不确定性视角下航空集群机载网络Group-Oblivious组播路由方法技术

提供一种不确定性视角下航空集群机载网络Group

【技术实现步骤摘要】
Route，BFIR)，而出口BFR称为BFER(Bit
‑
Forwarding Egress Router，BFER)。BIER域内每个BFR都由一个唯一的BFR
‑
ID标识，该ID映射到BitString中某个比特位，通过将与所需目的地相对应的位置为1，而将其他位置0，BitString可以指导中间路由器复制和转发数据包，并将处理过的比特位置0，以避免组播风暴。
[0007]对于一个BFR而言，只需要维护域内它能够到达的所有可能的BFER的位索引转发表(Bit Index Forwarding Table，BIFT)即可，而无需与会话进行一对一状态维护。对于每个可能的BFER，BIFT中都对应有一个条目，该条目由转发位掩码(Forwarding Bit Mask，F
‑
BM)和下一跳(Next Hop，NH)组成。
[0008]图1展示了一个含有8个BFR的BIER域以及编号为A的BFR(下简称BFRA)的BIFT示例。当作为BFIR的BFRA收到目的地为BFR C、F、H的BIER数据包时，它将BitStrin本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.不确定性视角下航空集群机载网络Group
‑
Oblivious组播路由系统，其特征在于，具体如下：航空集群机载网络是由一个骨干网和多个战术边缘子网构成的大规模异构网络；在子网数目为k的航空集群机载网络中；指挥控制平台C2平台位于骨干网中，作为组播源节点，阶段性地向战术边缘子网中的一组飞机平台发送任务规划消息；SD
‑
ATN的架构包含SDN范式的三个平面，即应用平面、控制平面和数据平面，在SD
‑
ATN中，所有空中平台节点均具备SDN路由与转发功能；假设SD
‑
ATN中所有平台都配备支持BIER转发功能的SDN路由器SDR，则每个平台都能够建模为一个BFR；SD
‑
ATN将控制平面和数据平面相互分离；在GOR路由策略中，ATN中央控制器制定路由，BFR只负责转发；控制器根据网络实时拓扑计算路由、配置BFR，并向其下发BIFT；GOR将BIER分层部署在SD
‑
ATN中；骨干网络是BIER子域0，其余k个战术边缘网络分别对应子域1到子域k，k为正整数；将航空集群机载网络BIER分层部署系统分为三层：组播上层、BIER层以及路由底层；组播上层中产生从源节点到一组接收节点的任务规划消息组播传输请求；当任务规划消息的数据包到达子域0的BFIR节点时，BFIR为数据包封装指示其目的地的BIER报头；规定封装格式如表1所示：BIER报头按照从高位到低位的顺序，依次包括子域SD、集合号SI、位索引字符串BitString、校验位Check字段；其中，SD字段表示所处BIER子域，SI字段表示序列号，用于扩充BitString长度；BitString为目的节点位串，其置位为1的比特位所对应BFR
‑
ID的路由器即为目的节点；Check字段用于校验；表1 任务规划消息BIER封装帧格式BIER层充当点对多点的无状态转发隧道，将数据包通过BIER子域转发到BIER报头所指示的所有接收路由器；使用HF
‑
BIER分层部署模型，TBFR是在各个子域中选举出的子域代表；由于任务规划消息的所有可能接收者都位于战术边缘子网中，因此在编号为0的SD中并没有部署TBFR，并从其它每个SD中各选举出一个TBFR；TBFR负责中转传送发送给它的SD的数据包；在接收到该数据包后，TBFR通过添加BIER报头的方式重新封装该数据包并继续将重新封装的数据包转发到SD内的目的节点所对应的正确BFER；当重新封装的数据包到达正确的BFER时，正确的BFER会从数据包中移除BIER报头，并将没有报头的数据包传递给组播上层以进行进一步处理；路由底层负责在不同的BFR之间建立邻接关系，为BIER数据包的转发提供物理拓扑和更合理的路径，并为BIFT的生成提供参考。2.不确定性视角下航空集群机载网络Group
‑
Oblivious组播路由方法，其基于权利要求1所述的不确定性视角下航空集群机载网络Group
‑
Oblivious组播路由系统，其特征在于，具体包括下列步骤：step1、问题建模从源节点到任意一个组播成员的路由分为两步：将任务规划消息从C2源节点发送给接收节点所在BIER子域的TBFR；由TBFR转发至该子域的接收节点，如果TBFR恰好为组播成员
则无需进行第二步；底层路由问题转化为模型求解：在航空集群机载网络中构建一棵以源节点为根、覆盖各战术边缘子网，且叶节点为TBFR的子树T，通过最短路由将各战术边缘子网TBFR节点与同一战术边缘子网中其它节点相连通；根据SD
‑
ATN控制器提供的网络实时拓扑图，将集群成员及其间通信链路分别对应节点集合V和边的集合E，则航空集群机载网络可以用图G(V，E)表示；记图G(V，E)中节点数目|V|＝n，边的数目|E|＝m；记骨干网节点集合为S0，其余k个子网则代表战术子网，编号为S1到S
k
；若两个节点v
i
，v
j
间存在可行通信链路，则以两节点为端点的边e存在；定义反映链路通信时延大小的代价函数c：E
→
R
+
，R
+
表示正的自然数全集；将边e的权值定义为该边对应函数值c(e)，抽象出航空集群机载网络对应图G(V，E)；假设随机到达无线信道的消息近似服从M/M/1排队模型，根据排队论相关理论，该信道上某个时刻的通信时延c(x
e
)表示为函数其中，u
e
为边e所对应信道带宽，x
e
表示信道当前实际负载量；当带宽u
e
为定值时，随着负载量的增大，时延增加；考虑负载量不超过链路带宽的情况，定义相对负载z
e
为当0＜x
e
...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕娜，潘颖，侯蓓，
申请(专利权)人：中国人民解放军空军工程大学，
类型：发明
国别省市：