一种适用于卫星通信网络的路由方法和装置的制造方法

文档序号:9508265阅读:289来源:国知局
一种适用于卫星通信网络的路由方法和装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及卫星通信领域,特别涉及一种适用于卫星通信网络的路由方法和装 置。
【背景技术】
[0002] 近年来,卫星通信网络发展迅速,其终端用户数量及业务类型的不断增加,对卫星 通信网络的性能要求越来越高。多协议标签交换MPLS技术为卫星通信网络提供了一套体 系架构,能够将传输控制协议/网际协议TCP/IP框架中的网络层和链路层相结合,使所有 针对网络层的复杂操作都能映射为对具有固定长度的标签的操作,解决了网际协议IP和 承载网络互交问题。基于MPLS的流量工程技术MPLS-ΤΕ能够实现传统IP服务与服务质量 Qos的统一,能更好地均衡卫星通信网络的网络负载,提升卫星通信网络的资源利用率。其 中,路由计算是MPLS-ΤΕ研究中至关重要的部分,解决了从源端到目的端的业务传输路径。
[0003] 现有技术中,MPLS-ΤΕ路由计算基于链路带宽、时延以及误码率这些基本状态信 息,而影响卫星通信网络的通信过程的信息不只包含这些基本状态信息,因此,现有技术无 法对卫星通信网络进行整体的观测监督,使得在资源有限的卫星通信网络中,资源利用率 较低。

【发明内容】

[0004] 本发明实施例公开了一种适用于卫星通信网络的路由方法和装置,能更好的均衡 负载,提高卫星通信网络对业务请求的接受能力,提高资源利用率。具体方案如下:
[0005] 第一方面,本发明实施例提供了一种适用于卫星通信网络的路由方法,所述方法 包括步骤:
[0006] 在接收到关于源节点到目的节点的路由请求后,获得当前卫星通信网络中每条链 路的当前剩余带宽、当前时延以及当前误码率;
[0007] 根据所获得的每条链路的当前剩余带宽、当前时延以及当前误码率,分别计算所 述每条链路的链路初始值;
[0008] 基于每条链路的链路初始值,确定当前发起通信请求的源节点与目的节点的关键 路径;
[0009] 根据所述关键路径,确定关键路径集,其中,所述关键路径集由当前发起通信请求 的源节点与目的节点的所述关键路径、已进行通信的源节点与目的节点的通信路径和已发 起通信请求的且未建立通信的源节点与目的节点的所述关键路径组成;
[0010] 根据每条链路是否属于所述关键路径集以及是否属于当前发起通信请求的源节 点与目的节点的所述关键路径,分别确定每条链路的链路冲突度;
[0011] 将每条链路当前的已用带宽与所对应总带宽的百分比确定为相应链路的链路利 用率;
[0012] 根据每条链路的所述链路初始值、所述链路冲突度以及所述链路利用率,分别计 算每条链路的链路综合权重值;
[0013] 确定当前发起通信请求的源节点与目的节点的所有路径,从所述当前发起通信请 求的源节点与目的节点的所有路径中选取链路综合权重之和最小的路径作为最优路径,并 基于所选择的最优路径建立所述当前发起通信请求的源节点与目的节点的通信路径。
[0014] 较佳的,所述根据所获得的每条链路的当前剩余带宽、当前时延以及当前误码率, 分别计算所述每条链路的链路初始值,包括:
[0015] 从所获得的每条链路的当前剩余带宽、当前时延以及当前误码率中,确定数值最 大的目标当前剩余带宽、数值最小的目标当前时延以及数值最小的目标当前误码率;
[0016] 分别计算所述目标当前剩余带宽与每条链路的当前剩余带宽的第一百分比、当前 时延与所述目标当前时延的第二百分比,以及当前误码率与所述目标当前误码率的第三百 分比的对数;
[0017] 利用预定公式计算每条链路的链路初始值,其中,所述预定公式为:
[0019] 其中,(u,V)表示当前链路,Wju,V)表示当前链路的链路初始值,
表示第 一百分比,
表示第二百分比,
表示第三百分比的对数,α、β、γ分别表示 第一百分比、第二百分比和第三百分比的对数分别相对应的第一权重系数、第二权重系数 和第三权重系数。
[0020] 较佳的,所述基于每条链路的链路初始值,确定当前发起通信请求的源节点与目 的节点的关键路径,包括:
[0021] 根据所述链路初始值,按照迪杰斯特拉Dijkstra算法,确定当前发起通信请求的 源节点与目的节点的关键路径;
[0022] 所述关键路径包括:根据所述当前发起通信请求的源节点与目的节点的所有路径 各自包含的链路的链路初始值之和,确定所述链路初始值之和在设定范围内的预设数量的 路径为该源节点与目的节点的关键路径。
[0023] 较佳的,所述计算每条链路的链路综合权重值,所利用的公式包括:
[0025] 其中,(u,v)表示当前链路,W(u,v)表示当前链路的链路综合权重,Wju,v)表示 当前链路的链路初始值,S (u,v)表示当前链路的链路冲突度,U(u,v)表示当前链路的利 用率,λ i表示当前链路的链路冲突度所对应的第四权重系数,λ 2表示当前链路利用率的 第五权重系数。
[0026] 较佳的,本发明实施例所提供的一种适用于卫星通信网络的路由方法,还包括:
[0027] 建立所述当前发起通信请求的源节点与目的节点的通信路径后,从所述通信路径 中包含的每条链路的当前剩余带宽中减去本次通信所占用的带宽,实时更新剩余带宽、时 延以及误码率。
[0028] 第二方面,本发明实施例还提供了一种适用于卫星通信网络的路由装置,所述装 置包括:
[0029] 信息获取模块:用于在接收到关于源节点到目的节点的路由请求后,获得当前卫 星通信网络中每条链路的当前剩余带宽、当前时延以及当前误码率;
[0030] 链路初始值计算模块:用于根据所获得的每条链路的当前剩余带宽、当前时延以 及当前误码率,分别计算所述每条链路的链路初始值;
[0031] 关键路径确定模块:用于基于每条链路的链路初始值,确定当前发起通信请求的 源节点与目的节点的关键路径;
[0032] 关键路径集确定t吴块:用于根据所述关键路径,确定关键路径集,其中,所述关键 路径集由当前发起通信请求的源节点与目的节点的所述关键路径、已进行通信的源节点与 目的节点的通信路径和已发起通信请求的且未建立通信的源节点与目的节点的所述关键 路径组成;
[0033] 链路冲突度确定模块:用于根据每条链路是否属于所述关键路径集以及是否属 于当前发起通信请求的源节点与目的节点的所述关键路径,分别确定每条链路的链路冲突 度;
[0034] 链路利用率确定模块:用于将每条链路当前的已用带宽与所对应总带宽的百分比 确定为相应链路的链路利用率;
[0035] 链路综合权重值计算模块:用于根据每条链路的所述链路初始值、所述链路冲突 度以及所述链路利用率,分别计算每条链路的链路综合权重值;
[0036] 通信路径建立模块:用于确定当前发起通信请求的源节点与目的节点的所有路 径,从所述当前发起通信请求的源节点与目的节点的所有路径中选取链路综合权重之和最 小的路径作为最优路径,并基于所选择的最优路径建立所述当前发起通信请求的源节点与 目的节点的通信路径。
[0037] 较佳的,所述链路初始值计算模块,具体用于:
[0038] 从所获得的每条链路的当前剩余带宽、当前时延以及当前误码率中,确定数值最 大的目标当前剩余带宽、数值最小的目标当前时延以及数值最小的目标当前误码率;
[0039] 分别计算所述目标当前剩余带宽与每条链路的当前剩余带宽的第一百分比、当前 时延与所述目标当前时延的第二百分比,以及当前误码率与所述目标当前误码率的第三百 分比的对数;
[0040] 利用预定公式计算每条链路的链路初始值,其中,所述预定公式为:
[0042] 其中,(u,V)表示当前链路,Wju,V)表示当前链路的链路初始值,
表示第 一百分比,
表示第二百分比,
表示第三百分比的对数,α、β、γ分别表示 第一百分比、第二百分比和第三百分比的对数分别相对应的第一权重系数、第二权重系数 和第三权重系数。
[0043] 较佳的,所述关键路径确定模块,具体用于:
[0044] 根据所述链路初始值,按照迪杰斯特拉Dijkstra算法,确定当前发起通信请求的 源节点与目的节点的关键路径;
[0045] 所述关键路径包括:根据所述当前发起通信请求的源节点与目的节点的所有路径 各自包含的链路的链路初始值之和,确定所述链路初始值之和在设定范围内的预设数量的 路径为该源节点与目的节点的关键路径。
[0046] 较佳的,所述链路综合权重值计算模块所利用的公式包括:
[0048] 其中,(u,v)表示当前链路,W(u,v)表示当前链路的链路综合权重,Wju,v)表示 当前链路的链路初始值,S (u,v)表示当前链路的链路冲突度,U(u,v)表示当前链路的利 用率,λ i表示当前链路的链路冲突度所对应的第四权重系数,λ 2表示当前链路利用率的 第五权重系数。
[0049] 较佳的,本发明实施例所提供的一种适用于卫星通信网络的路由装置还包括更新 丰吴块;
[0050] 所述更新模块:用于建立所述当前发起通信请求的源节点与目的节点的通信路径 后,从所述通信路径中包含的每条链路的当前剩余带宽中减去本次通信所占用的带宽,实
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