канд. техн. наук, ст. науч. сотр.
Senior Researcher
Сети связи в космических системах, предполагающих использование группировок спутников, являются DTNсетями (Delay and Disruption Tolerant Networks). Установление каналов связей в космических сетях связи обладает определенной спецификой: каналы связи могут планироваться. В связи с этим в качестве наиболее перспективного решения задачи маршрутизации данных рассматривается CGR-подход (Contact Graph Routing). В основе этого подхода с учетом указанной специфики лежит расчет плана контактов. На основе этого плана в узлах сети рассчитываются графы контактов, которые используются для поиска кратчайших маршрутов передачи данных.
В данной статье в качестве модификации данного подхода предлагаются два взаимосвязанных решения: поиск маршрутов на основе плана контактов, т. е. без расчета и использования графа контактов, и адаптивный метод поиска необходимой для маршрутизации совокупности кратчайших маршрутов. Суть первого решения состоит в следующем. В стандартном варианте CGR-подхода вершины графа соответствуют планируемым контактам между узлами сети, а ребра — процессам хранения данных в узлах сети. В отличие от этого в предлагаемом варианте вершины графа соответствуют узлам сети, а ребра графа и вес ребер графа определяются динамически, в процессе поиска кратчайших маршрутов. В основе второго решения вводится понятие фронта планирования, под которым понимается список контактов. Искомые маршруты разбиваются на определенное число пулов. В каждом пуле объединяются маршруты, в которых используется определенный контакт из фронта планирования. Фронт планирования обновляется в двух случаях. В случае изменения топологии сети происходит замещение использованных или не установленных контактов последующими контактами с теми же самыми узлами сети, ближайшими по времени. В случае роста трафика сообщений выполняется определенное расширение фронта планирования и используются дополнительные пулы маршрутов. В заключении статьи приводится описание и обоснование ожидаемых преимуществ предложенного подхода.
Communication networks in space systems involving the use of satellite constellations are DTN networks (Delay and Disruption Tolerant Networks). The establishment of communication channels in space communication networks has certain specifics: communication channels can be planned. In this regard, the CGR approach (Contact Graph Routing) is considered as the most promising solution to the problem of data routing. At the basis of this approach, taking into account this specificity, the calculation of the contact plan is considered. On the basis of this plan in the network nodes contact graphs are calculated, which are used to search the shortest data transmission routes. The paper proposes two interrelated solutions as a modification of this approach: the route search based on the contact plan, i.e. without calculation and use of the contact graph, and an adaptive method of finding the set of shortest routes required for routing. The essence of the first solution is as follows. In the standard CGR approach, the graph vertices correspond to the planned contacts between the network nodes, and the edges correspond to the data storage processes in the network nodes. In contrast, in the proposed approach, the vertices of the graph correspond to the nodes of the network, and the edges of the graph and their weight are determined dynamically, in the process of finding the shortest routes. The second solution is based on the concept of the planning front, which means a list of the closest contacts in time. The required routes are divided into a certain number of pools. Each pool combines the routes that use the specified contact from the planning front. The planning front is updated in two cases. If the network topology changes, the completed or not established contacts are replaced by subsequent ones with the same network nodes that are closest in time. If message traffic grows, a certain extension of the planning front and the use of additional route pools are performed. The article concludes with a description and justification of the expected advantages of the proposed approach.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.