【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及路由搜索算法领域，尤其涉及一种适用于星地网络的分布式路由搜索算法。
技术介绍
1、实际生活中，每时每刻都有着大量的通信需求，这些通信任务需要通过庞大的卫星通信网络传送至特定的接收端。由于星上传输与地面传输的显著差异，星上传输采用不同路由方案，根据决策方式的不同，将卫星路由分成集中式路由、分布式路由和混合式路由。分布式路由不依赖于中心控制器，将路由决策分散到每个卫星节点，每个卫星节点通过与周围卫星节点之间的信息交流获取链路状态信息和网络拓扑结构，找到数据包传输的最小网格，数据包的路由在最小网格中搜索。
2、路由搜索常用的方法有a*、模拟退火等启发式算法，由于缺乏整个网络的全局信息，分布式路由可能会陷入局部最优解，得到的路由不是全局最优，造成资源浪费。同时分布式路由的设计没有考虑到卫星的临时链路，因为临时链路的通信状态判断需要卫星之间频繁交换信息以感知局部网络的变化，这将增加通信控制开销。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，通过在路由首跳节点考虑临时链路大大降低通信任务的传输距离，极大提高通信质量。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种适用于星地网络的半分布式路由搜索，其特征在于，半分布式路由搜索包括以下步骤：
3、s1、检测卫星临时链路的通断情况；
4、s2、选择第一跳节点，构建最小跳数网格；
5、s3、建立优先级评价机制，并根据优先级评价机制评估下两跳节点；
6、s4、更新当前节点位置，进行下一轮寻路，直至到达接收终端。
7、优选地，所述卫星临时链路的通断检测方式为：根据存储在卫星上的链路通断时刻表建立当前时刻的可见性列表，获取可见的卫星节点编号，当前时刻可见卫星之间可以形成稳定的通信链路。
8、优选地，选择所述第一跳节点的方式为：遍历所有可以选择的第一跳节点，以第一跳节点为起点，根据星地网络网状拓扑结构的特点，建立最小跳数网格，选出其中最小的网格，将其起始节点作为第一跳节点。
9、优选地，构建所述最小跳数网络的方式为：采用虚拟拓扑方法，在离散的时间点将真实的卫星网络建模或静态网状结构的拓扑图，根据起点和终点在网状拓扑中构建出的最小网格区域即为最小跳数网络。
10、优选地，所述优先级评价机制为：考察两跳节点来扩展分流视野并弱化局部最优问题，利用链路负载和节点负载构造辅助节点选择的优先级评价函数，通过综合评估链路的传输压力和卫星上的时频资源利用情况，实现对链路拥塞状态和节点传输能力的度量。
11、优选地，所述链路负载为：星地链路上正在传输和等待传输的资源块数目；通过依据链路负载和平均链路负载设定的拥塞判断阈值评估链路的拥塞状态，链路拥塞状态可以看作节点负载的加权系数；所述节点负载为：一段时间内卫星剩余时频资源占总时频资源的比例
12、本专利技术的有益效果是：
13、(1)本专利技术在进行动态拓扑静态化时，不仅存储了卫星网络中的永久链路，还考虑了卫星网络中的临时链路；临时链路增加了解空间的大小，提供了开销更少的通信任务传输路由。
14、(2)本专利技术将负载均衡的作用范围扩大至两跳，在最小跳数网格中以两跳为单位确定动态路由节点，弱化分布式路由的局部最优问题，在小幅度增加通信开销的前提下取得更好的算法效果。
15、(3)本专利技术利用节点负载和链路负载构造出辅助节点选择的优先级评价函数，通过综合评估链路的传输压力和卫星上时频资源利用情况实现对链路拥塞状态和节点传输能力的度量。
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1.一种适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，半分布式路由搜索包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，所述卫星临时链路的通断检测方式为：根据存储在卫星上的链路通断时刻表建立当前时刻的可见性列表，获取可见的卫星节点编号。
3.根据权利要求1所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，选择所述第一跳节点的方式为：遍历所有可以选择的第一跳节点，以第一跳节点为起点，根据星地网络网状拓扑结构的特点，建立最小跳数网格，选出其中最小的网格，将其起始节点作为第一跳节点。
4.根据权利要求3所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，构建所述最小跳数网络的方式为：采用虚拟拓扑方法，在离散的时间点将真实的卫星网络建模成静态网状结构的拓扑图，根据起点和终点在网状拓扑中构建出的最小网格区域即为最小跳数网络。
5.根据权利要求1所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，所述优先级评价机制为：考察两跳节点来扩展分流视野并弱化局部最优问题，利用链路负载和节点负载构
6.根据权利要求5所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，所述链路负载为：星地链路上正在传输和等待传输的资源块数目；通过依据链路负载和平均链路负载设定的拥塞判断阈值评估链路的拥塞状态；所述节点负载为：一段时间内卫星剩余时频资源占总时频资源的比例。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，半分布式路由搜索包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，所述卫星临时链路的通断检测方式为：根据存储在卫星上的链路通断时刻表建立当前时刻的可见性列表，获取可见的卫星节点编号。
3.根据权利要求1所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，选择所述第一跳节点的方式为：遍历所有可以选择的第一跳节点，以第一跳节点为起点，根据星地网络网状拓扑结构的特点，建立最小跳数网格，选出其中最小的网格，将其起始节点作为第一跳节点。
4.根据权利要求3所述的适用于星地网络的半分布式路由搜索算法，其特征在于，构建所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：康琦，吴思琪，赵师兵，邓麒，王晓玲，范峥，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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