[發明專利]一種衛星網絡快照路由優化方法

有效

• 申請號: 201710642026.X
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107276663B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 虞萬榮;吳純青;劉波;趙寶康;毛席龍
• 申請（專利權）人: 佛山市順德區德雅軍民融合創新研究院
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04L12/721;H04L12/751
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所(普通合伙) 43008
• 代理人: 周長清;蔣維特

本發明公開了一種衛星網絡快照路由優化方法，包括如下步驟：S1.根據衛星的網絡拓撲生成快照；S2.根據預設的優化期望、預設的平均業務持續時長和單個快照的持續時長確定疊加快照數目的最終值；S3.對所述最終值所確定的快照進行疊加，得到目標拓撲，并確定目標拓撲的鏈路權重，通過所述目標拓撲計算路由。本發明具有可有效保證在優化區間內鏈路穩定，從而保證在優化區間內傳輸穩定，減少路由切換，降低由路由切換帶來的時延抖動和業務中斷等優點。

技術領域

本發明涉及空間信息網絡控制領域，尤其涉及一種衛星網絡快照路由優化方法，特別是面向實時業務的衛星網絡快照路由優化。

背景技術

衛星網絡具有覆蓋范圍廣，不受地面條件約束等優勢，在遠程通信和搶險救災等方面具有特殊的地位，是實現網絡全球覆蓋的重要途徑。與GEO(Geostationary EarthOrbit，靜止軌道)衛星網絡相比，中、低軌衛星網絡等NGEO(Non-Geostationary EarthOrbit，非靜止軌道)衛星網絡具有傳播時延小、功耗低等優勢。

然而，在NGEO衛星網絡中，衛星不斷地繞軌道運動，ISL(Inter-Satellite Link，星間鏈路)通斷狀態、傳播時延等不斷變化，導致網絡拓撲高度動態變化。為了適應這種時變的網絡拓撲，NGEO衛星網絡的路由必須進行頻繁地切換。網絡頻繁的路由切換會給實時業務帶來較大的時延抖動，甚至引起業務的中斷，嚴重影響業務的服務質量。

快照路由算法是一種典型的衛星網絡靜態路由算法。通過利用衛星運動的可預測性和周期性，將衛星網絡的動態拓撲劃分為一系列拓撲快照的循環，每個快照內的網絡拓撲看成是固定不變的。快照路由算法將預先計算好的各個快照的路由表上傳到衛星節點，衛星節點在快照切換時刻更新路由表即可。然而，傳統快照路由算法對每個快照采用最短路徑算法等計算路由，存在以下缺陷：

(1)僅僅考慮了每個快照內任意衛星節點對之間的最優路由，快照之間的路由獨立計算，沒有考慮快照頻繁切換的問題。

(2)從業務角度來看，業務從開始到結束可能經歷多個快照，其路由仍然會經歷頻繁的切換。頻繁的路由切換給實時業務帶來較大的時延抖動，甚至導致業務中斷。

發明內容

本發明要解決的技術問題就在于：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種可有效保證在優化區間內鏈路穩定，從而保證在優化區間內傳輸穩定，減少路由切換，降低由路由切換帶來的時延抖動和業務中斷的衛星網絡快照路由優化方法。

為解決上述技術問題，本發明提出的技術方案為：一種衛星網絡快照路由優化方法，包括如下步驟：

S1.根據衛星的網絡拓撲生成快照；

S2.根據預設的優化期望、預設的平均業務持續時長和單個快照的持續時長確定疊加快照數目的最終值；

S3.對所述最終值所確定的快照進行疊加，得到目標拓撲，并確定目標拓撲的鏈路權重，通過所述目標拓撲計算路由。

作為本發明的進一步改進，步驟S1中采用非等時間間隔劃分方法生成快照。

作為本發明的進一步改進，所述非等時間間隔劃分方法為當衛星的星間鏈路發生變化時，生成一個快照。

作為本發明的進一步改進，步驟S2的具體步驟包括：

S2.1.根據預設的優化期望、預設的平均業務持續時長計算優化區間；

S2.2.確定在所述優化區間內所包含的、且能保證疊加快照的鏈路次構成的網絡拓撲中任意兩節點之間互相可達的快照數目的最大值，即最終值。

作為本發明的進一步改進，步驟S2.2的具體步驟包括：

S2.2.1.根據所述優化區間內所包含的連續快照數目，即所述疊加快照數目的理想值；