CN114390476A - 一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法 - Google Patents

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CN114390476A CN202210125122.8A CN202210125122A CN114390476A CN 114390476 A CN114390476 A CN 114390476A CN 202210125122 A CN202210125122 A CN 202210125122A CN 114390476 A CN114390476 A CN 114390476A
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褚轩
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Abstract

本发明请求保护一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，属于航空自组网领域。该方法主要集成了路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率等质量参数，并通过自适应权重技术，将所有质量参数指标值进行加权求和，并将加权后的结果作为路径的总体得分，选择总体得分最高的路径作为飞机节点到基站的路由路径。设计了一种基站自适应广播机制，基站能够动态调整基站广播的范围，以让基站能够覆盖到更多的源飞机节点。在飞机飞行过程中，可能与相应基站断开连接，导致通信中断的现象，引入了阈值机制和自行询问机制，确保飞机节点能够及时感知到链路的变化，及时做出决策。

Description

一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法
技术领域
本发明属于航空自组网领域，一种基于端到端质量参数的航空自组网路由算法。
背景技术
近年来，随着航空事业的不断发展，航空市场发生着巨大变化，人们对客舱提供互联网接入的兴趣日益浓厚。蜂窝系统提供了飞机和地面站之间的直接通信，但在不易建设基站的地区，如沙漠、海洋等地区，易造成链路中断；为了满足这些地区的通信需求，飞机可以通过卫星中继的方式，实现民航飞机与地面基站之间的通信。基于卫星的天基网可以提供广泛的覆盖面积和高速的数据传输，但卫星通信具有成本高、时延长、硬件升级难的缺点。航空自组网可以更好的满足未来航空通信的需求，其可以使民航飞机节点在没有地面基础设施部署的情况下，以特定的方式动态地保持飞机节点与其它飞机节点之间的通信。在这种网络拓扑结构下，两架无法直接进行通信的飞机可以借助其它飞机节点中继进行分组转发，从而实现多跳通信。在不易建设基站的地方，可以借助航空自组网多跳中继通信的思想，将航空自组网与地面基站进行融合，只要航空自组网中有飞机节点在基站覆盖范围内，其它没有被基站信号覆盖的飞机节点可以借助该飞机节点通过多跳的方式与基站建立连接。将航空自组网与地面基站进行融合，不仅可以解决民航飞机在不易建设基站的地方只能依靠昂贵的卫星中继的方式与地面基站进行通信的缺陷，而且也为今后民航飞机接入5G网络在基站覆盖问题上提出了一种解决思路。
现有的民航自组网路由算法关注的是民航自组网内部飞机节点之间的通信，这些路由算法针对飞机节点到飞机节点之间的通信具有较好的性能，例如一种基于地理位置信息的AANET联合路由算法(CN201410460463.6)不仅保留了地理路由协议中贪婪转发策略的高效性和简洁性，还与反应式路由协议相结合，能够建立飞机节点到飞机节点更加有效和稳定的路由路径，但是该路由算法是针对飞机节点到飞机节点的选路问题，不能直接用来解决飞机节点到基站的路径选择问题。首先，飞机具有多种业务类型，仅仅考虑单个选路参数，具有盲目性，本方法选择了多种质量参数，如路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率，既可以保证选择到稳定的路径，又可以保证各条路径的负载平衡，确保路径不拥塞，同时又可以减少飞机节点到基站的端到端时延。再者，如果TTL值设置过小，可能有较多的飞机节点处于被动区域，飞机节点不能实时接收到网关通告消息，不能实时感知链路的变化情况，导致飞机节点可能选择时延较高或者中断的链路，轻则影响乘客的上网体验，重则危及到民航飞机的飞行安全。如果TTL值设置过大，则会在较大的范围内泛洪网关通告消息，造成较大的网络开销，出现网络拥塞现象，本方法主要根据注册到当前网关的源飞机节点跳数信息，动态调整下一段时刻的基站广播消息的TTL值，以让网关的主动区域能够尽可能多的覆盖注册到当前基站的源飞机节点。
目前，尚未有一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，该方法综合集成了路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率等质量参数，通过自适应权重技术，将所有指标值进行加权求和，并将加权后的结果作为路径的总体得分，选择总体得分最高的路径作为飞机到基站的路由路径。并设计了一种基站自适应广播机制，基站能够动态调整基站广播的范围，以让基站能够覆盖到更多的源飞机节点。
发明内容
本发明旨在解决以上现有技术的问题。提出了一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法。本发明的技术方案如下：
一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，其包括以下步骤：
基站根据注册到当前基站的源飞机节点跳数信息，动态调整网关通告消息的广播范围，并广播网关通告消息；
飞机节点接收到网关通告消息后，计算飞机节点的路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率在内的参数，并将计算结果分别与接收到的网关通告消息中携带的相应字段进行比较，若满足相应条件，则更新网关通告消息中的相应字段；
飞机节点根据网关通告消息中携带的路径剩余时间、路径负载能力、路径时延、路径负载利用率等参数，通过自适应加权技术计算各条路径的权重值，当飞机节点需要与地面基站进行通信时，检查飞机节点路由表项，若路由表中存在多条到相关基站的路由表项，则选择权重值最大的路径作为节点到基站的路由路径；若不存在飞机节点到基站的路由表项信息，说明该节点不在基站的通告消息广播范围内，则启动被动网关发现机制；
当飞机节点在一段时间内未收到基站广播的网关通告消息时，采用飞机节点自主询问的方式感知基站到飞机的链路变化情况。
进一步的，所述动态调整网关通告消息的广播范围是根据以下公式：
Figure BDA0003500133930000031
其中，TTLmin是基站设定的最小广播范围，TTLmax是基站设定的最大广播范围，TTLt+1是下一个时间段基站的广播范围，TTLt是当前时刻基站的广播范围，MAX_HOPt是基站在第t个时间段内发送数据包的各个源飞机节点的最大跳数。threshold表示允许的跳数阈值。
进一步的，所述计算飞机节点的路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率在内的参数，具体包括：
(1)路径剩余时间计算公式：
Li＝min{Lcj},j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机的数量，Lcj表示飞机节点到基站路径i上所有链路中第j条链路的剩余连接时间；假设节点m和节点k所形成的链路是节点到基站路径i上的一条链路，则节点m和节点k所形成的链路的链路剩余时间Lc计算如下：
Figure BDA0003500133930000041
其中(xm,ym)和(xn,yn)是节点m和节点n的坐标，vm和vn是节点m和节点n的速度，θm和θn是节点m和节点n的航向角；R表示民航飞机的通信半径；其中，a＝vm cosθm-vncosθn，b＝xm-xn，c＝vm sinθm-vn sinθn，d＝ym-yn。
(2)路径承载能力计算公式：
Ci＝min{Cj},j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机节点的数量，Cj表示当前路径i上第j个飞机节点的承载能力大小；
Cj＝Cj_max-Cj_cur-b
Figure BDA0003500133930000042
其中Cj_max为节点j最大的承载能力，Cj_cur为节点j当前的负载情况，b为飞机节点的保护负载，ri表示节点j转发来自于节点i的数据包的平均包到达率，ki表示节点j转发来自于节点i的数据包的平均包大小；
(3)路径时延计算公式：
Figure BDA0003500133930000043
其中Dnode(j)表示路径i上数据包从飞机节点j的上一跳到达飞机节点j的时延；
(4)路径负载利用率计算公式：
LUi＝min{Uj}，j＝1,2,...,n
Uj表示路径i上的节点j的负载利用率，
Figure BDA0003500133930000051
Cmax为节点j的总容量，Ccur为节点j的当前负载情况。
进一步的，所述自适应加权技术计算各条路径的权重值，具体包括：首先将度量参数进行缩放，正准则的度量缩放方式：
Figure BDA0003500133930000052
负准则的度量缩放方式：
Figure BDA0003500133930000053
其中Sij表示路径i中参数j缩放后的值，Mmax表示度量值中的最大值，Mmin表示度量值中的最小值；然后计算各条路径的最终权重值：
Figure BDA0003500133930000054
其中Sij表示路径i中参数j缩放后的值，其中wj是各个参数的权重因子，
Figure BDA0003500133930000055
进一步的，所述飞机节点通过自主询问的方式感知飞机节点到基站之间的链路变化情况，具体包括：当飞机节点在4个周期后或者路径生存时间即将到期之前，未收到基站广播的网关通告消息，则广播一个网关请求消息，若飞机节点之后收到了来自基站或者其它飞机节点恢复的网关回复消息，则更新相应的路由表信息；若在一段时间内，未收到网关回复消息，则再次广播网关请求消息，若连续两次都未收到相应的网关回复消息，则认为当前飞机节点处于孤立状态，此时必须通过卫星中继的方式，与地面基站保持连接。
本发明的优点及有益效果如下：
本发明提出了一种基于端到端质量参数的航空自组网路由算法。对于飞机节点到基站之间的选路问题，既要保证选择到稳定的路径，又要保证各条路径的负载平衡，确保路径不拥塞，同时又要尽量减少飞机节点到基站的端到端时延。现有的民航自组网路由算法关注的是民航自组网内部飞机节点之间的通信，这些算法应用在飞机到基站之间的选路具有局限性，如考虑的质量参数过于单一，不能实时更新路径信息等缺点，不能选择到飞机节点到基站之间的最优链路。再者，基站的广播范围设置过大，会导致过大的开销，造成网络拥塞；基站的广播范围设置过小，会导致飞机节点不能实时感知到路径的变化情况，导致飞机节点可能选择时延较高或者中断的链路，轻则影响乘客的上网体验，重则危及到民航飞机的飞行安全。最后，由于自组网的动态特性，会导致飞机节点出现链路断开的情况，导致飞机节点不能接收到基站广播的网关通告消息，影响到民航飞机的安全。
所以，本发明基于端到端质量参数的航空自组网路由算法成为解决这些难题的有效方法。具体表现在以下三点：
(1)本发明所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由算法，主要特点是综合考虑了多种端到端质量参数作为路由选择的衡量指标，克服了单一质量参数导致路由选择存在盲目性的缺点，能够保证所选路径持续时间较长，路径负载均衡，具有较低端到端时延。
(2)本发明所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由算法，主要特点是采用基站自适应广播机制，基站根据注册到当前基站的源飞机节点跳数信息，动态调整网关通告消息的广播范围，能够让大多数注册到当前基站的民航飞机节点实时感知到到基站的路由路径变化情况，及时做出路由决策。
(3)本发明所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由算法，主要特点是采用飞机节点自主询问的方式，确保断开连接的飞机节点能够及时感知链路状态的变化，大大增加民航飞机通信的安全性。
附图说明
图1是本发明提供优选实施例路由算法的流程简图；
图2为本发明提供的基站自适应广播机制的流程简图；
图3为本发明提供的自主询问机制流程图；
图4为本发明提供的飞机节点维护质量参数流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、详细地描述。所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例。
本发明解决上述技术问题的技术方案是：
本发明的目的是提供一种基于端到端质量参数的航空自组网路由算法，用于航空自组网环境下飞机到基站路由路径选择。基站通过自适应广播机制广播多种端到端质量参数，飞机节点通过自适应加权技术计算各条路径的权重，选择权重值最大的路径作为飞机节点到基站的路由路径，提出此技术方案。
如图1所示，包括如下步骤：
步骤1：基站统计注册到当前基站的源飞机节点的跳数信息，根据统计结果，动态调整网关通告消息的广播范围，并广播网关通告消息，主要是能够让大多数注册到当前基站的民航飞机节点实时感知到到基站的路由路径变化情况，及时做出路由决策。具体的基站自适应广播机制如图2所示：
首先基站统计第t个时间段内发送数据包的各个源飞机节点的最大跳数MAX_HOPt；接着将MAX_HOPt与TTLmin和TTLmax进行比较；若MAX_HOPt小于TTLmin，则将下一次广播范围设置为TTLt-1和TTLmin两者中的最大值；若MAX_HOPt大于TTLmax，则将下一次广播范围设置为TTLmax；若MAX_HOPt介于TTLmax和TTLmin之间，则将MAX_HOPt-TTLt结果与阈值threshold进行比较；若MAX_HOPt-TTLt结果大于阈值threshold，则将下一次广播范围设置为MAX_HOPt；否则，则将下一次广播范围设置为TTLt-1和TTLmin两者中的最大值。
步骤2：飞机节点接收到基站广播的网关通告消息之后，计算飞机节点的路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率等参数，并将计算结果分别与接收到的网关通告消息中携带的相应字段进行比较，只要飞机节点计算出来的路径剩余时间、路径承载能力、路径负载利用率分别满足相应的条件(路径剩余时间、路径承载能力比网关通告消息中携带的相应字段小，路径负载利用率比网关通告消息中携带的相应字段大)，则飞机节点更新网关通告消息，并根据网关通告消息中携带的TTL值判断是否进行广播。各质量参数计算公式如下所示：
(1)路径剩余时间计算公式：
Li＝min{Lcj},j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机的数量，Lcj表示飞机节点到基站路径i上所有链路中第j条链路的剩余连接时间。假设节点m和节点k所形成的链路是节点到基站路径i上的一条链路，则节点m和节点k所形成的链路的链路剩余时间Lc计算如下：
Figure BDA0003500133930000081
其中(xm,ym)和(xn,yn)是节点m和节点n的坐标，vm和vn是节点m和节点n的速度，θm和θn是节点m和节点n的航向角。R表示民航飞机的通信半径；其中，a＝vmcosθm-vncosθn，b＝xm-xn，c＝vm sinθm-vn sinθn，d＝ym-yn。
(2)路径承载能力计算公式：
Ci＝min{Cj},j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机的数量，Cj表示当前路径i上第j个飞机节点的承载能力大小。
Cj＝Cj_max-Cj_cur-b
Figure BDA0003500133930000082
其中Cj_max为节点j最大的承载能力，Cj_cur为节点j当前的负载情况，b为飞机节点的保护负载，ri表示节点j转发来自于节点i的数据包的平均包到达率，ki表示节点j转发来自于节点i的数据包的平均包大小。
(3)路径时延计算公式：
Figure BDA0003500133930000091
其中n为路径i上的飞机的数量，Dnode(j)表示路径i上数据包从飞机节点j的上一跳到达飞机节点j的时延。
(4)路径负载利用率计算公式：
LUi＝min{Uj}，j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机的数量，Uj表示路径i上的节点j的负载利用率，
Figure BDA0003500133930000092
Cmax为节点j的总容量，Ccur为节点j的当前负载情况。
步骤3：飞机节点根据接收到的网关通告消息，通过自适应加权技术计算各条路径的权重值，当飞机节点需要与地面基站进行通信时，检查自身路由表中是否有到达基站的路由表项，若有，则选择权重值最大的路径作为节点到基站的路由路径；若没有，则采用被动网关发现机制找寻到基站的路由路径。
(1)自适应权重技术计算各条路径的权重值，具体如下：
首先将度量参数进行缩放，由于路径剩余时间、路径承载能力对于路径的选择具有积极的影响，采用正准则度量缩放方式进行缩放，正准则的度量缩放方式计算公式为：
Figure BDA0003500133930000093
由于路径负载利用率和路径时延对于路径选择具有消极的影响，采用负准则度量缩放方式进行缩放，负准则的度量缩放方式计算公式为：
Figure BDA0003500133930000101
其中Mmax表示度量值中的最大值，Mmin表示度量值中的最小值；其中Sij表示路径i中参数j缩放后的值；然后计算各条路径的最终权重值：
Figure BDA0003500133930000102
其中wj是各个参数的权重因子，
Figure BDA0003500133930000103
步骤4：如果与基站建立了连接的飞机节点在一段时间内未收到基站广播的网关通告消息，第一个原因可能是飞机节点所连接的基站失效，飞机节点无法接入相应基站，第二个原因可能是该飞机节点处在基站的被动区域，不能够实时接收网关广播的网关通告消息。采用飞机节点自主询问的方式感知基站到飞机的链路变化情况。
(1)当飞机节点在4个广播周期后或者路径生存时间即将到期之前，未收到基站广播的网关通告消息，则广播一个网关请求消息，如果飞机节点在发送网关请求消息之后，收到了来自基站或者主动区域内节点回复的网关回复消息，则更新相应的路由表信息。
(2)若在一段时间内，未收到网关回复消息，则再次广播网关请求消息，如果连续两次都未收到相应的网关请求消息，则认为当前飞机节点处于孤立状态，此时必须通过卫星中继的方式，与地面基站保持连接。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (5)

1.一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，其特征在于，包括以下步骤：
基站根据注册到当前基站的源飞机节点跳数信息，动态调整网关通告消息的广播范围，并广播网关通告消息；
飞机节点接收到网关通告消息后，计算飞机节点的路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率在内的参数，并将计算结果分别与接收到的网关通告消息中携带的路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率等字段进行比较，若满足相应条件，则更新网关通告消息中的相应字段；
飞机节点根据接收到的网关通告消息，通过自适应加权技术计算各条路径的权重值，当飞机节点需要与地面基站进行通信时，检查飞机节点路由表项，若路由表中存在多条到相关基站的路由表项，则选择权重值最大的路径作为节点到基站的路由路径；若不存在飞机节点到基站的路由表项信息，说明该节点不在基站的通告消息广播范围内，则启动被动网关发现机制；
当飞机节点在一段时间内未收到基站广播的网关通告消息时，采用飞机节点自主询问的方式感知基站到飞机的链路变化情况。
2.根据权利要求1所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，其特征在于，所述动态调整网关通告消息的广播范围是根据以下公式：
Figure FDA0003500133920000011
其中，TTLmin是基站设定的最小广播范围，TTLmax是基站设定的最大广播范围，TTLt+1是下一个时间段基站的广播范围，TTLt是当前时刻基站的广播范围，MAX_HOPt是基站在第t个时间段内发送数据包的各个源飞机节点的最大跳数，threshold表示允许的跳数阈值。
3.根据权利要求1所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，其特征在于，所述计算飞机节点的路径剩余时间、路径承载能力、路径时延、路径负载利用率在内的参数，具体包括：
(1)路径剩余时间计算公式：
Li＝min{Lcj},j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机的数量，Lcj表示飞机节点到基站路径i上所有链路中第j条链路的剩余连接时间；假设节点m和节点k所形成的链路是节点到基站路径i上的一条链路，则节点m和节点k所形成的链路的链路剩余时间Lc计算如下：
Figure FDA0003500133920000021
其中(xm,ym)和(xn,yn)是节点m和节点n的坐标，vm和vn是节点m和节点n的速度，θm和θn是节点m和节点n的航向角；R表示民航飞机的通信半径；其中，a＝vmcosθm-vncosθn，b＝xm-xn，c＝vmsinθm-vnsinθn，d＝ym-yn。
(2)路径承载能力计算公式：
Ci＝min{Cj},j＝1,2,...,n
其中n是路径i上飞机节点的数量，Cj表示当前路径i上第j个飞机节点的承载能力大小；
Cj＝Cj_max-Cj_cur-b
Figure FDA0003500133920000022
其中Cj_max为节点j最大的承载能力，Cj_cur为节点j当前的负载情况，b为飞机节点的保护负载，ri表示节点j转发来自于节点i的数据包的平均包到达率，ki表示节点j转发来自于节点i的数据包的平均包大小；
(3)路径时延计算公式：
Figure FDA0003500133920000023
其中Dnode(j)表示路径i上数据包从飞机节点j的上一跳到达飞机节点j的时延；
(4)路径负载利用率计算公式：
LUi＝min{Uj}，j＝1,2,...,n
Uj表示路径i上的节点j的负载利用率，
Figure FDA0003500133920000031
Cmax为节点j的总容量，Ccur为节点j的当前负载情况。
4.根据权利要求3所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，其特征在于，所述自适应加权技术计算各条路径的权重值，具体包括：首先将度量参数进行缩放，正准则的度量缩放方式：
Figure FDA0003500133920000032
负准则的度量缩放方式：
Figure FDA0003500133920000033
其中Sij表示路径i中参数j缩放后的值，Mmax表示度量值中的最大值，Mmin表示度量值中的最小值；然后计算各条路径的最终权重值：
Figure FDA0003500133920000034
其中Sij表示路径i中参数j缩放后的值，其中wj是各个参数的权重因子，
Figure FDA0003500133920000035
5.根据权利要求4所述的一种基于端到端质量参数的航空自组网路由方法，其特征在于，所述飞机节点通过自主询问的方式感知飞机节点到基站之间的链路变化情况，具体包括：当飞机节点在4个周期后或者路径生存时间即将到期之前，未收到基站广播的网关通告消息，则广播一个网关请求消息，若飞机节点之后收到了来自基站或者其它飞机节点恢复的网关回复消息，则更新相应的路由表信息；若在一段时间内，未收到网关回复消息，则再次广播网关请求消息，若连续两次都未收到相应的网关回复消息，则认为当前飞机节点处于孤立状态，此时必须通过卫星中继的方式，与地面基站保持连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117295096A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司 基于5g短共享的智能电表数据传输方法及系统

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN117295096A (zh) * 2023-11-24 2023-12-26 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司 基于5g短共享的智能电表数据传输方法及系统
CN117295096B (zh) * 2023-11-24 2024-02-09 武汉市豪迈电力自动化技术有限责任公司 基于5g短共享的智能电表数据传输方法及系统

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