CN115642951B - 面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法及相关设备 - Google Patents

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CN115642951B CN202211645442.2A CN202211645442A CN115642951B CN 115642951 B CN115642951 B CN 115642951B CN 202211645442 A CN202211645442 A CN 202211645442A CN 115642951 B CN115642951 B CN 115642951B
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Abstract

本发明公开了面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法及相关设备，所述方法包括：基于网络层的路由算法中星间通信时延的更新时间和周期要求，确定物理层时延探测的时间和频率，并根据探测频率在物理帧中为时延探测序号预留足够的bit位；针对时延探测要求完成物理层时延探测帧和收发时序的设计，并按照收发时序进行探测帧发送；物理层进行时延的测量、计算和上报，网络层基于上报信息进行路径通信时延的更新。本发明的星间链路状态快速探测机制，可实现网络路由层对链路状态的快速感知，有利于路由算法的快速更新和收敛，进而增加卫星网络的鲁棒性，可大大降低时延探测导致的网络开销，比网络层的时延探测精度更高、速度更快、开销更小。

Description

面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法及相关设备
技术领域
本发明涉及卫星网络通信处理技术领域，尤其涉及一种面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法、终端及计算机可读存储介质。
背景技术
为了使路由算法（计算机网络的基本算法，计算机网络要依赖路由算法计算出端到端的通信路径，然后将信息从源地址发送到目的地址）适应动态卫星网络的快速变化，网络路由需根据星间通信链路状态的变化进行及时更新，其中星间通信链路的状态包括星间链路通信时延（距离变化引起）、星间链路故障和恢复等。
星间链路状态快速检测机制设计的初衷是为了解决动态卫星网络的路由收敛时间长、网络开销大的问题。由于卫星网络存在异轨卫星节点间的相对位置和距离时刻变化、异轨链路在节点间相对运动速度过大时发生链路中断、突发干扰导致星间链路质量下降等因素，需要实时更新卫星节点间的通信时延，及时发现链路故障，否则链路状态更新不及时，则会导致路由收敛时间长，网络可靠性得不到保证。现有方案通常利用网络层的信息交互进行节点间的通信时延测量和故障检测，存在网络开销大、故障发现时间长等问题。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于平均通信距离或者平均业务性能的天基网络拓扑设计方法、终端及计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中利用网络层的信息交互进行节点间的通信时延测量和故障检测，存在网络开销大、故障发现时间长的问题。
为实现上述目的，本发明提供一种面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法包括如下步骤：
网络层将路由算法中的星间通信时延的更新时间和周期下发给MAC层；
MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率；
物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数；
MAC层进行时延探测收发时序设计，物理层根据MAC的时延探测收发时序设计，完成时延探测过程；
MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计；
物理层根据探测帧结构和发送时序将探测帧发送给接收端；
判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率；
若周期内的探测次数未超过设定的探测频率，则判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈；
如果发起端接收到探测反馈，则物理层进行时延计算和上报；
网络层基于周期内最新的底层时延上报值更新路由算法中的路径时延值。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率，具体包括：
若MAC层获取到的网络层星间通信时延的更新初始时间为t1，周期为T；
MAC层需要在每个（t1，t1+T）、（t1+T，t1+2*T）、...周期内指示物理层至少完成2次时延探测，物理层在每个周期T内的时延探测频率为N，其中N≥2。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数，具体包括：
物理层进行时延探测帧结构设计，在时延探测帧结构中进行设置一个专门的时延探测计数区域，时延探测计数区域的大小满足每个周期内时延探测频率N的计数需求；
物理层根据延探测频率N，得到时延探测的发送端和接收端累计计数总次数为2*N，则时延探测区域的大小为2*N对应的二进制bit位数。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述MAC层进行时延探测收发时序设计，具体包括：
发送端在T1时刻发送时间探测物理帧，在预留区域标识为序号000；
接收端接收到序号为000的时间探测物理帧后，在固定时间
Figure 255592DEST_PATH_IMAGE001
后，对发送端的时间探测物理帧进行反馈，反馈帧的帧结构与发送端保持一致，将时延探测预留区域的序号在发送端探测帧序号上加1，变成001；
发送端在T2时刻收到接收端的反馈；
发送端在T3时刻发送时延探测帧时，预留区域序号在T1时刻时延探测帧序号上加2，变成010，接收端对T3的时延探测帧进行反馈时，在T3的预留区序号上加1，变成011；
T5到T6测距过程与T3到T4测距过程相同。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计，具体包括：
若物理层探测时长为
Figure 603397DEST_PATH_IMAGE002
，则MAC层接收到网络层的路由链路更新周期后，将时延探测时间分别定为周期T内的
Figure 543671DEST_PATH_IMAGE003
，最后一次时延探测预留一次重传的时间
Figure 660532DEST_PATH_IMAGE004
，并对物理层进行时延探测时间指示；
MAC层基于时延探测计数二进制bit位的预留数和物理层中物理帧可承载的数据包大小，进行自适应组包。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述MAC层基于时延探测计数二进制bit位的预留数和物理层中物理帧可承载的数据包大小，进行自适应组包，具体包括：
当发送端缓存中有数据待传输，且时延探测时间已到，MAC层将时延探测帧与数据合并发送，MAC层组包时除了扣除各层头开销外，还减掉物理层预留的时延探测bit数；
当发送端缓存中无数据需要待传输，且时延探测时间已到，MAC层指示物理层仅发送时延探测bit位。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率，之后还包括：
若周期内的探测次数超过设定的探测频率，则将探测序号的计数归0，并开始新周期的时延探测。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述物理层进行时延计算和上报，具体为：
采用如下公式计算发送端与接收端之间的通信时延：
Figure 559218DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 66423DEST_PATH_IMAGE006
表示发送端与接收端之间的通信时延，M为周期内不大于N的整数，
Figure 935021DEST_PATH_IMAGE007
表示探测发送时间，
Figure 781755DEST_PATH_IMAGE008
表示探测反馈时间，
Figure 710396DEST_PATH_IMAGE009
表示接收端从收到探测信号到发送的时间。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈，之后还包括：
如果发起端未接收到探测反馈，则物理层不进行时延计算和上报。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法还包括：
如果整个周期内都未接收到底层的时延上报，则网络层使用上一周期的路径时延值。
所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其中，所述重传表示发送端发现接收端未收到信息时再重新发送一次。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种终端，其中，所述终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序被所述处理器执行时实现如上所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的步骤。
此外，为实现上述目的，本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序被处理器执行时实现如上所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的步骤。
本发明中，网络层将路由算法中的星间通信时延的更新时间和周期下发给MAC层；MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率；物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数；MAC层进行时延探测收发时序设计，物理层根据MAC的时延探测收发时序设计，完成时延探测过程；MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计；物理层根据探测帧结构和发送时序将探测帧发送给接收端；判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率；若周期内的探测次数未超过设定的探测频率，则判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈；如果发起端接收到探测反馈，则物理层进行时延计算和上报；网络层基于周期内最新的底层时延上报值更新路由算法中的路径时延值。本发明的星间链路状态快速探测机制，可实现网络路由层对链路状态的快速感知，有利于路由算法的快速更新和收敛，进而增加卫星网络的鲁棒性，可大大降低时延探测导致的网络开销，比网络层的时延探测精度更高、速度更快、开销更小。
附图说明
图1是本发明面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的较佳实施例的流程图；
图2是本发明面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的较佳实施例中物理层时间探测时序的示意图；
图3为本发明终端的较佳实施例的运行环境示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
由于星间通信链路时延随着星座的运行而时刻变化，路由算法需根据星间通信时延的实时探测值更新节点间的最优路径，基于物理层的星间通信时延快速探测机制和步骤如下：首先，基于网络层路由算法中星间通信时延的更新时间和周期要求，确定物理层时延探测的时间和频率，并根据探测频率在物理帧中为时延探测序号预留足够的bit位。然后，针对时延探测要求完成物理层时延探测帧和收发时序的设计，并按照收发时序进行探测帧发送。最后，物理层进行时延的测量、计算和上报，网络层基于上报信息进行路径通信时延的更新。
以一对星间通信发送端（例如为节点A）、接收端（例如为节点B）为例，对每个步骤进行详细说明。
本发明较佳实施例所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，如图1所示，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法包括以下步骤：
步骤S01、网络层将路由算法中的星间通信时延的更新时间和周期下发给MAC层。
步骤S02、MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率。
具体地，若MAC层获取到的网络层星间通信时延的更新初始时间为t1，周期为T；MAC层需要在每个（t1，t1+T）、（t1+T，t1+2*T）、...周期内指示物理层至少完成1次时延探测；为了提高时延探测的可靠性，MAC层指示物理层完成至少2次时延探测过程；物理层在每个周期T内的时延探测频率为N，其中N≥2。
其中，更新时间是网络的绝对时间，随着网络的运行，网络层会将这个绝对时间给MAC层，MAC层只要在“绝对时间+T”内完成时延探测即可。
步骤S03、物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数。
具体地，物理层进行时延探测帧结构设计，在时延探测帧结构中进行设置一个专门的时延探测计数区域，时延探测计数区域的大小满足每个周期内时延探测频率N的计数需求；物理层根据延探测频率N，那么可以得到时延探测的发送端和接收端累计计数总次数为2*N，则时延探测区域的大小为2*N对应的二进制bit位数。假设N=3，那么总计数次数为6，按照二进制换算方法，需要为“时延探测计数区域”预留3个bit位，时延探测物理层的物理帧（物理帧是物理层中的负责发送信息的基本帧结构）如下表所示：
Figure 738238DEST_PATH_IMAGE010
步骤S04、MAC层进行时延探测收发时序设计，物理层根据MAC的时延探测收发时序设计，完成时延探测过程。
具体地，MAC层完成时延探测收发时序设计，以节点A、B为通信双方终端，节点A发起时延探测为例，进行收发时序设计，如图2所示，假设在周期T时间内需要3次通信时间测量，那么需要预留的3bit位作为时间探测的计数。
发送端（节点A）在T1时刻发送时间探测物理帧，在预留区域标识为序号000。
接收端（节点B）接收到序号为000的时间探测物理帧后，在固定时间
Figure 144948DEST_PATH_IMAGE001
（
Figure 436734DEST_PATH_IMAGE011
设置为略大于“从节点B接收时间探测物理帧时刻到组帧后发送时刻的时间”）后，对发送端（节点A）的时间探测物理帧进行反馈，反馈帧的帧结构与发送端（节点A）保持一致，将时延探测预留区域的序号在发送端探测帧序号上加1，变成001。
发送端（节点A）在T2时刻收到接收端（节点B）的反馈。
T3到T4测距时序与T1到T2的过程相同，不同之处在于：发送端（节点A）在T3时刻发送时延探测帧时，预留区域序号在T1时刻时延探测帧序号上加2，变成010，接收端（节点B）对T3的时延探测帧进行反馈时，在T3的预留区序号上加1，变成011。
T5到T6测距过程与T3到T4测距过程相同。
每个测距过程都是独立的，上一时刻的测距反馈结果不影响下一个测距帧的发送。同时，时延探测预留区域的序号只在周期内累加，新周期开始时序号归0。
物理层根据MAC的时序设计，完成时延探测过程。
步骤S05、MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计。
具体地，MAC层时延探测时间确定：若物理层探测时长为
Figure 67435DEST_PATH_IMAGE002
，那么MAC层接收到网络层的路由链路更新周期后，将时延探测时间分别定为周期T内的
Figure 221336DEST_PATH_IMAGE003
，最后一次时延探测预留一次重传（重传表示发送端发现接收端未收到信息时再重新发送一次）的时间
Figure 697317DEST_PATH_IMAGE004
，并对物理层进行时延探测时间指示。
MAC层自适应组包：MAC层基于时延探测计数二进制bit位的预留数和物理层中物理帧可承载的数据包大小，进行自适应组包。
为了充分利用资源，当发送端缓存中有数据待传输，且时延探测时间已到，MAC层将时延探测帧与数据合并发送，如下表（时延探测与数据合并发送）所示，MAC层组包时除了扣除各层头开销外，还减掉物理层预留的时延探测bit数。
Figure 315380DEST_PATH_IMAGE012
当发送端缓存中无数据需要待传输，且时延探测时间已到，MAC层指示物理层仅发送时延探测bit位，如下表所示：
Figure 726770DEST_PATH_IMAGE013
步骤S06、物理层根据探测帧结构和发送时序将探测帧发送给接收端。
步骤S07、判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率。
如果是，则执行步骤S07（a）；如果否，则执行步骤S08；
步骤S07（a）、若周期内的探测次数超过设定的探测频率，则将探测序号的计数归0，并开始新周期的时延探测。
步骤S08、若周期内的探测次数未超过设定的探测频率，则判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈。
如果是，则执行步骤S08（a）；如果否，则执行步骤S08（b）。
步骤S08（a）、如果发起端接收到探测反馈，则物理层进行时延计算和上报。
具体地，采用如下公式计算发送端与接收端之间的通信时延：
Figure 758179DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 680261DEST_PATH_IMAGE014
表示发送端与接收端之间的通信时延，M为周期内不大于N的整数，
Figure 418410DEST_PATH_IMAGE007
表示探测发送时间，
Figure 390914DEST_PATH_IMAGE008
表示探测反馈时间，
Figure 112883DEST_PATH_IMAGE015
表示接收端从收到探测信号到发送的时间。
步骤S08（b）、如果发起端未接收到探测反馈，则物理层不进行时延计算和上报。
步骤S09、网络层基于周期内最新的底层时延上报值更新路由算法中的路径时延值。
另外，如果整个周期内都未接收到底层的时延上报，则网络层使用上一周期的路径时延值。
本发明利用物理层现有发包机制，通过探测时序设计、探测帧设计以及少量探测帧计数bit位设计等实现物理层时延探测，可大大降低时延探测导致的网络开销，比网络层的时延探测精度更高、速度更快、开销更小。
进一步地，星间通信链路状态快速探测主要是为了及时发现链路故障，解决卫星网络中由于链路不稳定导致路由不能及时收敛的问题。本发明中基于物理层的误包检测机制可以大大缩短链路故障的发现时间，同时物理层可根据网络层路由算法的链路状态更新需求，灵活地设置物理层误包检测周期，详细步骤如下：
（1）、首先物理层获取网络层星间故障发现的时间要求（网络层设定要求在多长时间内完成星间链路故障的检测和判决），假设时间为t。
（2）、在物理层进行物理层误包检测窗设计和发包机制设计，每个节点在物理层误包检测和发包时都需要遵循该机制。
首先，确定物理帧长L与t的关系，确定物理层误包检测窗（是一个时间窗口，在改时间窗口内进行误包的检测和统计）的大小。
当t≤L时（t小于一个物理帧长度），物理层误包检测窗长度W=L。
当L＜t＜10L时，物理层误包检测窗长W=N*L，其中，N为t/L向下取整。
当t≥10L时，物理层误包检测窗长W=M*L，其中，M为t/10向下取整。
由于节点间的链路故障检测依赖于物理层的数据包传输，当节点间的数据传输不连续时，需要在发送端设计专门的物理层检测包。当故障检测时间窗还有2*L时长即将结束时，如果发送端在该窗内已发送包统计数为0，那么发送端物理层组一个专门的空包发送给接收端，用于通信对端的误包检测。
如果发送端在该窗内已发送包统计数不为0，那么发送端物理层不组包发送。
（3）、物理层按照时间窗进行误包统计。
当t≤L时（t小于一个物理帧长度），出现1个误包时，将链路判断为故障，并上报网络层。
当L＜t＜10L时，N/2向下取整为⌊N/2⌋，当连续⌊N/2⌋个时间窗的误包率≥5%时，将链路判断为故障，并上报网络层。
当t≥10L时，M/2向下取整为⌊M/2⌋，当连续⌊M/2⌋个时间窗的误包率≥5%时，将链路判断为故障，并上报网络层。
本发明利用物理层灵活窗设计和网络链路空闲状态的物理层临时空包组帧设计实现物理层链路故障探测，相对网络层通过频繁发包实现误包检测，物理层误包检更及时、网络开销更小。
本发明提出的基于物理层的快速链路状态更新方案是利用现有的物理层传数据帧传输机制，根据网络层路由算法对链路状态更新和故障检测的时间要求，在物理层设计周期性特殊帧，实现卫星节点间通信时延的周期性测量和上报；通过特定长度的物理层检测窗设置，对窗内数据帧进行正确性统计，实现链路状态的快速判断和上报。相对于在网络层开展卫星节点间的通信时延测量和误包测量，物理层检测方案更准确、更迅速、开销更低。
进一步地，如图3所示，本发明还相应提供了一种终端，所述终端包括处理器10、存储器20及显示器30。图3仅示出了终端的部分组件，但是应理解的是，并不要求实施所有示出的组件，可以替代的实施更多或者更少的组件。
所述存储器20在一些实施例中可以是所述终端的内部存储单元，例如终端的硬盘或内存。所述存储器20在另一些实施例中也可以是所述终端的外部存储设备，例如所述终端上配备的插接式硬盘，智能存储卡（Smart Media Card，SMC），安全数字（SecureDigital，SD）卡，闪存卡（Flash Card）等。进一步地，所述存储器20还可以既包括所述终端的内部存储单元也包括外部存储设备。所述存储器20用于存储安装于所述终端的应用软件及各类数据，例如所述安装终端的程序代码等。所述存储器20还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。在一实施例中，存储器20上存储有面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序40，该面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序40可被处理器10所执行，从而实现本申请中面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法。
所述处理器10在一些实施例中可以是一中央处理器（Central Processing Unit，CPU），微处理器或其他数据处理芯片，用于运行所述存储器20中存储的程序代码或处理数据，例如执行所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法等。
所述显示器30在一些实施例中可以是LED显示器、液晶显示器、触控式液晶显示器以及OLED（Organic Light-Emitting Diode，有机发光二极管）触摸器等。所述显示器30用于显示在所述终端的信息以及用于显示可视化的用户界面。所述终端的部件10-30通过系统总线相互通信。
在一实施例中，当处理器10执行所述存储器20中面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序40时实现如上所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的步骤。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序被处理器执行时实现如上所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的步骤。
综上所述，本发明提供了一种面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法、终端及计算机可读存储介质，所述方法包括：网络层将路由算法中的星间通信时延的更新时间和周期下发给MAC层；MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率；物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数；MAC层进行时延探测收发时序设计，物理层根据MAC的时延探测收发时序设计，完成时延探测过程；MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计；物理层根据探测帧结构和发送时序将探测帧发送给接收端；判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率；若周期内的探测次数未超过设定的探测频率，则判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈；如果发起端接收到探测反馈，则物理层进行时延计算和上报；网络层基于周期内最新的底层时延上报值更新路由算法中的路径时延值。本发明的星间链路状态快速探测机制，可实现网络路由层对链路状态的快速感知，有利于路由算法的快速更新和收敛，进而增加卫星网络的鲁棒性，可大大降低时延探测导致的网络开销，比网络层的时延探测精度更高、速度更快、开销更小
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (13)

1.一种面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法包括：
网络层将路由算法中的星间通信时延的更新时间和周期下发给MAC层；
MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率；
物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数；
MAC层进行时延探测收发时序设计，物理层根据MAC的时延探测收发时序设计，完成时延探测过程；
MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计；
物理层根据探测帧结构和发送时序将探测帧发送给接收端；
判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率；
若周期内的探测次数未超过设定的探测频率，则判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈；
如果发起端接收到探测反馈，则物理层进行时延计算和上报；
网络层基于周期内最新的底层时延上报值更新路由算法中的路径时延值。
2.根据权利要求1所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述MAC层根据星间通信时延的更新时间和周期，确定物理层时延探测的时间和频率，具体包括：
若MAC层获取到的网络层星间通信时延的更新初始时间为t1，周期为T；
MAC层需要在每个（t1，t1+T）、（t1+T，t1+2*T）、...周期内指示物理层至少完成2次时延探测，物理层在每个周期T内的时延探测频率为N，其中N≥2。
3.根据权利要求2所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述物理层根据时延探测的频率预留时延探测计数二进制bit位，作为探测周期内的计数，具体包括：
物理层进行时延探测帧结构设计，在时延探测帧结构中进行设置一个专门的时延探测计数区域，时延探测计数区域的大小满足每个周期内时延探测频率N的计数需求；
物理层根据延探测频率N，得到时延探测的发送端和接收端累计计数总次数为2*N，则时延探测区域的大小为2*N对应的二进制bit位数。
4.根据权利要求3所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述MAC层进行时延探测收发时序设计，具体包括：
发送端在T1时刻发送时间探测物理帧，在预留区域标识为序号000；
接收端接收到序号为000的时间探测物理帧后，在固定时间
Figure 465756DEST_PATH_IMAGE001
后，对发送端的时间探 测物理帧进行反馈，反馈帧的帧结构与发送端保持一致，将时延探测预留区域的序号在发 送端探测帧序号上加1，变成001；
发送端在T2时刻收到接收端的反馈；
发送端在T3时刻发送时延探测帧时，预留区域序号在T1时刻时延探测帧序号上加2，变成010，接收端对T3的时延探测帧进行反馈时，在T3的预留区序号上加1，变成011；
T5到T6测距过程与T3到T4测距过程相同。
5.根据权利要求4所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述MAC层根据时延探测收发时序，确定时延探测时间，并进行自适应组包设计，具体包括：
若物理层探测时长为
Figure 914055DEST_PATH_IMAGE002
，则MAC层接收到网络层的路由链路更新周期后，将时延探测 时间分别定为周期T内的
Figure 224950DEST_PATH_IMAGE003
，最后一次时延探测 预留一次重传的时间
Figure 354580DEST_PATH_IMAGE004
，并对物理层进行时延探测时间指示；
MAC层基于时延探测计数二进制bit位的预留数和物理层中物理帧可承载的数据包大小，进行自适应组包。
6.根据权利要求5所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述MAC层基于时延探测计数二进制bit位的预留数和物理层中物理帧可承载的数据包大小，进行自适应组包，具体包括：
当发送端缓存中有数据待传输，且时延探测时间已到，MAC层将时延探测帧与数据合并发送，MAC层组包时除了扣除各层头开销外，还减掉物理层预留的时延探测bit数；
当发送端缓存中无数据需要待传输，且时延探测时间已到，MAC层指示物理层仅发送时延探测bit位。
7.根据权利要求5所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述判断周期内的探测次数是否超过设定的探测频率，之后还包括：
若周期内的探测次数超过设定的探测频率，则将探测序号的计数归0，并开始新周期的时延探测。
8.根据权利要求5所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述物理层进行时延计算和上报，具体为：
采用如下公式计算发送端与接收端之间的通信时延：
Figure 965690DEST_PATH_IMAGE005
；
其中，
Figure 319311DEST_PATH_IMAGE006
表示发送端与接收端之间的通信时延，M为周期内不大于N的整数，
Figure 320765DEST_PATH_IMAGE007
表示探 测发送时间，
Figure 316403DEST_PATH_IMAGE008
表示探测反馈时间，
Figure 516440DEST_PATH_IMAGE009
表示接收端从收到探测信号到发送的时间。
9.根据权利要求5所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述判断时延探测的发起端是否接收到探测反馈，之后还包括：
如果发起端未接收到探测反馈，则物理层不进行时延计算和上报。
10.根据权利要求1所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法还包括：
如果整个周期内都未接收到底层的时延上报，则网络层使用上一周期的路径时延值。
11.根据权利要求5所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法，其特征在于，所述重传表示发送端发现接收端未收到信息时再重新发送一次。
12.一种终端，其特征在于，所述终端包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的面向动态卫星网络的星间链路状态探测程序，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-11任一项所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序，所述面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法程序被处理器执行时实现如权利要求1-11任一项所述的面向动态卫星网络的星间链路状态探测方法的步骤。
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