[发明专利]基于双向跳跃式搜索的卫星通信路由选择方法、系统及装置

说明书

本发明涉及卫星通信技术领域，公开了基于双向跳跃式搜索的卫星通信路由选择方法、系统及装置，其技术方案要点是包括如下步骤：解析报文数据，获取到源节点和目标节点的地址信息；根据源节点和目标节点的地址信息，分别以源节点和目标节点互为起点和终点进行节点的双向跳跃式搜索和跳转；在节点的双向跳跃式搜索和跳转过程中，优先避开影响质量参数加权因子数值大于预设网络质量的预计值的节点；若在节点的双向跳跃式搜索和跳转过程中于某一节点发生相遇，则选取该条路径为待选路径；若待选路径唯一则选定为最优路径，若待选路径不唯一，则以兼顾影响质量参数和路径的估价算法计算每个待选路径的估计值，选取最小估计值的待选路径作为最优路径。

技术领域

本发明涉及卫星通信技术领域，更具体地说，它涉及基于双向跳跃式搜索的卫星通信路由选择方法、系统及装置。

背景技术

卫星通信不仅在普通通信传输过程中扮演着重要的角色，同时也在国防建设、生产安全和经济发展等方面发挥着至关重要的作用。

卫星通信网络传输场景的多样性，网络拓扑结构的动态变化，使得路由转发过程中各中间节点的稳定性和拥塞程度难以正确评判，同时从源节点到目标节点的路由转发次数也不能很好的控制，也给通信传输协议的设计带来了巨大的挑战。长期以来，卫星通信网络时效性较弱、通信质量差、效率低等问题成为制约卫星通信发展的瓶颈。

发明内容

本发明的目的是提供基于双向跳跃式搜索的卫星通信路由选择方法、系统及装置，采用动态加权以及双向跳跃式搜索的方法，简化了搜索空间，降低节点转发过程中端到端的时延及相对路由开销，有效解决网络拥塞时选路不准等问题，提高了网络分组投递率。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：基于双向跳跃式搜索的卫星通信路由选择方法，包括如下步骤：

解析报文数据，获取到源节点和目标节点的地址信息；

根据源节点和目标节点的地址信息，分别以源节点和目标节点互为起点和终点进行节点的双向跳跃式搜索和跳转；

在节点的双向跳跃式搜索和跳转过程中，优先避开影响质量参数加权因子数值大于预设网络质量的预计值的节点；

若在节点的双向跳跃式搜索和跳转过程中于某一节点发生相遇，则选取该条路径为待选路径；

若待选路径唯一则选定为最优路径，若待选路径不唯一，则以兼顾影响质量参数和路径的估价算法计算每个待选路径的估计值，选取最小估计值的待选路径作为最优路径。

作为本发明的一种优选技术方案，获取到源节点和目标节点的地址信息是指获取本地和对端的IP地址、MAC地址。

作为本发明的一种优选技术方案，影响质量参数包括网络的时延、抖动、丢包率，则节点的影响质量参数加权因子数值表示为， ，其中、、分别表示考虑时延、抖动、丢包率时跳转节点的费用，、、分别表示时延、抖动、丢包率各自的权重。

作为本发明的一种优选技术方案，所述兼顾影响质量参数和路径的算法为：提出估价函数， ，其中，表示节点的影响质量参数加权因子数值，表示在状态空间中从源节点到节点的实际代价，表示从节点到目标节点的估计代价。

作为本发明的一种优选技术方案，所述兼顾影响质量参数和路径的算法设置有OPEN集合和CLOSE集合，OPEN集合中保存有用于寻找最优路径的所有被计算节点，CLOSE集合中保存有已经寻找计算过的节点。

作为本发明的一种优选技术方案，OPEN集合和CLOSE集合的使用过程为：

在利用兼顾影响质量参数和路径的算法计算待选路劲的估计值时，将源节点s添加至OPEN集合中，并检查OPEN集合中的节点，如果目标节点 e 在OPEN集合中，则待选路径搜索完成；

在路径搜索完成后，在OPEN集合中选择估价函数最小的节点 u 作为当前节点，同时添加到CLOSE集合中；