[发明专利]基于临空信息网的时延约束路由方法及装置

说明书

本发明提供一种基于临空信息网的时延约束路由方法及装置，根据网络中各节点之间的连接信息或距离信息，确定第一集合，第一集合中包括至少一个备选路径的路由信息，路由信息包括备选路径对应的备选节点；针对第一集合中的每个备选路径，根据备选路径对应的综合时延，以及当前节点与备选节点之间链路的丢包率，获取备选路径对应的时延因子；将第一集合中时延因子最小的备选路径对应的备选节点，作为当前节点的下一跳节点，将当前节点的待发送数据发送给备选节点。由于在选择备选节点时，考虑了备选路径的综合时延以及当前节点与备选节点之间的链路丢包率，能够保证最终选择的路径为时延较小且链路稳定的路径，从而改善网络的投递率和端到端的时延。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于临空信息网的时延约束路由方法及装置。

背景技术

在一些特定网络环境下，会经常出现网络断开的现象，导致不能确保数据端到端的传输，这类网络被称为时延容忍网络(Delay Tolerant Networks，DTN)。DTN网络通常具有高动态性的特点，例如：临空信息网属于一种典型的DTN网络，用于对列车进行实时监控和预警的天临空地车一体化网络。

临空信息网包括浮空器、无人机、地面中心三类节点。其中，地面中心和浮空器为静态节点，地面中心为设置于地面的控制中心，浮空器可以设置于20km高度的空中。无人机节点为高动态节点，其运行轨迹与列车的运行轨迹一致。无人机节点实现对列车进行信息采集和探测的任务，并将采集的数据直接发送到地面中心节点，或者，通过一个或多个中继节点转发到地面中心节点。其中，中继节点可以为浮空器节点或者其他无人机节点。

由于临空信息网的高动态性会造成网络拓扑变化频繁，使得传统网络的路由方法无法适用于临空信息网。相关技术中，可以采用接触图路由(Contact Graph Routing，CGR)算法来计算路由。CGR算法中，由当前节点确定下一跳节点时，首先根据网络中节点之间的连接信息确定出若干个备选节点，然后选择对应的路径最短的备选节点作为下一跳节点进行数据转发。

然而，由于临空信息网中浮空器节点覆盖范围很大，与其他节点连接机会多且连接稳定，采用上述的CGR算法确定路由时，会使得很多数据在浮空器节点进行排队转发，导致数据转发时延较大。

发明内容

本发明提供一种基于临空信息网的时延约束路由方法及装置，根据预知的节点之间的连接信息计算路由，通过预估对多条备选路径的时延因子，选择时延因子最短的备选路径，从而可以降低网络的传输时延。

第一方面，本发明提供的基于临空信息网的时延约束路由方法，包括：

根据网络中各节点之间的连接信息或距离信息，确定第一集合，所述第一集合中包括至少一个备选路径的路由信息，所述路由信息包括所述备选路径对应的备选节点；其中，每个所述备选路径用于指示由当前节点通往目标节点的一条路径，所述备选节点用于指示所述备选路径中当前节点的下一跳节点；

针对所述第一集合中的每个所述备选路径，根据所述备选路径对应的综合时延，以及当前节点与备选节点之间链路的丢包率，获取所述备选路径对应的时延因子；

将所述第一集合中时延因子最小的备选路径对应的备选节点，作为当前节点的下一跳节点，将当前节点的待发送数据发送给所述备选节点。

可选的，所述备选路径的综合时延包括下述时延中的一种或其组合：传输时延、等待时延和排队时延；

其中，所述传输时延用于指示待发送数据从当前节点沿所述备选路径发送至目标节点所需的传输时间；所述等待时延用于指示当前节点向所述备选路径中的备选节点转发数据之前所需的等待时间；所述排队时延用于指示当前节点向所述备选路径中的备选节点转发数据时所需的排队时间。

可选的，所述获取所述备选路径对应的时延因子之前，还包括：

预测当前节点与备选节点之间链路的缓存数据量；