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专利号: 2018114428709
申请人: 电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于IBN的物联网卫星系统,其特征在于,包括应用层,用于把用户请求的意图提交给控制层;

控制层,包括意图控制器,用于接收并将应用层的业务意图转译为可实施的方案下发至数据层;

数据层,用于进行数据转发;

维护层,包括感知模块和自愈模块,其中感知模块用于根据数据层和其他各个网元上的状态信息与流量信息对网络状态进行感知,根据链路负载和流量大小维护网络的畅通;

自愈模块用于检测网络异常状况、建立防火墙,以及预测安全问题。

2.根据权利要求1所述的基于IBN的物联网卫星系统,其特征在于,所述意图控制器设置于地球同步轨道卫星上。

3.根据权利要求1或2所述的基于IBN的物联网卫星系统,其特征在于,所述数据层包括接入网和核心网,其中接入网包括由中低轨道卫星组成的卫星网络,用于收集流量数据;核心网包括交换机,用于进行数据汇聚与路由。

4.根据权利要求3所述的基于IBN的物联网卫星系统,其特征在于,所述卫星网络包括N个轨道平面,每个轨道平面包括K颗卫星,第i个轨道平面上的第j颗卫星的逻辑地址为Si,j;

其中i∈(1,2,3,…,N),j∈(1,2,3,…,K),2≤N,3≤K。

5.一种基于IBN的物联网卫星的路由方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、通过应用层获取用户请求的意图,并将该意图发送至控制层;

S2、通过控制层将获取的意图转译为可实施的方案下发至数据层;

S3、通过数据层的接入网和核心网进行数据转发,实现物联网;

S4、采用自愈模块检测网络异常状况、建立防火墙,并预测安全问题;

步骤S2的具体方法包括以下步骤:

S2-1、通过控制层获取意图携带的用户ID,并根据用户ID将该意图进行转发优先级划分;

S2-2、采用感知模块根据公式

获取卫星链路的平均负载Lavg,其中Ck为第k条卫星链路的容量,n为卫星链路的总数;

S2-3、采用感知模块根据公式

Th=min{Ck},k∈[1,n]

获取卫星链路的负载阈值Th;

S2-4、采用感知模块判断卫星链路的平均负载是否小于等于负载阈值,若是则将所有意图所对应的可实施方案发送至数据层并进入步骤S3,否则进入步骤S2-5;

S2-5、采用感知模块按照转发优先级从高到低的顺序依次将意图对应的可实施方案发送至数据层,直至卫星链路的平均负载小于等于负载阈值,并将剩下的意图对应的可实施方案一起发送至数据层并进入步骤S3。

6.根据权利要求5所述的基于IBN的物联网卫星的路由方法,其特征在于,所述步骤S3的具体方法包括以下步骤:S3-1、通过控制层从意图中获取源卫星的逻辑地址 和纬度Ls、目的卫星的逻辑地址和纬度Ld;

S3-2、若LS和Ld均大于70°,则进入步骤S3-3;若LS和Ld均小于等于70°,则进入步骤S3-5;

若LS和Ld有且仅有一个大于70°,则进入步骤S3-7;

S3-3、判断源卫星和目的卫星是否处于相同的轨道平面,若是则朝着目的卫星垂直转发可实施方案,并通过目的卫星向目的核心网进行转发,完成物联网数据转发,否则进入步骤S3-4;

S3-4、先沿着垂直方向转发可实施方案到达近极地平面卫星,然后水平转发到与目的卫星同一平面的卫星,在垂直转发至目的卫星,并通过目的卫星向目的核心网进行转发,完成物联网数据转发;

S3-5、判断源卫星和目的卫星是否处于相同轨道平面,若是则朝着目的卫星垂直转发可实施方案,并通过目的卫星向目的核心网进行转发,完成物联网数据转发,否则进入步骤S3-6;

S3-6、判断源卫星的纬度是否大于目的卫星的纬度,若是则先水平转发可实施方案至目的卫星所在轨道平面,再垂直转发至目的卫星,完成物联网数据转发;否则先垂直转发至与目的卫星同纬度的近极地平面卫星,再水平转发至目的卫星,并通过目的卫星向目的核心网进行转发,完成物联网数据转发;

S3-7、判断源卫星和目的卫星是否处于相同轨道平面,若是则朝着目的卫星垂直转发可实施方案,并通过目的卫星向目的核心网进行转发,完成物联网数据转发,否则进入步骤S3-8;

S3-8、先垂直转发可实施方案至近极地平面卫星,然后水平转发至目的卫星所在轨道平面,再垂直转发至目的卫星,并通过目的卫星向目的核心网进行转发,完成物联网数据转发。