[發(fā)明專利]一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組播重傳方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210822363.8
• 申請(qǐng)日: 2022-07-13
• 公開（公告）號(hào): CN114900853B
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭凱;羊漪航;桂賓;徐曉慧;胡夢(mèng)蘭;鄧天平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢烽火凱卓科技有限公司;華中科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H04W24/04
• 分類號(hào): H04W24/04;H04W24/06;H04W28/06;H04W40/22;H04W84/06;H04B7/185
• 代理公司: 武漢藍(lán)寶石專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 李明

1.一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組播重傳方法，其特征在于，包括：

將LEO衛(wèi)星的星間組網(wǎng)建模為類曼哈頓網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

將組播源衛(wèi)星和組播成員作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)，生成連接源節(jié)點(diǎn)和組員節(jié)點(diǎn)的直角斯坦納樹，并將所述直角斯坦納樹作為組播樹；

丟包待重傳組員沿組播樹路徑發(fā)送重傳請(qǐng)求至源節(jié)點(diǎn)，若中繼節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，則沿組播樹路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，若中繼節(jié)點(diǎn)大于一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，則定期掃描中繼節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求緩存，將請(qǐng)求緩存合并后的綜合重傳信息發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)；

基于組播樹和待重傳節(jié)點(diǎn)點(diǎn)集，通過(guò)重傳子樹構(gòu)建算法生成重傳子樹，根據(jù)所述重傳子樹進(jìn)行局部組播重傳。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將LEO衛(wèi)星的星間組網(wǎng)建模為類曼哈頓網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括：

設(shè)定每個(gè)衛(wèi)星只能與上下左右四個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)通信；

在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲薪⑵矫嬷苯亲鴺?biāo)系，將衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的邏輯地址以平面坐標(biāo)表示，則衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)間的最短距離表示為，式中，、均為衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，的平面坐標(biāo)為，的平面坐標(biāo)為。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于組播樹和待重傳節(jié)點(diǎn)點(diǎn)集，通過(guò)重傳子樹構(gòu)建算法生成重傳子樹包括：

在拓?fù)鋱D中沿組播樹路徑，遍歷待重傳節(jié)點(diǎn)至源節(jié)點(diǎn)路徑中的節(jié)點(diǎn)，若節(jié)點(diǎn)被遍歷超過(guò)一次，則將節(jié)點(diǎn)標(biāo)記為重傳交叉節(jié)點(diǎn)；

計(jì)算待重傳節(jié)點(diǎn)合并至最近重傳交叉節(jié)點(diǎn)的重傳增益；

根據(jù)重傳增益的值將合并信息元組集合降序排列；

若重傳子樹個(gè)數(shù)超過(guò)重傳成本或合并信息元組集合中第一個(gè)數(shù)據(jù)元組的重傳增益值大于0，則將重傳子樹合并至上一級(jí)重傳交叉節(jié)點(diǎn)為根的子樹；

重新計(jì)算合并信息元組；

若合并信息元組集合不為空，則將集合中每個(gè)合并信息元組第一個(gè)值作為重傳子樹的根節(jié)點(diǎn)，形成重傳子樹集。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述計(jì)算待重傳節(jié)點(diǎn)合并至最近重傳交叉節(jié)點(diǎn)的重傳增益包括：

根據(jù)公式計(jì)算待重傳節(jié)點(diǎn)合并至最近重傳交叉節(jié)點(diǎn)的重傳增益：

；

式中，表示重傳增益，Ed(U)表示子樹U的邊集合，表示子樹U的根節(jié)點(diǎn)到重傳節(jié)點(diǎn)T的源節(jié)點(diǎn)的距離，表示節(jié)點(diǎn)下游的重傳交叉點(diǎn)與丟包待重傳的點(diǎn)集，表示以節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的子樹，表示以節(jié)點(diǎn)n為根節(jié)點(diǎn)的子樹。

5.一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)組播重傳系統(tǒng)，其特征在于，包括：

拓?fù)錁?gòu)建模塊，用于將LEO衛(wèi)星的星間組網(wǎng)建模為類曼哈頓網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；

組播樹構(gòu)建模塊，用于將組播源衛(wèi)星和組播成員作為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涔?jié)點(diǎn)，生成連接源節(jié)點(diǎn)和組員節(jié)點(diǎn)的直角斯坦納樹，并將所述直角斯坦納樹作為組播樹；

重傳請(qǐng)求模塊，用于丟包待重傳組員沿組播樹路徑發(fā)送重傳請(qǐng)求至源節(jié)點(diǎn)，若中繼節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，則沿組播樹路徑進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，若中繼節(jié)點(diǎn)大于一個(gè)子節(jié)點(diǎn)，則定期掃描中繼節(jié)點(diǎn)的請(qǐng)求緩存，將請(qǐng)求緩存合并后的綜合重傳信息發(fā)送至源節(jié)點(diǎn)；

組播重傳模塊，用于基于組播樹和待重傳節(jié)點(diǎn)點(diǎn)集，通過(guò)重傳子樹構(gòu)建算法生成重傳子樹，根據(jù)所述重傳子樹進(jìn)行局部組播重傳。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述將LEO衛(wèi)星的星間組網(wǎng)建模為類曼哈頓網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包括：

設(shè)定每個(gè)衛(wèi)星只能與上下左右四個(gè)鄰近節(jié)點(diǎn)通信；

在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲薪⑵矫嬷苯亲鴺?biāo)系，將衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的邏輯地址以平面坐標(biāo)表示，則衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)間的最短距離表示為，式中，、均為衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)，的平面坐標(biāo)為，的平面坐標(biāo)為。