一种卫星链路网络连续状态路由算法

摘要

本发明公开了一种卫星链路网络连续状态路由算法，包括以下步骤：步骤一、在整个仿真时间内登记链路连通与非连通状态切换时刻，建立链路状态切换表；步骤二、在整个仿真时间内搜索和记录路径；步骤三、进行路径过滤，择优保存；步骤四、应用Dijkstra最短路径算法进行全路径整合。区别于传统的卫星链路网络路由算法，本路由算法在整个仿真时间内对时变的卫星链路网络动态拓扑进行了连续状态的记录和应用，而不是通过划分时段区间将之简化为离散的静态拓扑。本路由算法保存了最完整的网络动态信息，因此能够给出更优的路由设计结果，而且数值形式简单，在路径登记过程中对路径实施过滤，从而减轻了全路径整合的工作量。

主权项

一种卫星链路网络连续状态路由设计方法，其特征在于通过在整个仿真时间内登记链路在连通与非连通状态之间切换的时刻从而保存网络完整的动态拓扑演变信息，给出更优的路由，包括以下步骤：步骤一、建立链路状态切换表；在整个仿真时间内记录所有链路状态转换时刻并分别用“1”和“‑1”标记每一条链路连通区间的起点与终点：Lij＝Linkij{Si,Sj,t0,'1',t1,'‑1',t3,'1',…,tn,'1',tn+1,'‑1'}    (1)式中，Si和Sj为卫星或地面点的编号，Lij为Si与Sj之间的链路，Linkij{…}为链路Lij的信息集合，t0,…,tn+1为链路状态切换时刻点，链路Lij在整个仿真时间内的连通区间可表示为：L(Si,Sj)＝[t0 t1]∪[t3 t4]∪…∪[tn tn+1]    (2)步骤二、搜索和记录路径；在整个仿真时间内按给定的通信线路起点和终点搜索路径，记录路径连通区间，即路径寿命的起始时刻与终止时刻，并按从线路起点至终点的顺序记录路径中包含的卫星的编号：Pi＝Pathi{Si1,…Sin,ti0,'1',ti1,'‑1'}     (3)式中，Pi为搜索到的第i条路径，ti0和ti1分别为路径寿命的起始和终止时刻，这两个时刻可由路径中所包含的链路的连通区间的交集确定： t i 0 t i 1 ⊆ L i 1 , i 2 ∩ L i 2 , i 3 ∩ · · · ∩ L i ( n - 1 ) , in - - - ( 4 ) 式中右端交集可能不止一个区间，将每一个交集区间作为一条独立路径的连通区间存储，[ti0 ti1]因此只取其中一个交集区间，其它区间存为新路径，将所有独立路径存入路径库；步骤三、进行路径过滤；从第二条路径开始，每次搜索到一条新路径Pi，则在路径库中进行双向路径过滤，首先检查路径库中是否存在一条路径Pk，使得以下两个条件同时成立：（1） t k 0 t k 1 ⊇ t i 0 t i 1 （2） { S k 1 , · · · , S km } ⋐ { S i 1 , · · · , S in } 若是，则抛弃路径Pi，否则将Pi存入路径库，并反过来检查路径库中的任一条除Pi之外的路径Pk是否同时满足：（1） t k 0 t k 1 ⊆ t i 0 t i 1 （2） { S k 1 , · · · , S km } ⊃ { S i 1 , · · · , S in } 若是，则将路径Pk从路径库中删除；步骤四、进行全路径整合；将每一条路径当作一个节点，在路径库中应用Dijkstra最短路径算法进行路径串联，完成全路径的整合，其中，Dijkstra算法中的路径长度值以相应的路由优化指标代替，在计算优化指标时，应用积分方法根据链路长度的动态演变信息计算，Pi＝Pathi{Si1,…,Sin,ti0,'1',ti1,'‑1',li,j}    (5)式中，li为该路径的优化指标值，j为其所衔接的前一路径的编号。