[发明专利]一种基于流量工程的卫星网路路由算法

权利要求书

1.一种基于流量工程的卫星网路路由算法，具有如下步骤：

—当有标签交换路径建立请求时，查询卫星星历，得到当前LEO卫星星座网络的拓扑图，为所述星座网络中的每个卫星设定编号；计算所述拓扑图中所有卫星链路的初始权重；初始化关键路径集为空；

—按最短路径算法，计算所述拓扑图全部S-D节点之间的可能的链路构成的最短路径，将得到的所有最短路径写入所述的关键路径集；

—检验所述路径集中每一个最短路径对应的S-D节点是否与标签交换路径建立请求的S-D节点匹配，若匹配增加所述最短路径对应链路的权重，若不匹配则降低所述最短路径中对应链路的权重，得到所述拓扑图中链路的最终权值；

—按最短路径算法，计算得到标签交换路径建立请求的目标S-D节点之间的最短路径；为该最短路径所经过的节点分配所请求的带宽，准备传输数据。

2.根据权利要求1所述的一种基于流量工程的卫星网路路由算法，其特征还在于：所述步骤“—当有标签交换路径建立请求时，查询卫星星历....初始化关键路径集为空；”具体包括：

轨道面和轨道内卫星的编号从0开始，横向为N个轨道面，纵向为每轨道面有M个卫星；定义不同轨道面的卫星间链路定义为轨间星际链路，轨间ISL，同一轨道面的卫星间链路定义为轨内星际链路，轨内ISL；定义卫星编号为(i,j)，其中

0≤i≤N-1,0≤j≤M-1;]]>

定义链路的初始权重为w₀(u,v)，为剩余带宽和链路生存时间的函数，表达式如下：

上式中，B_left为当前时刻，所有链路中的最大剩余带宽；T_live代表当前时刻，轨间ISL中剩余链路生存时间的最大值；t_live(u,v)和b_left(u,v)分别是节点u和v之间的链路生存时间和剩余带宽；l(u,v)代表节点(u,v)之间的链路，λ₁为调节因子，用于调节剩余带宽对权重的贡献；

根据上式计算得到每条链路的初始权重。

3.根据权利要求2所述的一种基于流量工程的卫星网路路由算法，其特征还在于：设定T_{live-threshold}为每条链路剩余时间的门限值，当链路的剩余时间小于该门限值时，从所述LEO卫星星座网络的拓扑图直接删除该链路。

4.根据上述任意一项权利要求所述的一种基于流量工程的卫星网路路由算法，其特征还在于所述步骤：“—按最短路径算法......将得到的所有最短路径写入所述的关键路径集”具体包括如下步骤：

首先，按照最短路径算法，求出所述拓扑图中所有s-d节点（源-宿节点）可能集合中的最短路径，将最短路径中的链路并到关键路径集中；

然后，删除所得路径中权值最大的一条链路，按照最短路径算法，重新计算最短路径；将所得最短路径中的链路并入关键路径集中；

重复上述步骤，直到所得最短路径的条数满足K或者S-D节点之间不存在最短路径，得到关键路径集CriticalCollect。

5.根据权利要求4所述的一种基于流量工程的卫星网路路由算法，其特征还在于：若在首先按最短路径计算拓扑图中所有S-D节点可能集合中的最短路径中，没有得到至少一条最短路径，且当前S-D节点不是标签交换路径建立请求所请求的S-D节点，则拒绝标签交换路径建立请求，终止计算，释放计算中申请的资源。

6.根据权利要求2所述的一种基于流量工程的卫星网路路由算法，其特征还在于：所述“—检验所述路径集中每一个最短路径对应的S-D节点是否与标签交换路径建立请求的S-D节点匹配....”步骤具体包括：

定义链路(u,v)的关键度为δ(u,v)。那么，定义链路(u,v)的动态调整权重w₁(u,v)＝λ₂δ(u,v)，其中λ₂为调节因子，链路关键度δ(u,v)取决于网络结构；

根据得到的关键路径集CriticalCollect以及动态调整权重w₁，将网络中的各条链路权重根据下式进行调整：

w(u,v)=w0(u,v)+w1(u,v),s′d′∈sdw0(u,v)-w1(u,v),s′d′∉sd]]>

其中，sd为当前LSP所请求的源-目的节点，s'd'为当前所计算的源-目的节点。