CN115118323A - 空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法 - Google Patents
空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115118323A CN115118323A CN202210552378.7A CN202210552378A CN115118323A CN 115118323 A CN115118323 A CN 115118323A CN 202210552378 A CN202210552378 A CN 202210552378A CN 115118323 A CN115118323 A CN 115118323A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- satellite
- ground
- transmission
- airplane
- visible
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title claims abstract description 107
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 241000854291 Dianthus carthusianorum Species 0.000 claims abstract description 44
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 42
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000005562 fading Methods 0.000 claims abstract description 4
- 235000003181 Panax pseudoginseng Nutrition 0.000 claims description 3
- 244000131316 Panax pseudoginseng Species 0.000 claims description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 6
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000010295 mobile communication Methods 0.000 description 1
- 230000006855 networking Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1851—Systems using a satellite or space-based relay
- H04B7/18517—Transmission equipment in earth stations
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/14—Relay systems
- H04B7/15—Active relay systems
- H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
- H04B7/1853—Satellite systems for providing telephony service to a mobile station, i.e. mobile satellite service
- H04B7/18532—Arrangements for managing transmission, i.e. for transporting data or a signalling message
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/02—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing
- H04W40/04—Communication route or path selection, e.g. power-based or shortest path routing based on wireless node resources
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W40/00—Communication routing or communication path finding
- H04W40/24—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update
- H04W40/32—Connectivity information management, e.g. connectivity discovery or connectivity update for defining a routing cluster membership
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
- H04W84/06—Airborne or Satellite Networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Radio Relay Systems (AREA)
Abstract
本发明公开了空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，属于空天地物联网技术。包括以下步骤：S100、根据地面网络拓扑结构，对地面的物联网节点进行分簇，选出簇头，信息由地面源节点汇集至簇头；S200、根据t时刻空天地融合网络的网络拓扑结构、发射功率、衰落损耗、收发端天线增益参数，得到地面‑飞机、地面‑卫星和卫星‑卫星间的通信容量，从而计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案的时延；S300、簇头节点针对借助飞机和卫星两种传输方案，规划以最小化传输时延为目标的路由传输方案；S400、根据目标传输方案得到信息传输结果。本发明满足了全球绝大部分地区的业务需求。
Description
技术领域
本发明涉及空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，属于空天地物联网技术。
背景技术
随着移动通信和互联网的普及，不论在用户使用数量和业务需求方面，人们对于网络的要求都越来越高，互联网也逐渐成为多数人生活中的必需品。但与日益增长的需求相背而驰的是互联网的覆盖率，研究结果表明，地面上无线网络的覆盖率仅仅占地球表面积的7％-8％，远远低于设想的全球网络无线覆盖。在这样的背景下，一种能够集空、海、陆为一体的空天地一体化网络应运而生。
空天地一体化网络由于包含了较多的动态节点和性质较差的链路，具有拓扑变化频繁，信道条件恶劣等特点。针对大规模的卫星星座，卫星的高速运动使得网络环境高度动态，星上资源受限的环境也限制了单个卫星的传输与处理能力，如何在这样复杂的环境当中实现自身的高效组网和数据传输；针对飞机高速移动的动态环境，如何利用密集航线实现低复杂度、低开销的路由传输；针对地面用户的接入需求，卫星网络的天然优势可以弥补地面网络在覆盖范围、广域传输上的短板，然而星地、空地之间不同的传输模式，使得二者之间的高效调度与协作显得困难重重，如何组建有效的协同机制来提供高质量的通信服务等等。目前诸如卫星路由、星地协同及多层路由融合等方面的工作均处于初步研究阶段，特别是针对新兴的大规模低轨小卫星网络，缺乏完备的方案设计。因此，针对空天地一体化信息网络的相关研究还有待继续探索。
发明内容
本发明提出了空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，将这些节点的数据汇聚到自组织网络的中心节点处，再由中心节点将数据上传至空中的卫星或飞机网络，以解决现有技术中存在的问题。
空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法包括以下步骤：
S100、根据地面网络拓扑结构，对地面的物联网节点进行分簇，选出簇头，信息由地面源节点汇集至簇头；
S200、根据t时刻空天地融合网络的网络拓扑结构、发射功率、衰落损耗、收发端天线增益参数，得到地面-飞机、地面-卫星和卫星-卫星间的通信容量，从而计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案的时延；
S300、簇头节点针对借助飞机和卫星两种传输方案，规划以最小化传输时延为目标的路由传输方案；
S400、根据目标传输方案得到信息传输结果。
进一步的，在S200中，计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案，具体方法为：
通信容量的计算公式为：
其中，Ls为自由空间传输损耗，La为其他损耗，GT为发射天线增益，PT为发射功率，Ts为等效噪声温度，GR为接收天线增益，(εb/N0)req为比特信噪比，通过上式计算出地面用户-飞机上下行、地面用户-卫星上下行及卫星-卫星通信容量，
选择借助飞机传输方案的传输时延ta＝R/Cau+R/Cad，其中Cau、Cad分别为地面用户-飞机链路上行和下行通信容量，R为数据包大小，
选择借助卫星传输方案的传输时延ts＝R/Csu+R/Csd+NR/Css，其中Csu、Csd、Css分别为地面用户-卫星链路上行、下行和星间链路通信容量，N为星间转发次数，R为数据包大小。
进一步的，在S300中，具体包括以下步骤：
S310、获取用户可见的飞机及其对目标地面站的可见性；
S320、判断用户可见的飞机是否对目标地面站可见，若是，则执行S330；否则，执行S340；
S330、令用户可见的飞机为可接入飞机，并执行S340；
S340、获取用户可见的卫星及其所在轨道对目标地面站的可见性；
S350、判断轨道上是否存在卫星对目标地面站可见，若是，则执行S360；否则，执行步骤三七；
S360、令存在卫星对目标地面站可见的轨道为可见轨道，选择可见轨道中与用户距离最近的可见卫星为可接入卫星，并执行S380；
S370、选择与用户距离最近的可见卫星为可接入卫星，并执行S380；
S380、比较可接入飞机与可接入卫星传输方案的时延，选择时延较小的为接入方案。
进一步的，在S380中，当选择飞机传输方案时，采用单跳传输，地面用户结点与目标地面站通信包括以下步骤：
S381、地面源节点判断是否可以直接通过地面路由传输至目标地面站，如果可以，通过地面路由将信息发送至目标地面站，通信完成；如果不可以，则执行S382；
S382、地面源节点通过地面路由将信息汇聚至簇头，寻找与该簇头节点相对应的飞机，将信息包发送至飞机节点；
S383、判断目标地面站是否在当前飞机的覆盖范围内：如果是，将信息包发送至目标节点，通信完成；如果不是，传输失败。
进一步的，在S380中，当选择卫星传输方案时，地面用户结点与目标地面站通信包括以下步骤：
S384、地面源节点判断是否可以直接通过地面路由传输至目标地面站，如果可以，通过地面路由将信息发送至目标地面站，通信完成；如果不可以，则执行S385；
S385、地面源节点通过地面路由将信息汇聚至簇头，寻找与该簇头节点相对应的卫星，将信息包发送至卫星节点；
S386、判断目标地面站是否在当前卫星的覆盖范围内，如果是，将信息包发送至目标节点，通信完成；如果不是，则执行S387；
S387、根据卫星路由表将信息包传送至相邻卫星，并判断目标地面站是否在相邻卫星可见范围内，如果是，则通信完成；如果不是，重复该步骤直到通信完成。
本发明的有益效果：本发明提出了空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，将地面自组织网络、民航飞机与星间网络结合起来，以最小化传输时延为目标，针对路由方案进行了研究。本发明提出的路由方案采用用户端预判决的方法，从而达到了满足全球绝大部分地区的业务需求。
附图说明
图1为本发明的空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法的方法流程图；
图2为空天地融合网络架构示意图；
图3为簇头预判决流程示意图；
图4为飞机传输方案示意图；
图5为接入卫星收集数据后将其传送至目标地面站的示意图；
图6为飞机传输方案时延；
图7为卫星传输方案时延；
图8为凌晨4:30转发次数分布；
图9为上午10:00转发次数分布；
图10为晚上20:00转发次数分布；
图11为所有时刻转发次数分布；
图12为最终时延CDF分布状况。
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、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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。
参照图1所示，本发明提出了空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，所述空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法包括以下步骤：
S100、根据地面网络拓扑结构，对地面的物联网节点进行分簇，选出簇头，信息由地面源节点汇集至簇头；
S200、根据t时刻空天地融合网络的网络拓扑结构、发射功率、衰落损耗、收发端天线增益参数，得到地面-飞机、地面-卫星和卫星-卫星间的通信容量，从而计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案的时延；
S300、簇头节点针对借助飞机和卫星两种传输方案，规划以最小化传输时延为目标的路由传输方案；
S400、根据目标传输方案得到信息传输结果。
具体的，本发明重点在于解决空天地融合网络中路由问题。空天地融合网络场景下，地面上分布着数量众多的物联网节点。这些节点如果都与卫星或飞机直接建立通信链路进行数据传输，传输效率是很低的。因此，本发明的方案将这些节点的数据汇聚到自组织网络的中心节点处，再由中心节点将数据上传至空中的卫星或飞机网络。
参照图2所示，图2为某时刻的空天地融合网络架构示意图，主要由物联网用户、飞机和卫星组成。由于物联网节点数目众多，考虑对节点进行分簇，由簇头完成数据汇集，进一步选择飞机或卫星节点进行数据上传。对于距离相近、任务相似的物联网节点，为了减少干扰和能耗，考虑先把数据发送至簇头完成数据汇聚，由簇头寻找卫星或者飞机进行数据上传，然后通过卫星或飞机转发将数据传送至目标地面站。对于分布较散、任务特殊的物联网节点，它们直接将数据上传至卫星或飞机，然后数据传送至目标地面站。
进一步的，在S200中，所述计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案，具体方法为：
通信容量的计算公式为：
其中，Ls为自由空间传输损耗，La为其他损耗，GT为发射天线增益，PT为发射功率，Ts为等效噪声温度，GR为接收天线增益，(εb/N0)req为比特信噪比，通过上式计算出地面用户-飞机上下行、地面用户-卫星上下行及卫星-卫星通信容量，
选择借助飞机传输方案的传输时延ta＝R/Cau+R/Cad，其中Cau、Cad分别为地面用户-飞机链路上行和下行通信容量，R为数据包大小，
选择借助卫星传输方案的传输时延ts＝R/Csu+R/Csd+NR/Css，其中Csu、Csd、Css分别为地面用户-卫星链路上行、下行和星间链路通信容量，N为星间转发次数，R为数据包大小。
进一步的，在S300中，具体包括以下步骤：
S310、获取用户可见的飞机及其对目标地面站的可见性；
S320、判断所述用户可见的飞机是否对目标地面站可见，若是，则执行S330；否则，执行S340；
S330、令所述用户可见的飞机为可接入飞机，并执行S340；
S340、获取用户可见的卫星及其所在轨道对目标地面站的可见性；
S350、判断轨道上是否存在卫星对目标地面站可见，若是，则执行S360；否则，执行步骤三七；
S360、令存在卫星对目标地面站可见的轨道为可见轨道，选择可见轨道中与用户距离最近的可见卫星为可接入卫星，并执行S380；
S370、选择与用户距离最近的可见卫星为可接入卫星，并执行S380；
S380、比较可接入飞机与可接入卫星传输方案的时延，选择时延较小的为接入方案。
具体的，每个时刻用户的通信范围内大概率存在多颗卫星和飞机，因此，用户需要选择适当的卫星或飞机完成接入和信息上传。S300研究的是簇头选择接入的策略。对于未成簇用户来说，可将它们视为单独的簇头节点，接入策略与簇头类似。分簇算法采用模糊C均值算法(FCM)，它是一种基于划分的聚类算法，分簇思想是使得被划分到同一簇的对象之间相似度最大，不同簇之间的相似度最小。其原理为通过拉格朗日乘子法最大化价值函数，不断更新节点的隶属矩阵与簇头的位置，直至收敛或达到最大迭代次数。模糊聚类建立了样本对类别的不确定描述，更符合客观情况，在分簇算法中得以广泛的应用。
簇头预判决的流程如图3所示，在某个时刻簇头获取对飞机和卫星的可见性，对可见飞机、可见卫星上下行传输时延之和进行计算，通过预判决选择时延较小的一条传输路径进行信息的传输，其中借助卫星传输方案不考虑星间通信时延，因为相比于用户-卫星上下行链路，星间链路的通信容量较大，星间通信时延可以忽略。
进一步的，参照图4所示，在S380中，当选择飞机传输方案时，采用单跳传输，地面用户结点与目标地面站通信包括以下步骤：
S381、地面源节点判断是否可以直接通过地面路由传输至目标地面站，如果可以，通过地面路由将信息发送至目标地面站，通信完成；如果不可以，则执行S382；
S382、地面源节点通过地面路由将信息汇聚至簇头，寻找与该簇头节点相对应的飞机，将信息包发送至飞机节点；
S383、判断目标地面站是否在当前飞机的覆盖范围内：如果是，将信息包发送至目标节点，通信完成；如果不是，传输失败。
进一步的，参照图5所示，在S380中，当选择卫星传输方案时，地面用户结点与目标地面站通信包括以下步骤：
S384、地面源节点判断是否可以直接通过地面路由传输至目标地面站，如果可以，通过地面路由将信息发送至目标地面站，通信完成；如果不可以，则执行S385；
S385、地面源节点通过地面路由将信息汇聚至簇头，寻找与该簇头节点相对应的卫星，将信息包发送至卫星节点；
S386、判断目标地面站是否在当前卫星的覆盖范围内，如果是，将信息包发送至目标节点，通信完成；如果不是，则执行S387；
S387、根据卫星路由表将信息包传送至相邻卫星，并判断目标地面站是否在相邻卫星可见范围内，如果是，则通信完成；如果不是，重复该步骤直到通信完成。
具体的，接入卫星收集完簇头的信息之后，判断接入卫星所在轨道对目标地面站的可见性，如果接入卫星或者接入卫星所在轨道能在未来一段时间内对目标地面站可见，计算接入卫星与目标地面站可见卫星的传输时延，并选择最短时延所对应的卫星为目标卫星，将数据包向目标卫星较近的方向传输，最终传至目标地面站。此时仅利用接入卫星所在轨道的卫星之间的数据转发，信息就能够成功传输至目标地面站。如果上述情况不满足，则需要借助中继地面站。
为了验证本发明申请的效果，我们进行了仿真：
仿真参数如表1所示，为了更好的验证本路由算法，设置了分布在七大洲四大洋的物联网节点作为数据的源节点，其地理位置分别为亚洲—北京(39.9N,116.5E)、欧洲—伦敦(51.3N,0.1E)、北美洲—纽约(40.45N,74W)、南美洲—圣保罗(23.4S,46.4W)、非洲—德班(31.2N,29.5W)、大洋洲—悉尼(33.5S,151.2E)、南极洲(70S,100W)、太平洋(10N,160E)、大西洋(33N,40.2W)、印度洋(60S,69.5N)、北冰洋(81N,75.5E)，数据发送时刻选取了凌晨4:30、上午10:00与晚上20:00，涵盖了早中晚三个时间段。目标地面站选取了上海(31.2N,121.5E)、哈尔滨(44.1N,126E)和新疆(48N,75E)三个地点。
表1
图6展示了飞机传输方案传输时延的情况，其中时延为0时是无可见飞机的情况，由仿真数据可以看出，飞机方案传输随机性较大，有时在物联网节点可见范围内不存在可见飞机，且时延受距离影响波动较大，最短时延为0.65ms，最长时延为17.5ms，大多分布在4ms以下。
图7展示了卫星传输方案时延的情况，由仿真结果可知，卫星传输方案的时延分布较为稳定，均分布在4ms以下，且所有仿真地点在三个仿真时刻均存在对源节点可见的接入卫星及对目标节点可见的接入轨道，不需要借助中继地面站即可完成数据的传输。
图8至图11展示了选择借助卫星传输方案各种转发次数所占比例情况，由不同时刻卫星传输方案的转发次数分布可以看出，选择卫星传输方案时星间链路的转发次数均为5以下，不会对预判决结果产生较大影响，也验证了本方案在簇头节点进行预判决时不考虑星间传输时延的合理性。对于在国内的物联网数据节点，均能以转发次数为0传输至目标地面站。
图12展示了最终时延的分布状况，三个时刻数据包的平均时延分别为1.85ms、2.13ms和1.71ms。可以看出大多数分布在3ms以下，均在较短的时间内顺利完成数据的传输，能够满足业务需求。本方案提出的路由预判决方案，通过簇头节点的预判决选择了传输时延较小的方案进行传输，克服了借助飞机方案的随机性，也通过预判可见轨道，大大提高了借助卫星方案的传输成功率。卫星方案星间转发次数为0-5不等，由于星间通信容量为上下行通信容量10倍以上，转发次数对于传输时延的影响较小，因此在预判决时可以忽略星间时延的影响。
Claims (5)
1.空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，其特征在于，所述空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法包括以下步骤：
S100、根据地面网络拓扑结构，对地面的物联网节点进行分簇，选出簇头，信息由地面源节点汇集至簇头；
S200、根据t时刻空天地融合网络的网络拓扑结构、发射功率、衰落损耗、收发端天线增益参数，得到地面-飞机、地面-卫星和卫星-卫星间的通信容量，从而计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案的时延；
S300、簇头节点针对借助飞机和卫星两种传输方案，规划以最小化传输时延为目标的路由传输方案；
S400、根据目标传输方案得到信息传输结果。
2.根据权利要求1所述的空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，其特征在于，在S200中，所述计算簇头节点利用飞机传输方案和利用卫星传输方案，具体方法为：
通信容量的计算公式为：
其中，Ls为自由空间传输损耗，La为其他损耗，GT为发射天线增益，PT为发射功率，Ts为等效噪声温度，GR为接收天线增益，(εb/N0)req为比特信噪比，通过上式计算出地面用户-飞机上下行、地面用户-卫星上下行及卫星-卫星通信容量，
选择借助飞机传输方案的传输时延ta＝R/Cau+R/Cad，其中Cau、Cad分别为地面用户-飞机链路上行和下行通信容量，R为数据包大小，
选择借助卫星传输方案的传输时延ts＝R/Csu+R/Csd+NR/Css，其中Csu、Csd、Css分别为地面用户-卫星链路上行、下行和星间链路通信容量，N为星间转发次数，R为数据包大小。
3.根据权利要求1所述的空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，其特征在于，在S300中，具体包括以下步骤：
S310、获取用户可见的飞机及其对目标地面站的可见性；
S320、判断所述用户可见的飞机是否对目标地面站可见，若是，则执行S330；否则，执行S340；
S330、令所述用户可见的飞机为可接入飞机，并执行S340；
S340、获取用户可见的卫星及其所在轨道对目标地面站的可见性；
S350、判断轨道上是否存在卫星对目标地面站可见，若是，则执行S360；否则，执行步骤三七；
S360、令存在卫星对目标地面站可见的轨道为可见轨道，选择可见轨道中与用户距离最近的可见卫星为可接入卫星，并执行S380；
S370、选择与用户距离最近的可见卫星为可接入卫星，并执行S380；
S380、比较可接入飞机与可接入卫星传输方案的时延，选择时延较小的为接入方案。
4.根据权利要求1所述的空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，其特征在于，在S380中，当选择飞机传输方案时，采用单跳传输，地面用户结点与目标地面站通信包括以下步骤：
S381、地面源节点判断是否可以直接通过地面路由传输至目标地面站，如果可以，通过地面路由将信息发送至目标地面站，通信完成；如果不可以，则执行S382；
S382、地面源节点通过地面路由将信息汇聚至簇头，寻找与该簇头节点相对应的飞机，将信息包发送至飞机节点；
S383、判断目标地面站是否在当前飞机的覆盖范围内：如果是，将信息包发送至目标节点，通信完成；如果不是，传输失败。
5.根据权利要求1所述的空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法，其特征在于，在S380中，当选择卫星传输方案时，地面用户结点与目标地面站通信包括以下步骤：
S384、地面源节点判断是否可以直接通过地面路由传输至目标地面站，如果可以，通过地面路由将信息发送至目标地面站，通信完成；如果不可以，则执行S385；
S385、地面源节点通过地面路由将信息汇聚至簇头，寻找与该簇头节点相对应的卫星，将信息包发送至卫星节点；
S386、判断目标地面站是否在当前卫星的覆盖范围内，如果是，将信息包发送至目标节点，通信完成；如果不是，则执行S387；
S387、根据卫星路由表将信息包传送至相邻卫星，并判断目标地面站是否在相邻卫星可见范围内，如果是，则通信完成；如果不是，重复该步骤直到通信完成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210552378.7A CN115118323A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210552378.7A CN115118323A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115118323A true CN115118323A (zh) | 2022-09-27 |
Family
ID=83325771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210552378.7A Pending CN115118323A (zh) | 2022-05-20 | 2022-05-20 | 空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115118323A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116883704A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-10-13 | 中国空间技术研究院 | 巨型星座的协同对地观测任务规划优化方法、设备及介质 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011146613A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Qualcomm Incorporated | A hybrid satellite and mesh network system for aircraft and ship internet service |
| CN111342993A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-26 | 西安交通大学 | 一种基于sdn空天地控制器部署架构及控制方法 |
| CN111405578A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种广域空基无线通信网络架构 |
| CN113258982A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-13 | 北京航空航天大学 | 卫星信息传输方法、装置、设备、介质及产品 |
| CN113346944A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 上海交通大学 | 空天地一体化网络中时延最小化计算任务卸载方法及系统 |
-
2022
- 2022-05-20 CN CN202210552378.7A patent/CN115118323A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011146613A1 (en) * | 2010-05-18 | 2011-11-24 | Qualcomm Incorporated | A hybrid satellite and mesh network system for aircraft and ship internet service |
| CN111342993A (zh) * | 2020-02-03 | 2020-06-26 | 西安交通大学 | 一种基于sdn空天地控制器部署架构及控制方法 |
| CN111405578A (zh) * | 2020-03-11 | 2020-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种广域空基无线通信网络架构 |
| CN113258982A (zh) * | 2021-04-22 | 2021-08-13 | 北京航空航天大学 | 卫星信息传输方法、装置、设备、介质及产品 |
| CN113346944A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 上海交通大学 | 空天地一体化网络中时延最小化计算任务卸载方法及系统 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| YINGBO ZHAO, WEIXIAO MENG, YANG LI, CHENG LI: "System Performance Analysis of Multi-user Single-node Indoor Positioning", 2019 COMCOMAP, 28 October 2019 (2019-10-28) * |
| 张常键: "卫星网络可靠性路由协议研究", 全国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑, 15 February 2015 (2015-02-15) * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116883704A (zh) * | 2023-06-27 | 2023-10-13 | 中国空间技术研究院 | 巨型星座的协同对地观测任务规划优化方法、设备及介质 |
| CN116883704B (zh) * | 2023-06-27 | 2024-05-03 | 中国空间技术研究院 | 巨型星座的协同对地观测任务规划优化方法、设备及介质 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhang et al. | Energy-efficient trajectory optimization for UAV-assisted IoT networks | |
| CN110336751B (zh) | 基于隶属函数的低轨卫星网络路由策略 | |
| CN112118287B (zh) | 基于交替方向乘子算法与移动边缘计算的网络资源优化调度决策方法 | |
| Razmi et al. | On-board federated learning for dense LEO constellations | |
| CN114051254B (zh) | 一种基于星地融合网络的绿色云边协同计算卸载方法 | |
| Lyu et al. | Optimal computation offloading in collaborative leo-iot enabled mec: A multi-agent deep reinforcement learning approach | |
| CN113315569A (zh) | 一种链路生存时长加权的卫星可靠性路由方法及系统 | |
| CN112469047B (zh) | 一种天地一体化智能网络卫星节点部署方法 | |
| CN113596785A (zh) | 基于深度q网络的d2d-noma通信系统资源分配方法 | |
| Ma et al. | Satellite-terrestrial integrated 6G: An ultra-dense LEO networking management architecture | |
| Gao et al. | Cellular-connected UAV trajectory design with connectivity constraint: A deep reinforcement learning approach | |
| Zheng et al. | Leo satellite channel allocation scheme based on reinforcement learning | |
| Liu et al. | Joint resource optimization for UAV-enabled multichannel Internet of Things based on intelligent fog computing | |
| Liu et al. | An energy-efficient selection mechanism of relay and edge computing in UAV-assisted cellular networks | |
| CN115499921A (zh) | 面向复杂无人机网络的三维轨迹设计及资源调度优化方法 | |
| CN115118323A (zh) | 空天地网络中最小化传输时延的预判决路由方法 | |
| Xu et al. | Resource allocation strategy for dual UAVs-assisted MEC system with hybrid solar and RF energy harvesting | |
| Wu et al. | DSFL: Decentralized satellite federated learning for energy-aware leo constellation computing | |
| Maluleke et al. | Efficient airborne network clustering for 5G backhauling and fronthauling | |
| Dong et al. | Optimization and design of HAPs broadband communication networks | |
| Cao et al. | Topological optimization algorithm for HAP assisted multi-unmanned ships communication | |
| CN116133082A (zh) | 一种提高航空自组网拓扑持续时间的多跳分簇方法 | |
| Tu et al. | DCTG: Degree Constrained Topology Generation Algorithm for Software-defined Satellite Network. | |
| Liu et al. | Learning-based multi-UAV assisted data acquisition and computation for information freshness in WPT enabled space-air-ground PIoT | |
| Yuan et al. | Joint multi-ground-user edge caching resource allocation for cache-enabled high-low-altitude-platforms integrated network |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |