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专利号: 2022102601924
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-01-15
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种低轨卫星网络中基于不确定链路参数的路由选择方法,其特征在于,包括:S1:获取卫星网络拓扑图,选择源卫星节点和目的卫星节点;

S2:采用Bresenham算法计算源卫星节点和目的卫星节点之间的最短路径并对最短路径进行标记;

S3:判断源卫星节点和目的卫星节点是否处于轨道上的相同位置,若是,则将标记的最短路径作为最优路径;否则,执行步骤S4;

S4:根据源卫星节点的位置、目的卫星节点的位置以及最短路径在最短路径周围选择出能构成四边形的卫星节点;

S5:采用隶属度函数描述卫星网络中链路的不确定参数;包括:

根据数据包在卫星节点之间传输时延和当前网络对传输时延的容忍范围构建链路传输时延的隶属度函数;根据理想链路的丢包率标准值和链路丢包率的最大值构建链路丢包率的隶属度函数;根据链路的可用带宽构建链路剩余宽带的隶属度函数;根据链路传输时延的隶属度函数、链路丢包率的隶属度函数和链路剩余宽带的隶属度函数构建链路综合评价函数;

链路传输时延的隶属度函数为:

其中,Tpij表示数据包从卫星节点i到卫星节点j的传输时延,TDmin表示当前网络能容忍的最小传输时延,TDmax表示当前网络能容忍的最大传输时延;

链路丢包率的隶属度函数为:

其中,Lij表示链路(i,j)的丢包率,Lmid表示理想链路的丢包率标准值,Lmax表示链路丢包率的最大值;

链路剩余宽带的隶属度函数为:

其中,Bij表示链路(i,j)的可用带宽,Bmax表示前Δt时间内链路(i,j)的可用带宽最大值,Bmin表示前Δt时间内链路的可用带宽最小值;

链路综合评价函数为:

min Lssd

其中,Lssd表示从源卫星节点s到目的卫星节点d的综合路径评价值;P(s,d)表示从源卫星节点s到目的卫星节点d的路径集合,Leij表示源卫星节点s和目的卫星节点d之间的路径评价值;Dij表示卫星节点i、j之间的传输时延,D表示路径最高时延阈值;B表示路径最低可用带宽阈值;L表示路径最高丢包率阈值, 表示链路传输时延隶属度函数, 表示链路剩余宽带隶属度函数, 表示链路丢包率隶属度函数;

S6:根据不确定参数,采用Dijkstra算法计算四边形中所有链路的综合评价值;根据链路综合评价值,选择链路综合评价值最低的路径作为最优路由。

2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星网络中基于不确定链路参数的路由选择方法,其特征在于,采用Bresenham算法计算源卫星节点和目的卫星节点之间的最短路径的过程包括:S21:计算源卫星节点和目的卫星节点之间的坐标差值,若横坐标的坐标差值大于纵坐标的坐标差值,则选择横坐标方向为路径移动方向;若横坐标的坐标差值小于纵坐标的坐标差值,则选择纵坐标方向为路径移动方向;

S22:连接源卫星节点和目的卫星节点确定一条直线,计算路径移动方向上卫星节点的纵坐标与直线的距离,选择距离最短的卫星节点作为下一跳卫星节点,将下一跳卫星节点作为新的源卫星节点;

S23:重复执行步骤S21‑S22,直到下一跳卫星节点为目的卫星节点。