[發(fā)明專利]負載感知緩存受限斷續(xù)連通的衛(wèi)星網(wǎng)絡路由方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710049029.2
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN106888492B
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發(fā)明（設計）人: 李紅艷;林丙;李建東;盛敏;張琰;王璽鈞;何潤滋
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04W40/12
• 分類號: H04W40/12;H04W40/24
• 代理公司: 陜西電子工業(yè)專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.負載感知緩存受限斷續(xù)連通的衛(wèi)星網(wǎng)絡路由方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)初始化：設置全網(wǎng)節(jié)點路由表中的業(yè)務排隊時延為0，并全網(wǎng)同步預先生成接觸計劃；

(2)判斷是否收到其他網(wǎng)絡節(jié)點的路由表更新信息：如果是，則更新路由表，執(zhí)行步驟(3)；否則，直接執(zhí)行步驟(3)；

(3)判斷是否存在需要傳輸?shù)腂undle包：如果是，則執(zhí)行步驟(4)；否則，返回步驟(2)；

(4)判斷接收到的Bundle包是否為轉(zhuǎn)發(fā)包：如果是，則根據(jù)路由表直接轉(zhuǎn)發(fā)，返回步驟(2)；否則，設置本節(jié)點為Bundle包的源節(jié)點A,并根據(jù)Bundle包的目的節(jié)點D，Bundle包的大小z及本節(jié)點傳輸Bundle包的時間A_arr計算最小時延路由，執(zhí)行步驟(5)

(5)計算最小時延路由：

(5a)初始化：設置標記節(jié)點集合S為空，待標記節(jié)點集合U存儲所有網(wǎng)絡節(jié)點；將節(jié)點A加入標記節(jié)點集合S中，并將其從待標記節(jié)點集合U中刪除，設置節(jié)點A為新標記節(jié)點X；

(5b)計算新標記節(jié)點X到待標記節(jié)點集合U中每一個節(jié)點N的鏈路代價w_XN：

(5b1)判斷待標記節(jié)點集合U中是否存在未計算鏈路代價w_XN的節(jié)點N：如果是，則執(zhí)行步驟(5b2)；否則，執(zhí)行步驟(5c)；

(5b2)判斷接觸鏈路XN是否存在：如果不存在，則設置鏈路代價w_XN為無窮大，返回步驟(5b1)；否則，執(zhí)行步驟(5b3)；

(5b3)根據(jù)接觸鏈路XN的排隊業(yè)務時延q_XN和節(jié)點X接收到Bundle包的時間X_arr計算節(jié)點X傳輸Bundle包的開始時間t：

其中，為接觸鏈路XN第m條接觸信息的開始時間，為接觸鏈路XN第m條接觸信息的終止時間，為接觸鏈路XN第n條接觸信息的終止時間，為接觸鏈路XN第n+1條接觸信息的開始時間，為接觸鏈路XN第n+1條接觸信息的終止時間；

(5b4)根據(jù)節(jié)點X傳輸Bundle包的開始時間t和Bundle包的大小z計算鏈路代價w_XN：

(5b4a)假設t在接觸鏈路XN的第m條接觸信息的連通時間段內(nèi)，設置接觸鏈路XN當前選擇的接觸信息C_XN為接觸信息C_XN的開始時間t_st為t；

(5b4b)計算接觸信息C_XN的剩余容量R，計算公式為：

其中，v_XN(t)為接觸鏈路XN在t時刻的傳輸速率，t_ed為接觸信息C_XN的終止時間；

(5b4c)判斷R是否小于z：如果是，則更新z＝z-R，m＝m+1，設置接觸鏈路XN當前選擇的接觸信息C_XN為返回步驟(5b4b)；否則，執(zhí)行步驟(5b4d)；

(5b4d)根據(jù)公式w_XN＝t_st+z/v_XN計算鏈路代價w_XN；

(5b5)根據(jù)鏈路XN的鏈路代價w_XN判斷節(jié)點N是否緩存受限：如果是，則設置鏈路XN的鏈路代價w_XN為無窮大，返回步驟(5b1)；否則，直接返回步驟(5b1)；

所述判斷節(jié)點N是否緩存受限，其實現(xiàn)如下：

首先計算在時間w_XN時節(jié)點N每條接觸鏈路NL的排隊業(yè)務大小Q_NL，其計算公式為：

其中，q_NL為接觸鏈路NL的排隊業(yè)務時延，v_XN(t)為接觸鏈路NL在t時刻的傳輸速率；

然后，計算在時間w_XN時節(jié)點N緩存業(yè)務大小Q_N，其計算公式為：

其中，節(jié)點集合V為節(jié)點N的鄰居節(jié)點集合，節(jié)點L屬于節(jié)點集合V；

最后，判斷Q_N+z≤Buf_N是否成立：如果成立，則說明節(jié)點N緩存不受限；否則，說明緩存受限,其中Buf_N為節(jié)點N的緩存大小；

(5c)從待標記節(jié)點集合U中選擇鏈路代價w_XN最小的節(jié)點N，并將其從待標記節(jié)點集合U中刪除，將其加入標記節(jié)點集合S中；

(5d)判斷節(jié)點N是否為目的節(jié)點D：如果是，則記錄已經(jīng)計算得到的最小時延路由，更新最小時延路由所經(jīng)過的接觸鏈路XN的業(yè)務排隊時延q_XN＝w_XN，更新路由表并重置接觸鏈路XN的鏈路代價w_XN為0，執(zhí)行步驟(6)；否則，設置節(jié)點N為新標識節(jié)點X，節(jié)點X接收到Bundle包的時間X_arr為w_XN，返回步驟(5b)；

(6)本節(jié)點根據(jù)路由表轉(zhuǎn)發(fā)Bundle包，并向其他節(jié)點發(fā)送更新的路由表，返回步驟(2)。