本发明专利技术提供卫星网络的路由优化、转发方法、电子设备和存储介质，本优化方法根据当前遥测周期内卫星网络中各卫星节点的遥测信息，在各卫星节点中查找当前带转发的数据包指定的源节点到目的节点的所有可达路径，并根据所有可达路径确定当前遥测周期的备选路径；在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径；根据用于路由优化的效用函数，利用所述最优可达路径对原始路径集中的原始路径进行优化，形成当前遥测周期的优化路径集；所述原始路径集为上一个遥测周期的优化路径集。本发明专利技术根据当前遥测周期的网络状态实时调整路由，能够均衡网络流量负载，实现卫星网络的路由优化。实现卫星网络的路由优化。实现卫星网络的路由优化。
【技术实现步骤摘要】
卫星网络的路由优化、转发方法、电子设备和存储介质
[0001]本专利技术涉及卫星网络数据传输
，尤其涉及卫星网络的路由优化、转发方法、电子设备和存储介质。
技术介绍
[0002]随着现代通信及时的飞速发展，网络技术也在不断迎来新的挑战。近年来，具有覆盖区域广、抗毁能力强等特性的卫星网络逐渐站上舞台，构建地面网络与卫星网络融合的天地一体化网络体系已成为当今的发展趋势。可靠的卫星网络路由技术是实现卫星网络高效运行的关键。然而，陆地和海洋的地理位置分布以及不同国家的发展水平的不同都会导致地球表面的流量分布不均，一般路由策略记忆造成大量涌入一条链路从而产生网络拥塞，除此之外，卫星网络还具有高带宽时延积、高误码率、节点突发故障等问题。针对上述问题，传统的面向卫星网络的路由算法主要可以分为基于虚拟节点的、基于虚拟拓扑的和基于覆盖域划分的，但是这些算法都有路由策略简单、鲁棒性差等问题。因此，研究面向卫星网络的路由优化方法成为研究者们追捧的一个热点。
技术实现思路
[0003]鉴于此，本专利技术实施例提供了卫星网络的路由优化、转发方法、电子设备和存储介质，以消除或改善现有技术中存在的一个或更多个缺陷。
[0004]本专利技术的一个方面提供了一种卫星网络的路由优化方法，该方法包括：
[0005]根据当前遥测周期内卫星网络中各卫星节点的遥测信息，在各卫星节点中查找当前带转发的数据包指定的源节点到目的节点的所有可达路径，并根据所有可达路径确定当前遥测周期的备选路径；在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径；根据用于路由优化的效用函数，利用所述最优可达路径对原始路径集中的原始路径进行优化，形成当前遥测周期的优化路径集；所述原始路径集为上一个遥测周期的优化路径集。
[0006]在本专利技术的一些实施例中，所述在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径，包括：利用路由决策代理在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径；所述路由决策代理为由图神经网络和神经强化学习算法结合形成的。
[0007]在本专利技术的一些实施例中，所述根据路由优化的效用函数，利用所述最优可达路径对原始路径集中的原始路径进行优化，形成当前遥测周期的优化路径集，包括：将所述最优可达路径对应的所述效用函数与原始路径集中的每条原始路径对应的效所述用函数进行对比，若所述原始路径集中存在效用函数小于所述最优可达路径的效用函数的原始路径，则利用所述最优可达路径替换所述原始路径集中效用函数最小的原始路径，形成优化后的原始路径集。
[0008]本专利技术的另一方面提供了一种可以由控制器执行的卫星网络的路由转发方法，该方法包括：将根据上述面向卫星网络的路由优化方法形成的当前遥测周期的优化路径集以路由表形式发送至优化路径集中每一条可达路径指定的成员卫星节点中，以使得所述数据
包以当前遥测周期的优化路径集中的可达路径完成数据包的转发。
[0009]本专利技术的另一方面提供了一种可以由卫星节点执行的卫星网络的路由转发方法，该方法包括：接收如上述由控制器执行的面向卫星网络的路由准发方法中的以路由表形式发出的当前遥测周期的优化路径集，所述路由表包括当前遥测周期的优化路径集中每一条可达路径的路径号，以及每一条可达路径指定的成员节点和各成员节点的转发端口；将源终端设备发出的数据包按照所述路由表中的一条可达路径完成转发。
[0010]在本专利技术的一些实施例中，所述将源终端设备发出的数据包按照当前遥测周期的所述路由表中的一条可达路径完成数据包的转发，包括：
[0011]若判断当前卫星节点是当前遥测周期的所述路由表中的一条可达路径指定的源节点，则在源终端设备发出的数据包的报文头部添加路由头和遥测头，在所述路由头中随机添加所述路由表中的一个路径号，在所述遥测头配置遥测标志位；根据所述遥测标志位的配置执行预设的遥测信息添加步骤，并在执行预设的遥测信息添加步骤后，将添加路由头和遥测头的数据包发送至路由头中的路径号指定的下一个卫星节点；若判断当前卫星节点是当前遥测周期的所述路由表中的一条可达路径指定的中间节点，则根据所述遥测标志位的配置执行预设的遥测信息添加步骤；在执行预设的遥测信息添加步骤后，将接收到的数据包发送至该数据包的路由头中的路径号指定的下一个卫星节点；若判断当前卫星节点是当前遥测周期的所述路由表中的一条可达路径指定的目的节点，则根据所述遥测标志位执行预设的遥测信息添加步骤；在执行预设的遥测信息添加步骤后，删除接收到的数据包中的路由头和遥测头，并将删除路由头和遥测头的数据包发送至目标终端设备。
[0012]在本专利技术的一些实施例中，所述遥测信息添加步骤，包括：根据所述遥测标志位判断当前卫星节点是否需要进行网络遥测，若当前卫星节点需要进行网络遥测，则对当前卫星节点进行网络遥测，并将获得的遥测信息添加至当前的数据包中。
[0013]在本专利技术的一些实施例中还包括：根据所述当前遥测周期的路由表对原始路由表进行更新；所述原始路由表为上一个遥测周期的路由表；若根据当前遥测周期的所述路由表判断自身为源节点，则将当前遥测周期接收到的路由表中的更新的路由信息插入至当前卫星节点的路由表中，同时删除当前卫星节点的原始路由表中不存在于当前遥测周期接收到的路由表中的路由信息；若根据当前遥测周期的所述路由表判断自身为中间节点，则将当前遥测周期接收到的路由表中的更新的路由信息插入至当前卫星节点的路由表中，同时保留当前卫星节点的原始路由表中的路由信息，直至下一个遥测周期的路由表转发至卫星网络的各卫星节点时，在下一个遥测周期的路由表指定的中间节点中删除不存在于当前遥测周期接收到的路由表中的路由信息。
[0014]本专利技术的另一方面提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器用于执行所述存储器中存储的计算机指令，当所述计算机指令被处理器执行时该设备实现如所述卫星网络的路由优化方法、可以由控制器执行的所述卫星网络的路由转发方法或可以由卫星节点执行的所述卫星网络的路由转发方法的步骤。
[0015]本专利技术的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如所述卫星网络的路由优化方法、可以由控制器执行的所述卫星网络的路由转发方法或可以由卫星节点执行的所述卫星网络的路由转发方法的步骤。
[0016]本专利技术的卫星网络的路由优化方法，根据当前遥测周期的网络状态实时调整路由，实现卫星网络的路由优化，均衡网络流量负载，实现卫星网络的路由优化。
[0017]本专利技术的附加优点、目的，以及特征将在下面的描述中将部分地加以阐述，且将对于本领域普通技术人员在研究下文后部分地变得明显，或者可以根据本专利技术的实践而获知。本专利技术的目的和其它优点可以通过在说明书以及附图中具体指出的结构实现到并获得。
[0018]本领域技术人员将会理解的是，能够用本专利技术实现的目的和优点不限于以上具体所述，并且根据以下详细说明将更清楚地理解本专利技术能够实现的上述和其他目的。
附图说明
[0019]此处所说明的附图用来提供对本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种卫星网络的路由优化方法，其特征在于，该方法包括：根据当前遥测周期内卫星网络中各卫星节点的遥测信息，在各卫星节点中查找当前带转发的数据包指定的源节点到目的节点的所有可达路径，并根据所有可达路径确定当前遥测周期的备选路径；在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径；根据用于路由优化的效用函数，利用所述最优可达路径对原始路径集中的原始路径进行优化，形成当前遥测周期的优化路径集；所述原始路径集为上一个遥测周期的优化路径集。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径，包括：利用路由决策代理在当前遥测周期的备选路径中选择最优可达路径；所述路由决策代理为由图神经网络和神经强化学习算法结合形成的。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据路由优化的效用函数，利用所述最优可达路径对原始路径集中的原始路径进行优化，形成当前遥测周期的优化路径集，包括：将所述最优可达路径对应的所述效用函数与原始路径集中的每条原始路径对应的效所述用函数进行对比，若所述原始路径集中存在效用函数小于所述最优可达路径的效用函数的原始路径，则利用所述最优可达路径替换所述原始路径集中效用函数最小的原始路径，形成优化后的原始路径集。4.一种卫星网络的路由转发方法，其特征在于，该方法包括：将根据上述权利要求1或2所述的方法形成的当前遥测周期的优化路径集以路由表形式发送至优化路径集中每一条可达路径指定的成员卫星节点中，以使得所述数据包以当前遥测周期的优化路径集中的可达路径完成数据包的转发。5.一种卫星网络的路由转发方法，其特征在于，该方法包括：接收如权利要求3所述的方法中的以路由表形式发出的当前遥测周期的优化路径集，所述路由表包括当前遥测周期的优化路径集中每一条可达路径的路径号，以及每一条可达路径指定的成员节点和各成员节点的转发端口；将源终端设备发出的数据包按照所述路由表中的一条可达路径完成转发。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将源终端设备发出的数据包按照当前遥测周期的所述路由表中的一条可达路径完成数据包的转发，包括：若判断当前卫星节点是当前遥测周期的所述路由表中的一条可达路径指定的源节点，则在源终端设备发出的数据包的报文头部添加路由头和遥测头，在所述路由头中随机添加所述路由表中的一个路径号，在所述遥测头配置遥测标志位；根据所述遥测标志位的配置执行预设的遥测信息添加步骤，并在执行预设的遥测信息添加步骤后，将添加路由头和遥测头的数据包发送至...
【专利技术属性】
技术研发人员：张娇，张远，王子涵，刘远捷，潘恬，黄韬，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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