欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2022100838668
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:授权未缴费
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,所述方法包括:S1、基于低轨卫星网络拓扑图,选择出任意源卫星节点和目的卫星节点,并从源卫星节点发送数据包;

S2、根据基于链路QoS信息的状态转移规则选择出下一跳卫星节点,并将选择出的卫星节点加入禁忌表中;

S3、判断选择出的当前卫星节点是否为目的卫星节点,若不是,则继续进行路径搜索,否则存储路由路径并将蚂蚁数量加1执行步骤S4;

S4、判断所有蚂蚁是否都完成寻路,若完成路径搜索,则根据信息素更新规则进行信息素浓度的更新并将迭代次数加1执行步骤S5,否则转到步骤S2;

S5、判断是否达到最大迭代次数,若达到最大迭代次数,则比较所有的路由路径,找出最优传输路径输出,否则转到步骤S2。

2.根据权利要求1所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,所述低轨卫星网络拓扑图基于虚拟拓扑的控制策略产生,具体包括根据卫星网络的可预测性、周期性以及规则性等特性,采用虚拟拓扑来屏蔽网络拓扑的时变性,将连续变化[0,T]的拓扑结构离散化为若干个时间间隔[t0=0,t1],[t1,t2],[t2,t3],…[tn‑1,tn=T],并令在每个时间间隔内,拓扑结构恒定不变,网络拓扑的变换和星间链路的切换仅在每个时间片的开始时刻发生。

3.根据权利要求1所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,所述基于链路QoS信息的状态转移规则采用伪随机比例规则,并根据端到端时延、剩余带宽和丢包率计算出卫星节点链路的QoS状态值;将卫星节点链路的QoS状态值的倒数作为蚁群系统的启发函数,用于选择出下一跳卫星节点。

4.根据权利要求3所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,卫星节点链路的QoS状态值的计算公式表示为:其中,wij(t)表示t时刻链路e(i,j)的QoS状态值,e(i,j)表示卫星节点i和卫星节点j之间的链路,dij表示卫星节点i和卫星节点j之间的链路时延,λ1表示卫星链路时延的QoS属性约束优先系数,D表示卫星链路时延的理想QoS属性约束值;bij表示卫星节点i和卫星节点j之间的链路剩余带宽,λ2表示链路剩余带宽的QoS属性约束优先系数,B表示链路剩余带宽的理想QoS属性约束值;lij表示卫星节点i和卫星节点j之间的链路丢包率,λ3表示链路丢包率的QoS属性约束优先系数,L表示链路丢包率的理想QoS属性约束值;λ1+λ2+λ3=1。

5.根据权利要求1所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,所述信息素更新规则包括采用全局信息素更新方式,通过找到本次循环中的最优路径和最差路径,利用正反馈机制和负反馈机制来进行信息素浓度的更新。

6.根据权利要求5所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,利用正反馈机制和负反馈机制来进行信息素浓度的更新的公式表示为:其中,τij(t+1)表示t+1时刻在链路e(i,j)上的信息素量;ρ为信息素挥发因子,ρ∈(0,

1);τij(t)表示t时刻在链路e(i,j)上的信息素量;Δτij(t)表示蚂蚁走过链路e(i,j)上的信息素增量; 表示蚂蚁经过最优路径的信息素增量; 表示蚂蚁经过最差路径的信息素增量; 表示在(t,t+1)时间内第k只蚂蚁在链路e(i,j)上释放的信息素。

7.根据权利要求6所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,各个信息素增量的公式表示为:

其中,m表示蚂蚁总数量;M表示本次迭代中经过最优路径的蚂蚁数量, 表示在(t,t+1)时间内第n蚂蚁在链路e(i,j)上释放的信息素;N表示本次迭代中经过最差路径的蚂蚁数量, 表示在(t,t+1)时间内第a只蚂蚁在链路e(i,j)上释放的信息素。

8.根据权利要求7所述的一种低轨卫星网络中多QoS约束的蚁群优化路由方法,其特征在于,蚂蚁在链路e(i,j)上释放的信息素的公式表示为:其中,Q表示信息素总量;dk表示本次循环中蚂蚁走过路径的长度;Lbest表示本次循环中蚂蚁走过最优路径的长度;Lworst表示本次循环中蚂蚁走过最差路径的长度。