轨道间卫星通信路由方法及装置制造方法及图纸

本公开涉及一种轨道间卫星通信路由方法及装置，所述方法包括：获取各相邻卫星的交互参数；对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息；从各效用信息中确定出最优效用；将所述最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点。本公开通过效用信息确立的动态路由，实现了卫星间信息传输的高效动态路由。

【技术实现步骤摘要】
轨道间卫星通信路由方法及装置
本公开涉及卫星通信领域，尤其涉及一种轨道间卫星通信路由方法及装置。
技术介绍
在跨轨道卫星通信系统中，由于不同轨道卫星的动态运动特性不同，不同轨道间的卫星通信链路会随着轨道的变化而动态变化，从而导致星间链路随机通断，信息无法在不同的轨道卫星之间高效路由，给卫星通信网络的发展带来了巨大的冲击。随着卫星通信网络中节点的不断增多和拓扑结构的不断变化，卫星通信网络面临着如何在不同的卫星之间实现最优路由选择的问题，从源卫星节点到目的卫星节点之间，存在着由于轨道动态变化而生成的不同的路径，如何在不同的路径中优化目标，选择高效稳定的节点和路由路径，是目前卫星通信系统中，尤其是跨轨道卫星通信系统亟需解决的关键问题。
技术实现思路
有鉴于此，本公开提出了一种轨道间卫星通信路由方法及装置，用以解决卫星通信系统中，跨轨道卫星间动态路由的效率低的问题，所述方法包括：获取各相邻卫星的交互参数；对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息；从各效用信息中确定出最优效用；将所述最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点。在一种可能的实现方式中，获取各相邻卫星的交互参数，包括：周期性地获取各相邻卫星的交互参数。在一种可能的实现方式中，获取各相邻卫星的交互参数，包括：获取上一时刻各相邻卫星的链路建立概率；获取当前时刻各相邻卫星的传输功率和预留存储空间。在一种可能的实现方式中，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息，包括：根据所述传输功率，计算所述相邻卫星在当前时刻的预期效用；根据所述预留存储空间，计算所述相邻卫星在当前时刻的阻塞率；根据所述链路建立概率、所述预期效用、所述阻塞率，已建立星间链路的相邻卫星的总个数、第一权值和第二权值，计算相邻卫星的效用信息，所述第一权值和第二权值大于0且小于1，且第一权值和第二权值之和为1。在一种可能的实现方式中，获取上一时刻各相邻卫星的链路建立概率，包括：当上一个时刻与相邻卫星成功建立星间链路时，所述相邻卫星的链路建立概率为1；当上一个时刻与相邻卫星未成功建立星间链路时，所述相邻卫星的链路建立概率为0。根据本公开的一方面，提供了一种轨道间卫星通信路由装置，包括：交互参数获取模块，用于获取各相邻卫星的交互参数；效用信息计算模块，用于对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息；最优效用确定模块，用于从各效用信息中确定出最优效用；下一跳节点确定模块，用于将所述最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点。在一种可能的实现方式中，所述交互参数获取模块，包括：周期获取子模块，用于周期性地获取各相邻卫星的交互参数。在一种可能的实现方式中，所述交互参数获取模块，包括：上一时刻参数获取子模块，用于获取上一时刻各相邻卫星的链路建立概率；当前时刻参数获取子模块，用于获取当前时刻各相邻卫星的传输功率和预留存储空间。在一种可能的实现方式中，所述效用信息计算模块，包括：预期效用计算子模块，用于根据所述传输功率，计算所述相邻卫星在当前时刻的预期效用；阻塞率计算子模块，用于根据所述预留存储空间，计算所述相邻卫星在当前时刻的阻塞率；效用信息计算子模块，用于根据所述链路建立概率、所述预期效用、所述阻塞率，已建立星间链路的相邻卫星的总个数、第一权值和第二权值，计算相邻卫星的效用信息，所述第一权值和第二权值大于0且小于1，且第一权值和第二权值之和为1。在一种可能的实现方式中，所述上一时刻参数获取子模块，包括：第一获取子模块，用于当上一个时刻与相邻卫星成功建立星间链路时，所述相邻卫星的链路建立概率为1；第二获取子模块，用于当上一个时刻与相邻卫星未成功建立星间链路时，所述相邻卫星的链路建立概率为0。根据本公开的一方面，提供了一种轨道间卫星通信路由装置，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为：执行上述轨道间卫星通信路由方法中任意一项所述方法的步骤。根据本公开的一方面，提供了一种非易失性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行上述轨道间卫星通信路由所述的方法。本公开通过计算各相邻卫星间的效用信息，确定出最优效用后，将最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点，建立动态路由。通过效用信息确立的动态路由，实现了卫星间信息传输的高效动态路由。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本公开的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本公开的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本公开的原理。图1示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由方法的流程图；图2示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由方法的流程图；图3示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由方法的流程图；图4示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由装置的框图；图5示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由装置的框图；图6示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由示意图；图7示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由装置的框图。具体实施方式以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。图1示出根据本公开一实施例的轨道间卫星通信路由方法的流程图，如图1所示，该方法包括：步骤S10，获取各相邻卫星的交互参数。步骤S20，对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息。步骤S30，从各效用信息中确定出最优效用。步骤S40，将所述最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点。在一种可能的实现方式中，通过获取与卫星节点的所有相邻卫星的交互参数，计算每个相邻卫星对应的效用信息。效用信息指卫星节点与相邻卫星之间传输信息时所能获得的瞬时效益，包括卫星节点的吞吐量。对于每个卫星节点，可以将相邻卫星中效用最大的相邻卫星作为该卫星节点的下一跳的卫星节点。在一种可能的实现方式中，获取各相邻卫星的交互参数，包括：周期性地获取各相邻卫星的交互参数。在不同的轨道卫星上分布式的设置不同的自治控制器，各卫星的自治控制器之间在传输信息之前，交互各自的控制信息。其中，自治控制器的IP地址可以作为卫星的身份标识。不同的自治控制器之间，周期性的交互控制信息，建立控制信息传输通道；周期性的交互效用参数信息，更新不同卫星节点上的各节点的效用。所述周期根据需求设定，例如设定为20毫秒、30毫秒、40毫秒等。对于卫星节点i，其路由信息的目标是使其在信息传输的过程中，取得效用最优。因此节点i的最优效用可以表示为maxUi,j(t)。如果存在一个路由卫星节点j'，使得节点i的效用最大化，即满足Ui,j'(t)＝maxUi,j(t)，则节点i选择路由卫星节点j'作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轨道间卫星通信路由方法，其特征在于，所述方法包括：获取各相邻卫星的交互参数；对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息；从各效用信息中确定出最优效用；将所述最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点。

【技术特征摘要】
1.一种轨道间卫星通信路由方法，其特征在于，所述方法包括：获取各相邻卫星的交互参数；对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息；从各效用信息中确定出最优效用；将所述最优效用对应的相邻卫星确定为下一跳卫星节点。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各相邻卫星的交互参数，包括：周期性地获取各相邻卫星的交互参数。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取各相邻卫星的交互参数，包括：获取上一时刻各相邻卫星的链路建立概率；获取当前时刻各相邻卫星的传输功率和预留存储空间。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息，包括：根据所述传输功率，计算所述相邻卫星在当前时刻的预期效用；根据所述预留存储空间，计算所述相邻卫星在当前时刻的阻塞率；根据所述链路建立概率、所述预期效用、所述阻塞率，已建立星间链路的相邻卫星的总个数、第一权值和第二权值，计算相邻卫星的效用信息，所述第一权值和第二权值大于0且小于1，且第一权值和第二权值之和为1。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，获取上一时刻各相邻卫星的链路建立概率，包括：当上一个时刻与相邻卫星成功建立星间链路时，所述相邻卫星的链路建立概率为1；当上一个时刻与相邻卫星未成功建立星间链路时，所述相邻卫星的链路建立概率为0。6.一种轨道间卫星通信路由装置，其特征在于，包括：交互参数获取模块，用于获取各相邻卫星的交互参数；效用信息计算模块，用于对于每个相邻卫星，根据相邻卫星的交互参数计算对应的效用信息；最优效用确定模块，用于从各效用信息中确定出最优效用；下一跳节点确定模块，用于将所述最优效用对...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐佳康，刘丽坤，李源，付敬轩，成晨，仝俊义，
申请(专利权)人：北京九天微星科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11