CN104836610B - 一种卫星网络路由选择中的延时发送方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)计算所述卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1；(2)计算所述卫星网络中任意两颗卫星在时刻T1的路径，如果所述路径同时经过所述卫星A与所述卫星B，则采用延时发送方法。本发明提供的卫星网络中路由选择中的延时发送方法，通过考虑可预知的未来的网络状况，提高卫星网络的性能；对于路由选择指标不是传输时间的路由算法，通过路由选择指标与传输时间进行映射，也能够采用该方法；仅设置部分节点的延时发送方法，减少了使用该方法的额外开销，保证网络的性能。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，具体地，涉及一种卫星网络路由选择中的延时发送方法。
背景技术
随着广大用户对多种通信业务需求的急速增加，基于地面网络的通信系统已无法满足现实需求。在商业和军事需求的双重推动下，人们开始加快对卫星网络技术的研究。卫星通信系统具有大覆盖范围、内在广播特性、可支持移动性等特点，已成为下一代网络(NGN)的重要组成部分。
卫星网络的路由选择受到多方面如拓扑动态变化、链路切换频繁、处理能力受限等因素的制约，这些制约极大地影响了卫星网络的性能。
发明内容
本发明提供一种卫星网络中路由选择中的延时发送方法，利用该方法，能够减小卫星网络中数据报包的总传输时延，提高卫星网络的性能。
同其他杂乱无章、不可预知的网络不同，由于卫星的运行具有周期性，网络拓扑结构的变化也是周期的，因而卫星网络具有可预知性。
由于卫星网络的可预知性，能够对将要建立的卫星链路进行预测。现有的路由算法通常是基于当前的网络状态选择路由，并没有考虑可预知的未来的网络状况。
本发明提供的卫星网络中路由选择中的延时发送方法，基于当前的网络状态，同时考虑可预知的未来的网络状况，采用延时发送的方法，从而提高卫星网络的性能。
本发明提供一种卫星网络路由选择中的延时发送方法，包括以下步骤：
(1)计算卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1；
(2)计算卫星网络中任意两颗卫星在时刻T1的路径，如果路径同时经过卫星A与卫星B，则采用延时发送方法。
进一步地，步骤(2)中延时发送方法包括以下步骤：
(21)计算在链路建立之前数据包从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1；
(22)计算在链路建立之后数据包从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2；
(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送。
进一步地，步骤(21)计算在链路建立之前数据包从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1，包括以下步骤：
(211)分别计算从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的路径中每一跳的时延；
(212)将步骤(211)中得到的每一跳的时延求和，得到从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1。
进一步地，步骤(211)分别计算从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的路径中每一跳的时延，包括以下步骤：
(2111)每一跳的传播时延，为每一跳的两个卫星之间的空间距离除以光速；
(2112)传输时延为平均数据包大小除以链路带宽；
(2113)每一跳的时延，为每一跳的传播时延与传输时延之和。
进一步地，步骤(22)计算在链路建立之后数据包从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2，包括以下步骤：
(221)卫星A与卫星B之间的传播时延，为卫星A与卫星B之间的空间距离除以光速；
(222)卫星A与卫星B之间的传输时延，为平均数据包大小除以链路带宽；
(223)从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2，为卫星A与卫星B之间的传播时延与卫星A与卫星B之间的传输时延之和。
进一步地，步骤(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送，包括以下步骤：
(231)在路由表中添加是否延时列，用于表示是否采用延时方法，其中1表示采用延时方法，0表示不采用延时方法，默认设置为0；
(232)将路由表中当前时隙[T1-T,T1]分为第一时间段[T1-T,T1-D1+D2]与第二时间段[T1-D1+D2，T1]，其中T为时隙间隔；
(233)同时经过卫星A和卫星B的路径，第二时间段[T1-D1+D2，T1]对应的是否采用延时方法的数值改为1。
进一步地，步骤(1)计算卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1包括以下步骤：
(11)根据空间可视限制计算第一链路建立时间T′1，令：
其中xa、ya、za为所述卫星A的坐标、xb、yb、zb为所述卫星B的坐标；
计算满足f(t)＝R且t＜T的t的最大值T′，则T′1＝T′+T0，其中R为地球半径，T0为卫星间跟踪、捕获的时间，T为当前时刻；
(12)根据仰角限制θmax计算第二链路建立时间T′2,令：
计算满足p(t)＝θmax且t＜T的t的最大值T′，则T′2＝T′+T0；
其中 θmax为卫星仰角能满足的最大值；
(13)根据转动角速度限制βmax计算第三链路建立时间T′3，令：
计算满足k(t)＝βmax且t＜T的t的最大值T′，则T′3＝T′+T0，
其中 其中x1a、y1a、z1a和x1b、y1b、z1b分别为卫星A和卫星B在时刻T时刻的坐标，x2a、y2a、z2a和x2b、y2b、z2b分别为卫星A和卫星B在时刻T+τ时刻的坐标，βmax为卫星信号收发信机在能够维持通信情况下能满足的转动角速度的最大值；
(14)链路建立时间T1取为T′1、T′2、T′3的最大值，即：
T1＝max{T′1，T′2，T′3}。
进一步地，如果路由算法的路由选择的指标不与时间相关，将路由选择的指标与平均完成时间进行映射。
具体映射方法为：将数据包每完成一个单位的路由指标与平均完成时间进行映射，如：跳数到时间的映射，一跳映射为平均传输时延与平均传播时延之和。平均传输时延的计算方法为数据包大小除以平均带宽；平均传播时延为卫星平均距离除以光速。
进一步地，在卫星网络中设置部分卫星采用所述延时发送方法。
与现有技术相比，本发明提供的卫星网络中路由选择中的延时发送方法，具有以下有益效果：
(1)通过考虑可预知的未来的网络状况，确定是否延时发送数据包，使得卫星网络能够更快地发送数据包，从而提高卫星网络的性能；
(2)路由算法的路由选择指标不是传输时间，通过路由选择指标与传输时间进行映射，也能够采用本发明提供的延时发送方法，提高卫星网络的性能；
附图说明
图1为T1时刻前卫星二与卫星五未建立链路的网络拓扑图；
图2为T1时刻卫星二与卫星五建立链路的网络拓扑图；
图3为未采用延时发送方法时卫星五的星上路由表；
图4为采用本发明的一个实施例的延时发送方法时改进的卫星五的星上路由表；
图5为物理限制为空间可视的卫星示意图；
图6为物理限制为仰角的卫星示意图；
图7为LEO48星座示意图；
图8为卫星网络业务到达率示意图；
图9为路由策略比较示意图。
具体实施方式
本发明的一个实施例的卫星网络路由选择中的延时发送方法，包括以下步骤：
(1)计算卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1；
(2)计算卫星网络中任意两颗卫星在时刻T1的路径，如果路径同时经过卫星A与卫星B，则采用延时发送方法。
步骤(1)计算卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1包括以下步骤：
(11)根据空间可视限制计算第一链路建立时间T′1，令：
其中xa、ya、za为所述卫星A的坐标、xb、yb、zb为所述卫星B的坐标；
计算满足f(t)＝R且t＜T的t的最大值T′，则T′1＝T′+T0，其中R为地球半径，T0为卫星间跟踪、捕获的时间，T为当前时刻；空间可视限制如图5所示，
(12)根据仰角限制θmax计算第二链路建立时间T′2,令：
计算满足p(t)＝θmax且t＜T的t的最大值T′，则T′2＝T′+T0；
其中 θmax为卫星仰角能满足的最大值；仰角限制如图6所示；
(13)根据转动角速度限制βmax计算第三链路建立时间T′3，令：
计算满足k(t)＝βmax且t＜T的t的最大值T′，则T′3＝T′+T0，
其中 其中x1a、y1a、z1a和x1b、y1b、z1b分别为卫星A和卫星B在时刻T时刻的坐标，x2a、y2a、z2a和x2b、y2b、z2b分别为卫星A和卫星B在时刻T+τ时刻的坐标，βmax为卫星信号收发信机在能够维持通信情况下能满足的转动角速度的最大值；
(14)链路建立时间T1取为T′1、T′2、T′3的最大值，即：
T1＝max{T′1，T′2，T′3}。
本实施例中，图1为T1时刻前卫星二与卫星五未建立链路的网络拓扑图，卫星五的星上路由表如图3所示，时隙1为T1时刻前的时隙，从卫星五到卫星一的路径中下一跳的目标卫星为卫星四，也就是从卫星五到卫星一的数据包先传输到卫星四，然后再经过卫星三、卫星二到达卫星一；从卫星五到卫星二的路径中下一跳的目标卫星为卫星四。
图2为T1时刻卫星二与卫星五建立链路的网络拓扑图，如图3所示，时隙2为T1时刻开始的时隙，由于卫星二与卫星五之间存在链路，从卫星五到卫星一的路径中下一跳的目标卫星改变为卫星二，也就是从卫星五到卫星一的数据包先传输到卫星二，然后到达卫星一；从卫星五到卫星二的路径中下一跳的目标卫星为卫星二。
步骤(2)中延时发送方法包括以下步骤：
(21)计算在链路建立之前数据包从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1；
(22)计算在链路建立之后数据包从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2；
(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送。
步骤(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送，包括以下步骤：
(231)在路由表中添加是否延时列，用于表示是否采用延时方法，其中1表示采用延时方法，0表示不采用延时方法，默认设置为0；
(232)将路由表中当前时隙[T1-T,T1]分为第一时间段[T1-T,T1-D1+D2]与第二时间段[T1-D1+D2，T1]，其中T为时隙间隔；
(233)同时经过卫星A和卫星B的路径，第二时间段[T1-D1+D2，T1]对应的是否采用延时方法的数值改为1。
以图1和图2中的卫星五的路由表的设置为例，假设时间从0秒开始，通过计算得到卫星二与卫星五之间的链路建立时间为T1＝5秒，计算出数据包从卫星五出发，经过卫星四、卫星三到达卫星二的时延D1为0.7秒；在链路建立后，从卫星五经过链路到达卫星二的时延D2为0.2秒，
T1-D1+D2＝5.0-0.7+0.2＝4.5，
如图4所示，采用延时发送方法时改进的路由表中，将时隙1分为第一时间段[T1-T,T1-D1+D2]与第二时间段[T1-D1+D2，T1]，其中T为时隙间隔，即第一时间段为[0，4.5]，第二时间段为[4.5，5.0],能够根据卫星轨道参数来计算时隙的开始时刻T1，实际运行中会有些许的误差，但和时隙间隔长度比起来可以忽略。时隙指的是在某个时间段内，卫星网络的拓扑保持相对不变的情况，所以不同的时隙有不同的时隙间隔，T可以计算得出，但不是某个定值。
在路由表中添加是否延时列，用于表示是否采用延时方法，其中1表示采用延时方法，0表示不采用延时方法，默认设置为0；同时经过卫星五和卫星二的路径，第二时间段[4.5，5.0]对应的是否延时的数值改为1，如图4所示，目标卫星为卫星一和卫星二对应的是否延时的数值改为1，表明经这两个路径传输的数据包采用延时发送方法，即延时到时隙2发送。
例如数据包在4.7秒到达卫星五，目标卫星为卫星二，如果不采用延时发送方法，根据图3所示的路由表，数据包立即转发至下一跳卫星-卫星二，总时延为0.7。
如果采用延时发送方法，根据图4所示的路由表，4.7秒属于第二时间段[4.5，5.0]，目标卫星为卫星二对应的“是否延时”的数值为“1”，数据包延时至下一个时隙-时隙2发送，这样总共的延时为5-4.7+0.2＝0.5秒，能够节省0.2秒的时延。
步骤(21)计算在链路建立之前数据包从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1，包括以下步骤：
(211)分别计算从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的路径中每一跳的时延；
(212)将步骤(211)中得到的每一跳的时延求和，得到从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D1。
步骤(211)分别计算从卫星A传送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的路径中每一跳的时延，包括以下步骤：
(2111)每一跳的传播时延，为每一跳的两个卫星之间的空间距离除以光速；
(2112)传输时延为平均数据包大小除以链路带宽；
(2113)每一跳的时延，为每一跳的传播时延与传输时延之和。
步骤(22)计算在链路建立之后数据包从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2，包括以下步骤：
(221)卫星A与卫星B之间的传播时延，为卫星A与卫星B之间的空间距离除以光速；
(222)卫星A与卫星B之间的传输时延，为平均数据包大小除以链路带宽；
(223)从卫星A发送到卫星B或者从卫星B传送到卫星A的时延D2，为卫星A与卫星B之间的传播时延与卫星A与卫星B之间的传输时延之和。
如果路由算法的路由选择的指标不与时间相关，将路由选择的指标与平均完成时间进行映射。
具体映射方法为：将数据包每完成一个单位的路由指标与平均完成时间进行映射，如：跳数到时间的映射，一跳映射为平均传输时延与平均传播时延之和。平均传输时延的计算方法为数据包大小除以平均带宽；平均传播时延为卫星平均距离除以光速。
在卫星网络中设置部分卫星采用所述延时发送方法，减少了使用该方法的额外开销，保证网络的性能。
卫星在空间位置的计算方法：
卫星星历中轨道参数的一种表示方法：由六个参数组成：半长轴、偏心率、倾角、升交点赤经、近地点幅角、过近地点时间。
卫星在时刻T处于空间中的位置的计算方法：
其中，
其中x、y、z为卫星在天球坐标系中的位置坐标，ρ、∈为卫星在所在轨道平面的坐标系中的位置坐标。ρ轴指向近地点、∈轴垂直于轨道平面向上,轴在轨道平面上垂直于ρ轴构成右手系。α为升交点赤经，i为倾角，ω为近地点幅角，fs为在T时刻卫星的真近点角，r为T时刻卫星与地心的距离，es为偏心率，a为半长轴。
真近点角可以由如下方程解出：
其中，Es为偏近点角，可以由如下方程解出：
Es＝n(T-T0)+essinEs
其中T0为过近地点时间，G为万有引力常数，M为地球质量。
本发明提供的卫星网络中路由选择中的延时发送方法，通过考虑可预知的未来的网络状况，确定是否延时发送数据包，使得卫星网络能够更快地发送数据包，从而提高卫星网络的性能；路由算法的路由选择指标不是传输时间，通过路由选择指标与传输时间进行映射，也能够采用本发明提供的延时发送方法，提高卫星网络的性能；仅设置部分节点的延时发送方法，减少了使用该方法的额外开销，保证网络的性能。
针对LEO48星座对本路由策略进行仿真，如图7所示。LEO48星座是一种典型的星座设计方案，该星座由分布在6个圆轨道上的48颗卫星组成，轨道高度1450km，轨道倾角为86°，同向相邻轨道间隔32.6°，反向缝两侧轨道间隔17°，相邻轨道卫星相位差为22.5°。每颗卫星与同轨道的两颗相邻卫星及相邻轨道的两颗相邻卫星建立星间链路，不支持跨越反向缝的星间链路。
仿真中，卫星到达南北维度为75°时轨道间链路中断，离开南北维度75°时轨道间链路建立，忽略轨道建立时间。卫星链路带宽为10.5Mbps，数据包大小在[64KB,1500KB]之间服从均匀分布，到达时间服从均匀分布，仿真时间为UTC时间2014年4月2日04:00:00-2014年4月6日04:00:00。源节点与目的节点卫星随机产生。
链路之间的拥塞用排队时延来表征，排队时延在0秒到0.8秒之间随机产生，如图8所示。总共仿真100个请求，仿真10次，结果如图9所示。从仿真结果可以看出，采用延迟等待策略以后，数据包的时延有了平均2.23％的改善，因此该策略可以给网络性能带来一定的提升。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
(1)计算所述卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1；
步骤(1)计算所述卫星网络中卫星A与卫星B的链路建立时间T1包括以下步骤：
(11)根据空间可视限制计算第一链路建立时间T1′，令：
<mrow>
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计算满足f(t)＝R且t＜T的t的最大值T′，则T1′＝T′+T0，
其中R为地球半径，T0为卫星间跟踪、捕获的时间，T为当前时刻，xa、ya、za为所述卫星A的坐标、xb、yb、zb为所述卫星B的坐标；
(12)根据仰角限制θmax计算第二链路建立时间T2′,令：
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计算满足p(t)＝θmax且t＜T的t的最大值T′，则T2′＝T′+T0，
其中
θmax为卫星仰角能满足的最大值；
(13)根据转动角速度限制βmax计算第三链路建立时间T3′，令：
<mrow>
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计算满足k(t)＝βmax且t＜T的t的最大值T′，则T3′＝T′+T0，
其中
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其中x1a、y1a、z1a和x1b、y1b、z1b分别为卫星A和卫星B在时刻T时刻的坐标，x2a、y2a、z2a和x2b、y2b、z2b分别为卫星A和卫星B在时刻T+τ时刻的坐标，βmax为卫星信号收发信机在能够维持通信情况下能满足的转动角速度的最大值；
(14)所述链路建立时间T1取为T1′、T2′、T3′的最大值，即：
T1＝max{T1′,T2′,T3′}；
(2)计算所述卫星网络中任意两颗卫星在时刻T1的路径，如果所述路径同时经过所述卫星A与所述卫星B，则采用延时发送方法；
步骤(2)中延时发送方法包括以下步骤：
(21)计算在所述链路建立之前数据包从所述卫星A传送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的时延D1；
(22)计算在所述链路建立之后数据包从所述卫星A发送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的时延D2；
(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送。
2.如权利要求1所述的卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，步骤(21)计算在所述链路建立之前数据包从所述卫星A传送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的时延D1，包括以下步骤：
(211)分别计算从所述卫星A传送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的路径中每一跳的时延；
(212)将步骤(211)中得到的每一跳的时延求和，得到从所述卫星A传送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的时延D1。
3.如权利要求2所述的卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，步骤(211)分别计算从所述卫星A传送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的路径中每一跳的时延，包括以下步骤：
(2111)每一跳的传播时延，为每一跳的两个卫星之间的空间距离除以光速；
(2112)传输时延为平均数据包大小除以链路带宽；
(2113)每一跳的时延，为每一跳的传播时延与传输时延之和。
4.如权利要求2所述的卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，步骤(22)计算在所述链路建立之后数据包从所述卫星A发送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的时延D2，包括以下步骤：
(221)所述卫星A与所述卫星B之间的传播时延，为所述卫星A与所述卫星B之间的空间距离除以光速；
(222)所述卫星A与所述卫星B之间的传输时延，为平均数据包大小除以链路带宽；
(223)从所述卫星A发送到所述卫星B或者从所述卫星B传送到所述卫星A的时延D2，为所述卫星A与所述卫星B之间的传播时延与所述卫星A与所述卫星B之间的传输时延之和。
5.如权利要求2所述的卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，步骤(23)T1-D1+D2至T1时间段中到达的数据包延迟到下一时隙发送，包括以下步骤：
(231)在路由表中添加是否延时列，用于表示是否采用延时方法，其中1表示采用延时方法，0表示不采用延时方法，默认设置为0；
(232)将所述路由表中当前时隙[T1-T,T1]分为第一时间段[T1-T,T1-D1+D2]与第二时间段[T1-D1+D2，T1]，其中T为时隙间隔；
(233)同时经过所述卫星A和所述卫星B的路径，所述第二时间段[T1-D1+D2，T1]对应的是否采用延时方法的数值改为1。
6.如权利要求1所述的卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，如果路由算法的路由选择的指标不与时间相关，将所述路由选择的指标与平均完成时间进行映射。
7.如权利要求1所述的卫星网络路由选择中的延时发送方法，其特征在于，在所述卫星网络中设置部分卫星采用所述延时发送方法。
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| US5740164A (en) * | 1993-02-09 | 1998-04-14 | Teledesic Corporation | Traffic routing for satellite communication system |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5740164A (en) * | 1993-02-09 | 1998-04-14 | Teledesic Corporation | Traffic routing for satellite communication system |
| CN101552933A (zh) * | 2009-05-04 | 2009-10-07 | 中国人民解放军空军工程大学 | 低/中轨道双层卫星光网络自适应路由系统及代理路由计算方法 |
| CN103634842A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-03-12 | 大连大学 | 一种分布式卫星网络群间路由方法 |
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