本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于低軌信息網(wǎng)的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益時(shí)延約束路由方法設(shè)計(jì)。

背景技術(shù)：

對(duì)于低軌信息網(wǎng)絡(luò)，面向業(yè)務(wù)qos和網(wǎng)絡(luò)流量均衡的路由是提高網(wǎng)絡(luò)效率和可用性的關(guān)鍵，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議通過(guò)路徑?jīng)Q策對(duì)業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)qos起到關(guān)鍵作用，路徑選擇既可直接決定承載業(yè)務(wù)流的qos，又對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路中的流量分布具有形成作用。

上述路徑選擇需要相應(yīng)的最優(yōu)約束路由，即針對(duì)業(yè)務(wù)qos指標(biāo)和網(wǎng)絡(luò)性能指標(biāo)的最優(yōu)化和滿足約束的尋路，稱之為qos路由。qos路由算法依據(jù)網(wǎng)絡(luò)可用資源、鏈路狀態(tài)和業(yè)務(wù)qos需求尋找可用路徑，通過(guò)在路徑搜索過(guò)程中設(shè)置qos參數(shù)閾值約束條件或優(yōu)化準(zhǔn)則，為有嚴(yán)格、特定的帶寬、時(shí)延等服務(wù)質(zhì)量參數(shù)要求的業(yè)務(wù)獲取符合特定服務(wù)質(zhì)量要求的傳輸路徑，并通過(guò)在路徑上實(shí)施資源預(yù)留，在業(yè)務(wù)傳輸過(guò)程中持續(xù)嚴(yán)格保證業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量。

qos路由在地面網(wǎng)絡(luò)中已發(fā)展較為成熟，但在具有時(shí)變拓?fù)淝覙I(yè)務(wù)分布不均衡的動(dòng)態(tài)低軌衛(wèi)星綜合信息網(wǎng)中，傳統(tǒng)的基于rsvp資源預(yù)留的時(shí)延qos約束路由技術(shù)無(wú)法提供嚴(yán)格的時(shí)延約束qos保障。首先，低軌衛(wèi)星綜合信息網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與用戶接入關(guān)系時(shí)變，鏈路建立時(shí)間及鏈路容量存在抖動(dòng)，并由上述因素綜合形成網(wǎng)絡(luò)流量分布快速變化，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑qos性能不穩(wěn)定，而實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流需要網(wǎng)絡(luò)提供持續(xù)、穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑及帶寬資源。其次，如前所述，為減少qos重路由及rsvp資源預(yù)留信令開(kāi)銷(xiāo)，減小路徑建立等待時(shí)延，需要采用rsvp聚合模型，某些短時(shí)流或小流量業(yè)務(wù)流直接使用已形成的qos路徑傳輸通道，頻繁的星地切換導(dǎo)致聚合流的構(gòu)成動(dòng)態(tài)變化，形成非預(yù)測(cè)性的業(yè)務(wù)突發(fā)及平均速率上升，傳輸通道上的資源需求量可能在短期內(nèi)超出資源預(yù)留量，影響業(yè)務(wù)流時(shí)延約束qos性能。另外，全球業(yè)務(wù)分布不均衡，且隨著衛(wèi)星網(wǎng)與地球的相對(duì)運(yùn)動(dòng)變化，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負(fù)載水平較高時(shí)，易形成大面積近飽和或飽和鏈路，甚至形成動(dòng)態(tài)的鏈路擁塞，路徑上業(yè)務(wù)時(shí)延約束qos性能受動(dòng)態(tài)變化影響的概率增加。上述因素共同作用使低軌衛(wèi)星綜合信息網(wǎng)業(yè)務(wù)流的時(shí)延qos需求與路徑的qos性能易發(fā)生失配，導(dǎo)致路徑不能持續(xù)保證實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)流時(shí)延約束的帶寬需求，實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)的時(shí)延qos中斷率上升，網(wǎng)絡(luò)總體效益下降。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的技術(shù)解決問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種低軌信息網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益時(shí)延約束路由方法，該方法提高網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)聚合業(yè)務(wù)流的總體效益。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種低軌信息網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益時(shí)延約束路由方法，包括源節(jié)點(diǎn)的步驟、中間節(jié)點(diǎn)的步驟和目的節(jié)點(diǎn)的步驟，具體如下：

(1)、源節(jié)點(diǎn)的步驟：

(1.1)、源節(jié)點(diǎn)接收到業(yè)務(wù)流f的路徑請(qǐng)求信息后，從路徑請(qǐng)求信息中提取出源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)、業(yè)務(wù)流信息chf、業(yè)務(wù)流帶寬需求信息，增加rdp發(fā)送時(shí)間戳，所述rdp發(fā)送時(shí)間戳為當(dāng)前全網(wǎng)統(tǒng)一時(shí)間，預(yù)留路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間及路徑路由量度屬性記錄空間，生成rdp數(shù)據(jù)包，并發(fā)送給該節(jié)點(diǎn)的所有鄰居節(jié)點(diǎn)；默認(rèn)為所述鄰居節(jié)點(diǎn)為中間節(jié)點(diǎn)，鄰居節(jié)點(diǎn)收到rdp數(shù)據(jù)包之后，進(jìn)入步驟(2)；

(1.2)、源節(jié)點(diǎn)等待路徑應(yīng)答rrp數(shù)據(jù)包，若在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)收到rrp數(shù)據(jù)包，則從rrp數(shù)據(jù)包中提取出有效傳輸路徑，檢查資源預(yù)留的有效性，若有效，則沿該有效傳輸路徑發(fā)送業(yè)務(wù)流f，否則，拒絕該業(yè)務(wù)流；若在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)未收到rrp數(shù)據(jù)包，則拒絕該業(yè)務(wù)流；

(2)、中間節(jié)點(diǎn)的步驟：

(2.1)、根據(jù)rdp數(shù)據(jù)包中的目的節(jié)點(diǎn)是否為本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)判斷本節(jié)點(diǎn)是否是業(yè)務(wù)流f的目的節(jié)點(diǎn)，如果是，則跳轉(zhuǎn)至步驟(3.1)執(zhí)行目的節(jié)點(diǎn)的步驟，如果不是，則認(rèn)為本節(jié)點(diǎn)為中間節(jié)點(diǎn)，進(jìn)入步驟(2.2)；

(2.2)、解析rdp數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容，通過(guò)是否收到過(guò)源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)三元組完全相同的rdp，檢測(cè)該rdp數(shù)據(jù)包是否重復(fù)數(shù)據(jù)包，若相同，則認(rèn)為收到了重復(fù)的rdp數(shù)據(jù)包，丟棄該rdp數(shù)據(jù)包，不做任何處理，否則，進(jìn)入步驟(2.3)；

(2.3)、計(jì)算該節(jié)點(diǎn)的最小帶寬資源數(shù)量需求進(jìn)入步驟(2.4)；

(2.4)、尋找所有滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路，并計(jì)算所述鏈路上的路由量度，將本節(jié)點(diǎn)號(hào)存入rdp數(shù)據(jù)包中預(yù)留的路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間，將相應(yīng)鏈路的路由量度存入路徑路由量度屬性記錄空間，變更rdp發(fā)送時(shí)間戳，更新rdp數(shù)據(jù)包，并將更新后的rdp數(shù)據(jù)包沿滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)至下一節(jié)點(diǎn)，下一節(jié)點(diǎn)收到rdp數(shù)據(jù)包之后，跳轉(zhuǎn)至步驟(2)，執(zhí)行中間節(jié)點(diǎn)的步驟，如果沒(méi)有一條滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路，則將該rdp數(shù)據(jù)包丟棄；

(2.5)、等待rrp數(shù)據(jù)包，當(dāng)該中間節(jié)點(diǎn)接收到rrp數(shù)據(jù)包時(shí)，說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)為業(yè)務(wù)流f的最終確定的有效路徑pf的組成節(jié)點(diǎn)，根據(jù)rrp數(shù)據(jù)包中記載的該節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的業(yè)務(wù)流帶寬需求，實(shí)施資源預(yù)留，并將該rrp數(shù)據(jù)包發(fā)送至有效路徑pf的上游鄰居節(jié)點(diǎn)，上游鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)其是源節(jié)點(diǎn)或者中間節(jié)點(diǎn)執(zhí)行相應(yīng)的步驟；

(3)、目的節(jié)點(diǎn)的步驟：

(3.1)、接收并存儲(chǔ)rdp數(shù)據(jù)包，提取一定時(shí)間范圍內(nèi)所有接收rdp數(shù)據(jù)包中的路由量度屬性，選擇路由量度屬性最大的rdp數(shù)據(jù)包，該rdp數(shù)據(jù)包中的路徑節(jié)點(diǎn)信息即為有效路徑pf，提取有效路徑pf及其相應(yīng)的路由量度屬性，生成rrp數(shù)據(jù)包，并根據(jù)rrp數(shù)據(jù)包中的路徑節(jié)點(diǎn)信息，發(fā)送給有效路徑pf的上游節(jié)點(diǎn)，上游鄰居節(jié)點(diǎn)根據(jù)其是源節(jié)點(diǎn)或者中間節(jié)點(diǎn)執(zhí)行相應(yīng)的步驟。

所述步驟(3.1)中一定時(shí)間范圍設(shè)置為源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的基準(zhǔn)路徑延時(shí)的2倍以上。

步驟(2.2)采用時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法尋找所有滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路并計(jì)算所述鏈路上的路由量度，具體為：當(dāng)節(jié)點(diǎn)為路徑pf上的第k個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，k≥1，針對(duì)第k個(gè)節(jié)點(diǎn)到其鄰居節(jié)點(diǎn)的每一條鏈路e作如下處理：

(2.2.1)、判斷從第k個(gè)節(jié)點(diǎn)到其鄰居節(jié)點(diǎn)的鏈路e是否滿足第一路徑剪枝葉約束其中，表示當(dāng)前時(shí)刻前k-1個(gè)鏈路上的最小剩余帶寬，表示當(dāng)前時(shí)刻第k個(gè)節(jié)點(diǎn)上的最小剩余帶寬，當(dāng)k＝1時(shí)，等于業(yè)務(wù)流帶寬需求值，如果不滿足，結(jié)束，如果滿足，則進(jìn)入步驟(2.2.2)；

(2.2.2)、計(jì)算鏈路e相對(duì)于路徑p^f的時(shí)延約束可靠性參數(shù)

(2.2.3)、根據(jù)時(shí)延約束可靠性參數(shù)計(jì)算業(yè)務(wù)流f在鏈路e上的路由量度并檢查鏈路e是否滿足第二路徑剪枝約束：若不滿足，則結(jié)束，否則，認(rèn)為鏈路e為滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路，該鏈路上的路由量度為

路徑pf上的第k個(gè)節(jié)點(diǎn)的最小帶寬資源數(shù)量需求根據(jù)如下公式計(jì)算：

式中，σf表示業(yè)務(wù)流f的最大突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；ρf表示業(yè)務(wù)流f的平均到達(dá)速率；表示業(yè)務(wù)流f的最大包長(zhǎng)度，df為業(yè)務(wù)流f端到端的時(shí)延約束閾值，為根據(jù)當(dāng)前時(shí)間與rdp發(fā)送時(shí)間戳之差；k表示節(jié)點(diǎn)序號(hào)，源節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)為k＝1，當(dāng)k＝1時(shí)，為業(yè)務(wù)流帶寬需求。

所述步驟(2.2.2)中計(jì)算鏈路e相對(duì)于路徑pf的時(shí)延約束可靠性參數(shù)其中，表示鏈路e在內(nèi)持續(xù)保持連通的概率；表示在持續(xù)連接的條件下，鏈路e在內(nèi)為業(yè)務(wù)流f提供的帶寬資源持續(xù)大于g*(pf)的概率。

所述(2.2.3)業(yè)務(wù)流f在鏈路e上的路由量度的計(jì)算公式為：

式中，是pf上前k-1個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈路e'的業(yè)務(wù)流f的路由量度，ωf為業(yè)務(wù)流f的qos優(yōu)先級(jí)權(quán)重，取值范圍為[0,1]，表示路徑pf上前經(jīng)過(guò)k-1個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈路的可靠性參數(shù)乘積，ωi為業(yè)務(wù)流i的qos優(yōu)先級(jí)權(quán)重，取值范圍為[0,1]，ξ為定義在[0,1]范圍內(nèi)的干擾加權(quán)參數(shù)，i為通過(guò)鏈路e的所有n條業(yè)務(wù)流中某條業(yè)務(wù)流的編號(hào)，表示第i個(gè)業(yè)務(wù)流的經(jīng)過(guò)鏈路e時(shí)的可靠性參數(shù)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比有益效果為：

(1)、本發(fā)明通過(guò)建立使時(shí)延約束網(wǎng)絡(luò)效益期望最大化的傳輸路徑，在低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)環(huán)境下，提高所選路徑持續(xù)滿足傳輸業(yè)務(wù)流時(shí)延約束的概率，從而提高網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)聚合業(yè)務(wù)流的總體效益；

(2)、本發(fā)明根據(jù)低軌道衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)特殊的鏈路動(dòng)態(tài)特性，建立路徑時(shí)延約束可靠性評(píng)估模型，評(píng)估新路徑的時(shí)延約束可靠性以及與當(dāng)前路徑時(shí)延約束qos的可靠性干擾關(guān)系；

(3)、本發(fā)明借鑒自干擾系統(tǒng)容量?jī)?yōu)化的思想，基于路徑時(shí)延約束可靠性參數(shù)建立當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)效用期望最大化的路徑優(yōu)化目標(biāo)，使路徑選擇同時(shí)考慮呼叫業(yè)務(wù)流的時(shí)延約束服務(wù)質(zhì)量與其對(duì)在網(wǎng)業(yè)務(wù)流時(shí)延約束服務(wù)質(zhì)量導(dǎo)致的干擾，綜合衡量所選路徑對(duì)網(wǎng)絡(luò)效益的作用，以最大化滿足時(shí)延約束qos的網(wǎng)絡(luò)效益為準(zhǔn)則，均衡網(wǎng)絡(luò)流量分布；

(4)、本發(fā)明設(shè)置路徑準(zhǔn)入控制準(zhǔn)則，適度控制網(wǎng)絡(luò)鏈路流量水平，從而在動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中保護(hù)網(wǎng)絡(luò)總體效益，若經(jīng)評(píng)估呼叫業(yè)務(wù)流使用某路徑將導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效用期望下降，則認(rèn)為使用該路徑可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)損失大于收益，在路徑搜索過(guò)程排除該路徑；

(5)、本發(fā)明采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)常用的反應(yīng)式洪泛路由策略，以減小網(wǎng)絡(luò)鏈路qos狀態(tài)信息更新的開(kāi)銷(xiāo)并提高鏈路狀態(tài)信息的準(zhǔn)確性。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明低軌信息網(wǎng)的最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益時(shí)延約束路由方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

本發(fā)明提供了一種低軌信息網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益時(shí)延約束路由方法，該方法基于rsvp流聚合服務(wù)模型，通過(guò)建立使時(shí)延約束網(wǎng)絡(luò)效益期望最大化的傳輸路徑，在低軌衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)環(huán)境下，提高所選路徑持續(xù)滿足傳輸業(yè)務(wù)流時(shí)延約束的概率，從而提高網(wǎng)絡(luò)承載實(shí)時(shí)聚合業(yè)務(wù)流的總體效益。

下面介紹源節(jié)點(diǎn)的步驟、中間節(jié)點(diǎn)的步驟和目的節(jié)點(diǎn)的步驟。

1、源節(jié)點(diǎn)

業(yè)務(wù)流f的接入衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)為源節(jié)點(diǎn)，當(dāng)源節(jié)點(diǎn)收到業(yè)務(wù)流f路徑請(qǐng)求信息后，將：

(1.1)生成rdp數(shù)據(jù)包

rdp(routedetectingpacket)表示路徑探測(cè)數(shù)據(jù)包，所述rdp數(shù)據(jù)包包括源節(jié)點(diǎn)，目的節(jié)點(diǎn)，業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)f、rdp發(fā)送時(shí)間戳、業(yè)務(wù)流信息chf，業(yè)務(wù)流帶寬需求信息，路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間及路徑路由量度屬性記錄空間，其中，為業(yè)務(wù)流f參數(shù)組，用于描述實(shí)時(shí)聚合業(yè)務(wù)流，其中表示業(yè)務(wù)流f預(yù)設(shè)的傳輸起始時(shí)間；af(τf)表示業(yè)務(wù)流f持續(xù)時(shí)間分布函數(shù)，τf表示業(yè)務(wù)流的持續(xù)時(shí)間；σf表示業(yè)務(wù)流f的最大突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度；ρf表示業(yè)務(wù)流f的平均到達(dá)速率；表示業(yè)務(wù)流f的最大包長(zhǎng)度。

源節(jié)點(diǎn)接收到業(yè)務(wù)流f的路徑請(qǐng)求信息后，從路徑請(qǐng)求信息中提取出源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)流標(biāo)識(shí)f、業(yè)務(wù)流信息chf、業(yè)務(wù)流帶寬需求信息，增加rdp發(fā)送時(shí)間戳，所述rdp發(fā)送時(shí)間戳為當(dāng)前全網(wǎng)統(tǒng)一時(shí)間，預(yù)留路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間及路徑路由量度屬性記錄空間，生成rdp數(shù)據(jù)包。所述業(yè)務(wù)流信息chf和rdp數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)格式分別見(jiàn)表1和表2：

表1業(yè)務(wù)流信息chf

表2rdp數(shù)據(jù)包

上表中，rdp發(fā)送時(shí)間戳為發(fā)送該rdp數(shù)據(jù)包時(shí)的全網(wǎng)統(tǒng)一時(shí)間，源節(jié)點(diǎn)端預(yù)留的路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間及路徑路由量度屬性記錄空間為固定字0xff。

(1.2)、通過(guò)源節(jié)點(diǎn)每個(gè)鄰居鏈路，將rdp數(shù)據(jù)包發(fā)到鄰居節(jié)點(diǎn)上；

(1.3)、啟動(dòng)該業(yè)務(wù)對(duì)應(yīng)的rdp定時(shí)器，等待rrp數(shù)據(jù)包，針對(duì)源節(jié)點(diǎn)y、業(yè)務(wù)f的定時(shí)器記為定時(shí)器yf，定時(shí)器設(shè)定的時(shí)間為經(jīng)驗(yàn)參數(shù)，一般通過(guò)實(shí)際測(cè)量一條消息從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的時(shí)間得到。若在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)收到rrp數(shù)據(jù)包，則從rrp數(shù)據(jù)包中提取出有效傳輸路徑，檢查資源預(yù)留的有效性，若有效，則業(yè)務(wù)路徑建立，開(kāi)始沿已建立的有效傳輸路徑發(fā)送業(yè)務(wù)流f，否則，拒絕該業(yè)務(wù)流，不作任何處理；若在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)(即定時(shí)器yf超時(shí)前)沒(méi)有收到rrp數(shù)據(jù)包，則拒絕該業(yè)務(wù)流，不作任何處理。

所述rrp(routerespondingpacket)表示路徑應(yīng)答數(shù)據(jù)包。rrp數(shù)據(jù)包的格式見(jiàn)表3：

表3rrp數(shù)據(jù)包

上表中，所述路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間：依次存儲(chǔ)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)有效路徑上的所有節(jié)點(diǎn)的編號(hào)；路徑路由量度屬性記錄空間：與路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間對(duì)應(yīng)，用來(lái)依次存儲(chǔ)從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)有效路徑上的所有節(jié)點(diǎn)路由度量屬性。

源節(jié)點(diǎn)通過(guò)如下方式檢查資源預(yù)留的有效性：首先，從rrp數(shù)據(jù)包業(yè)務(wù)流帶寬需求空間提取源節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的預(yù)留帶寬，判斷預(yù)留帶寬是否超過(guò)業(yè)務(wù)流帶寬需求，超過(guò)了，則認(rèn)為資源預(yù)留有效，否則，資源預(yù)留無(wú)效。

2.中間節(jié)點(diǎn)

當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星路由節(jié)點(diǎn)n收到rdp數(shù)據(jù)包，首先，該節(jié)點(diǎn)會(huì)執(zhí)行如下步驟：

(2.1)、根據(jù)rdp數(shù)據(jù)包中的目的節(jié)點(diǎn)是否為本節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)來(lái)判斷本節(jié)點(diǎn)是否是業(yè)務(wù)流f的目的節(jié)點(diǎn)，如果是，則跳轉(zhuǎn)至步驟(3.1)執(zhí)行目的節(jié)點(diǎn)的步驟，如果不是，則認(rèn)為本節(jié)點(diǎn)為中間節(jié)點(diǎn)，執(zhí)行步驟(2.2)；

(2.2)、解析rdp數(shù)據(jù)包中的內(nèi)容，通過(guò)是否收到過(guò)源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)三元組完全相同的rdp，檢測(cè)該rdp數(shù)據(jù)包是否重復(fù)數(shù)據(jù)包，若相同，則認(rèn)為收到了重復(fù)的rdp數(shù)據(jù)包，丟棄該rdp數(shù)據(jù)包，不做任何處理，否則，執(zhí)行步驟(2.3)；

(2.3)、計(jì)算該節(jié)點(diǎn)的最小帶寬資源數(shù)量需求

一般情況下，整個(gè)路徑pf上的最小帶寬資源數(shù)量需求g*(pf)，計(jì)算公式為：

式中：σf表示業(yè)務(wù)流f的最大突發(fā)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，ρf表示業(yè)務(wù)流f的平均到達(dá)速率，表示業(yè)務(wù)流f的最大包長(zhǎng)度，kf為傳輸路徑pf總跳數(shù)，指一共有多少跳，如cba有2跳，dprop(pf)為沿路徑pf將rdp數(shù)據(jù)包從源節(jié)點(diǎn)發(fā)送到目的節(jié)點(diǎn)的路徑傳播時(shí)延，df為業(yè)務(wù)流f端到端的時(shí)延約束閾值，所述時(shí)延約束閾值由數(shù)據(jù)流類(lèi)型確定，整網(wǎng)一種類(lèi)型的信息用一個(gè)閾值，如：語(yǔ)音業(yè)務(wù)：50ms；短信業(yè)務(wù)：10s。

以路徑pf中的第k個(gè)節(jié)點(diǎn)為例，因路徑pf當(dāng)前僅能獲知前k個(gè)節(jié)點(diǎn)，算法中使用近似替代pf，則路徑pf上的最小帶寬資源數(shù)量需求近似值為：

式中，σf、ρf、為該業(yè)務(wù)f的chf定義，df為業(yè)務(wù)流f端到端的時(shí)延約束閾值，為根據(jù)當(dāng)前時(shí)間與rdp發(fā)送時(shí)間戳之差。k表示節(jié)點(diǎn)序號(hào)，源節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)為k＝1，當(dāng)k＝1時(shí)，為業(yè)務(wù)流帶寬需求。

(2.4)、采用時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法，尋找所有滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路，并計(jì)算所述鏈路上的路由量度，將本節(jié)點(diǎn)號(hào)存入rdp數(shù)據(jù)包中預(yù)留的路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間，將相應(yīng)鏈路的路由量度存入路徑路由量度屬性記錄空間，變更rdp發(fā)送時(shí)間戳，更新rdp數(shù)據(jù)包，并將更新后的rdp數(shù)據(jù)包沿滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路轉(zhuǎn)發(fā)至下一節(jié)點(diǎn)，如果沒(méi)有一條滿足時(shí)延約束最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)效益路由算法的鏈路，則將該rdp數(shù)據(jù)包丟棄，具體為：

(2.4.1)、判斷從第k個(gè)節(jié)點(diǎn)到其鄰居節(jié)點(diǎn)的鏈路e是否滿足第一路徑剪枝葉約束其中，表示當(dāng)前時(shí)刻前k-1個(gè)鏈路上的最小剩余帶寬，表示當(dāng)前時(shí)刻第k個(gè)節(jié)點(diǎn)上的最小剩余帶寬，路由器上直接獲取，當(dāng)k＝1時(shí)，忽略項(xiàng)，保留項(xiàng)，就是源節(jié)點(diǎn)的最小剩余帶寬，其值等于業(yè)務(wù)流帶寬需求值，如果不滿足，結(jié)束，如果滿足，則進(jìn)入步驟(2.4.2)；

(2.4.2)、計(jì)算鏈路e相對(duì)于路徑pf的時(shí)延約束可靠性參數(shù)

鏈路e相對(duì)于路徑pf的時(shí)延約束可靠性參數(shù)其中，表示鏈路e在內(nèi)持續(xù)保持連通的概率；表示在持續(xù)連接的條件下，鏈路e在內(nèi)為業(yè)務(wù)流f提供的帶寬資源持續(xù)大于g*(pf)的概率。

這里定義：在t時(shí)刻，設(shè)路徑pf其它參數(shù)保持不變，鏈路e可在時(shí)間區(qū)間內(nèi)持續(xù)保證業(yè)務(wù)流f的端到端時(shí)延小于時(shí)延閾值df的概率，稱為鏈路e相對(duì)于路徑pf的時(shí)延約束可靠性參數(shù)，表示為其中，表示鏈路e在內(nèi)持續(xù)保持連通的概率；表示在持續(xù)連接的條件下，鏈路e在內(nèi)為業(yè)務(wù)流f提供的帶寬資源持續(xù)大于g*(pf)的概率。t為當(dāng)前時(shí)刻，表示業(yè)務(wù)流f的傳輸起始時(shí)間，τf業(yè)務(wù)流的持續(xù)時(shí)間。

基于該節(jié)點(diǎn)長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)鏈路接通持續(xù)時(shí)間的歷史參數(shù)計(jì)算得到，對(duì)于地面網(wǎng)絡(luò)而言，為1，對(duì)于低軌信息網(wǎng)絡(luò)而言，可以通過(guò)統(tǒng)一約定時(shí)間內(nèi)的接通率來(lái)?yè)Q算，假如24小時(shí)內(nèi)有0.5小時(shí)是不連通的，

根據(jù)該鏈路上所有業(yè)務(wù)流i∈γe流特性參數(shù)和業(yè)務(wù)流f的業(yè)務(wù)流信息統(tǒng)計(jì)得出，γe為所有通過(guò)鏈路e的業(yè)務(wù)流的集合。

一般鏈路e上有多條業(yè)務(wù)流，根據(jù)中心極限定理，多業(yè)務(wù)流疊加后服從正態(tài)分布，根據(jù)業(yè)務(wù)流參數(shù)比較容易計(jì)算該正態(tài)分布的均值和方差，根據(jù)正態(tài)分布表也較易查得其累計(jì)分布大于某個(gè)值的概率，從而得到

(2.4.3)、根據(jù)時(shí)延約束可靠性參數(shù)計(jì)算業(yè)務(wù)流f在鏈路e上的路由量度

路由量度u^f(pf)為業(yè)務(wù)流經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸所形成的效益函數(shù)，該函數(shù)表達(dá)了業(yè)務(wù)流f經(jīng)路徑pf在網(wǎng)絡(luò)中傳輸所形成的網(wǎng)絡(luò)效益。

業(yè)務(wù)流f在鏈路e上的路由量度定義為選擇鏈路e作為pf的第k跳路徑所導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)效益期望的變化值。其計(jì)算公式為：

式中，是pf上前k-1個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈路e'的業(yè)務(wù)流f的路由量度，ωf為業(yè)務(wù)流f的qos優(yōu)先級(jí)權(quán)重，取值范圍為[0,1]，表示路徑pf上前經(jīng)過(guò)k-1個(gè)節(jié)點(diǎn)鏈路的可靠性參數(shù)乘積，ωi為業(yè)務(wù)流i的qos優(yōu)先級(jí)權(quán)重，取值范圍為[0,1]，ξ為定義在[0,1]范圍內(nèi)的干擾加權(quán)參數(shù)，i為通過(guò)鏈路e的所有n條業(yè)務(wù)流中某條業(yè)務(wù)流的編號(hào)，表示第i個(gè)業(yè)務(wù)流的經(jīng)過(guò)鏈路e時(shí)的可靠性參數(shù)。

(2.4.4)、檢查鏈路e是否滿足第二路徑剪枝約束：若不滿足約束，結(jié)束，否則，步驟(2.4.3)計(jì)算得到的鏈路e上的路由量度即為

(2.4.5)、將本節(jié)點(diǎn)存入rdp數(shù)據(jù)包中預(yù)留的路徑節(jié)點(diǎn)記錄空間，將鏈路e的路由量度存入路徑路由量度屬性記錄空間，更新rdp數(shù)據(jù)包，并將rdp沿鏈路e轉(zhuǎn)發(fā)到鏈路e另一端的鄰居節(jié)點(diǎn)。

(2.5)、等待rrp數(shù)據(jù)包，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星路由節(jié)點(diǎn)n收到rrp數(shù)據(jù)包后，說(shuō)明該節(jié)點(diǎn)作為業(yè)務(wù)流f的路徑pf的組成節(jié)點(diǎn)，這時(shí)，節(jié)點(diǎn)將實(shí)施資源預(yù)留(實(shí)際預(yù)留資源可小于業(yè)務(wù)流帶寬需求，但應(yīng)大于)，將實(shí)際預(yù)留的資源存入rrp中的業(yè)務(wù)流帶寬需求條目，轉(zhuǎn)發(fā)rrp數(shù)據(jù)包至pf的上游鄰居節(jié)點(diǎn)。

(3)、目的節(jié)點(diǎn)的步驟：

(3.1)、接收到源節(jié)點(diǎn)、目的節(jié)點(diǎn)、業(yè)務(wù)標(biāo)識(shí)三元組標(biāo)識(shí)的第一個(gè)rdp數(shù)據(jù)包時(shí)，開(kāi)始啟動(dòng)定時(shí)器df，在定時(shí)器df計(jì)時(shí)時(shí)間內(nèi)，收到的rdp數(shù)據(jù)包中存儲(chǔ)的路徑即為滿足路由約束的有效路徑，且該rdp包中的路徑路由量度即為整條路徑的最優(yōu)化量度，存儲(chǔ)接收到的rdp數(shù)據(jù)包，直到定時(shí)器df超時(shí)，丟棄后續(xù)收到的所有該標(biāo)識(shí)的rdp數(shù)據(jù)包，進(jìn)入步驟(3.2)，所述定時(shí)器df的超時(shí)時(shí)間設(shè)置源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn)的基準(zhǔn)路徑延時(shí)的2倍以上，所述基準(zhǔn)路徑延時(shí)通過(guò)測(cè)試得到。

(3.2)、提取所有接收rdp數(shù)據(jù)包中的路由量度屬性，從存儲(chǔ)單元中選擇路由量度屬性最大的rdp數(shù)據(jù)包，所述路由量度屬性最大的rdp數(shù)據(jù)包通過(guò)比較存儲(chǔ)單元中每個(gè)rdp數(shù)據(jù)包中的路由量度屬性最小值確定，即路由量度屬性最小值最大的rdp數(shù)據(jù)包中的路徑節(jié)點(diǎn)信息為有效路徑pf，生成rrp數(shù)據(jù)包，沿該路徑的反向路徑實(shí)施路徑確認(rèn)及資源預(yù)留，并根據(jù)rdp數(shù)據(jù)包中的路徑節(jié)點(diǎn)信息，發(fā)送給有效路徑pf的上游節(jié)點(diǎn)。生成rrp數(shù)據(jù)包。

本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。