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一种卫星通信路由路径的优化重构方法及系统

发明公布  在审
申请(专利)号:CN201811585712.9国省代码:湖南 43
申请(专利权)人:长沙天仪空间科技研究院有限公司
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摘要:
本发明涉及一种卫星通信路由路径的优化重构方法和系统,该方法包括:在第一卫星接收影响第二和第三卫星之间特定星间链路的问题的指示;第一卫星将指示和收到该指示时具体所处的第一时间片关联地发送给地面站以请求地面站更新第二和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分;在更新的服务评分小于预设评分阈值的情况下,地面站通知第一卫星删除对应的拓扑结构中第二和第三卫星的连接;和第一卫星响应于删除的通知而更新路由信息并依据更新的路由信息重构第一时间片的至少部分路由路径。本发明能够根据相应时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分来重构路由路径,以使得路由路径的设置能逐步优化。

主权项:
1.一种卫星通信路由路径的优化重构方法,该方法应用于卫星通信网络中,所述卫星通信网络包括多个卫星,其中每个卫星被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其他卫星建立一个或多个无线通信的星间链路以传输数据,所述卫星通信网络中的至少部分卫星在围绕地球的相应的非地球同步轨道中运行;该方法包括:将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个时间片内有相对确定的拓扑结构;在第一卫星(110)接收影响第二卫星(120)与第三卫星(130)之间特定星间链路的问题的指示;第一卫星(110)将指示和收到该指示时具体所处的第一时间片关联地发送给地面站(200)以请求地面站(200)更新第二卫星(120)和第三卫星(130)之间的星间链路在第一时间片对第一卫星(110)的服务评分;当地面站(200)响应于第一卫星(110)的请求更新第二卫星(120)和第三卫星(130)之间的星间链路在第一时间片对第一卫星(110)的服务评分之后,在第二卫星(120)和第三卫星(130)之间的星间链路在第一时间片对第一卫星(110)的服务评分小于预设评分阈值的情况下,地面站(200)通知第一卫星(110)删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星(120)和第三卫星(130)的连接;和第一卫星(110)响应于删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星(120)和第三卫星(130)的连接的通知而更新路由信息并依据更新的路由信息重构第一时间片的至少部分路由路径。


说明书

一种卫星通信路由路径的优化重构方法及系统

技术领域

本发明涉及电通信技术领域,尤其涉及一种卫星通信路由路径的优化重构方法及
系统。

背景技术

卫星通信网络从几颗卫星组成的小型网络发展到现在几十颗甚至几百颗卫星组
成的大型星座。对于不断扩大的卫星网络,需要收集和计算的信息越来越多,相应的处理能
力要求也就越来越高,但星上路由器的处理能力有限,无法像地面路由器那样随时进行升
级和更新。另外,收集整个卫星网络的状态信息也会增加星间链路的负担。如果采用传统的
方法仅由卫星计算星上路由表,难以满足实时通信的需求,对星上处理能力要求较高。

授权公告号为CN105959232B的中国专利文献公开了一种基于软件定义网络控制
点优化的卫星网络路由方法,卫星节点根据不同通信业务类型设定不同的路径代价函数,
初始化网络并维护基础路由表;实时监测自身业务和转发业务负载,根据卫星链路负载状
态的反馈结果判断链路是否拥塞,如果拥塞启动拥塞避免的绕行机制直到拥塞区域内链路
负载小于解除拥塞阈值。本发明结合了软件定义网络集中控制的特点和传统卫星路由技
术,能以较低的开销实现网络的拥塞避免和负载均衡,考虑了不同业务类型的QoS要求,优
先绕行低优先级业务,绕行业务基于业务流的方式实现,根据绕行业务比率设置合理的哈
希函数选择绕行的业务流ID,以保持同一业务流的分组按序到达。但是,这类方法是在发生
问题后进行绕行,比如这里的发生拥塞选择拥塞避免机制进行绕行,且没有关注问题具体
发生的时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分的更新,导致每次都只能在该
时间片内发生同样的问题后再计算新的路由路径来绕开发生问题的星间链路,因此,迫切
需要一种能够根据相应时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分来重构路由
路径,以使得卫星通信网络的路由路径的设置能根据服务评分而逐步优化,提高路由效率。

发明内容

针对现有技术之不足,本发明提供了一种卫星通信路由路径的优化重构方法及系
统,本发明关注问题具体发生的时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分的更
新,能够根据相应时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分来重构路由路径,
以使得卫星通信网络的路由路径的设置能根据服务评分而逐步优化,进而提高路由效率。

根据一个优选实施方式,一种卫星通信路由路径的优化重构方法,该方法应用于
卫星通信网络中,所述卫星通信网络包括多个卫星,其中每个卫星被配置为与多个卫星中
的一个或多个相应的其他卫星建立一个或多个无线通信的星间链路以传输数据,所述卫星
通信网络中的至少部分卫星在围绕地球的相应的非地球同步轨道中运行;该方法包括:将
卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个时间片内有相对确
定的拓扑结构;在第一卫星接收影响第二卫星与第三卫星之间特定星间链路的问题的指
示;第一卫星将指示和收到该指示时具体所处的第一时间片关联地发送给地面站以请求地
面站更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分;

当地面站响应于第一卫星的请求更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时
间片对第一卫星的服务评分之后,在第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对
第一卫星的服务评分小于预设评分阈值的情况下,地面站通知第一卫星删除对应于第一时
间片的拓扑结构中第二卫星和第三卫星的连接;和第一卫星响应于删除对应于第一时间片
的拓扑结构中第二卫星和第三卫星的连接的通知而更新路由信息并依据更新的路由信息
重构第一时间片的至少部分路由路径。

根据一个优选实施方式,所述方法还包括:当地面站响应于第一卫星的请求更新
第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分之后,在第二卫
星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分大于等于预设评分阈
值的情况下,地面站将第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的更
新的服务评分发送给第一卫星;和/或第一卫星接收到更新的服务评分之后,根据更新的服
务评分调整第一卫星在第一时间片需经由第二卫星和第三卫星之间的星间链路路由的数
据量。

根据一个优选实施方式,将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通
信网络能在每个时间片内有相对确定的拓扑结构包括:在卫星通信网络初次组网成功时的
每个卫星上存储相同的路由信息并且所述相同的路由信息限定了卫星通信网络的拓扑周
期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个时间片内有相对确定的拓扑结构;所述方法
还包括:为卫星通信网络中每个卫星授予在接收到地面站发出的删除对应于第一时间片的
拓扑结构中第二卫星和第三卫星的连接的通知之时独立更新该卫星的路由信息的权限。

根据一个优选实施方式,第一卫星接收的影响第二卫星与第三卫星之间特定星间
链路的问题的指示中的问题包括真实问题和/或伪问题;所述方法还包括:为地面站授予解
析指示中的问题是真实问题或者伪问题的权限;和/或当地面站接收到第一卫星请求更新
第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分之后,地面站至
少部分地根据对第一卫星接收到的影响第二卫星与第三卫星之间特定星间链路的问题的
指示的解析情况来更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的
服务评分。

根据一个优选实施方式,所述方法还包括:卫星通信网络中生成影响第二卫星与
第三卫星之间特定星间链路的伪问题的指示的卫星在广播伪问题的指示之时,还向卫星通
信网络中的部分卫星发送识别标志以使得这部分卫星具有识别伪问题的能力,卫星通信网
络中的另一部分卫星因没有接收到识别标志而不具有识别伪问题的能力,这另一部分卫星
仅能够将伪问题按照真实问题进行处理,其中,真实问题包括真实拥塞和/或真实故障,伪
问题包括伪拥塞和/或伪故障;和/或在第一卫星接收到了对应的识别标志的情况下,第一
卫星将对应的识别标志发送给地面站。

根据一个优选实施方式,地面站至少部分地根据对第一卫星接收到的影响第二卫
星与第三卫星之间特定星间链路的问题的指示的解析情况来更新第二卫星和第三卫星之
间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分的处理包括:在地面站解析当前的问题
为真实问题时以下调服务评分的方式更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时
间片对第一卫星的服务评分或者维持原有的服务评分不变;在地面站解析当前的问题为伪
问题且第一卫星没有接收到对应的识别标志时以下调服务评分的方式更新第二卫星和第
三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分;和/或在地面站解析当前的
问题为伪问题且第一卫星接收到了对应的识别标志时以上调服务评分的方式更新第二卫
星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分。

根据一个优选实施方式,在地面站解析当前的问题为真实问题时以下调服务评分
的方式更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分或
者维持原有的服务评分不变的处理包括:在真实问题为真实拥塞时以下调服务评分的方式
更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分;和/或在
真实问题为真实故障时维持原有的服务评分不变。

根据一个优选实施方式,在地面站解析当前的问题为伪问题且第一卫星没有接收
到对应的识别标志时以下调服务评分的方式更新第二卫星和第三卫星之间的星间链路在
第一时间片对第一卫星的服务评分的处理包括:在地面站解析当前的问题为伪故障且第一
卫星没有接收到对应的识别标志时以下调服务评分的方式将第二卫星和第三卫星之间的
星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分减去第一分数;在地面站解析当前的问题为
伪拥塞且第一卫星没有接收到对应的识别标志时以下调服务评分的方式将第二卫星和第
三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分减去第二分数;其中,第一分
数大于第二分数。

根据一个优选实施方式,一种卫星通信路由路径的优化重构系统,该系统包括多
个卫星组成的卫星通信网络,其中每个卫星被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其
他卫星建立一个或多个无线通信的星间链路以传输数据,所述卫星通信网络中的至少部分
卫星在围绕地球的相应的非地球同步轨道中运行,将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时
间片以使卫星通信网络能在每个时间片内有相对确定的拓扑结构;在第一卫星接收影响第
二卫星与第三卫星之间特定星间链路的问题的指示;第一卫星将指示和收到该指示时具体
所处的第一时间片关联地发送给地面站以请求地面站更新第二卫星和第三卫星之间的星
间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分;当地面站响应于第一卫星的请求更新第二卫
星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分之后,在第二卫星和第
三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分小于预设评分阈值的情况下,
地面站通知第一卫星删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星和第三卫星的连接;和
第一卫星响应于删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星和第三卫星的连接的通知
而更新路由信息并依据更新的路由信息重构第一时间片的至少部分路由路径。

根据一个优选实施方式,当地面站响应于第一卫星的请求更新第二卫星和第三卫
星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分之后,在第二卫星和第三卫星之间
的星间链路在第一时间片对第一卫星的服务评分大于等于预设评分阈值的情况下,地面站
将第二卫星和第三卫星之间的星间链路在第一时间片对第一卫星的更新的服务评分发送
给第一卫星;和/或第一卫星接收到更新的服务评分之后,根据更新的服务评分调整第一卫
星在第一时间片需经由第二卫星和第三卫星之间的星间链路路由的数据量。

附图说明

图1是本发明的一个优选实施方式的简化示意图。

附图标记列表

110:第一卫星 120:第二卫星 130:第三卫星

140:第四卫星 150:第五卫星 160:第六卫星

170:第七卫星 180:第八卫星 200:地面站

300:用户终端

具体实施方式

下面结合附图进行详细说明。

在本发明的描述中,还需要理解的是,若出现“第一”、“第二”等术语,其仅用于描
述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由
此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发
明的描述中,若出现术语“多个”,其含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

实施例1

本实施例还公开了一种卫星通信方法,也可以是一种轨道间卫星通信控制方法,也可
以是一种卫星通信路由方法,还可以是一种卫星通信路由优化方法,还可以是一种卫星通
信路由路径的优化重构方法,该方法可以由本发明的系统和/或其他可替代的零部件实现。
比如,通过使用本发明的系统中的各个零部件实现本发明的方法。

根据一个优选实施方式,该方法可以应用于卫星通信网络中。卫星通信网络可以
包括多个卫星。多个卫星可以分布在至少两条彼此不同的轨道上,以组成轨道间彼此通信
的卫星通信网络。每个卫星被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其他卫星建立一个
或多个无线通信的星间链路以传输数据。该方法可以包括:在第一卫星110存储路由信息,
该路由信息确定该卫星通信网络内能从第一卫星110路由到的可能目的地和为每个确定的
可能目的地定义多个不同的路由路径以通过一个或多个卫星和一个或多个相应的星间链
路实现从第一卫星110到可能目的地的路由传输。该方法可以包括:在第一卫星110接收影
响第二卫星120与第三卫星130之间特定星间链路的问题的指示。该方法可以包括:响应于
接收到影响特定星间链路的问题的指示更新路由信息以将路由信息中定义的包括特定星
间链路的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的信息相关联。该方法可以包括:在第
一卫星110接收要从第一卫星110发送到卫星通信网络内的可能目的地中的一个特定目的
地的数据。该方法可以包括:响应于接收要从第一卫星110发送到特定目的地的数据访问更
新的路由信息。该方法可以包括:在所访问的更新的路由信息中识别在路由信息中定义的
用于从第一卫星110到特定目的地的一组路由路径。该方法可以包括:分析组成该组路由路
径中的各路由路径与具有反映影响特定星间链路的问题的信息的关联情况。该方法可以包
括:根据关联情况从该组路由路径中选择用于将数据从第一卫星110路由到特定目的地的
特定路由路径。该方法可以包括:沿着所选择的特定路由路径的至少一部分从第一卫星110
传输数据。优选地,可能目的地可以是下行卫星、地面站200和用户终端300中的至少一种。

根据一个优选实施方式,根据关联情况从该组路由路径中选择用于将数据从第一
卫星110路由到特定目的地的特定路由路径可以包括根据关联情况从没有关联于反映影响
特定星间链路的问题的信息的路由路径中选择用于将数据从第一卫星110路由到特定目的
地的特定路由路径。优选地,在第一卫星接收影响第二卫星与第三卫星之间特定星间链路
的问题的指示中的问题可以包括真实问题和/或伪问题。真实问题可以是卫星通信网络中
实际存在的问题,例如真实拥塞或真实故障。伪问题可以是部分卫星为了更多地占用或者
专用部分特定星间链路而生成的卫星通信网络中实际不存在的问题,例如伪拥塞或伪故
障。本发明采用此方式至少能够实现以下有益技术效果:第一,将需要专用或者更多地占用
某些星间链路的情形转换通过和真实问题并存的伪问题的形式来开展,对协议改动少且对
已建成的卫星通信网络来说,其改造难度和成本更低;第二,其他卫星接收伪问题而减少或
者不能从有问题的特定星间链路传输数据,从而让其他能够识别伪问题的卫星能够高效地
通过特定星间链路传输数据。

根据一个优选实施方式,根据关联情况从该组路由路径中选择用于将数据从第一
卫星110路由到特定目的地的特定路由路径可以包括根据关联情况从不经由特定星间链路
的路由路径中选择用于将数据从第一卫星110路由到特定目的地的特定路由路径。

根据一个优选实施方式,根据关联情况选择用于将数据从第一卫星110路由到特
定目的地的特定路由路径可以包括根据关联情况在部分路由路径被关联于反映影响特定
星间链路的问题的信息的情况下依然从这部分路由路径中选择用于将数据从第一卫星110
路由到特定目的地的特定路由路径。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的问题的指示可以包括在第一卫星110接收第二卫星120与第三卫星130之
间的特定星间链路存在故障的指示。

根据一个优选实施方式,更新路由信息以将路由信息中定义的包括特定星间链路
的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的信息相关联可以包括以将路由信息中定义
的包括特定星间链路的路由路径与反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路
存在故障的信息相关联。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的问题的指示可以包括在第一卫星110接收第二卫星120与第三卫星130之
间的特定星间链路当前无法传输数据的指示。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的问题的指示可以包括在第一卫星110接收第二卫星120与第三卫星130之
间的特定星间链路的当前存在拥塞的指示。

根据一个优选实施方式,更新路由信息以将路由信息中定义的包括特定星间链路
的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的信息相关联可以包括更新路由信息以将路
由信息中定义的包括特定星间链路的路由路径与反映第二卫星120与第三卫星130之间的
特定星间链路当前存在拥塞的信息相关联。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:在第一卫星110接收要从第一卫星110
发送到特定目的地的不同数据。该方法可以包括:确定要从第一卫星110发送到特定目的地
的数据的第一优先级。该方法可以包括:响应于确定的第一优先级而从该组路由路径中选
择用于将数据从第一卫星110路由到特定目的地的不同路由路径,不同路由路径不关联于
反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息。该方法可以包
括:沿着所选择的不同路由路径的至少一部分从第一卫星110发送不同数据。该方法可以包
括:确定要从第一卫星110发送到特定目的地的数据的第二优先级。第二优先级高于第一优
先级。该方法可以包括:为具有第二优先级的数据从基于确定的第二优先级而被关联于反
映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息的路由路径中选
择用于将具有第二优先级的数据从第一卫星110路由到特定目的地的特定路由路径。优选
地,在为具有第二优先级的数据从基于确定的第二优先级而被关联于反映第二卫星120与
第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息的路由路径中选择用于将具有第二
优先级的数据从第一卫星110路由到特定目的地的特定路由路径的选择实施之前而经由第
二卫星120和第三卫星130之间的特定星间链路传输的数据可以继续使用第二卫星120和第
三卫星130之间的特定星间链路传输数据直至完成传输,但是可以根据数据的剩余分组的
按照原有速率的剩余传输时间情况选择性地降低传输数据的速率。比如,剩余分组数量过
多按照原有速率可能还需要传输30s,则降低其传输速率以保障具有第二优先级的数据的
传输。又比如,剩余分组的数量少按照原有速率可能还需要传输0.05s,则可以不降速按照
原有速率进行传输。在本发明采用此方式至少能够实现以下有益技术效果:相当于本发明
为具有高优先级的数据主动将部分星间链路关联于存在拥塞的信息,并将这部分星间链路
供具有第二优先级的数据使用,但是,不同于专属链路,这部分星间链路仍能被传输其他数
据的路由路径使用,但是由于关联了拥塞信息,传输其他数据的卫星会减少向这部分星间
链路发送的数据分组数,以提高和保证具有第二优先级的数据的传输效率。

根据一个优选的实施方式,为具有第二优先级的数据从基于确定的第二优先级而
被关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息的路
由路径中的当前存在拥塞的信息为基于伪拥塞的指示而建立的伪拥塞的信息。伪拥塞的信
息可以包括根据第二优先级而建立的伪拥塞级别。伪拥塞级别可以依据第二卫星120与第
三卫星130之间的特定星间链路的总带宽、当前被占用带宽和具有第二优先级的数据的约
定信息速率设定。伪拥塞级别越高,对当前其他使用第二卫星120和第三卫星130传输数据
的路由路径的传输速率限制越大。伪拥塞相对于真实拥塞而言,伪拥塞可以是指一个卫星
生成并向外发送一个伪拥塞的指示而让接收伪拥塞的指示的其他卫星认为实际没有出现
拥塞的相应的星间链路出现了拥塞,从而使得该发送伪拥塞的指示的卫星或者能识别伪拥
塞的关联卫星能够利用相应的星间链路高效传输具有第二优先级的数据。而真实拥塞可以
是指到达相应的卫星或者星间链路的分组数量过多,使得相应的卫星或者星间链路的来不
及处理,以致引起相应的卫星或者星间链路乃至整个卫星通信网络性能下降的现象。

根据一个优选实施方式,生成伪拥塞的指示的卫星可以向卫星通信网络内的部分
卫星发送第一识别标志,以让部分卫星能根据第一识别标志来识别相应的伪拥塞而保持原
有的路由路径和/或传输速率。而卫星通信网络内没有接收到第一识别标志的另一部分卫
星则不能识别相应的伪拥塞而选择改变原有的路由路径和/或降低原有的传输速率。优选
地,生成伪拥塞的指示的卫星可以随机地向卫星通信网络中的部分卫星发送第一识别标
志。或者,优选地,生成伪拥塞的指示的卫星可以根据用户设定而向特定的部分卫星发送第
一识别标志。或者,优选地,生成伪拥塞的指示的卫星可以根据各卫星在卫星通信网络中的
重要度而选择重要度超过重要度阈值的部分卫星并向这部分卫星发送第一识别标志。优选
地,重要度可以基于卫星的节点介数、节点精密度和节点距离采用加权法进行计算。

根据一个优选的实施方式,该方法可以包括:确定从第一卫星110发送到特定目的
地的数据的第三优先级,其中,第三优先级高于第二优先级,为具有第三优先级的数据从基
于确定的第三优先级而被关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当
前存在故障的信息的路由路径中选择用于将具有第三优先级的数据从第一卫星110路由到
特定目的地的特定路由路径。优选地,为具有第三优先级的数据从基于确定的第三优先级
而被关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在故障的信息的
路由路径中当前存在故障的信息可以是伪故障。伪故障相对于真实故障而言,伪故障可以
是指一个卫星生成并向外发送一个伪故障的指示而让接收伪故障的指示的其他卫星认为
实际没有出现故障的相应的星间链路出现了故障,从而使得发送伪故障的指示的卫星或者
能识别伪故障的关联卫星能够利用相应的星间链路专用传输具有第三优先级的数据。优选
地,生成伪故障的指示的卫星可以随机地向卫星通信网络中的部分卫星发送第二识别标
志。或者,优选地,生成伪故障的指示的卫星可以根据用户设定而向特定的部分卫星发送第
二识别标志。或者,优选地,生成伪故障的指示的卫星可以根据各卫星在卫星通信网络中的
重要度而选择重要度超过重要度阈值的部分卫星并向这部分卫星发送第二识别标志。优选
地,重要度可以基于卫星的节点介数、节点精密度和节点距离采用加权法进行计算。而真实
故障可以是指到达相应的卫星出现故障导致不能接收和/或发送数据的情况,真实故障会
导致相应的卫星或者星间链路的瘫痪。生成伪故障的指示的卫星向卫星通信网络内的至少
部分卫星发送第二识别标志,以让至少部分卫星根据第二识别标志能识别相应的伪故障。
本发明采用此方式至少能够实现以下有益技术效果:为具有比第二优先级更高优先级的数
据构建专属信道,以更好地保证其传输速率和效率。

根据一个优选实施方式,第一卫星110识别具有第二优先级的数据的传输状态,在
具有第二优先级的数据通过与第二优先级对应的特定路由路径成功传输到特定目的地时,
响应于该成功传输而启动具有第一预设时长的第一倒计时器,在该第一预设时长内第一卫
星110没有接收到具有第二优先级的其他数据的情况下,与第二优先级对应的特定路由路
径的业务带宽随第一倒计时器时间的减少而减少并在第一倒计时器时间为零时解除因具
有第二优先级的数据而被关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当
前存在拥塞的信息的路由路径与反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当
前存在拥塞的信息的关联并完全释放与第二优先级对应的特定路由路径的业务带宽;在该
第一预设时长内第一卫星110接收到具有第二优先级的其他数据的情况下,至少部分地通
过与第二优先级对应的特定路由路径传输具有第二优先级的其他数据并将第一倒计时器
恢复到默认值。优选地,在该第一预设时长内第一卫星110接收到具有第二优先级的其他数
据的情况下,尝试将与第二优先级对应的特定路由路径的业务带宽恢复到减小前的水平。
优选地,在尝试将与第二优先级对应的特定路由路径的业务带宽恢复到减小前的水平但部
分带宽被具有第一优先级的数据持续占用且持续占用时间预计超过第二预设时长的情况
下,至少部分地丢弃具有第一优先级的数据以将与第二优先级对应的路由路径的带宽恢复
到减小前的水平,并且发出关于丢弃的具有第一优先级的数据的通知。在将在本发明采用
此方式至少能够实现以下有益技术效果:能够基于传输第二优先级的数据的频繁程度逐渐
释放传输第二优先级的数据占用的带宽,即避免了第二优先级的数据传输完成后立即释放
有关信道的业务带宽导致后续频繁重建的问题,又避免了始终建立传输第二优先级的数据
的有关信道而导致业务带宽不能够在闲时分配给其他信道而造成资源浪费和传输能力不
能有效被利用的问题。

根据一个优选实施方式,第一卫星110可以识别具有第三优先级的数据的传输状
态。在具有第三优先级的数据通过与第三优先级对应的特定路由路径成功传输到特定目的
地时,可以响应于该成功传输而启动具有小于第一预设时长的第三预设时长的第二倒计时
器。在该第三预设时长内第一卫星110没有接收到具有第三优先级的其他数据的情况下,与
第三优先级对应的特定路由路径的业务带宽可以随第二倒计时器时间的减少而减少并在
第二倒计时器时间为零时解除因具有第三优先级的数据而被关联于反映第二卫星120与第
三卫星130之间的特定星间链路当前存在故障的信息的路由路径与反映第二卫星120与第
三卫星130之间的特定星间链路当前存在故障的信息的关联并完全释放与第三优先级对应
的特定路由路径的业务带宽。在该第三预设时长内第一卫星110接收到具有第三优先级的
其他数据的情况下,可以至少部分地通过与第三优先级对应的特定路由路径传输具有第三
优先级的其他数据并将第二倒计时器恢复到默认值。优选地,在该第三预设时长内第一卫
星110接收到具有第三优先级的其他数据的情况下,尝试将与第三优先级对应的特定路由
路径的业务带宽恢复到减小前的水平。优选地,在尝试将与第三优先级对应的特定路由路
径的业务带宽恢复到减小前的水平但部分带宽被具有第一优先级和/或第二优先级的数据
持续占用且持续占用时间预计超过第四预设时长的情况下,至少部分地丢弃具有第一优先
级和/或第二优先级的数据以将与第三优先级对应的路由路径的带宽恢复到减小前的水
平,并且发出关于丢弃的具有第一优先级和/或第二优先级的数据的通知。优选地,第四预
设时长小于第二预设时长。优选地,优先丢弃具有第一优先级的数据并在丢弃特定路由路
径上传输的全部具有第一优先级的数据仍不能将与第三优先级对应的路由路径的带宽恢
复到减小前的水平的情况下,才至少部分地丢弃具有第二优先级的数据以将与第三优先级
对应的路由路径的带宽恢复到减小前的水平。本发明采用此方式至少能够实现以下有益技
术效果:第一,能够基于传输第三优先级的数据的频繁程度逐渐释放传输第三优先级的数
据占用的带宽,即避免了第三优先级的数据传输完成后立即释放有关信道的业务带宽导致
后续频繁重建的问题,又避免了始终建立传输第三优先级的数据的有关信道而导致业务带
宽不能够在闲时分配给其他信道而造成资源浪费和传输能力不能有效被利用的问题;第
二,由于与第三优先级对应的特定路由路径被关联于故障的信息而成为专属通道,因为其
他卫星收到这部分星间链路故障的指示后,将停止采用这部分星间链路传输数据,因此,设
定的第三预设时长小于第二预设时长以在相应的数据传输完成后更快地解除专属信道以
减小对其他卫星传输数据的影响。

根据一个优选实施方式,第一卫星110可以分析具有第二优先级的数据和/或第三
优先级的数据的传输频率在时间和地理空间上分布的规律性。第一卫星可以根据规律性分
别设定不同时间和不同地理空间的第一预设时长和第二预设时长。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:在第一卫星110接收要从第一卫星110
发送到特定目的地的不同数据。该方法可以包括:从该组路由路径中识别用于将数据从第
一卫星110路由到特定目的地的优选路由路径。该方法可以包括:确定用于将数据从第一卫
星110路由到特定目的地的优选路由路径关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特
定星间链路当前存在拥塞的信息。该方法可以包括:确定不同数据不对应于特定星间链路
上的预先存在的连接。该方法可以包括:作为对已确定用于将数据从第一卫星110路由到特
定目的地的优选路由路径关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当
前存在拥塞的信息和已确定不同的数据不对应于特定星间链路上的预先存在的连接的响
应,从该组路由路径中选择用于将不同数据从第一卫星110路由到特定目的地的候选路由
路径。候选路由路径可以不同于优选路由路径且没有关联于反映第二卫星120与第三卫星
130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息。沿着所选择的候选路由路径的至少一部分
从第一卫星110发送不同的数据。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:确定数据对应于特定星间链路上的预
先存在的连接。作为对已确定将优选路由路径识别为用于将数据从第一卫星110路由到特
定目的地的优先路由路径和已确定数据对应于特定星间链路上的预先存在的连接的响应,
即使在优选路由路径与反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥
塞的信息相关联的情况下仍然选择优选路由路径作为将数据从第一卫星110路由到特定目
的地的特定路由路径。即,第一卫星110接收到了识别标志从而具有识别伪问题的能力,选
择关联于伪问题的优选路径来高效传输数据。优选地,从该组路由路径中选择用于将不同
数据从第一卫星110路由到特定目的地的至少两条候选路由路径,并且至少两条候选路由
路径可以具有候选排序属性,候选排序属性定义了第一卫星110接收到不同的问题的指示
的情况下各候选路由路径将被使用的顺序。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:在所访问的更新的路由信息中识别在
路由信息中定义的用于从第一卫星110到特定目的地的一组路由路径包括识别该组路由路
径的与反映影响特定星间链路的问题的信息相关联的优选顺序。选择用于将数据从第一卫
星110路由到特定目的地的特定路由路径可以包括:根据优选顺序从该组路由路径中确定
一条优于该组路由路径中的其他路由路径的路由路径用于从第一卫星110到特定目的地的
路由传输。在用于从第一卫星110到特定目的地的一组路由路径中根据优选顺序识别优选
程度低于优选路由路径且没有关联于与反映影响特定星间链路的问题的信息的次优路由
路径,并且在优选路由路径被关联于反映影响特定星间链路的问题的信息且次优路由路径
没有被关联于反映影响特定星间链路的问题的信息的情况下,可以选择次优路由路径作为
将数据从第一卫星110路由到特定目的地的特定路由路径。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110上存储路由信息为每个确定的可能目的
地定义多个不同的路由路径以通过一个或多个卫星和一个或多个相应的星间链路实现从
第一卫星110到可能目的地的路由传输可以包括:在第一卫星110上存储路由信息为每个确
定的可能目的地确定多个不同的卫星有序列表以定义用于从第一卫星110到可能目的地的
路由传输的多个不同的相应路由路径。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110上存储路由信息为每个确定的可能目的
地确定多个不同的卫星有序列表以定义用于从第一卫星110到可能目的地的路由传输的多
个不同的相应路由路径可以包括:存储至少两个不同的卫星有序列表,至少两个不同的卫
星有序列表定义了从第一卫星110到可能目的地的路由传输的彼此不同的至少两组路由路
径,并且至少两组路由路径的不同组之间除第一卫星110和可能目的地以外没有经由任何
的共同卫星节点。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:在发送数据之后,由第一卫星110接收
影响第二卫星120和第三卫星130之间的特定星间链路的问题已被解决的新指示;响应于接
收到影响第二卫星120和第三卫星130之间的特定星间链路的问题已被解决的新指示,更新
路由信息以解除路由信息中特定星间链路的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的
信息的关联。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:更新路由信息以反映卫星在地球轨道
运行时引发的卫星通信网络的拓扑变化。

根据一个优选实施方式,更新路由信息以将路由信息中定义的包括特定星间链路
的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的信息相关联包括更新路由信息以将路由信
息中定义的所有包括特定星间链路的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的信息相
关联。

根据一个优选实施方式,由第一卫星110存储的路由信息包括路由表,路由表用于
为要通过第一卫星110路由传输的数据确定卫星通信网络内的可能目的地和为每个确定的
可能目的地定义多个不同的路由路径以通过一个或多个卫星和一个或多个相应的星间链
路实现从第一卫星110到可能目的地的路由传输;更新路由信息以将路由信息中定义的包
括特定星间链路的路由路径与反映影响特定星间链路的问题的信息相关联包括更新路由
表以将路由信息中定义的包括特定星间链路的路由路径与反映影响特定星间链路的问题
的信息相关联;访问更新的路由信息包括访问更新的路由表;在所访问的更新的路由信息
中识别在路由信息中定义的用于从第一卫星110到特定目的地的一组路由路径包括在所访
问的更新的路由表中识别在路由表中定义的用于从第一卫星110到特定目的地的一组路由
路径。

根据一个优选实施方式,数据可以是数据分组,使得从第一卫星110接收要发送到
卫星通信网络内的一个特定的可能目的地的数据包括接收要从第一卫星110发送到的卫星
通信网络内的一个特定的可能目的地的数据分组。选择用于将数据从第一卫星110路由到
特定目的地的特定路由路径包括选择用于将数据分组从第一卫星110路由到特定目的地的
特定路由路径。沿着所选择的特定路由路径的至少一部分从第一卫星110传输数据包括沿
着所选择的特定路由路径的至少一部分从第一卫星110传输数据分组。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收要从第一卫星110发送到卫星通信网
络内的可能目的地中的一个特定目的地的数据可以包括:在第一卫星110接收从用户终端
300发送的要从第一卫星110发送到卫星通信网络内的可能目的地中的一个特定目的地的
数据。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收要从第一卫星110发送到卫星通信网
络内的可能目的地中的一个特定目的地的数据可以包括在第一卫星110接收要从第一卫星
110发送到地面站200的数据。优选地,卫星和地面站200之间的通信连接可以在K频带中实
现。卫星和用户终端300之间的通信连接可以在L频带中实现。卫星和卫星之间的通信连接
可以在Ka频带中实现。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收要从第一卫星110发送到卫星通信网
络内的可能目的地中的一个特定目的地的数据可以包括接收要从第一卫星110发送到另一
个卫星的数据。

根据一个优选实施方式,在第一卫星110接收要从第一卫星110发送到卫星通信网
络内的可能目的地中的一个特定目的地的数据可以包括接收要从第一卫星110发送到用户
终端300的数据。用户终端300例如可以是地面移动卫星终端。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:检测影响彼此通过无线通信的星间链
路连接的第一卫星110和第二卫星120之间数据传输能力的问题;向卫星通信网络内的其他
卫星分发影响第一卫星110和第二卫星120之间数据传输能力的问题的通知;在卫星通信网
络中路由的数据涉及到在第一卫星110和第二卫星120之间传输数据时根据通知进行决策。

实施例2

本实施例可以是对实施例1的进一步改进和/或补充,重复的内容不再赘述。在不造成
冲突或者矛盾的情况下,其他实施例的优选实施方式的整体和/或部分内容可以作为本实
施例的补充。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:在第一卫星110存储路由信息,该路由
信息确定卫星通信网络内能从第一卫星110路由到的可能目的地和为每个确定的可能目的
地定义多个不同的路由路径以通过一个或多个卫星和一个或多个相应的星间链路实现从
第一卫星110到可能目的地的路由传输;在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫星
130之间特定星间链路的问题的指示,指示包括第二卫星120与第三卫星130之间特定星间
链路存在伪拥塞、真实拥塞、伪故障和真实故障的指示中的至少一种;响应于接收到影响特
定星间链路的问题的指示更新路由信息以将路由信息中定义的包括特定星间链路的路由
路径与反映影响特定星间链路的伪拥塞、真实拥塞、伪故障和真实故障中的至少一种相关
联;卫星通信网络中生成伪拥塞和/或伪故障的指示的卫星向卫星通信网络中的一部分卫
星发送识别伪拥塞和/或伪故障的识别标志以使得这一部分卫星具有识别伪拥塞和/或伪
故障的能力;具有识别伪拥塞和/或伪故障的能力的这一部分卫星能够以突破拥塞处理机
制和故障处理机制的方式使用被关联于伪拥塞和/或伪故障的包括特定星间链路的路由路
径。参见图1,图1示出了一个优选实施方式的卫星通信网络中的部分卫星,具体包括第一卫
星110、第二卫星120、第三卫星130、第四卫星140、第五卫星150、第六卫星160、第七卫星170
和第八卫星180。假设用户终端300要将数据通过第一卫星110、第二卫星120、第三卫星130
和第四卫星140发送到地面站200。但是第五卫星150由于在传输高优先的数据而生成了第
二卫星120和第三卫星130之间的特定星间链路存在伪拥塞或者伪故障指示并广播给其他
卫星并将识别伪拥塞和/或伪故障的识别标志发送给其中部分卫星。如果第一卫星110没有
收到识别标志,在不能识别伪拥塞的情况下可以从其他卫星绕行来传输数据,比如采用第
一卫星110、第六卫星160、第七卫星170、第八卫星180和第四卫星140的路由路径来将数据
路由到地面站200,或者依然采用第一卫星110、第二卫星120、第三卫星130和第四卫星140
采用降速传输路由到地面站200。如果第一卫星110没有收到识别标志,在不能识别伪故障
的情况下只能从其他卫星绕行来传输数据,比如采用第一卫星110、第六卫星160、第七卫星
170和第四卫星140的路由路径来将数据路由到地面站200。但是,如果第一卫星110收到了
识别标志,在识别到伪拥塞或伪故障的情况下可以突破拥塞处理机制或者故障处理机制,
依然将数据通过第一卫星110、第二卫星120、第三卫星130和第四卫星140发送到地面站
200。而第一卫星可以评估其数据传输对第五卫星数据传输的影响而选择是否降速传输。

实施例3

本实施例可以是对实施例1、2或者其结合的进一步改进和/或补充,重复的内容不再赘
述。

根据一个优选实施方式,该方法包括:在第一卫星110存储路由信息,该路由信息
确定该卫星通信网络内能从第一卫星110路由到的可能目的地和为每个确定的可能目的地
定义多个不同的路由路径以通过一个或多个卫星和一个或多个相应的星间链路实现从第
一卫星110到可能目的地的路由传输;和/或在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫
星130之间特定星间链路的问题的指示。此处提及的问题可以包括真实问题和/或伪问题。
该方法还可以包括:当第一卫星110正在路由的数据需要经过被关联于反映影响特定星间
链路的问题的信息的包括特定星间链路的路由路径之时,第一卫星110根据其对伪问题的
识别能力来重构路由路径以传输需要经过被关联于反映影响特定星间链路的问题的信息
的包括特定星间链路的路由路径的数据。具体地,比如,假设第一卫星110没有对伪故障的
识别能力,则在面对伪故障时,第一卫星110必须重构路由路径以传输需要经过被关联于反
映影响特定星间链路的问题的信息的包括特定星间链路的路由路径的数据。假设第一卫星
110具有对伪故障的识别能力,则第一卫星110可以在识别后仍然选择存在伪故障的路由路
径传输数据而不必重构路由路径,或者单路由路径中两个以上星间链路出现伪故障时,并
且第一卫星110能够识别两个甚至更多的伪故障,则其可以部分重构路由路径,比如绕开其
中一条相对繁忙的星间链路而部分地重构路由路径。

根据一个优选实施方式,卫星通信网络中生成影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的伪问题的指示的卫星在广播伪问题的指示之时,还向卫星通信网络中的
部分卫星发送识别标志以使得这部分卫星具有识别伪问题的能力,卫星通信网络中的另一
部分卫星因没有接收到识别标志而不具有识别伪问题的能力,这另一部分卫星仅能够将伪
问题按照真实问题进行处理。真实问题可以包括真实拥塞和/或真实故障。伪问题可以包括
伪拥塞和/或伪故障。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:在第一卫星110接收要从第一卫星110
发送到特定目的地的不同数据;确定要从第一卫星110发送到特定目的地的数据的第一优
先级,响应于确定的第一优先级而从该组路由路径中选择用于将具有第一优先级的数据从
第一卫星110路由到特定目的地的不同路由路径,不同路由路径不关联于反映第二卫星120
与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息,沿着所选择的不同路由路径的
至少一部分从第一卫星110发送具有第一优先级的数据;和确定要从第一卫星110发送到特
定目的地的数据的第二优先级,其中,第二优先级高于第一优先级,为具有第二优先级的数
据从基于确定的第二优先级而被关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间
链路当前存在拥塞的信息的路由路径中选择用于将具有第二优先级的数据从第一卫星110
路由到特定目的地的特定路由路径,沿着所选择的用于将具有第二优先级的数据从第一卫
星110路由到特定目的地的特定路由路径的至少一部分发送具有第二优先级的数据。

根据一个优选实施方式,为具有第二优先级的数据从基于确定的第二优先级而被
关联于反映第二卫星120与第三卫星130之间的特定星间链路当前存在拥塞的信息的路由
路径中的当前存在拥塞的信息为基于伪拥塞的指示而建立的伪拥塞的信息,并且伪拥塞的
信息包括根据第二优先级而建立的伪拥塞级别,伪拥塞级别依据第二卫星120与第三卫星
130之间的特定星间链路的总带宽、当前被占用带宽和具有第二优先级的数据的约定信息
速率设定。

根据一个优选实施方式,识别标志至少包括第一识别标志和第二识别标志。生成
伪拥塞的指示的卫星可以向卫星通信网络内的部分卫星发送第一识别标志以让这部分卫
星能根据第一识别标志来识别相应的伪拥塞而具有识别伪拥塞的能力。生成伪故障的指示
的卫星可以向卫星通信网络内的部分卫星发送第二识别标志以让这部分卫星能根据第二
识别标志来识别相应的伪故障而具有识别伪故障的能力。生成伪问题的指示的卫星可以通
过以下方式中的至少一种向部分卫星发送识别标志:随机地向卫星通信网络中的部分卫星
发送识别标志;根据用户设定而向特定的部分卫星发送识别标志;和根据各卫星在卫星通
信网络中的重要度而选择重要度超过重要度阈值的部分卫星并向这部分卫星发送识别标
志。

根据一个优选实施方式,该方法还包括:第一卫星110识别具有第二优先级的数据
的传输状态,在具有第二优先级的数据通过与第二优先级对应的特定路由路径成功传输到
特定目的地时,响应于该成功传输而启动具有第一预设时长的第一倒计时器,在该第一预
设时长内第一卫星110没有接收到具有第二优先级的其他数据的情况下,与第二优先级对
应的特定路由路径的业务带宽随第一倒计时器时间的减少而减少并在第一倒计时器时间
减少至零时解除因具有第二优先级的数据而被关联于反映第二卫星120与第三卫星130之
间的特定星间链路当前存在拥塞的信息的路由路径与反映第二卫星120与第三卫星130之
间的特定星间链路当前存在拥塞的信息的关联并完全释放与第二优先级对应的特定路由
路径的业务带宽。在该第一预设时长内第一卫星110接收到具有第二优先级的其他数据的
情况下,至少部分地通过与第二优先级对应的特定路由路径传输具有第二优先级的其他数
据并将第一倒计时器恢复到默认值,默认值即为第一预设时长。

实施例4

本实施例还公开了一种卫星通信方法,也可以是一种轨道间卫星通信控制方法,也可
以是一种卫星通信路由方法,还可以是一种卫星通信路由优化方法,还可以是一种卫星通
信路由路径的优化重构方法,该方法可以由本发明的系统和/或其他可替代的零部件实现。
比如,通过使用本发明的系统中的各个零部件实现本发明的方法。本实施例可以是对实施
例1、2、3或者其结合的进一步改进和/或补充,重复的内容不再赘述。

根据一个优选实施方式,该方法可以应用于卫星通信网络中。卫星通信网络可以
包括多个卫星。每个卫星可以被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其他卫星建立一
个或多个无线通信的星间链路以传输数据。卫星通信网络中的至少部分卫星可以在围绕地
球的相应的非地球同步轨道中运行。该方法可以包括:

将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个时间片内有
相对确定的拓扑结构;

在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫星130之间特定星间链路的问题的指
示;

第一卫星110将指示和收到该指示时具体所处的第一时间片关联地发送给地面站200
以请求地面站200更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫
星110的服务评分;

当地面站200响应于第一卫星110的请求更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间
链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分之后,在第二卫星120和第三卫星130之间的
星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分小于预设评分阈值的情况下,地面站200
通知第一卫星110删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130的连
接;和

第一卫星110响应于删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130
的连接的通知而更新路由信息并依据更新的路由信息重构第一时间片的至少部分路由路
径中的至少一个步骤。本发明采用此方式至少能够实现以下有益技术效果:第一,本发明关
注问题具体发生的时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分的更新,能够根据
相应时间片内相应的星间链路对某一特定卫星的服务评分来重构路由路径,以使得卫星通
信网络的路由路径的设置能根据服务评分而逐步优化,进而提高路由效率;第二,按照星间
链路的方式进行打分而不是针对某个具体卫星的服务打分,使得服务评分更细分,重构路
由路径的选择也更多元化,因为如果是对第二卫星和第三卫星在第一时间片对第一卫星
110的服务评分进行修改,则意味着所有连接到第二卫星和第三卫星的星间链路都会同时
受到服务评分更新的影响,但实际上可能仅仅是第二卫星和第三卫星之间的星间链路对第
一卫星服务的能力改变,其他连接到第二卫星和第三卫星的星间链路并无问题,因此,本发
明采用对具体的星间链路打分的方式可以很好地避免一刀切,使得后续路由路径重构和优
化等都具有更多的选择;第三,本发明在第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第
一时间片对第一卫星110的服务评分小于预设评分阈值的情况下才让地面站200通知第一
卫星110删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130的连接,能够避
免出现问题就立马改变拓扑结构而导致卫星通信网络频繁调整的局面,比如,让初始服务
评分设为100分,出现一次问题减一分,减到预设评分阈值70分以下时,才让地面站200通知
第一卫星110删除对应于第一时间片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130的连接,这
也可以防止频繁的更新路由信息导致的计算开销和通信开销。

优选地,将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个
时间片内有相对确定的拓扑结构中的相对确定的拓扑结构可以是指在没有其他因素影响
的情况下相对稳定的拓扑结构。即,在没有发生故障导致拓扑结构中一个卫星下线和没有
地面站调度卫星改变卫星飞行轨迹这一类的其他因素影响的情况下的一个相对确定的拓
扑结构。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:当地面站200响应于第一卫星110的请
求更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评
分之后,在第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服
务评分大于等于预设评分阈值的情况下,地面站200将第二卫星120和第三卫星130之间的
星间链路在第一时间片对第一卫星110的更新的服务评分发送给第一卫星110;和/或第一
卫星110接收到更新的服务评分之后,根据更新的服务评分调整第一卫星110在第一时间片
需经由第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路路由的数据量。优选地,服务评分上调
则相应的增加数据分配量,服务评分下调则相应的降低数据分配量。

根据一个优选实施方式,将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通
信网络能在每个时间片内有相对确定的拓扑结构可以包括:在卫星通信网络初次组网成功
时的每个卫星上存储相同的路由信息并且相同的路由信息限定了卫星通信网络的拓扑周
期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个时间片内有相对确定的拓扑结构。优选地,
该方法可以包括:为卫星通信网络中每个卫星授予在接收到地面站200发出的删除对应于
第一时间片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130的连接的通知之时独立更新该卫星
的路由信息的权限。本发明采用此方式至少能够实现以下有益技术效果:能够根据同一星
间链路在不同的时间片对不同的卫星的差异化服务修改相应的服务评分,以使得卫星通信
网络逐渐形成一个具有服务差异但能更高效服务的通信网络。

根据一个优选实施方式,第一卫星110接收的影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的问题的指示中的问题包括真实问题和/或伪问题。该方法可以包括:为地
面站200授予解析指示中的问题是真实问题或者伪问题的权限;和/或当地面站200接收到
第一卫星110请求更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫
星110的服务评分之后,地面站200至少部分地根据对第一卫星110接收到的影响第二卫星
120与第三卫星130之间特定星间链路的问题的指示的解析情况来更新第二卫星120和第三
卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分。本发明采用此方式至少
能够实现以下有益技术效果:第一,让地面站200完成解析和服务评分更新工作可以减少对
本来就有限的卫星计算资源的占用;第二,让地面站200完成解析和服务评分更新工作可以
避免让卫星通信网络中某一个卫星承担该工作时可能导致的局部拥塞。

根据一个优选实施方式,该方法可以包括:卫星通信网络中生成影响第二卫星120
与第三卫星130之间特定星间链路的伪问题的指示的卫星在广播伪问题的指示之时,还向
卫星通信网络中的部分卫星发送识别标志以使得这部分卫星具有识别伪问题的能力,卫星
通信网络中的另一部分卫星因没有接收到识别标志而不具有识别伪问题的能力,这另一部
分卫星仅能够将伪问题按照真实问题进行处理,其中,真实问题包括真实拥塞和/或真实故
障,伪问题包括伪拥塞和/或伪故障;和/或在第一卫星110接收到了对应的识别标志的情况
下,第一卫星110将对应的识别标志发送给地面站200。

根据一个优选实施方式,地面站200至少部分地根据对第一卫星110接收到的影响
第二卫星120与第三卫星130之间特定星间链路的问题的指示的解析情况来更新第二卫星
120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分的可以包括:
在地面站200解析当前的问题为真实问题时以下调服务评分的方式更新第二卫星120和第
三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分或者维持原有的服务
评分不变;在地面站200解析当前的问题为伪问题且第一卫星110没有接收到对应的识别标
志时以下调服务评分的方式更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间
片对第一卫星110的服务评分;和/或在地面站200解析当前的问题为伪问题且第一卫星110
接收到了对应的识别标志时以上调服务评分的方式更新第二卫星120和第三卫星130之间
的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分。本发明采用此方式至少能够实现以
下有益技术效果:第一,现有技术的问题都是真实问题,直接使得出现问题只能将评分降
低,而本发明既有真实问题又有伪问题,若此次对伪问题没有识别能力,则对应的服务评分
是做减法,而若此次对伪问题有识别能力的说明是为其提供的专属或者部分共用的高速通
道,此次对应的服务评分可以做加法,因此,第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在
第一时间片对第一卫星110的服务评分是随问题的不断发生动态调节的过程,进而达到一
定程度后调整路由拓扑,不断地调整最终趋于最优,使得本发明的路由效率更高。

根据一个优选实施方式,在地面站200解析当前的问题为真实问题时以下调服务
评分的方式更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110
的服务评分或者维持原有的服务评分不变的处理包括:在真实问题为真实拥塞时以下调服
务评分的方式更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星
110的服务评分;和/或在真实问题为真实故障时维持原有的服务评分不变。

根据一个优选实施方式,在地面站200解析当前的问题为伪问题且第一卫星110没
有接收到对应的识别标志时以下调服务评分的方式更新第二卫星120和第三卫星130之间
的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分的处理包括:在地面站200解析当前的
问题为伪故障且第一卫星110没有接收到对应的识别标志时以下调服务评分的方式将第二
卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分减去第一
分数;在地面站200解析当前的问题为伪拥塞且第一卫星110没有接收到对应的识别标志时
以下调服务评分的方式将第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第
一卫星110的服务评分减去第二分数;其中,第一分数大于第二分数。

实施例5

本实施例还公开了一种卫星通信系统,也可以是一种轨道间卫星通信控制系统,也可
以是一种卫星通信路由系统,还可以是一种卫星通信路由优化系统,还可以是一种卫星通
信路由路径的优化重构系统,该系统适于执行本发明记载的各个方法步骤,以达到预期的
技术效果。本实施例可以是对实施例1、2、3、4或者其结合的进一步改进和/或补充,重复的
内容不再赘述。在不造成冲突或者矛盾的情况下,其他实施例的优选实施方式的整体和/或
部分内容可以作为本实施例的补充。

根据一个优选实施方式,该系统可以包括若干卫星组成的卫星通信网络。每个卫
星可以被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其他卫星建立一个或多个无线通信的
星间链路以传输数据。该系统可以至少包括第一卫星110、第二卫星120和/或第三卫星130。
优选地,第一卫星110、第二卫星120和第三卫星130均可以是指卫星通信网络中的任何一个
卫星。该系统中的第一卫星110可以获得关于卫星通信网络中多个卫星的星间链路的状态
信息。状态信息可以包括影响星间链路中至少两个卫星之间特定星间链路的问题。第一卫
星110可以获得关于卫星通信网络的一个或多个卫星中的每一个卫星的星历数据。第一卫
星110可以至少部分地基于卫星星历数据确定多个卫星的拓扑。该系统可以获得关于星间
链路的网络带宽资源的资源分配信息和网络带宽资源的当前分配给每个星间链路。该系统
可以确定卫星通信网络的两个卫星之间的多个路由路径。每个路由路径可以包括一个或多
个星间链路,并且其中每个路由路径至少部分地基于关于星间链路状态信息中的一个或多
个。

根据一个优选实施方式,第一卫星110可以获得关于卫星通信网络的一个或多个
卫星中的每一个卫星的星历数据。第一卫星110可以至少部分地基于卫星星历数据确定卫
星通信网络中多个卫星的拓扑。

根据一个优选实施方式,该系统可以包括多个卫星组成的卫星通信网络,其中每
个卫星被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其他卫星建立一个或多个无线通信的
星间链路以传输数据;在第一卫星110存储路由信息,该路由信息确定该卫星通信网络内能
从第一卫星110路由到的可能目的地和为每个确定的可能目的地定义多个不同的路由路径
以通过一个或多个卫星和一个或多个相应的星间链路实现从第一卫星110到可能目的地的
路由传输;在第一卫星110接收影响第二卫星120与第三卫星130之间特定星间链路的问题
的指示,其中,问题包括真实问题和/或伪问题;响应于接收到影响特定星间链路的问题的
指示更新路由信息以将路由信息中定义的包括特定星间链路的路由路径与反映影响特定
星间链路的问题的信息相关联;当第一卫星110正在路由的数据需要经过被关联于反映影
响特定星间链路的问题的信息的包括特定星间链路的路由路径之时,第一卫星110根据其
对伪问题的识别能力来重构路由路径以传输需要经过被关联于反映影响特定星间链路的
问题的信息的包括特定星间链路的路由路径的数据。

根据一个优选实施方式,卫星通信网络中生成影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的伪问题的指示的卫星在广播伪问题的指示之时,还向卫星通信网络中的
部分卫星发送识别标志以使得这部分卫星具有识别伪问题的能力,卫星通信网络中的另一
部分卫星因没有接收到识别标志而不具有识别伪问题的能力,这另一部分卫星仅能够将伪
问题按照真实问题进行处理。真实问题包括真实拥塞和/或真实故障,伪问题包括伪拥塞
和/或伪故障。

根据一个优选实施方式,该系统可以包括多个卫星组成的卫星通信网络。每个卫
星可以被配置为与多个卫星中的一个或多个相应的其他卫星建立一个或多个无线通信的
星间链路以传输数据。卫星通信网络中的至少部分卫星可以在围绕地球的相应的非地球同
步轨道中运行。将卫星通信网络的拓扑周期分成多个时间片以使卫星通信网络能在每个时
间片内有相对确定的拓扑结构。第一卫星110可以接收影响第二卫星120与第三卫星130之
间特定星间链路的问题的指示。第一卫星110可以将指示和收到该指示时具体所处的第一
时间片关联地发送给地面站200以请求地面站200更新第二卫星120和第三卫星130之间的
星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评分。当地面站200响应于第一卫星110的请
求更新第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服务评
分之后,在第二卫星120和第三卫星130之间的星间链路在第一时间片对第一卫星110的服
务评分小于预设评分阈值的情况下,地面站200可以通知第一卫星110删除对应于第一时间
片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130的连接。第一卫星110可以响应于删除对应于
第一时间片的拓扑结构中第二卫星120和第三卫星130的连接的通知而更新路由信息。第一
卫星110可以依据更新的路由信息重构第一时间片的至少部分路由路径。...

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图1
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