)行劃分帶來(lái)的衛(wèi)星計(jì)算量大的問(wèn)題，使得本發(fā)明具有節(jié)省了衛(wèi)星計(jì)算量的優(yōu)點(diǎn)；

步驟2，各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)劃分其所屬的低層衛(wèi)星組：各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)利用步驟1得到的不同時(shí)刻低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)分組劃分?jǐn)?shù)據(jù)，將分組發(fā)生變動(dòng)時(shí)刻的分組號(hào)添加到節(jié)點(diǎn)屬性中，得到多個(gè)低層衛(wèi)星組；

低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的分組劃分?jǐn)?shù)據(jù)包括：每一次發(fā)生分組重新劃分的時(shí)間點(diǎn)，每一次分組重新劃分后屬于哪一顆高層衛(wèi)星的管理權(quán)限內(nèi)；

步驟3，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立低層衛(wèi)星路由表：

步驟3a，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)初始化路由表，得到多個(gè)低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)初始化路由表；

步驟3b，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由信令：多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)將自身的節(jié)點(diǎn)地址、軌道面號(hào)、分組號(hào)和路由表中各路由表項(xiàng)的路由信息進(jìn)行組合，得到多個(gè)低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令；

低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其結(jié)構(gòu)中包括：節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)軌道面標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)分組標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)的路由信息，其中節(jié)點(diǎn)的路由信息攜帶兩部分信息，一是低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)自身的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)信息，二是低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表中所有的路由信息；

步驟3c，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)之間交互路由信令：多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)向其相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由信令，同時(shí)接收相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由信令，并判斷接收到的路由信令是否有效，若是，執(zhí)行步驟3d，否則，刪除該路由信令；

判斷接收到的路由信令是否有效的步驟如下：

步驟3c1，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到路由信令的分組標(biāo)識(shí)，判斷接收和發(fā)送該路由信令的節(jié)點(diǎn)是否屬于同一組，若是，執(zhí)行步驟3c2，否則，則接收到的路由信令無(wú)效；

步驟3c2，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)設(shè)軌道判斷自身是否進(jìn)入極區(qū)，若是，執(zhí)行步驟3c3，否則，執(zhí)行步驟3c4；

步驟3c3，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到路由信令的軌道面標(biāo)識(shí)，判斷接收和發(fā)送該路由信令的節(jié)點(diǎn)是否屬于同一軌道面，若是，執(zhí)行步驟3c4，否則，則接收到的路由信令無(wú)效；

步驟3c4，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到路由信令的軌道面標(biāo)識(shí)，判斷接收和發(fā)送該路由信令的節(jié)點(diǎn)是否分別位于反向縫，若是，則接收到的路由信令無(wú)效，否則，則接收到的路由信令有效；

步驟3d，多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)自身的初始化路由表進(jìn)行添加和更新：多個(gè)低層衛(wèi)星組組內(nèi)的各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)依次判斷自身初始化路由表中的各路由表項(xiàng)是否含有其接收路由信令中攜帶的多條路由信息中的各目的地址，若是，對(duì)到達(dá)該目的地址的路徑進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇，將該路徑替代自身初始化路由表對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，否則，將含有該目的地址的路由信息添加到自身初始化路由表中，得到多個(gè)低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表；

路由表中最主要的信息就是：到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的最短距離，以及應(yīng)經(jīng)過(guò)的下一跳地址，本發(fā)明在進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇時(shí)，采用bellman-ford算法，該算法的要點(diǎn)如下：設(shè)x是節(jié)點(diǎn)a到b的最短路徑上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，若把路徑a到b拆成兩段路徑a到x和x到b，則每一段路徑a到x和x到b也都分別是節(jié)點(diǎn)a到x和節(jié)點(diǎn)x到b的最短路徑；

步驟4，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)獲取低層衛(wèi)星組信息：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)利用步驟1得到的高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)管理權(quán)限數(shù)據(jù)，在管理的低層衛(wèi)星組信息發(fā)生變動(dòng)時(shí)，將新加入的低層衛(wèi)星的信息添加到其管理的低層衛(wèi)星組信息內(nèi)，同時(shí)將離開(kāi)的低層衛(wèi)星的信息從其管理的低層衛(wèi)星組信息中刪除，得到多個(gè)低層衛(wèi)星組信息；

高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)中存儲(chǔ)的管理權(quán)限數(shù)據(jù)包括：每一次管理權(quán)限發(fā)生變化的時(shí)間點(diǎn)，每一次管理權(quán)限發(fā)生變化后所管理的低層衛(wèi)星組的變動(dòng)情況；

步驟5，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)建立高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表：

步驟5a，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)低層衛(wèi)星組信息建立初始化路由表，得到多個(gè)高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)初始化路由表；

步驟5b，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由信令：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)將自身的節(jié)點(diǎn)地址、軌道面號(hào)和路由表中各路由表項(xiàng)的路由信息進(jìn)行組合，得到多個(gè)高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令；

高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的路由信令的結(jié)構(gòu)如圖3所示，其結(jié)構(gòu)中包括：節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)軌道面標(biāo)識(shí)、節(jié)點(diǎn)的路由信息，其中節(jié)點(diǎn)的路由信息攜帶兩部分信息，一是高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)自身的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)信息，二是高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表中所有的路由信息；

步驟5c，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)之間交互路由信令：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)向其相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送路由信令，同時(shí)接收相鄰衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送的路由信令，并判斷接收到的路由信令是否有效，若是，執(zhí)行步驟5d，否則，刪除該路由信令；

判斷接收到的路由信令是否有效，實(shí)現(xiàn)步驟為：

步驟5c1，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)預(yù)設(shè)軌道判斷自身是否進(jìn)入極區(qū)，若是，執(zhí)行步驟5c2，否則，則接收到的路由信令有效；

步驟5c2，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到路由信令的軌道面標(biāo)識(shí)，判斷判斷接收和發(fā)送該路由信令的節(jié)點(diǎn)是否屬于同一軌道面，若是，則接收到的路由信令有效，否則，則接收到的路由信令無(wú)效；

步驟5d，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)初始化路由表進(jìn)行添加和更新：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)依次判斷自身初始化路由表中的各路由表項(xiàng)是否含有其接收路由信令中攜帶的多條路由信息中的各目的地址，若是，對(duì)到達(dá)該目的地址的路徑進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇，將該路徑替代自身初始化路由表對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，否則，將含有該目的地址的路由信息添加到自身初始化路由表中，得到多個(gè)高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)路由表；

路由表中最主要的信息就是：到某個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的最短距離，以及應(yīng)經(jīng)過(guò)的下一跳地址，本發(fā)明在進(jìn)行最優(yōu)路徑的選擇時(shí)，采用bellman-ford算法，該算法的要點(diǎn)如下：設(shè)x是節(jié)點(diǎn)a到b的最短路徑上的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，若把路徑a到b拆成兩段路徑a到x和x到b，則每一段路徑a到x和x到b也都分別是節(jié)點(diǎn)a到x和節(jié)點(diǎn)x到b的最短路徑；

步驟6，各衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)用戶向其接入的低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)發(fā)送業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包；

步驟7，各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)：各低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)接收用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，并在自身的路由表中查找接收到的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的目的地址，如果查找成功，按照該目的地址對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該路由表項(xiàng)下一跳地址標(biāo)識(shí)的低層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，否則，發(fā)送給高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，并執(zhí)行步驟8；

步驟8，各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包進(jìn)行路由轉(zhuǎn)發(fā)：各高層衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)接收用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包，并在自身的路由表中查找接收到的用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的目的地址，如果查找成功，按照該目的地址對(duì)應(yīng)的路由表項(xiàng)，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到該路由表項(xiàng)下一跳地址標(biāo)識(shí)的衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，否則，丟棄該業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包。

以下結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)效果作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

1.仿真條件和內(nèi)容：

1.1)仿真條件，雙層衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)總數(shù)138個(gè)，其中軌道高度554km的leo節(jié)點(diǎn)126個(gè)，采用walker星座，每個(gè)軌道上分布14顆衛(wèi)星，均勻分布在9個(gè)軌道上，每一顆leo衛(wèi)星維持四條星間鏈路，其中，兩條星間鏈路連接到同軌道的兩顆leo衛(wèi)星，兩條星間鏈路連接到相鄰軌道上的兩顆leo衛(wèi)星；軌道高度10355km的meo節(jié)點(diǎn)12個(gè)，采用walker星座，每個(gè)軌道上分布4顆衛(wèi)星，均勻分布在3個(gè)軌道上，每一顆meo衛(wèi)星維持四條星間鏈路，其中，兩條星間鏈路連接到同軌道的兩顆meo衛(wèi)星，兩條星間鏈路連接到相鄰軌道上的兩顆meo衛(wèi)星；仿真時(shí)間24h，仿真業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包采用固定長(zhǎng)度為128byte，所采用的業(yè)務(wù)源是恒定的，每間隔1s進(jìn)行業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)包的發(fā)送。

1.2)仿真內(nèi)容，包括對(duì)本發(fā)明的端到端時(shí)延性能的仿真，其結(jié)果如圖4所示；

對(duì)sgrp星間路由協(xié)議的端到端時(shí)延性能的仿真，其結(jié)果如圖5所示；

對(duì)本發(fā)明的丟包率性能的仿真，其結(jié)果如圖6所示；

對(duì)sgrp星間路由協(xié)議的丟包率性能的仿真，其結(jié)果如圖7所示。

2.仿真結(jié)果分析：

參照?qǐng)D4，本發(fā)明的平均端到端時(shí)延始終保持穩(wěn)定在160ms上下；

參照?qǐng)D5，sgrp星間路由協(xié)議的平均端到端時(shí)延保持穩(wěn)定在180ms上下；

結(jié)合圖4和圖5，分析得到，在相同仿真條件下，本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有sgrp星間路由協(xié)議，顯著降低了網(wǎng)絡(luò)的平均端到端時(shí)延，提高了信息傳輸轉(zhuǎn)發(fā)的速度。

參照?qǐng)D6，本發(fā)明的路由協(xié)議丟包率最高為0.22％，大約穩(wěn)定在0.15％；

參照?qǐng)D7，sgrp星間路由協(xié)議的丟包率最高為0.26％，大約穩(wěn)定在0.22％；

結(jié)合圖6和圖7，分析得到，在相同仿真條件下，本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有sgrp星間路由協(xié)議，顯著降低了網(wǎng)絡(luò)的丟包率，提高了信息傳輸轉(zhuǎn)發(fā)的準(zhǔn)確性。