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专利号: 2014103133452
申请人: 南京邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-04-10
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于链路代价转换的双层卫星负载均衡方法,其特征在于该方法的具体执行步骤如下:步骤1:获取每颗低轨卫星的位置信息,根据卫星信息,更新该卫星的流量预估值wi;

步骤2:将系统运行时间划分为若干个相同的拓扑时间段,在每个拓扑时间段tp开始的时刻t1,对每条链路进行链路过载计算,根据卫星链路的队列信息和传输量,计算负载因子ρl;

λl是该时间段内需要从该链路传输的数据量;是该链路在该时间段内的平均队列长度,平均队列长度是在tp时间段内,对tp进行更小的时间段划分tq(tp=n·tq),取n个时间段的瞬时队列长的平均值;kq是该队列的缩减率;γl是该链路的目标利用率;Cl是链路的数据发送能力;

步骤3:对负载因子ρl进行判定,设定负载阈值α和β,当ρl<α时,链路负载正常,转步骤

4;当α<ρl<β时,链路为低负载,转步骤5,当ρl>β时,链路为高负载,转步骤6;

步骤4:将该条链路进行代价重置,恢复正常链路状态,在该状态下,链路的代价为链路两端卫星之间的端到端传播时延,转步骤7;

步骤5:对链路进行代价转换,根据该卫星所在小区的流量估计和链路状态,按照链路负载代价计算公式: 得到新的链路代价;D(ISLi)为链路时延代价,F(ISLi)是负载变换函数,当ρl<α时,F(ISLi)=0;

当ρl>α时,链路过载,对链路进行代价调整,

q是该链路的队列大小,是上一时间段tp的队列平均值,

Wi和wj是该链路两端卫星的流量预估值,u是该函数的缩减系数,转步骤7;

步骤6:标记该链路为高负载状态,并对其进行负载代价调整;

步骤7:对整网的路由进行更新,得到当前负载下低轨卫星层卫星的最短路径路由表、负载最短路径路由表以及中轨卫星层的最短路径路由表;

步骤8:对于负载链路上经过的数据包,对其进行类型判定,军事用户为A类,数据包从最短路径路径走;高级用户为B类,普通用户为C类,B类业务具有较高优先级,为了保证其较好的服务质量,只在LEO层对其进行分流,从以负载代价计算的LEO的负载最短路径LSP上进行传输;C类业务等级最低,在链路负载的时候,同时对其进行LEO分流和MEO分流;当某条链路从低负载α<ρl<β上升到高负载ρl>β时,对这条链路上的C类业务进行MEO分流;如果该链路为高负载状态,则对C类数据包按照分流百分比计算公式:将部分数据流分流到中轨卫星层的最短路径中去,这里CISL是链路的发送能力,IC是该条链路业务C的数据发送量;

步骤9:完成循环,转到步骤1。