[发明专利]深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法

权利要求书

1.一种深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、定义深空网络中的节点包括深空中继卫星V_m、地球中继卫星V_e、地面站v_station；

步骤2、将一段时间内的深空网络划分为若干个时间切片；

步骤3、在完成时间切片的划分后，针对某一时间切片，获取当前时间切片内网络中所有节点之间的可视关系，得到加权可视矩阵V；

步骤4、根据初始状态下节点之间的连接关系，得到初始网络拓扑矩阵G，且G(i,j)＝V(i,j)，节点i和j；

步骤5、基于竞争决策思想，通过计算每颗深空中继卫星节点获取到地面站连通路径的竞争力，采取为每颗深空中继卫星分配路径的方式确定深空网络的链路分配方案；

步骤6、比较所有的链路分配结果，选择具有最小平均深空中继卫星到地面站距离的链路分配方案，得到优化的深空网络拓扑；

所述步骤5具体包括以下步骤：

步骤5.1、定义不同的竞争性函数，每颗深空中继卫星节点获取到地面站连通路径的竞争力由竞争力函数量化表示；

步骤5.2、定义不同的决策函数，依次为每颗深空中继卫星到地面站的最短路径所经过的节点之间分配链路；

步骤5.3、进行竞争力函数个数乘以决策函数个数轮循环，每轮循环采取一对竞争力函数和决策函数，根据当前竞争力函数，分别计算每颗深空中继卫星的竞争力，并依据当前的决策函数依次为每颗深空中继卫星到地面站的最短路径所经过的节点之间分配链路；

所述步骤5.1中的所述竞争性函数包括：

式中，dist(v,v_station)为深空中继卫星节点v到地面站v_station的最短路径的距离。

2.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤4中的所述加权可视矩阵V具体为：当节点i和j彼此之间可视时，V(i,j)大小等于i与j之间的距离，反之则V(i,j)＝∞。

3.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤5.1中的所述竞争性函数包括：

式中，dist_sec(v,v_station)为深空中继卫星节点v到地面站v_station的次短路径的距离。

4.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤5.1中的所述竞争性函数包括：

式中，n(v)为深空中继卫星v到地面站v_station的最短路径与其它深空中继卫星到地面站v_station最短路径的公共节点数目。

5.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤5.1中的所述竞争性函数包括：

式中，h(v,v_station)为深空中继卫星节点v到地面站v_station最短路径的跳数。

6.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤5.2中所述决策函数包括：

根据初始的加权可视矩阵V计算出每颗深空中继卫星的竞争力，按照从大到小排序依次向每颗深空中继卫星由加权可视矩阵V计算得到的最短路径所经过节点之前分配链路，并得到对应的网络拓扑矩阵G。

7.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤5.2中所述决策函数包括：

为当前竞争力函数值最大的深空中继卫星分配最短路径后，根据更新的加权可视矩阵V重新计算剩余深空中继卫星的竞争力，选择当前最具竞争力的深空中继卫星分配资源，直到没有深空中继卫星剩余。

8.如权利要求1所述的深空网络中基于竞争决策思想的链路分配方法，其特征在于，所述步骤5还包括：

在为每颗深空中继卫星分配路径前，都需要找出当前达到度约束的节点v和与v可视但是彼此之间未分配链路的节点u，并从当前的加权可视矩阵V中删除v和u之间的可视关系，令V(u,v)＝∞。