一种基于请求域的软件定义星地融合网络域间路由方法技术

本发明专利技术公开一种基于请求域的软件定义星地融合网络域间路由方法，该方法利用基于地球固定足印与最大化虚拟链路数的逻辑区域划分方法将动态变化的软件定义星地融合网络数据平面静态化为不随卫星运动变化的固定虚拟拓扑；接着，根据对准时刻域控制器的覆盖范围将固定虚拟拓扑均匀划分为多个控制域，并标记出每个控制域内的虚拟边界节点；然后，构造最小矩形请求域，并综合考虑路径跳数以及边界节点发生拥塞的概率来选择相邻控制域的出口节点和入口节点，同时引入距离最短和随机选择原则构建控制域间转发路径。本发明专利技术可以克服低轨道卫星不停绕行和链路频繁中断引起的拓扑变化，降低数据传输延迟和丢包率，为用户体验质量的提升提供保障。提升提供保障。提升提供保障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于请求域的软件定义星地融合网络域间路由方法


[0001]本专利技术属于星地融合网络通信和路由领域，具体涉及一种基于请求域的软件定义星地融合网络域间路由方法。

技术介绍

[0002]随着地面偏远地区、海上通信、空中通信业务需求的不断增长，通过卫星网络与地面网络的优势互补建设覆盖全球、全场景信息立体覆盖的星地融合网络是未来移动通信网络发展的必然方向。为促进卫星网络与地面网络的深度融合发展，国内外学者提出了基于“软件化”和“虚拟化”技术的软件定义星地融合网络架构，以降低网络运营成本，实现卫星网络与地面网络的无缝集成，促进新应用、新业务和新通信技术的融合。而大规模低轨道卫星网络能够降低网络传输延迟，为地面移动终端设备提供实时接入服务，成为星地融合网络提供快速、低廉、便捷通信服务的重要组成部分。但低轨道卫星数目的增多使星地融合网络规模不断扩大、拓扑结构更加复杂、链路切换和中断更加频繁。
[0003]星地融合网络规模的扩大和网络动态性的增强给软件定义星地融合网络的管理与控制带来了巨大的挑战，为此国内外学者提出了多种针对软件定义星地融合网络的分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于请求域的软件定义星地融合网络域间路由方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1：利用基于地球固定足印的虚拟节点策略，构建软件定义星地融合网络低轨道卫星所形成的逻辑区域，标识每个逻辑区域的固定虚拟节点的逻辑地址，并将虚拟节点逻辑地址与其距离最近的低轨道卫星相关联，其中，步骤1所述的逻辑区域为每颗卫星的对地足印所等效成的球面六角形，记作R
i，j
，i＝1，2，
…
，N
L
，j＝1，2，
…
，M
L
，所述的固定虚拟节点对应每个逻辑区域的中心，使用逻辑地址＜i，j＞标识，i为轨道面编号，j为虚拟节点编号，所述的逻辑区域不随卫星运动而变化，一旦低轨道卫星运动到新的逻辑区域，其足印将同步切换到新的逻辑区域，其逻辑地址更换为新逻辑区域的地址；步骤2：以维持逻辑区域间持续连接为虚拟链路建立原则，构建同轨道面内以及相邻轨道面上相邻逻辑区域间的虚拟链路，并采用最大化虚拟链路数的逻辑区域划分方法将动态变化的软件定义星地融合网络数据平面静态化为固定虚拟拓扑；步骤3：根据对准时刻域控制器覆盖的经度范围将固定虚拟拓扑均匀划分为多个控制域，并标记出每个控制域内的虚拟边界节点，每个控制域由相应的域控制器控制，整网由超控制器控制；步骤4：源虚拟节点将接收到的新业务请求发送给相应的域控制器，域控制器收到请求后判断该业务请求的目的虚拟节点是否在其控制域内，若是，则该域控制器计算业务流的域内转发路径，并下发卫星交换机的流表配置消息，结束本流程；若不是，则域控制器将业务请求发送给超控制器处理，并执行步骤5；步骤5：根据源虚拟节点和目的虚拟节点的逻辑地址＜i，j＞和＜k，l＞判断两节点是否位于同一半球，若是，则在固定虚拟拓扑上构造以虚拟节点＜i，j＞和＜k，l＞为对角线顶点的最小矩形请求域，并执行步骤6；若不是，则执行步骤7；步骤6：根据两虚拟节点的节点编号j和l以及同一半球内两相邻域间存在轨间虚拟链路的虚拟边界节点的节点编号集合SM
′
进行以下判断：(1)如果j＝l且j，l∈SM
′
，则分别优先选择两个域内节点编号与j和l相同的虚拟边界节点作为出口和入口节点；(2)如果j＝l且则选择虚拟节点编号在集合SM
′
范围内，且与j和l的差值最小的虚拟边界节点作为出口和入口节点；(3)如果j≠l且j，l∈SM
′
，则随机选择最小矩形请求域内任意虚拟边界节点编号作为两个域的出口和入口节点的节点编号；(4)如果j≠l且则从SM
′
集合内随机选择一个虚拟边界节点编号作为两个域的出口和入口节点的节点编号；步骤7：判断源虚拟节点和目的虚拟节点的轨道编号i和k是否均属于同一不同半球内轨道相同的相邻域间虚拟边界节点所在轨道编号集合DN
′
中，若是，则分别计算源虚拟节点和目的虚拟节点绕过南极或北极连通所间隔的距离，选择跨越距离较短的极点构造最小矩形请求域，并执行步骤8；若不是，则执行步骤9；步骤8：根据源虚拟节点和目的虚拟节点所在轨道编号i和k进行以下判断：
(1)如果i＝k，则分别选择两个域内轨道i和k上的虚拟边界点作为出口和入口节点；(2)如果i≠k，则从最小矩形请求域所覆盖的轨道编号范围内随机选择一个轨道编号作为两个域内出口和入口节点的轨道编号；步骤9：随机执行以下(1)或者(2)，(1)选出与源虚拟节点＜i，j＞在同一半球的相邻域内节点编号为j的虚拟边界节点作为出口节点，并将该出口节点与目的虚拟节点作为新的源和目的节点对继续执行步骤7；(2)选择与源虚拟节点＜i，j＞在不同半球内轨道编号为i的相邻域内的虚拟边界节点作为出口节点，并将该出口节点与目的虚拟节点作为新的源和目的节点对继续执行步骤5；步骤10：完成相邻域间的出口和入口节点选择后，按照直接转发的原则构造域间转发路径。2.根据权利要求1所述的一种基于请求域的软件定义星地融合网络域间路由方法，其特征在于，所述的软件定义星地融合网络数据平面采用由N
L
×
M
L
颗低轨道卫星组成的铱星星座，域控制器为N
G
颗静止轨道卫星，超控制器为地面网络控制中心；所述铱星星座中除反向缝两侧轨道上的低轨道卫星外...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐双，李灯熬，赵菊敏，赵正鹏，房阳，王昊，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：