[發明專利]基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法

有效

• 申請號: 201710054184.3
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN106817304B
• 公開（公告）日: 2019-12-13
• 發明（設計）人: 劉治國;劉慶利;姚俊飛
• 申請（專利權）人: 大連大學
• 主分類號: H04L12/721
• 分類號: H04L12/721;H04J14/02
• 代理公司: 21235 大連智高專利事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 畢進

1.基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，具體包括：

S1：收集LEO/MEO衛星參數，建立LEO和MEO之間的網絡拓撲結構，確定LEO衛星與唯一的MEO衛星建立鏈路，將LEO衛星劃分區域；

S2：根據業務類型劃分等級，確定業務優先級集F＝{f₁,f₂,…,f_m}；

S3：統計衛星的波長數，以業務優先級F＝{f₁,f₂,…,f_m}將波長分簇，形成波長分簇集合C＝{c₁,c₂,…,c_k}，并使m＝k；使最高優先級業務擁有最大的波長簇，即可用波長數最多；

S4：以可用波長數和時延初始化鏈路權重C₀(u,v)，其中u,v為衛星節點；

S5：確定K條關鍵路徑，鏈路權重使用初始權重C₀(u,v)；

S6：基于波長沖突度的K條關鍵路徑鏈路權重調整，當確定關鍵路徑后，需要重新設置網絡中關鍵鏈路權重，將關鍵鏈路權重分為兩部分，初始權重和波長沖突度；

S7：從調整權重后的K條關鍵路徑中選擇鏈路權重和最小的路徑建立路由，并以業務優先級為依據在對應的波長簇中分配波長；

S8：更新網絡拓撲結構，重新計算鏈路權重。

2.根據權利要求1所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，步驟S1中建立衛星網絡拓撲時，以“星下點距離最短”為原則，確定LEO向唯一MEO接入的衛星，保證LEO衛星與唯一的一個MEO衛星相連接，且兩者之間的空間距離最短。

3.根據權利要求1所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，步驟S2中根據業務類型劃分等級具體為：

①根據業務對時延敏感程度劃分，對時延要求高的業務有較高優先級，對時延要求較低的業務有較低的優先級；或

②根據服務質量約定劃分，按照用戶級別不同，擁有不同的服務質量，劃分業務不同的優先級；或

③根據業務重要程度劃分，相對重要的業務具有較高的優先級，而一般業務具有較低的優先級。

4.根據權利要求1所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，步驟S3中波長分簇時，波長分簇集合中可用波長數以業務優先級為對應依次減少，各波長簇中波長可以有交集。

5.根據權利要求1所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，步驟S4中鏈路初始權重計算公式為：

其中，λ(u,v)為鏈路(u,v)的剩余波長數，λ_max為當前網絡鏈路中鏈路剩余波長數的最大值，D(u,v)為鏈路(u,v)的傳輸時延，D_min為所有鏈路的最小時延，α₁和β為鏈路權重調節因子。

6.根據權利要求1所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，步驟S5使用Dijkstra最短路徑方法，求解K條最短路徑，取K＝3-4。

7.根據權利要求1所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，步驟S6中波長沖突度計算公式為：

其中

式中，(s′,d′)為某一(S,D)節點對，(s,d)為當前業務流請求的(S,D)節點對，P是所有(S,D)節點對的集合，p＝|P|是集合P中元素的個數，SET_i(s'，d')為(s′,d′)的第i條關鍵路徑，ε_i(s'，d')表示路徑權重的增量；μ為符號標識，當(s′,d′)與(s,d)申請的波長相同時，μ＝1；當(s′,d′)與(s,d)申請的波長不同時，μ＝-1；K′表示(S,D)節點對間的實際關鍵路徑數，元素(u,v)為鏈路，E為有限鏈路集合。

8.根據權利要求7所述基于多業務的衛星全光網絡波長路由方法，其特征在于，更改關鍵路徑鏈路權重計算公式為：

λ(u,v)為鏈路(u,v)的剩余波長數，λ_max為當前網絡鏈路中鏈路剩余波長數的最大值，D(u,v)為鏈路(u,v)的傳輸時延，D_min為所有鏈路的最小時延，其中α₁、β、α₂分別為剩余波長數、時延、波長沖突度權重調節因子。