CN108540213B - 一种空间路由方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种空间路由方法及装置，涉及卫星网络路由的技术领域，包括接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中；在任一时隙的量化值路由表中，确定与路径起始节点和路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值；将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径，解决了传统的路由算法无法提供满足用户需求的路由方案技术问题，达到了针对不同的用户需求，提供满足用户需求的最短路径的技术效果。

Description

一种空间路由方法及装置
技术领域
本发明涉及卫星网络路由技术领域，尤其是涉及一种空间路由方法及装置。
背景技术
随着人类生活水平的不断提高和活动范围的扩大，人们对通信的要求也越来越高，不再满足于地面中的端到端通信，而将目标瞄准太空，将更多的关注点转移到了卫星通信。
卫星通信，简单来说就是地面上的通信站之间利用人造卫星作为中继站的一种通信方式，由于其通信容量大且覆盖面广，不受各种地理条件限制等特性，在气象监测，环境预测，资源探查，定位导航以及无线通信等方面有着日益广泛的应用，引起了科学界的重视，关于卫星通信特性的相关研究层出不穷。
卫星网络资源的受限特性和拓扑时变性使得卫星路由方法与传统路由方法有很大的不同，比地面网络更为复杂，卫星间的路由算法也就成为了卫星通信的主要研究方面并得到广泛关注。然而，传统的路由算法无法提供满足用户需求的路由方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种空间路由方法及装置，以解决传统的路由算法无法提供满足用户需求的路由方案的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种空间路由方法，其中，包括以下步骤：
接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；
根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；
在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；
将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，确定所述时延路由表和所述抖动路由表，包括：
在用于模拟低轨卫星运动的预设模型中，将卫星的运行周期划分多个时隙；
针对预设模型中的每一个时隙，根据所述时隙内同轨道卫星间的时延及距离比例，确定不同轨道卫星间的时延；
根据所述时延及预设的网络拓扑路由表生成每个时隙的时延路由表，所述网络拓扑路由表中包含多个卫星之间的连接关系；
根据随机生成的抖动及预设的网络拓扑路由表生成每个时隙的抖动路由表。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，构建所述网络拓扑路由表的方法，包括:
在预设模型中对卫星运动位置进行初始化，确定各个卫星在各个时隙中所处的初始运动位置；
按照卫星编号顺序遍历所有卫星，将所述卫星与同轨道相邻两个卫星建立连接；
与相邻轨道上卫星之间的夹角满足预设条件且距离最近的卫星建立连接；
构建包含多个卫星间连接关系的网络拓扑路由表。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述与相邻轨道上卫星之间的夹角满足预设条件且距离最近的卫星建立连接，包括:
判断卫星与相邻轨道上最近的卫星之间的角度否小于预设角度阈值；
若卫星与所述最近的卫星之间的角度小于预设角度阈值，则与所述最近的卫星建立连接；
若卫星与所述最近的卫星之间的角度大于预设角度阈值，则不在该卫星与所述最近的卫星之间建立连接。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述体验值计算公式为：
QoE(p)＝max-k1*jitter(p)-k2*delay(p)
其中，max为预设的常数值；k1，k2为体验公式参数值，k1和k2的取值区间为[0，0.4]；p为待计算体验质量的两个不同路径节点之间的路径；jitter为抖动；delay为时延。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
根据所述时延路由表确定所述最短路径的总时延；
判断所述总时延是否位于预设时隙边界内；
若所述总时延位于预设时隙边界内，输出所述最短路径。
结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述方法还包括：
若所述总时延位于所述预设时隙边界外，则在所述最短路径内确定位于所述预设时隙边界内且距离所述预设时隙边界最近的中间路径节点；
保存所述路径起始节点至所述中间路径节点之间最短的第一局部路径；
将所述中间路径节点确定为新的路径起始节点；
在下一时隙的量化值路由表中，确定与所述新的路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，直至得到所述新的路径起始节点至所述路径目的节点之间最短的第二局部路径；
输出包含所述第一局部路径和所述第二局部路径的最短路径。
第二方面，本发明实施例还提供一种空间路由装置，其中，包括以下模块：
接收模块，用于接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；
计算模块，用于根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；
第一确定模块，用于在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；
第二确定模块，用于将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
第三方面，本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面所述的方法。
第四方面，本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其中，所述程序代码使所述处理器执行第一方面所述方法。
本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例可以先接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；然后根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；再在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；最后将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
本发明实施例能够根据预设的体验值计算公式及用户根据自身体验需求输入的体验公式参数值计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，构造满足用户需求的量化值路由表，进而在所述量化值路由表中确定最短路径；用户可以根据体验需求调整体验公式参数值，量化值路由表也会随之变化，在量化值路由表中查找的最短路径也会随之变化，所以可以针对不同的用户体验需求，提供满足用户体验需求的最短路径。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种空间路由方法的流程图；
图2为确定所述时延路由表和所述抖动路由表的方法的流程图；
图3为本发明实施例构建所述网络拓扑路由表的方法的流程图；
图4为图3中步骤S302的具体流程图；
图5为本发明实施例提供的一种空间路由装置。
图标：11-接收模块；12-计算模块；13-第一确定模块；14-第二确定模块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前传统的路由算法无法提供满足用户需求的路由方案，基于此，本发明实施例提供的一种空间路由方法及装置，可以根据预设的体验值计算公式及用户根据自身体验需求输入的体验公式参数值计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，构造满足用户需求的量化值路由表，进而在所述量化值路由表中确定最短路径；用户可以根据体验需求调整体验公式参数值，量化值路由表也会随之变化，在量化值路由表中查找的最短路径也会随之变化，所以可以针对不同的用户体验需求，提供满足用户体验需求的最短路径。
为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种空间路由方法进行详细介绍，如图1所示，所述方法可以包括如下步骤：
步骤S101，接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；
在本发明实施例中，所述体验公式参数值包含时延的系数和抖动的系数，所述路径起始节点是指用户指定的某一卫星编号作为起点，同理，所述路径目的节点是指用户指定的某一卫星编号作为终点，示例性的，卫星编号可以是阿拉伯数字1，2，3……60，路径起始节点或路径起始节点都可以是[1,60]区间内的任意整数。
步骤S102，根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；
在本发明实施例中，所述体验值计算公式为：
QoE(p)＝max-k1*jitter(p)-k2*delay(p)
其中，max为预设的常数值；k1，k2为体验公式参数值，k1和k2的取值区间为[0，0.4]；p为待计算体验质量的两个不同路径节点之间的路径；jitter为抖动；delay为时延。
体验公式参数值k1，k2是根据用户体验需求确定的，所以不同的k1/k2表示用户的体验需求不同，决定了用户对时延和抖动的重视程度。用户体验需求是指用户对时延和抖动的重视程度，如果用户重视时延的程度高于重视抖动的程度，则可以将k1设置为0.2，k2设置为0.1。
在卫星运动周期内，可以根据时隙的个数确定所述时延路由表的个数和所述抖动路由表的个数。示例性的，根据卫星运行的周期将此周期平均分成6个时隙，若时隙分为6个，则有6个所述时延路由表和6个所述抖动路由表，且每个时隙分别对应一个所述时延路由表和一个所述抖动路由表。
在实际应用中，所述量化值路由表包含多个路径节点及体验质量之间的对应关系。其中，每两个路径节点之间的体验质量是通过所述体验值计算公式计算得出。同一时隙的所述一个时延路由表和所述抖动路由表对应一个量化值路由表，所以每个时隙都对应一个所述量化值路由表。
步骤S103，在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；
在本发明实施例中，所述路径可以从路径起始节点到达所述路径目的节点的路径，路径节点间不能出现断路的情况，示例性的，已知路径起始节点是11，路径目的节点是45，若在卫星编号12和22之间没有连接的情况下，得到11-12-22-45这条路径就是断路，所以在确定多条路径的时候，要排除所有的断路。每条路径的体验质量的平均值是由路径每相邻节点间的体验质量相加再求平均得到。利用最短路径算法，例如FLOYD算法遍历所述量化值路由表可以得到多条所述路径以及所述路径的体验质量的平均值。
在对体验质量进行主观评测时，一般使用MoS(Mean Opinion Score)值来衡量体验质量的好坏。MoS值分为5个等级，分别为1-5，其含义如下表所示。
根据QoE与QoS各参数的对应关系，给出如下的QoE等级模型：
表1 QoE值与MoS关系
QoE(p) MoS值 含义
[0,1) 1 非常差
[1,2) 2 差
[2,3) 3 一般
[3,4) 4 好
[4,5) 5 非常好
步骤S104，将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
在本发明实施例中，所述路径，其体验质量的平均值越大，与其对应的路径每两个相邻路径节点之间的时延总和和/或抖动总和越小。所述最短路径是所述路径中体验质量的平均值最大的一条路径。
本发明实施例能够根据预设的体验值计算公式及用户根据自身体验需求输入的体验公式参数值计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，构造满足用户需求的量化值路由表，进而在所述量化值路由表中确定最短路径；用户可以根据体验需求调整体验公式参数值，量化值路由表也会随之变化，在量化值路由表中查找的最短路径也会随之变化，所以可以针对不同的用户体验需求，提供满足用户体验需求的最短路径。
在本发明的又一实施例中，如图2所示，确定所述时延路由表和所述抖动路由表，可以包括以下步骤：
步骤S201，在用于模拟低轨卫星运动的预设模型中，将卫星的运行周期划分多个时隙；
在本发明实施例中，所述时隙是根据卫星运行的周期性以及可预测性，将卫星的运行周期划分成的若干个时间段，每个时间段内的卫星拓扑视为静止状态，即同一时间段内，卫星位置固定不变。
步骤S202，针对预设模型中的每一个时隙，根据所述时隙内同轨道卫星间的时延及距离比例，确定不同轨道卫星间的时延；
在本发明实施例中，对多个时隙的卫星间的距离进行测量，可以作为时延参数，从而确定各个卫星间的时延。所述距离比例是指某一轨道上卫星与相邻轨道上卫星间的距离与同轨道上相邻卫星间的距离的比值；同轨道上卫星均匀分布，且每两个相邻卫星间的时延是相同的，示例性的，同一时隙内有两个轨道，将第一轨道上编号为1，2，3的三颗卫星中任意两颗相邻卫星的距离设为50km，且将任意两颗相邻卫星的时延相同设定为10ms，即卫星1和卫星2之间的距离为50km、时延为10ms，卫星1和卫星3之间的距离为50km、时延为10ms，卫星2和卫星3之间的距离为50km、时延为10ms，
不同轨道卫星间的时延是所述时隙内同轨道卫星间的时延及距离比例的乘积，示例性的，第二轨道上有编号为4，5的两颗卫星，将卫星1和卫星4之间的距离设定为60km，已知所述时隙内第一轨道卫星间的时延10ms及距离比例60km/50km确定，所以卫星1与卫星4之间的时延为12ms。
步骤S203，根据所述时延及预设的网络拓扑路由表生成每个时隙的时延路由表，所述网络拓扑路由表中包含多个卫星之间的连接关系；
在本发明实施例中，所述时延路由表中包含多个同轨道卫星间的时延关系以及不同轨道卫星间的时延关系；将所述时延替换到所述网络拓扑路由表中相关位置的信息，得到所述时延路由表。
步骤S204，根据随机生成的抖动及预设的网络拓扑路由表生成每个时隙的抖动路由表。
在本发明实施例中，所述抖动随机生成，数值大小比时延小一个数量级，抖动的区间范围为[0，1]ms，将卫星间的抖动代入到预设的网络拓扑路由表中，即可生成抖动路由表，所述抖动路由表中包含多个卫星之间的抖动关系。
在本发明的又一实施例中，如图3所示，构建所述网络拓扑路由表的方法，可以包括以下步骤:
步骤S301，在预设模型中对卫星运动位置进行初始化，确定各个卫星在各个时隙中所处的初始运动位置；
在本发明实施例中，所述预设模型可以由STK软件仿真得到。
步骤S302，按照卫星编号顺序遍历所有卫星，将所述卫星与同轨道相邻两个卫星建立连接；
在本发明实施例中，所述每个卫星都有各自的编号，一个编号对应一个卫星，将所述卫星与同轨道相邻两个卫星建立连接，示例性的，某一轨道上卫星有23个，若卫星1和卫星2、卫星23相邻，可以将卫星1和卫星2、卫星23分别建立连接，连接的方式可以是无线电，同轨道上其他20个卫星和卫星1不相邻，所以不在卫星1与同轨道上其他20个卫星之间建立连接。建立连接的目的在于建立数据传输关系，具体的数据传输类型不限。
步骤S303，与相邻轨道上卫星之间的夹角满足预设条件且距离最近的卫星建立连接；
在本发明实施例中，所述相邻轨道是指与卫星所在轨道相邻的两个轨道，所述夹角是指卫星与相邻轨道上卫星之间的角度，所述预设条件是指所述角度小于设定预设角度阈值。
如图4所示，步骤S303可以包括:
步骤S401，判断卫星与相邻轨道上最近的卫星之间的角度否小于预设角度阈值；
步骤S402，若卫星与所述最近的卫星之间的角度小于预设角度阈值，则与所述最近的卫星建立连接；
步骤S403，若卫星与所述最近的卫星之间的角度大于预设角度阈值，则不在该卫星与所述最近的卫星之间建立连接。
示例性的，所述预设角度阈值可以设为70度，不满足所述预设条件的角度范围在[70，90]度之间，该区域一般视为极区，在此区域内卫星运行角速度大，天线不易跟踪，并且极区卫星业务较少，所以一般研究中视卫星在极区内的通信关闭，不建立连接。
步骤S304，构建包含多个卫星间连接关系的网络拓扑路由表。
在本发明实施例中，所述网络拓扑路由表中包含所有轨道上各个卫星间的连接关系，连接关系可以分为两种状态：连接与不连接。
在本发明的又一实施例中，所述方法还包括以下步骤：
步骤S105，根据所述时延路由表确定所述最短路径的总时延；
在本发明实施例中，所述总时延是指所述最短路径的所有相邻路径节点之间时延的总和。示例性的，路径11-15-34-45，卫星11与卫星15之间的时延为10ms，卫星15与卫星34之间的时延为12ms，卫星34与卫星45之间的时延为10ms，所以路径11-15-34-45的总时延为32ms。
步骤S106，判断所述总时延是否位于预设时隙边界内；
在本发明实施例中，所述预设时隙边界是相邻不同时隙的分界点，所述预设时隙边界内属于上一时隙，所述预设时隙边界外属于下一时隙。示例性的，若最短路径的总时延为32ms，所述时隙为50ms，所述总时延位于预设时隙边界内；若最短路径的总时延为32ms，所述时隙为20ms，所述总时延位于预设时隙边界外。
步骤S107，若所述总时延位于预设时隙边界内，输出所述最短路径。
在本发明实施例中，所述总时延位于预设时隙边界内，说明在同一时隙对应的一张量化值路由表中寻找到最短路径，不需要用到其他时隙的量化值路由表。
在本发明的又一实施例中，所述方法还包括以下步骤：
步骤S108，若所述总时延位于所述预设时隙边界外，则在所述最短路径内确定位于所述预设时隙边界内且距离所述预设时隙边界最近的中间路径节点；
在本发明实施例中，若最短路径的总时延为32ms，所述时隙为20ms，32ms大于20ms，所述总时延位于预设时隙边界外，在时隙边界20ms时刻，时隙从当前时隙进入到下一个时隙，相应地量化值路由表会切换到下一张，之前得到的最短路径的总时延为32ms是错误的，在时隙边界20ms之后，量化值路由表并没有切换到下一张，还是在同一张量化值路由表中寻找的最短路径。
确定位于所述预设时隙边界内且距离所述预设时隙边界最近的中间路径节点，示例性的，路径中11-15-34的总时延为22ms大于20ms，11-15的总时延为10ms小于20ms，所以确定的中间节点为15。
步骤S109，保存所述路径起始节点至所述中间路径节点之间最短的第一局部路径；
在本发明实施例中，所述中间路径节点位于所述预设时隙边界内且距离所述预设时隙边界最近，保存所述第一局部路径，示例性的，所述路径起始节点为11，确定的中间节点为15，保存11-15。
步骤S110，将所述中间路径节点确定为新的路径起始节点；
步骤S111，在下一时隙的量化值路由表中，确定与所述新的路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，循环此过程直到某一时隙内的最短路径小于规定的路由表切换时隙，直至得到所述新的路径起始节点至所述路径目的节点之间最短的第二局部路径；
步骤S112，输出包含所述第一局部路径和所述第二局部路径的最短路径。
在本发明实施例中，所述第一局部路径是在同一量化值路由表上寻找的从路径起始节点到中间节点之间的最短距离，所述第二局部路径是在同一量化值路由表上寻找的从中间节点到路径目的节点之间的最短距离，将所述第一局部路径和所述第二局部路径相加，得到从路径起始节点到路径目的节点之间的最短距离并输出，即可得到整个系统的最短路径。
在本发明的又一实施例中，如图5所示，还提供一种空间路由装置，其中，包括以下模块：
接收模块11，用于接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；
计算模块12，用于根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；
第一确定模块13，用于在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；
第二确定模块14，用于将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
在本发明的又一实施例中，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述方法实施例所述方法的步骤。
在本发明的又一实施例中，还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，所述程序代码使所述处理器执行方法实施例所述方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
本发明实施例所提供的空间路由方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种空间路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；
根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；
在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；
将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
2.根据权利要求1所述的空间路由方法，其特征在于，确定所述时延路由表和所述抖动路由表，包括：
在用于模拟低轨卫星运动的预设模型中，将卫星的运行周期划分多个时隙；
针对预设模型中的每一个时隙，根据所述时隙内同轨道卫星间的时延及距离比例，确定不同轨道卫星间的时延，所述距离比例为某一轨道上卫星与相邻轨道上卫星间的距离与同轨道上相邻卫星间的距离的比值；
根据所述时延及预设的网络拓扑路由表生成每个时隙的时延路由表，所述网络拓扑路由表中包含多个卫星之间的连接关系；
根据随机生成的抖动及预设的网络拓扑路由表生成每个时隙的抖动路由表。
3.根据权利要求2所述的空间路由方法，其特征在于，构建所述网络拓扑路由表的方法，包括:
在预设模型中对卫星运动位置进行初始化，确定各个卫星在各个时隙中所处的初始运动位置；
按照卫星编号顺序遍历所有卫星，将所述卫星与同轨道相邻两个卫星建立连接；
与相邻轨道上卫星之间的夹角满足预设条件且距离最近的卫星建立连接；
构建包含多个卫星间连接关系的网络拓扑路由表。
4.根据权利要求3所述的空间路由方法，其特征在于，所述与相邻轨道上卫星之间的夹角满足预设条件且距离最近的卫星建立连接，包括:
判断卫星与相邻轨道上最近的卫星之间的角度否小于预设角度阈值；
若卫星与所述最近的卫星之间的角度小于预设角度阈值，则与所述最近的卫星建立连接；
若卫星与所述最近的卫星之间的角度大于预设角度阈值，则不在该卫星与所述最近的卫星之间建立连接。
5.根据权利要求1所述的空间路由方法，其特征在于，所述体验值计算公式为：
QoE(p)＝max-k1*jitter(p)-k2*delay(p)
其中，max为预设的常数值；k1，k2为体验公式参数值，k1和k2的取值区间为[0，0.4]；p为待计算体验质量的两个不同路径节点之间的路径；jitter为抖动；delay为时延。
6.根据权利要求1所述的空间路由方法，其特征在于，所述方法还包括：
根据所述时延路由表确定所述最短路径的总时延；
判断所述总时延是否位于预设时隙边界内；
若所述总时延位于预设时隙边界内，输出所述最短路径。
7.根据权利要求6所述的空间路由方法，其特征在于，所述方法还包括：
若所述总时延位于所述预设时隙边界外，则在所述最短路径内确定位于所述预设时隙边界内且距离所述预设时隙边界最近的中间路径节点；
保存所述路径起始节点至所述中间路径节点之间最短的第一局部路径；
将所述中间路径节点确定为新的路径起始节点；
在下一时隙的量化值路由表中，确定与所述新的路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，直至得到所述新的路径起始节点至所述路径目的节点之间最短的第二局部路径；
输出包含所述第一局部路径和所述第二局部路径的最短路径。
8.一种空间路由装置，其特征在于，包括以下模块：
接收模块，用于接收用户输入的体验公式参数值、路径起始节点和路径目的节点；
计算模块，用于根据用户输入的体验公式参数值、预设的体验值计算公式、预设的多个时隙的时延路由表和抖动路由表，计算多个时隙中每两个不同路径节点之间的体验质量，并存入与时隙对应的量化值路由表中，所述时延路由表包含多个路径节点及时延之间的对应关系，所述抖动路由表包含多个路径节点及抖动之间的对应关系；
第一确定模块，用于在任一时隙的所述量化值路由表中，确定与所述路径起始节点和所述路径目的节点匹配的多条路径及每条所述路径的体验质量的平均值，每条路径中包含至少两个所述路径节点；
第二确定模块，用于将多条路径中体验质量的平均值最大的路径确定为最短路径。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。
10.一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，其特征在于，所述程序代码使所述处理器执行所述权利要求1-7任一所述方法。
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