CN104734770B - 一种基于上下文的分布式星群网络路由方法 - Google Patents

一种基于上下文的分布式星群网络路由方法 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，针对分布式星群网络中的节点具有确定的运行轨迹，且不同时刻的链路状态具有一定的可预测性的情况，以最短期望传输时间为优化目标，利用卫星节点运动轨迹的可预测性和周期性，拟合卫星节点对之间的链路状态曲线，从而求出任意时刻卫星节点之间的最优传输路径，提升了系统的效能。

Description

一种基于上下文的分布式星群网络路由方法
技术领域
本发明涉及卫星通信领域，尤其涉及一种基于上下文的分布式星群网络路由方法。
背景技术
路由机制的优劣直接影响到分布式星群网络的性能，是实现分布式星群网络组网的核心技术。目前针对分布式星群网络的机制设计主要可以分为两类：虚拟节点策略和虚拟拓扑策略。在分布式星群网络中，非静止轨道卫星的高速移动特性导致多层卫星系统拓扑的不断改变，同时不同卫星间的星间链路连接状态也随着两颗终端卫星距离和方位角的变化而发生变化，因此为这种拓扑动态变化的情况开发路由方法极具挑战性。路由方法首先需要解决的就是卫星网络拓扑的动态变化问题。两个直观的思路就是屏蔽拓扑的动态性和将动态的拓扑离散化为静态的拓扑。由屏蔽拓扑动态性衍生出来的就是虚拟节点策略；由动态拓扑离散化思想衍生出来的就是虚拟拓扑策略。现有的这些基于虚拟拓扑或虚拟节点策略屏蔽了分布式星群网络的移动性，使得路由机制的设计变得简单。然而，这也在一定程度上限制了路由机制性能的进一步提高。
在虚拟拓扑策略中，整个网络周期被划分为若干个快照，并认为在一个快照内的网络拓扑不变。但是由于分布式星群网络中的节点是在一直高速运动的，拓扑也在不断地变化，所以目前的路由机制存在下面两个问题：
1.若所划分出的快照时间较长，快照内的拓扑变化将较大，采用统一的路由表会影响路由机制的性能。
2.若划分出的快照时间过短会给系统带来大量的计算负载，特别是依赖LEO和MEO层卫星计算路由表时，会使系统的实际性能大幅降低。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本发明提出一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，路由机制是分周期进行的，在两层LEO(低轨层)/MEO(中轨层)层卫星网络系统中，执行以下步骤：(1)链路状态报告收集；在每个更新周期的开始阶段，每颗LEO层卫星根据自身在上一个更新周期的历史传输记录生成链路状态信息报告，当一颗LEO层卫星节点Li在上一个更新周期共有k条直接通信链路时，Li将生成k个综合链路报告；在LEO层卫星生成综合链路信息报告后，任选一颗当前覆盖自己的MEO层卫星，并将自己生成的k个综合链路信息报告发送给该MEO层卫星；MEO层卫星在收集完LEO层卫星的信息报告后，在MEO层将这些信息进行广播，当MEO层卫星已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息时，选择一个能为自身服务时间最长的地面网关，将链路状态信息报告全部转发给地面网关；(2)链路期望总时延曲线拟合；将排队等待时延和处理时延定义为随机时延，将数据传输时延定义为确定时延，在一个更新的周期内，根据节点间的相对距离除以光速直接得出确定时延信号曲线；地面网关在每个更新周期开始时，根据之前计算的平均随机时延改变量和上一个更新周期的平均随机时延值，预测出本次更新周期的平均随机时延，在新的变化周期更新开始时，地面网关在之前的更新周期内已经收到了多个链路的期望随机延迟时间，根据这些点，采用偏差平方和最小的原则，依据最小二乘法将这些离散的点拟合成出的随机时延曲线；由确定时延曲线和随机时延曲线相加得到期望传输时延曲线；(3)最优传输路由表生成；地面网关计算在本更新周期内节点间链路的状态，将所有链路在该更新周期内的发生切换的时刻记录下来，并据此将时间轴划分为多片；划分完时间片之后，地面网关从头遍历所有的这些时间片，对于每一个时间片，计算其起点时的网络拓扑，并读取拟合得到的期望延迟曲线在该时间片起点处的值，用来计算该时间片内节点间的最优传输路径；每个时间片的路由表均生成以后，进行时间片及路由表的合并；(4)数据包传输过程；在LEO/MEO层卫星网络中，地面网关向所有当前覆盖自己的MEO层卫星发送确认消息数据包，若MEO层卫星收到多个地面网关发送的确认消息数据包，则任选其中的一个发送应答数据包；地面网关针对每个收到其应答数据包的MEO层卫星计算在本更新周期内该MEO所能覆盖的LEO层卫星，并将以这些被覆盖的LEO层卫星为起点的最优传输路径路由表发送给该MEO层卫星。
进一步地，所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，链路状态报告收集时，每个综合链路信息报告中包含了该链路在上个更新周期的平均链路时延、剩余带宽和丢包率信息。
进一步地，所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，链路状态报告收集时，在广播数据包中加入了在当前传输路径上所有MEO层卫星对该数据包的接收状态，初始化时，将除了源节点以外的其他MEO层卫星对该数据包的状态均设置为未接收，并在第一次收到该数据包时就将自身的状态改为已接收。
进一步地，所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，链路状态报告收集时，在两层LEO/MEO层卫星网络中MEO层卫星的LEO链路信息报告转发方法为：对于选定的一个MEO层卫星节点，遍历整个MEO层卫星，找到与选定的节点有直接链路关系的MEO层卫星Mj；将自身收到的LEO层卫星链路状态信息报告转发给Mj；对于MEO层卫星Mj，判断Mj是否收到节点发送的LEO层卫星链路状态信息报告；如果Mj收到其他节点发送的LEO层卫星链路状态信息报告，判断Mj收到的链路状态信息是否是其已经收到过的数据包；如果Mj收到的链路状态信息是已经收到过的数据包，将这个数据包抛弃；如果Mj之前没有收到这个数据包，将该数据包中的LEO层卫星链路状态信息报告进行保存，并且将Mj的ID在该数据包中标记为已接收；遍历与选定节点有直接链路的MEO层卫星Mj；判断Mj在数据包中的状态是否为未接收；如果Mj在该数据包中的状态为未接受的话，把这个数据包发送给Mj；判断是否已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息；如果已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息，选择一个能为自身服务时间最长的地面网关，将链路状态信息报告全部转发给地面网关；如果没有收集完全，就继续等待。
进一步地，所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，最优传输路由表生成时，地面网关计算单个时间片内的最优传输路径的方法为：计算该时间片起点时的网络拓扑；遍历每颗LEO层卫星节点Li；遍历每颗LEO层除了Li之外的卫星节点Lj；设置从Li到Lj的最优传输路径期望延迟时间tmin＝∞；遍历每条Li到Lj的潜在路径；读取拟合的期望延迟曲线，计算在时间片开始时的取值，计算该潜在路径的总期望延迟时间；判断该潜在路径的总期望延迟时间是否小于tmin；如果潜在路径的总期望延迟时间小于tmin，那么tmin＝该潜在路径的期望延迟时间，设置该潜在路径为最优传输路径；如果潜在路径的总期望延迟时间不是小于tmin，那么继续遍历；生成该时间片节点的路由表，并将该时间片的起始时间保存在路由表中。
进一步地，所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，最优传输路由表生成时，路由表的合并方法为：遍历每颗LEO层卫星节点Li；遍历每颗LEO层除了Li之外的卫星节点Lj；遍历每个时间片的路由表；判断是否为第一个时间片；如果是第一个时间片，将当前时间片的路由表中Li到Lj的最优路径加入到大路由表中；如果不是第一个时间片，判断当前路由表中Li到Lj的最优路径与上一个时间片是否不相同；如果不相同，那么就将当前时间片的路由表中Li到Lj的最优路径加入到大路由表中，并记录下该时间片的起始时间；如果相同，则舍弃该时间片；路由表合并完成。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为MEO层卫星的LEO层链路状态信息报告转发的方法流程图。
图2为更新周期内预测平均链路时延示意图。
图3为地面网关计算单个时间片内的最优传输路径方法流程图。
图4为多个时间片间的路由表合并方法流程图。
具体实施方法
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提出一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，针对分布式星群网络中的节点具有确定的运行轨迹，且不同时刻的链路状态具有一定的可预测性的情况，以最短期望传输时间为优化目标，利用卫星节点运动轨迹的可预测性和周期性，拟合卫星节点对之间的链路状态曲线，从而求出任意时刻卫星节点之间的最优传输路径。
本发明的路由机制是分周期进行的，每个周期为一个更新周期T。在每个周期开始阶段，分布式星群网络系统会首先收集LEO层卫星在上个更新周期的链路状态信息报告LMR，并将这些链路状态信息报告最终汇总后发送给地面网关。随后，地面网关根据本周期Tn和在此之前(T1，T2，...，Tn-1)收集到的链路状态信息报告拟合本周期Tn+1的链路状态曲线，即每条链路的期望总时延曲线。由于卫星会周期性地经过地面各个服务区域上空，因而其负载和链路状态也会呈周期性变化。地面网关可以根据这些拟合出的链路状态曲线计算出最短时延传输路径，从而得到本周期内随时间变化的最优传输路径，进而得到本周期的路由表。地面网关将路由表分发给MEO节点，当LEO节点有数据包需要发送时，只要向覆盖自己的MEO发送路由查询请求即可。
本发明考虑的是两层LEO/MEO层卫星网络系统，具体的实现步骤包含以下几部分：
(1)链路状态报告收集：在每个更新周期的开始阶段，每颗LEO层卫星根据自身在上一个更新周期的历史传输记录生成链路状态信息报告。假设一颗LEO层卫星节点Li在上一个更新周期共有k条直接通信链路，那么Li将生成k个综合链路报告{C(li，1)，C(li，2)，...，C(li，k)}。每个综合链路信息报告中包含了该链路在上个更新周期的平均链路时延、剩余带宽和丢包率等信息。
两层LEO/MEO层卫星网络中，在某一时刻，一颗LEO层卫星节点Li可能同时被多颗MEO层卫星覆盖。在LEO层卫星生成综合链路信息报告后，任选一颗当前覆盖自己的MEO层卫星，并将自己生成的k个综合链路信息报告LMR发送给该MEO层卫星。MEO层卫星在等待一个固定的时间之后，会收到部分在自己覆盖范围内的LEO层卫星所发送的综合链路信息报告。此时，正常运行的LEO层卫星已经将自身的链路状态信息报告发送至一个MEO层卫星Mi。
MEO层卫星在收集完LEO层卫星的信息报告后需要在MEO层将这些信息进行广播，因而本发明提出在两层LEO/MEO层卫星网络中MEO层卫星的LEO链路信息报告转发方法，如图1所示：
S101：对于选定的一个MEO层卫星节点，遍历整个MEO层卫星，找到与选定的节点有直接链路关系的MEO层卫星Mj；
S102：将自身收到的LEO层卫星链路状态信息报告转发给Mj；
S103：对于MEO层卫星Mj，判断Mj是否收到节点发送的LEO层卫星链路状态信息报告；
S104：如果Mj收到其他节点发送的LEO层卫星链路状态信息报告，判断Mj收到的链路状态信息是否是其已经收到过的数据包；
S105：如果Mj收到的链路状态信息是已经收到过的数据包，将这个数据包抛弃；
S106：如果Mj之前没有收到这个数据包，将该数据包中的LEO层卫星链路状态信息报告进行保存，并且将Mj的ID在该数据包中标记为已接收；
S107：遍历与选定节点有直接链路的MEO层卫星Mj；
S108：判断Mj在数据包中的状态是否为未接收；
S109：如果Mj在该数据包中的状态为未接受的话，把这个数据包发送给Mj；
S110：判断是否已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息；
S111：如果已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息，选择一个能为自身服务时间最长的地面网关，将链路状态信息报告全部转发给地面网关；
S112：如果没有收集完全，就继续等待。
本发明的方法对传统的广播方法进行了改进。MEO层卫星的数量一般规模不大(约10几颗卫星)，所以为了减少冗余传输，在数据包中加入了在当前传输路径上所有MEO层卫星对该数据包的接收状态。初始化时，将除了源节点以外的其他MEO层卫星对该数据包的状态均设置为未接收，并在第一次收到该数据包时就将自身的状态改为已接收。这样可以有效减少数据包的冗余传输，减少网络的通信负载。
(2)链路期望总时延曲线拟合：在计算两颗卫星节点间的最优传输路径时，是以最短期望传输时延为优化目标的，这就使得地面网关不仅需要知道任意时刻网络的具体拓扑结构，还需要知道任意时刻传输路径上所经过链路的实时状态，特别是期望的传输时延。传输路径的时延主要有三部分组成：排队等待时延，处理时延和数据传输时延。将排队等待时延和处理时延定义为随机时延，将数据传输时延定义为确定时延。那么链路期望总延时曲线可以看做是随机时延信号曲线和确定时延信号曲线叠加后得到的。
在一个更新的周期内，确定时延信号曲线可以根据节点间的相对距离除以光速直接得出。
而随机时延曲线的拟合，主要分为以下两个步骤：
①预测当前更新周期的平均链路时延
用Ti，j表示LEO层卫星Li和Lj之间的链路完成一次的周期性变化时间，这样可以根据之前拟合的链路随机时延曲线上与当前更新周期处于相同时刻的点来预测本更新周期链路随机时延的变化量，再根据上一个更新周期链路的实时状态来预测本更新周期链路的平均随机时延。
如图2所示，用ti表示在一个变化周期Ti，j内的第i次更新的时间点，用ti，k表示第k个变化周期的第i次更新，表示k个变化周期的第i次更新的平均随机时延(由收到的LEO链路状态信息报告得到)。那么在第k个变化周期的第i次更新变化量等于：
在第k个变化周期的第i+1次更新开始时，地面网关会计算一个变化周期Ti,j内的第i次更新的平均随机时延改变量。用表示重新计算的一个变化周期Ti,j内的第i次更新的平均随机时延改变量，用表示在此之前计算的一个变化周期内的第i次更新的平均随机时延改变量。那么
地面网关在每个更新周期开始时，根据之前计算的平均随机时延改变量和上一个更新周期的平均随机时延值，就可以预测出本次更新周期的平均随机时延。这主要是因为卫星会周期性地经过负载高的区域和负载较低的区域，使得链路的负载也会呈一定规律的周期性变化。因此，地面网关预测第k+1个变化周期的第i个更新周期的平均随机时延为：
②最小二乘法拟合本更新内的随机时延曲线
在新的变化周期更新开始时，地面网关在之前的更新周期内已经收到了多个链路的期望随机延迟时间，根据这些点，采用偏差平方和最小的原则，依据最小二乘法将这些离散的点拟合成一条光滑的曲线，即拟合出的随机时延曲线。
③期望传输时延曲线合成
总的期望传输时延曲线是由确定时延曲线和随机时延曲线相加得到的。由于本发明的路由方法是以最短传输时延为优化目标的，所以下面地面网关就可以根据网络中不同链路的期望传输时延曲线来计算节点间的最优传输路径。
(3)最优传输路由表生成：首先，地面网关计算在本更新周期内节点间链路的状态，即节点间是否存在直接链路。当选取更新周期比较长时，可能会出现某些链路在更新周期的中间出现断开或重新链接的情况。将所有链路在该更新周期内的发生切换的时刻记录下来，并据此将时间轴划分为多段。假设在本更新周期共有n条链路会发生切换，即出现链路中断或建立链接的情况，且每条链路仅切换过一次，那么整个更新周期的时间轴被划分为n+1段。为了保证计算出的最优路径的准确性，地面网关会进一步检查划分出的这些时间片的长度。定义允许的最大时间片长度为Tmax。若划分出的时间片长度大于Tmax，则将该时间片剖分为等长的两段。然后继续判断剖分后的时间片长度是否大于Tmax，若仍大于则继续按照前面的方法剖分，直到所有的时间片长度均小于Tmax为止。
划分完时间片之后，地面网关从头遍历所有的这些时间片。对于每一个时间片，计算其起点时的网络拓扑，并读取拟合得到的期望延迟曲线在该时间片起点处的值，用来计算该时间片内节点间的最优传输路径。本发明提出的地面网关计算单个时间片内的最优传输路径方法如图3所示：
S601：计算该时间片起点时的网络拓扑；
S602：遍历每颗LEO层卫星节点Li；
S603：遍历每颗LEO层除了Li之外的卫星节点Lj；
S604：设置从Li到Lj的最优传输路径期望延迟时间tmin＝∞；
S605：遍历每条Li到Lj的潜在路径；
S606：读取拟合的期望延迟曲线，计算在时间片开始时的取值，计算该潜在路径的总期望延迟时间；
S607：判断该潜在路径的总期望延迟时间是否小于tmin；
S608：如果潜在路径的总期望延迟时间小于tmin，那么tmin＝该潜在路径的期望延迟时间，设置该潜在路径为最优传输路径；
S609：如果潜在路径的总期望延迟时间不是小于tmin，那么继续遍历。
S610：生成该时间片节点的路由表，并将该时间片的起始时间保存在路由表中。
每个时间片的路由表均生成以后，接下来进行时间片及路由表的合并。显然，当划分的时间片较小时，得到的路由表越精确。但是，从另一方面来考虑，路由表的变化在一个更新周期内的变化可能相对较少，这就使得计算得到的相邻小时间片间的路由表是相同的。为了减少不必要的冗余传输及存储，地面网关还将对生成的路由表进行合并，最后生成一个完整更新周期的大路由表。路由表的合并方法如图4所示：
S701：遍历每颗LEO层卫星节点Li；
S702：遍历每颗LEO层除了Li之外的卫星节点Lj；
S703：遍历每个时间片的路由表；
S704：判断是否为第一个时间片；
S705：如果是第一个时间片，将当前时间片的路由表中Li到Lj的最优路径加入到大路由表中；
S706：如果不是第一个时间片，判断当前路由表中Li到Lj的最优路径与上一个时间片是否不相同；
S707：如果不相同，那么就将当前时间片的路由表中Li到Lj的最优路径加入到大路由表中，并记录下该时间片的起始时间；
S708：如果相同，则舍弃该时间片；
路由表合并完成之后，完成了地面网关的主要工作。
(4)数据包传输过程：在LEO/MEO层卫星网络中，地面网关向所有当前覆盖自己的MEO层卫星发送确认消息数据包。若MEO层卫星收到多个地面网关发送的确认消息数据包，则任选其中的一个发送应答数据包。然后，地面网关针对每个收到其应答数据包的MEO层卫星计算在本更新周期内该MEO所能覆盖的LEO层卫星，并将以这些被覆盖的LEO层卫星为起点的最优传输路径路由表发送给该MEO层卫星。这样，每颗MEO层卫星都收到了在本更新周期内任意时刻它会覆盖到的LEO层卫星的路由表。
以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，路由机制是分周期进行的，在两层LEO/MEO层卫星网络系统中，执行以下步骤：
(1)链路状态信息报告收集；
在每个更新周期的开始阶段，每颗LEO层卫星根据自身在上一个更新周期的历史传输记录生成链路状态信息报告，当一颗LEO层卫星节点Li在上一个更新周期共有k条直接通信链路时，Li将生成k个链路状态信息报告；
在LEO层卫星生成链路状态信息报告后，任选一颗当前覆盖自己的MEO层卫星，并将自己生成的k个链路状态信息报告发送给该MEO层卫星；
MEO层卫星在收集完LEO层卫星的链路状态信息报告后，在MEO层将这些信息进行广播，当MEO层卫星已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息时，选择一个能为自身服务时间最长的地面网关，将链路状态信息报告全部转发给地面网关；
(2)链路期望总时延曲线拟合；
将排队等待时延和处理时延定义为随机时延，将数据传输时延定义为确定时延，在一个更新的周期内，根据节点间的相对距离除以光速直接得出确定时延信号曲线；
地面网关在每个更新周期开始时，根据之前计算的平均随机时延改变量和上一个更新周期的平均随机时延值，预测出本次更新周期的平均随机时延，在新的变化周期更新开始时，地面网关在之前的更新周期内已经收到了多个链路的期望随机延迟时间，根据这些点，采用偏差平方和最小的原则，依据最小二乘法将这些离散的点拟合成出的随机时延曲线；
由确定时延曲线和随机时延曲线相加得到期望传输时延曲线；
(3)最优传输路由表生成；
地面网关计算在本更新周期内节点间链路的状态，将所有链路在该更新周期内的发生切换的时刻记录下来，并据此将时间轴划分为多片；划分完时间片之后，地面网关从头遍历所有的这些时间片，对于每一个时间片，计算其起点时的网络拓扑，并读取拟合得到的期望延迟曲线在该时间片起点处的值，用来计算该时间片内节点间的最优传输路径；
每个时间片的路由表均生成以后，进行时间片及路由表的合并；
(4)数据包传输过程；
在LEO/MEO层卫星网络中，地面网关向所有当前覆盖自己的MEO层卫星发送确认消息数据包，若MEO层卫星收到多个地面网关发送的确认消息数据包，则任选其中的一个发送应答数据包；地面网关针对每个收到其应答数据包的MEO层卫星计算在本更新周期内该MEO所能覆盖的LEO层卫星，并将以这些被覆盖的LEO层卫星为起点的最优传输路径路由表发送给该MEO层卫星。
2.如权利要求1所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，链路状态信息报告收集时，每个链路状态信息报告中包含了该链路在上个更新周期的平均链路时延、剩余带宽和丢包率信息。
3.如权利要求1所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，链路状态信息报告收集时，在广播数据包中加入了在当前传输路径上所有MEO层卫星对该数据包的接收状态，初始化时，将除了源节点以外的其他MEO层卫星对该数据包的状态均设置为未接收，并在第一次收到该数据包时就将自身的状态改为已接收。
4.如权利要求1所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，链路状态信息报告收集时，在两层LEO/MEO层卫星网络中MEO层卫星的LEO链路状态信息报告转发方法为：
对于选定的一个MEO层卫星节点，遍历整个MEO层卫星，找到与选定的节点有直接链路关系的MEO层卫星Mj；
将自身收到的LEO层卫星链路状态信息报告转发给Mi；
对于MEO层卫星Mj，判断Mj是否收到节点发送的LEO层卫星链路状态信息报告；
如果Mj收到其他节点发送的LEO层卫星链路状态信息报告，判断Mj收到的链路状态信息是否是其已经收到过的数据包；
如果Mj收到的链路状态信息是已经收到过的数据包，将这个数据包抛弃；
如果Mj之前没有收到这个数据包，将该数据包中的LEO层卫星链路状态信息报告进行保存，并且将Mj的ID在该数据包中标记为已接收；
遍历与选定节点有直接链路的MEO层卫星Mj；
判断Mj在数据包中的状态是否为未接收；
如果Mj在该数据包中的状态为未接受的话，把这个数据包发送给Mj；
判断是否已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息；
如果已经收集到所有的LEO层卫星的链路状态信息，选择一个能为自身服务时间最长的地面网关，将链路状态信息报告全部转发给地面网关；
如果没有收集完全，就继续等待。
5.如权利要求1所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，最优传输路由表生成时，地面网关计算单个时间片内的最优传输路径的方法为：
计算该时间片起点时的网络拓扑；
遍历每颗LEO层卫星节点Li；
遍历每颗LEO层除了Li之外的卫星节点Lj；
设置从Li到Lj的最优传输路径期望延迟时间tmin＝∞；
遍历每条Li到Lj的潜在路径；
读取拟合的期望延迟曲线，计算在时间片开始时的取值，计算该潜在路径的总期望延迟时间；判断该潜在路径的总期望延迟时间是否小于tmin；
如果潜在路径的总期望延迟时间小于tmin，那么tmin＝该潜在路径的期望延迟时间，设置该潜在路径为最优传输路径；
如果潜在路径的总期望延迟时间不是小于tmin，那么继续遍历；
生成该时间片节点的路由表，并将该时间片的起始时间保存在路由表中。
6.如权利要求1所述的一种基于上下文的分布式星群网络路由方法，其特征在于，最优传输路由表生成时，路由表的合并方法为：
遍历每颗LEO层卫星节点Li；
遍历每颗LEO层除了Li之外的卫星节点Lj；
遍历每个时间片的路由表；
判断是否为第一个时间片；
如果是第一个时间片，将当前时间片的路由表中Li到Lj的最优路径加入到大路由表中；
如果不是第一个时间片，判断当前路由表中Li到Lj的最优路径与上一个时间片是否不相同；
如果不相同，那么就将当前时间片的路由表中Li到Lj的最优路径加入到大路由表中，并记录下该时间片的起始时间；
如果相同，则舍弃该时间片；
路由表合并完成。
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