[发明专利]电力通信分层路由路径确定方法

说明书

本发明涉及电力通信分层路由路径确定方法，该方法首先将电力通信网络拓扑中的低高轨卫星进行簇划分，当分组的源卫星节点和目的卫星节点是否位于同一簇内时，采用基于蚁群算法确定簇内分组由产生该分组的源卫星节点到达接收该分组的目的卫星节点的最终分组转发路径；当分组的源卫星节点和目的卫星节点是否位于不同簇时，将分组由源卫星节点传递至高轨卫星的路径、高轨卫星中簇内分组由中继源卫星节点到达中继目的卫星节点的分组转发路径和高轨卫星传递至目的卫星节点的路径作为簇间分组由产生该分组的源卫星节点到达接收该分组的目的卫星节点的最终分组转发路径，该方法可以联合优化系统通信性能，具有通信优势。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及电力通信分层路由路径确定方法。

背景技术

低轨卫星覆盖面窄，距离较远的用户之间需通过多跳中继方可实现相互间的通信，因此产生过高的开销和延迟。为此，借助具有较广通信覆盖面的高轨卫星的低高轨卫星网络应运而生。此网络根据高轨卫星的覆盖区域被划分为多个逻辑域(簇)，每个簇内包含多个低轨卫星，而覆盖此簇的一个高轨卫星负责该簇内节点的簇间通信。由于借助高轨卫星的簇间通信的通信跳数大大减少，采用基于低高轨卫星的电力通信所产生的开销和延迟均较小。现有技术中忽略了多样化的服务质量需求，即对丢包率、传输开销和延迟等的联合优化的考虑较少。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出电力通信分层路由路径确定方法。

电力通信分层路由路径确定方法，包括以下步骤：

步骤1：将电力通信网络拓扑中的低高轨卫星进行簇划分，将所有高轨卫星作为一个卫星簇，将各高轨卫星覆盖范围内的低轨卫星分别作为一个卫星簇；

步骤2：获取低高轨卫星的电力通信网络拓扑中的各星间链路信息：丢包率、开销和延迟；

步骤3：判断分组的源卫星节点和目的卫星节点是否位于同一簇内，若是，执行步骤4，否则，执行步骤5；

步骤4：基于蚁群算法确定簇内分组由产生该分组的源卫星节点到达接收该分组的目的卫星节点的最终分组转发路径；

步骤5：确定簇间分组由产生该分组的源卫星节点到达接收该分组的目的卫星节点的最终分组转发路径；

步骤5.1：将分组从产生该分组的源卫星节点到覆盖该源卫星节点所在簇的高轨卫星节点的路径作为该分组由源卫星节点传递至高轨卫星的路径；

步骤5.2：将分组的目的卫星节点到覆盖该目的卫星节点所在簇的高轨卫星节点的路径作为该分组由高轨卫星传递至目的卫星节点的路径；

步骤5.3：将源卫星节点对应的高轨卫星节点作为中继源卫星节点，将目的卫星节点对应的高轨卫星节点作为中继目的卫星节点；

步骤5.4：基于蚁群算法确定高轨卫星中簇内分组由中继源卫星节点到达中继目的卫星节点的分组转发路径；

步骤5.5：将分组由源卫星节点传递至高轨卫星的路径、高轨卫星中簇内分组由中继源卫星节点到达中继目的卫星节点的分组转发路径和高轨卫星传递至目的卫星节点的路径作为簇间分组由产生该分组的源卫星节点到达接收该分组的目的卫星节点的最终分组转发路径。

所述步骤5.4中所述中继源卫星节点在高轨簇内可以作为源卫星节点，所述中继目的卫星节点在高轨簇内可以作为目的卫星节点，所述步骤5.4与所述步骤4，包括以下步骤：

A：设定最大迭代次数，设定路径丢包率阈值、路径开销阈值和路径延迟阈值，根据各链路信息计算分组所在簇内的各条星间链路的初始荷尔蒙值；

B：从源卫星节点开始，根据星间链路的荷尔蒙值计算分组选择下一跳卫星节点的选择概率，为分组选择多个备选的下一跳卫星节点，直至目的卫星节点，得到源卫星节点到目的卫星节点多条备选分组转发路径；