CN102271368A - 基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法及系统，利用跨层设计思想，面向应用层不同业务需求，根据底层的网络和节点的状态在网络层来计算满足业务需求的路由，通过网络带宽资源的均衡分配，避免拥塞和减少网络控制信息的方式来减少网络资源的浪费，在保证数据正确传输的同时，实现网络资源的优化利用。
Description
技术领域
本发明涉及一种空天信息网络信息传输方法，尤其涉及一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法。
背景技术
空天信息网络是一种包含了各种卫星、高空通信平台、各种飞机、飞行器以及地面通信站等不同种类、不同特性通信系统的综合网络，由卫星和高空通信平台构成骨干节点，为飞机、飞行器以及地面通信站等用户提供服务。可作为灾难、战争环境下的应急通信系统，也可作为传统通信网络的扩展，为异构网络的融合提供支持，具有广阔的应用前景。空天信息网络中是一种多跳无线网络，网络的路由协议是实现多跳转发的基础。由于网络带宽资源受限，并且网络的拓扑动态变化，业务需求多样。因此在实现数据转发的基础上，优化利用有限的网络资源，满足不同业务的需求，是网络路由协议设计的主要目标之一。
目前针对空天信息网络的路由协议研究处于起步阶段，还没有形成比较成熟的路由协议。现有的卫星网络路由协议主要是通过离线计算的方式，按照卫星的运行规律，将卫星的运动周期划分为一系列时隙，并认为在每个时隙中整个卫星网络的拓扑结构保持不变。针对每个时隙的拓扑结构计算路由表，并将路由表存储在各个卫星之中，在发送数据时直接查找路由表寻找路径。
传统卫星网络的资源优化主要是通过地面站或者卫星本身来完成，采用先请求再分配的方式用地面站或者卫星集中控制带宽资源的分配，这种分配方式延时较大，不适合具有业务多样性和低延时要求的空天信息网络。
对于网络资源的优化问题，首先要解决的是如何获得网络当前的状态信息，目前的解决方法是在每个时隙开始的时候节点之间互相交换链路的可用带宽等信息，或者在每个时隙开始时节点将链路信息报告给管理节点。节点根据这些信息计算当前时隙内的路由。在这类方法中，如果时隙选择比较大，在一个时隙内链路的状态会发生改变；如果时隙选择比较小，需要频繁的信息交换，造成大量的网络开销。
现有空天信息网络的传输技术中，离线路由方式灵活性差，不能适应不同类型业务的动态变化：卫星的运动具有规律性，但是网络中传输的业务不具有规律性，根据运动规律计算的路由无法适应不同业务的需求。先请求再分配带宽的方式延时大：空天信息网络中节点之间距离远，这种方式增加了数据传输的延时。利用划分时隙的方法进行网络资源优化，如果时隙选择比较大，在一个时隙内链路的状态会发生改变，可靠性降低；如果时隙选择比较小，需要频繁的信息交换，造成大量的网络开销，反而浪费了网络资源。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提供一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法及系统，克服现有技术在空天信息网络传输过程中无法适应不同业务的需求、可靠性降低、浪费网络资源的技术问题。
本发明的技术方案是：提供一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，包括根据网络节点运动规律及网络链路层提供的可用带宽信息构造的网络状态信息，根据业务的带宽要求设置带宽等级，步骤如下：
接收数据：接收待转发数据，检测本节点的可用带宽是否在不同的带宽要求等级之间变化，若变化则更新网络状态信息中的带宽信息并发送带宽更新消息；
获取待转发数据的延时和链路带宽：分析待转发数据的业务类型，根据网络层包头中的信息，判断是有服务质量要求的业务还是尽力而为的业务，如果是有服务质量要求的业务，获取待转发数据的延时和链路带宽需求。
分析网络状态信息：分析网络当前各个传输链路的网络状态信息，所述网络状态信息包括链路的延时、链路的可用带宽以及链路的额外代价信息；
计算路由并设置路由表：根据确定的待转发数据的业务类型以及当前的网络状态信息，计算待转发数据的路由： 
，其中，s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径，C（p（s,t））为选择路径p(s,t)传输数据的代价，其中，
， 
表示链路i到j上的延时，
表示链路i到j上的额外代价。在满足延时和带宽要求的条件下利用Dijkstra算法计算代价最小的路径作为数据的传输路径，根据计算的路由设置路由表；
转发数据：根据设置的路由表转发数据。
本发明的进一步技术方案是：在分析网络状态信息步骤中，所述当前各个传输链路的延时信息为各个传输链路中各个节点之间距离产生的的数据传播延时。
本发明的进一步技术方案是：在分析网络状态信息步骤中，所述当前各个传输链路的可用带宽信息为各个传输链路两个节点可用带宽的最小值。
本发明的进一步技术方案是：在分析网络状态信息步骤中，所述当前各个传输链路的额外代价信息为利用各个传输链路进行数据传输所产生的额外代价。
本发明的进一步技术方案是：在接收数据步骤中，将带宽更新信息放在队列的头部，最先调度发送。
本发明的进一步技术方案是：在接收数据步骤中，所述带宽更新消息包括普通带宽更新信息和包含当前转发业务的带宽更新信息。
本发明的进一步技术方案是：在计算路由并设置路由表步骤中，所述路由表包括由骨干节点根据网络状态信息计算出的自主路由信息和由主控站强制设置的强制路由信息。当强制路由信息存在时，按照强制路由信息转发数据。
本发明的技术方案是：构建一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输系统，包括接收待转发数据的数据接收单元、根据网络节点运动规律及网络链路层提供的可用带宽信息构造的网络状态信息库、获取待转发数据的延时和链路带宽的业务类型获取单元、分析网络状态信息的网络状态信息处理单元、计算路由并设置路由表的路由设置单元、转发数据的数据转发单元，所述数据接收单元接收待转发数据，检测本节点的可用带宽是否在不同的带宽要求等级之间变化，若变化则更新网络状态信息中的带宽信息并发送带宽更新消息，所述业务类型获取单元分析待转发数据的业务类型，根据网络层包头中的信息，判断是有服务质量要求的业务还是尽力而为的业务，如果是有服务质量要求的业务，获取待转发数据的延时和链路带宽需求；所述网络状态信息处理单元分析网络当前各个传输链路的网络状态信息；所述路由设置单元根据确定的待转发数据的业务类型以及当前的网络状态信息，计算待转发数据的路由：
，其中，s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径，C（p（s,t））为选择路径p(s,t)传输数据的代价，其中，
， 
表示链路i到j上的延时，
表示链路i到j上的额外代价，当某条链路的可用带宽满足业务的带宽需求时，此链路的额外代价被设0，否则设为各条链路的延时之和。在满足延时和带宽要求的条件下利用Dijkstra算法计算代价最小的路径作为数据的传输路径，根据计算的路由设置路由表；所述数据转发单元根据设置的路由表转发数据。
本发明的进一步技术方案是所述路由表包括由骨干节点根据网络状态信息设置路由信息的自主路由信息和由主控站强制设置路由信息的强制路由信息。
本发明的技术效果是：本发明一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法及系统，面向应用层不同业务需求，根据底层的网络和节点的状态来计算路由，网络带宽资源的均衡分配，避免拥塞和减少网络控制信息的方式来减少网络资源的浪费，在保证数据正确传输的同时，实现网络资源的优化利用。
附图说明
图1为本发明的跨层设计模型结构示意图。
图2为本发明的流程图。
图3为本发明的网络拓扑结构示意图。
图4为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，本发明的跨层设计模型中，以网络层来划分，上层（应用层和传输层）主要提供关于业务的信息和骨干节点的运行规律，下层（物理层和链路层）主要提供关于网络状态和网络资源的信息，网络层根据上下层提供的信息来选择路由。其中发送数据的源节点应用层设定业务的类型以及QoS需求，并发送给源节点网络层，源节点网络层将业务类型信息写入网络层包头中。其他节点的网络层根据包头中的信息判断业务类型，对不同业务采取不同的路由策略；链路层向网络层提供当前可用的带宽以及节点的队列占用等信息；网络层根据此信息判断节点是否拥塞，带宽及信道质量是否能满足业务需求，从而进行路由的选择。
在网络层进行数据转发时，利用应用层提供的节点运动规律、链路层提供的可用带宽信息构造网络状态信息库，并结合应用层提供的业务类型和QoS （quality of service，服务质量，简称“QoS”）业务的需求，进行路由计算和数据转发。
对于卫星节点，根据轨道参数确定卫星所处的轨道，根据卫星在轨道中的初始位置和当前卫星运行的时间可计算出当前卫星所处的位置信息。以地心为原点，地轴从南到北为Z轴正方向，赤道平面为X，Y平面，建立三维笛卡尔坐标系，可以得出卫星的坐标（X，Y，Z）。
对于高空通信平台节点，根据其高度、经度和纬度，确定其初始位置，高空通信平台节点相对于地面静止，随地球自转，根据节点运行的时间，确定其在笛卡尔坐标系中的当前坐标（X,Y,Z）。
任意两个节点之间的距离根据
计算，其中D为节点之间的距离，（X1,Y1,Z1），（X2,Y2,Z2）分别为两个节点的坐标。然后根据距离和光速计算出这两个节点所构成的链路的延时。
如图2所示，本发明的具体实施方式是：提供一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，包括根据网络节点运动规律及网络链路提供的可用带宽信息构造的网络状态信息，根据业务的带宽要求设置带宽等级，包括如下步骤：
步骤100：接收数据，即：接收待转发数据，检测本节点的可用带宽是否在不同的带宽要求等级之间变化，若变化则更新网络状态信息中的带宽信息并发送带宽更新消息，本发明中，所述节点的可用带宽等于总带宽减去当前已经占用的带宽。
步骤200：获取待转发数据的延时和链路带宽需求，即：分析待转发数据的业务类型，根据网络层包头中的信息，判断是有服务质量要求的业务还是尽力而为的业务，如果是有服务质量要求的业务，获取待转发数据的延时和链路带宽需求，对于尽力而为的业务则不必考虑业务需求。
具体实施过程如下：骨干节点进行数据转发时，首先根据网络层的包头中的信息分析业务类型。业务类型由数据源的应用层确定，并添加到网络层的包头中。空天信息网络中的业务多种多样，从资源优化和业务需求的角度，本发明将业务类型分成两大类：一类是有服务质量要求的业务，称为QoS业务，另一类是没有服务质量要求的BE（BE，best effort，最大努力，简称“BE”）业务，称为尽力而为业务。其中QoS业务的服务质量是指业务对于延时、带宽等性能指标的要求，需要通过网络协议的设计进行满足。而BE业务只需要网络尽力传输，尽量提供较好的服务质量，没有严格的要求。对于QoS业务，最重要的性能指标是数据的端到端延时和链路的带宽。在具体处理过程中，将QoS业务分为延时保障业务和带宽保障业务两类。其中延时保障业务包括网络的控制信息、语音消息等数据量小但实时性要求较高的业务；带宽保障业务包括FTP下载等大容量的数据业务。确定待转发数据的业务类型后，根据网络层包头中的信息确定待转发数据的延时和链路带宽需求。网络的资源中最重要的资源是链路的带宽资源，因此网络资源优化主要针对带宽资源进行优化，使有限的带宽能被更加合理的分配和利用，提高网络的传输效率。本发明根据数据业务类型和网络状态，对带宽资源进行优化。
步骤300：分析网络状态信息，即：分析网络当前各个传输链路的网络状态信息，所述网络状态信息包括链路的延时、链路的可用带宽以及链路的额外代价信息。
具体实施过程如下：
本发明设计了网络状态信息库，信息库中包括网络中的骨干节点，骨干节点之间的链路延时、链路的可用带宽、链路的额外代价。网络状态信息库可以用三个网络状态表来表示，分别表示网络中各个骨干节点之间的延时信息、链路的可用带宽信息和链路的额外代价信息。如表1、表2和表3所示：
表 1：网络延时状态表
| 节点A | 节点B | 节点C | 节点D | |
| 节点A | 延时（A-A） | 延时（A-B） | 延时（A-C） | 延时（A-D） |
| 节点B | 延时（B-A） | 延时（B-B） | 延时（B-C） | 延时（B-D） |
| 节点C | 延时（C-A） | 延时（C-B） | 延时（C-C） | 延时（C-D） |
| 节点D | 延时（D-A） | 延时（D-B） | 延时（D-C） | 延时（D-D） |
| … | … | … | … | … |
表2：网络可用带宽状态表
| 节点A | 节点B | 节点C | 节点D | |
| 节点A | 带宽（A-A） | 带宽（A-B） | 带宽（A-C） | 带宽（A-D） |
| 节点B | 带宽（B-A） | 带宽（B-B） | 带宽（B-C） | 带宽（B-D） |
| 节点C | 带宽（C-A） | 带宽（C-B） | 带宽（C-C） | 带宽（C-D） |
| 节点D | 带宽（D-A） | 带宽（D-B） | 带宽（D-C） | 带宽（D-D） |
| … | … | … | … | … |
表 3：链路额外代价
| 节点A | 节点B | 节点C | 节点D | |
| 节点A | 代价（A-A） | 代价（A-B） | 代价（A-C） | 代价（A-D） |
| 节点B | 代价（B-A） | 代价（B-B） | 代价（B-C） | 代价（B-D） |
| 节点C | 代价（C-A） | 代价（C-B） | 代价（C-C） | 代价（C-D） |
| 节点D | 代价（D-A） | 代价（D-B） | 代价（D-C） | 代价（D-D） |
| … | … | … | … | … |
如图3所示，网络状态信息库也可以抽象为标明了节点、链路以及链路状态的拓扑图。其中网络的延时状态表是根据骨干节点的运动规律和位置变化计算出来，网络带宽状态表是当网络中链路的可用带宽在不同的业务带宽要求之间变化时进行更新。网络中每个骨干节点根据网络状态信息库里的延时和可用带宽信息，根据不同的业务需求,在带宽满足需求的条件下计算延时最小的路径，并将计算结果保存在自身的路由表中。
步骤400：计算路由并设置路由表，即：根据确定的待转发数据的业务类型以及当前的网络状态信息，计算待转发数据的路由：
，其中，s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径，C（p（s,t））为选择路径p(s,t)传输数据的代价，其中，
， 
表示链路i到j上的延时，表示链路i到j上的额外代价，当某条链路的可用带宽满足业务的带宽需求时，此链路的额外代价被设0，否则设为各条链路的延时之和。选择满足延时和带宽要求的条件下代价最小的路径作为数据的传输路径，根据计算的路由设置路由表。
路由协议设计的具体过程如下：
一、路由算法模型
路由协议通过网络状态信息库来计算路由，在网络状态信息库中，设s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径。选择路径p(s,t)传输数据的代价为路径p上每一条链路的代价之和
（1）
其中：
，表示链路i到j上的延时，
表示链路i到j上的额外代价，当某条链路的可用带宽满足业务的带宽需求时，此链路的额外代价被设0，否则设为各条链路的延时之和。设业务对于延时和带宽的QoS需求分别为和
，为满足业务的QoS，要求路由协议根据网络状态信息计算出一条路径使得：
二、可用带宽信息更新
按照网络中业务对带宽的需求划分可用带宽的等级，当某节点链路可用带宽在不同等级之间变化时向主控站（同步卫星或地面控制中心）发送带宽更新信息。当节点A的可用带宽等级发生变化时，判断当前正在转发的业务中是否有带宽需求大于可用带宽的业务，如果有则发送Bw-2消息，如果没有则发送Bw-1消息。主控站收到Bw-1消息后，将网络状态信息库进行更新，并将更新的部分发送给网络所有骨干节点。收到网络状态更新的骨干节点会更新自身的网络状态信息库，当有数据要转发时，可以随时判断网络中的各条路径是否满足业务需求来进行路由的计算；主控站收到Bw-2消息后，对消息中包含的节点A正在转发的业务计算路由，并将计算结果以强制路由的方式发送到所有骨干节点，强制路由信息结构如表4所示，同时发送网络状态信息。
表4:强制路由信息结构
| 源节点 | 目的节点 | 业务类型 | 当前节点 | 下一跳（强制） |
| B | E | 1 | B | D |
| B | E | 1 | D | A |
| B | E | 1 | A | E |
骨干节点根据网络状态信息来实现带宽的均衡分配，通过强制路由信息来保持现有业务的路径。
例如，当A节点的可用带宽从level-1（以100Mbps为例）下降到level-2（以50Mbps为例）时，对于带宽要求为level-1的其它业务来说，不能选择此节点作为中继，此时A节点将带宽更新消息发送给主控站，再由主控站广播到网络中所有骨干节点，骨干节点根据接收的信息更新自身的网络状态信息库。
考虑以下两种情况：
(a) 节点A可用带宽为level-2，节点A正在转发的业务的带宽需求都低于level-2，此时更新后的网络状态信息不会影响A当前正在转发的业务的路由。
(b) 节点A可用带宽为level-2，节点A正在转发的业务中包含带宽需求大于level-2的业务，假设此业务为(源节点S，目的节点D，带宽需求level-1)，此时更新的网络状态信息会影响当前业务的路由计算，为避免这种影响，应保持此业务的当前路由。
对于以上两种不同的情况，设计了两种带宽更新信息Bw-1，Bw-2。格式如表5、表6所示。
表5：带宽更新信息Bw-1格式
| 2字节 | 10bit | 1字节 |
| 消息类型 | 骨干节点 | 可用带宽 |
表6：带宽更新信息Bw-2格式
| 2字节 | 10bit | 1字节 | 2字节 | 28bit | 28bit |
| 消息类型 | 骨干节点 | 可用带宽 | 消息长度 | 业务1，源骨干，目的骨干，业务类型 | 业务2 |
在(a)情况下，骨干节点A发送Bw-1，在(b)情况下节点A发送Bw-2。
为保障带宽更新消息的及时传输，并且修改了传统的先进先出型的队列调度方式，当节点的队列检测到进入队列的数据包类型是带宽更新信息时，立即将此数据包放在队列的头部，最先调度发送。这样网络中的节点可以更快地了解网络资源的变化，及时作出调整。
三、路由协议流程
根据网络传输的业务类型，将QoS业务分为延时保障业务和带宽保障业务。对于延时保障业务，选择
最小的路径，通过计算
来判断此路径是否满足延时要求。对于带宽保障业务，将网络状态信息库中不满足带宽要求的链路去掉，在剩余的链路中，选择
最小的路径。对于尽力而为的BE业务，由于没有带宽和延时的要求，只需选择最小的路径进行传输。
步骤500：转发数据，即：根据设置的路由表转发数据。路由表的结构如表7所示。
表7：路由表结构
| 源节点 | 目的节点 | 业务类型 | 下一跳（自主） | 下一跳（强制） |
| A | A | 1 | A | A |
| A | B | 2 | B | C |
| A | C | 1 | D | B |
| … | … | … | … | … |
如图4所示，本发明的技术方案是：构建一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输系统，包括接收待转发数据的数据接收单元1、根据网络节点运动规律及网络链路提供的可用带宽信息构造的网络状态信息、确定待转发数据的延时和链路带宽的业务类型获取单元2、分析网络状态信息的状态信息处理单元3、计算路由并设置路由表的路由设置单元4、转发数据的数据转发单元5，所述数据接收单元1接收待转发数据，检测本节点的可用带宽是否在不同的带宽要求等级之间变化，若变化则更新网络状态信息中的带宽信息并发送带宽更新消息；所述业务类型获取单元2分析待转发数据的业务类型，根据网络层包头中的信息，判断是有服务质量要求的业务还是尽力而为的业务，如果是有服务质量要求的业务，获取待转发数据的延时和链路带宽需求；所述状态信息处理单元3分析网络当前各个传输链路的网络状态信息；所述路由设置单元4根据确定的待转发数据的业务类型以及当前的网络状态信息，计算待转发数据的路由：
，其中，s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径，C（p（s,t））为选择路径p(s,t)传输数据的代价，其中，
， 
表示链路i到j上的延时，表示链路i到j上的额外代价，当某条链路的可用带宽满足业务的带宽需求时，此链路的额外代价被设0，否则设为各条链路的延时之和。在满足延时和带宽要求的条件下利用Dijkstra算法计算代价最小的路径作为数据的传输路径，根据计算的路由设置路由表；所述数据转发单元5根据设置的路由表转发数据。
本发明的技术效果是：本发明一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法及系统，面向应用层不同业务需求，根据底层的网络和节点的状态来计算路由，通过网络带宽资源的均衡分配，避免拥塞和减少网络控制信息的方式来减少网络资源的浪费，在保证数据正确传输的同时，实现网络资源的优化利用。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，包括根据网络节点运动规律及网络链路层提供的可用带宽信息构造的网络状态信息，根据业务的带宽要求设置带宽等级，步骤如下：
接收数据：接收待转发数据，检测本节点的可用带宽是否在不同的带宽要求等级之间变化，若变化则更新网络状态信息中的带宽信息并发送带宽更新消息；
获取待转发数据的延时和链路带宽：分析待转发数据的业务类型，根据网络层包头中的信息，判断是有服务质量要求的业务还是尽力而为的业务，如果是有服务质量要求的业务，获取待转发数据的延时和链路带宽需求；
分析网络状态信息：分析网络当前各个传输链路的网络状态信息，所述网络状态信息包括链路的延时、链路的可用带宽以及链路的额外代价信息；
计算路由并设置路由表：根据确定的待转发数据的业务类型以及当前的网络状态信息，计算待转发数据的路由： 
，其中，s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径，C（p（s,t））为选择路径p(s,t)传输数据的代价，其中，
， 表示链路i到j上的延时，表示链路i到j上的额外代价；在满足延时和带宽要求的条件下利用Dijkstra算法计算代价最小的路径作为数据的传输路径，根据计算的路由设置路由表；
转发数据：根据设置的路由表转发数据。
2.根据权利要求1所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，其特征在于，在分析网络状态信息步骤中，所述当前各个传输链路的延时信息为各个传输链路中各个节点之间距离产生的的数据传播延时。
3.根据权利要求1所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，其特征在于，在分析网络状态信息步骤中，所述当前各个传输链路的可用带宽信息为各个传输链路两个节点可用带宽的最小值。
4.根据权利要求1所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，其特征在于，在分析网络状态信息步骤中，所述当前各个传输链路的额外代价信息为利用各个传输链路进行数据传输所产生的额外代价。
5.根据权利要求1所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，其特征在于，在接收数据步骤中，将带宽更新信息放在队列的头部，最先调度发送。
6.根据权利要求1所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，其特征在于，在接收数据步骤中，所述带宽更新消息包括普通带宽更新信息和包含当前转发业务的带宽更新信息。
7.根据权利要求1所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输方法，其特征在于，在计算路由并设置路由表步骤中，所述路由表包括由骨干节点根据网络状态信息计算出的自主路由信息和由主控站强制设置的强制路由信息；
当强制路由信息存在时，按照强制路由信息转发数据。
8.一种基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输系统，其特征在于，包括接收待转发数据的数据接收单元、根据网络节点运动规律及网络链路层提供的可用带宽信息构造的网络状态信息库、获取待转发数据的延时和链路带宽的业务类型获取单元、分析网络状态信息的网络状态信息处理单元、计算路由并设置路由表的路由设置单元、转发数据的数据转发单元，所述数据接收单元接收待转发数据，检测本节点的可用带宽是否在不同的带宽要求等级之间变化，若变化则更新网络状态信息中的带宽信息并发送带宽更新消息，所述业务类型获取单元分析待转发数据的业务类型，根据网络层包头中的信息，判断是有服务质量要求的业务还是尽力而为的业务，如果是有服务质量要求的业务，获取待转发数据的延时和链路带宽需求；所述网络状态信息处理单元分析网络当前各个传输链路的网络状态信息；所述路由设置单元根据确定的待转发数据的业务类型以及当前的网络状态信息，计算待转发数据的路由：
，其中，s为源节点，t为目的节点，p(s,t)为从源节点到目的节点的一条路径，C（p（s,t））为选择路径p(s,t)传输数据的代价，其中，
， 表示链路i到j上的延时，
表示链路i到j上的额外代价；在满足延时和带宽要求的条件下利用Dijkstra算法计算代价最小的路径作为数据的传输路径，根据计算的路由设置路由表；所述数据转发单元根据设置的路由表转发数据。
9.根据权利要求8所述基于跨层资源优化的空天信息网络信息传输系统，其特征在于，所述路由表包括由骨干节点根据网络状态信息设置路由信息的自主路由信息和由主控站强制设置路由信息的强制路由信息。
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