一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法技术

本发明专利技术涉及卫星通信领域，涉及一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法；所述方法包括采集卫星网络的静态快照序列图，构建出卫星网络时空演化图；控制器节点实时收集的卫星节点的状态信息，分别计算出链路SNR、链路生存时间和卫星缓存的动态效用值；采用基于多属性决策的自适应最大离差算法为每个星间链路属性的动态效用值赋予权重，构建出加权的卫星网络时空演化图；基于加权的卫星网络时空演化图获得卫星的端到端可达路径，建立链路效用的优化模型；控制器节点利用优化模型对传输路径进行选择，确定卫星端到端的可靠传输路径。本发明专利技术能够根据链路状态信息优化系统路由路径，进而提高网络吞吐量降低丢包率，同时具有较高的动态适应性。动态适应性。动态适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法


[0001]本专利技术涉及卫星通信领域，具体涉及一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法。

技术介绍

[0002]随着卫星网络与移动通信技术的融合发展，卫星星座逐渐向着大规模，高密集，多层次的趋势发展，如Oneweb、SpaceX和Telesat。SDN/NFV等网络创新技术的引入为扩展卫星网络应用，构建面向6G的天地一体化融合网络提供了支撑。针对低轨卫星(Low Earth Orbit,LEO)网络，星间链路(Inter
‑
Satellite Link,ISL)的建立，能够提高卫星组网路由的灵活性，满足高带宽低时延的应用需求。然而，卫星规模的增加、网络异构性的增强及卫星的高动态性，使得星间通信环境越来越复杂，星间路由算法的设计成为低轨卫星网络提高可靠性和动态性需要考虑的关键问题。
[0003]针对此问题，研究者引入按需路由思想提出基于位置的按需路由协议，又有研究者提出基于SDN的空间信息网络管理算法，并引入时空演化图描述卫星拓扑动态变化实现实时网络细粒度路由。然而，上述方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、控制器节点采集卫星网络的一系列的静态快照序列图，并按照时序划分构建出卫星网络时空演化图，从而获取连续的动态卫星网络拓扑；S2、基于所述控制器节点实时收集的卫星节点的状态信息，分别计算出各个星间链路属性即链路SNR、链路生存时间和卫星缓存的动态效用值；S3、采用基于多属性决策的自适应最大离差算法为每个星间链路属性的动态效用值赋予权重，并构建出加权的卫星网络时空演化图；S4、基于所述加权的卫星网络时空演化图获得卫星的端到端可达路径，建立链路效用的优化模型；S5、所述控制器节点利用链路效用的优化模型对传输路径进行选择，确定出卫星端到端的可靠传输路径。2.根据权利要求1所述的一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法，其特征在于，所述连续的动态卫星网络拓扑的构建过程包括根据时空演化理论在虚拟网络拓扑的基础上添加出时间维度，构建出卫星网络时空演化图；采用等时间间隔拓扑快照的生成方式，将卫星运行周期划分出多个时间时隙；在每个时间时隙中填充卫星节点和卫星网络链路。3.根据权利要求1所述的一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法，其特征在于，星间链路属性中链路SNR的动态效用值的计算方式包括：U(s)＝1
‑
P
r
{SNR
ij
(t)<α}＝1
‑
p
ij
(t).其中，U(s)表示星间链路SNR的动态效用值；SNR
ij
(t)在任意时刻t卫星i和卫星j的星间链路的SNR，P
r
{SNR
ij
(t)<α}表示当信道的SNR小于给定的阈值α时，数据在传输过程的中断事件；p
ij
(t)表示在卫星i和卫星j之间的SNR阈值为α的分组的中断概率。4.根据权利要求1所述的一种基于星间链路属性的卫星网络动态路由方法，其特征在于，星间链路属性中链路生存时间的动态效用值的计算方式包括：其中，U(l)表示链路生存时间的动态效用值；l
ij
(t)是间歇星间链路的生存时间函数，T
r
表示间歇星间链路的通断周期，即卫星绕地球运行一周的时间。5.根据权利要求1所述的一种基于星间链路属性的卫星网络动态路...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵国锋，孙南彬，韩珍珍，徐川，刘恩慧，刘坤，余乐，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：