[发明专利]星地混合网络中基于on-path缓存的数据分发方法

权利要求书

1.一种星地混合网络中基于on-path缓存的数据分发方法，当源节点SN产生目标数据f时，SN将向网络中的每个卫星节点广播消息；某个用户UT将发送申请数据命令AP_f到最近可连接的LEO卫星节点以申请f，这将通过预先计算的最短路由将AP_f逐跳转发到源节点SN；一旦在转发过程中遇到一个已经存储f的缓存节点CN，f将立即发送给UT，并且停止AP_f转发；其特征在于：所述方法包括：

S1、根据卫星间的拓扑关系建立节点间跨时隙连接图；

所述根据卫星间的拓扑关系建立节点间跨时隙连接图具体为：

S101、在图G^T中构建顶点集合V＝{(i-1)·N+j|j＝1,…,N；i＝1,…,γ/τ+1}；其中，i表示第i个时隙，j表示第j个卫星节点，N为节点个数，τ为时间间隔，γ为观测时长；

S102、在链路连接表CRT中取出连接ct(n_f,n_t,t_start,t_end,T_p)，其中，n_f表示发送节点，n_t表示接收节点，t_start表示连接的开始时间，t_end表示连接的结束时间，T_p表示传播时延；若CRT中无连接跳转到S106；

S103、令si＝t_start/τ,…,t_end/τ-1、sj＝0,...,t_start/τ-1,在图G^T的si和sj对应时隙上建立n_f和n_t之间的连接关系，其权值如下：

G(sj·N+n_f,si·N+n_t)←T_p+τ·(si-sj)

G(sj·N+n_t,si·N+n_f)←T_p+τ·(si-sj)

S104、同一节点之间连接关系边权值为0；

S105、返回S102；S106、得到跨时隙时空图

S2、根据上述跨时隙连接图，利用基于回溯分区的缓存节点选择算法选出缓存节点存储源节点要分发的数据，具体为：

S201、初始化缓存节点集合CNSet←φ；已经选择的缓存节点个数ii←0；

S202、如果已经选择的缓存节点iiCNNum，则从顶点集合中选择一个不属于CNSet集合的顶点作为新的缓存节点c，并使其满足新的缓存节点可以使得当前的时延开销达到最小，将其加入缓存节点集合，CNNum为缓存节点数量；如果已经选择的缓存节点ii＝CNNum，则跳转至S204；

S203、根据当前新的缓存节点c以及其所覆盖的节点重新作为新的区域，重新调整其上一级的区域；如果上一级区域划分没有改变，即仍为最优解，或者为当前缓存节点c是源节点SN则跳转至S202；如果上一级划分需要被调整，则产生新的缓存节点c代替原缓存节点，则跳转至S203；

S204、得到缓存节点集合CNSet。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括采用Dijkstra最短路由算法寻找最短路由。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述方法还包括当网络中节点规模较小时，采用有效利用等待时间的MST-assisted Dijkstra算法寻找最短路由，一旦没有端到端路径，利用MST-assisted Dijkstra算法将出现等待时延的两节点间的MST路径加入原有分发路径集合，使在转发过程中遇到缓存节点的机会更大。