1.一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述方法包括根据卫星节点之间的连接情况,将卫星网络中星内有线和星间无线多节点联合调度过程构建为串联‑并联排队模型;根据卫星网络中时间敏感业务流的周期性产生特性,构建出时敏业务流到达曲线模型;基于所述串联‑并联排队模型,联合星内有线调度机制和星间无线调度机制,建立有线无线融合调度服务曲线模型;基于网络演算理论,同时结合卫星相对运动规律,按照时敏业务流到达曲线模型和有线无线融合调度服务曲线模型构建端到端时延边界分析模型,并得出卫星网络中任意两颗卫星之间的端到端时延边界性能;按照时敏业务流设定的端到端时延需求,结合端到端时延边界分析模型选择出满足时延约束的最佳传输路径。
2.根据权利要求1所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述串联‑并联排队模型的构建过程包括将卫星节点内部的存储器和发送器分别等效建模为排队和服务器,将卫星节点之间的星间链路的无线调度等效建模为无线服务器;依据卫星网络中业务流流向包括贯穿流和交叉流两种、结合星内有线调度以及星间无线调度机制将卫星网络多节点联合调度机制构建为串联‑并联排队模型。
3.根据权利要求1所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述时敏业务流到达曲线模型的构建过程包括根据卫星网络中时间敏感业务流周期性产生特性,即单个时敏流以一定的时间间隔周期性产生数据包,构建时敏业务流fi在时刻t的到达曲线αi(t)为:其中, 表示向上取整,pi表示时敏流产生的固定时间间隔,Bi表示一个周期内时敏流产生的固定帧长度。
4.根据权利要求1所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述有线无线融合调度服务曲线模型的构建过程包括联合星内有线IEEE
802.1Qbv调度机制和星间无线TDMA调度机制建立卫星节点的有线无线融合调度服务曲线;
结合卫星节点星内有线调度机制和星间无线调度机制之间的相互关系,以及串联等效定理,卫星节点处有线无线融合调度服务曲线βcov(t)表示为:其中,βQbv(t)表示星内有线IEEE 802.1Qbv调度机制的时敏业务服务曲线;βTDMA(t)表示星间无线TDMA调度机制的时敏业务服务曲线。
5.根据权利要求1所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述有线无线融合调度服务曲线模型的构建过程还包括联合星内有线IEEE
802.1Qbv调度机制和星间无线TDMA调度机制建立卫星节点的有线无线融合调度服务曲线;
结合卫星节点星内有线调度机制和星间无线调度机制之间的相互关系,依据网络节点之间的并联关系,得出N个并联节点的服务曲线βP(t)表示为:βP(t)=βcov1(t)+βcov2(t)+...+βcovN(t)
其中,βcovn(t)表示第n个并联节点的服务曲线,n∈[1,2,...N]。
6.根据权利要求4或5所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述星内有线IEEE 802.1Qbv调度机制的时敏业务服务曲线受到来自其他卫星节点输入流和本节点有线服务窗口长度的影响,基于卫星节点处流量积压期开始时的最大等待时间W和有线时隙调度窗口最小服务长度ωmin,建立星内基于IEEE 802.1Qbv调度的时敏业务服务曲线:其中,βT,w(t)表示经典TDMA服务曲线;TQbv为IEEE 802.1Qbv调度机制中门控列表执行周期。
7.根据权利要求4或5所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述星间无线TDMA调度机制的时敏业务服务曲线包括星间无线TDMA调度机制为时敏业务提供周期性开关服务,因此,服务曲线表示为:其中,C为无线链路传输速率,T为TDMA调度周期,ω为无线调度的服务窗口长度。
8.根据权利要求1所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述端到端时延边界分析模型的构建过程包括基于网络演算理论计算出时敏业务流在任意一段传输路径上经历的处理、排队和传输时延之和,依据卫星相对运动规律计算出星间传播时延,结合时延计算公式和网络拓扑信息,得到任意两颗卫星之间的端到端时延边界性能。
9.根据权利要求1或8所述的一种基于网络演算的卫星时间敏感网络路径选择方法,其特征在于,所述结合端到端时延边界分析模型选择出满足时延约束的最佳传输路径包括在给定时敏业务流源节点和目的节点以及端到端时延需求的条件下,依据端到端时延边界和链路负载状况,从可达路径中选择出满足时延约束的最佳传输路径,既能满足时敏业务流的端到端时延需求,又能提高网络资源利用率。