[发明专利]一种用于卫星物联网移动终端的映射表项缓存更新方法

权利要求书

1.一种用于卫星物联网移动终端的映射表项缓存更新方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)构建卫星物联网模型：

构建包括H个边缘路由器L＝{L_h|1≤h≤H}、H*M个移动终端G＝{G_hm|1≤h≤H,1≤m≤M}和映射服务器K的卫星物联网模型，每个移动终端G_hm既是通信发送终端，又是其他S个移动终端G^*的通信目标终端，映射服务器K用于存储G的映射表，其中，H≥1，L_h表示第h个缓存内存为C_h的边缘路由器，M≥1，G_hm表示L_h可覆盖的第m个终端，G_hm的映射表为T_hm＝{T_hmj|1≤j≤J}，T_hmj表示T_hm的第j个映射表项，T_hmj＝{I_hm,W_hmj}，I_hm表示G_hm对应的标识符，W_hmj表示G_hm对应的第j个位置符，J表示映射表项的个数，J≥1，S∈[1,H×M-1]，表示G_hm的第s个通信目标终端，的映射表为表示的第j个映射表项，表示对应的标识符，表示对应的第j个位置符；

(2)初始化参数：

初始化通信目标终端的标识符的形状参数为α_hms和β_hms，活跃映射表项的形状参数为和查询活跃映射表项子集的次数为F_hms，F_hms≥1，活跃映射表项在活跃映射表项子集中出现的次数为循环周期为t_n，最大循环周期为t_N，t_N≥2，并令α_hms＝F_hms，β_hms＝1，t_n＝1；

(3)每个移动终端G_hm向覆盖自己的边缘路由器L_h发送通信请求：

每个移动终端G_hm将与自己通信的每个通信目标终端的标识符作为通信请求，并将通信请求在循环周期t_n内多次发送至覆盖自己的边缘路由器L_h；

(4)边缘路由器L_h查询活跃映射表项及其对应的标识符：

边缘路由器L_h根据每个移动终端G_hm发送的通信请求，对映射服务器K中存储的每个通信目标终端的映射表中标识符及其对应的活跃映射表项进行F_hms次查询，并对所查询的活跃映射表项进行标注，得到所查询的S个通信目标终端的标识符集合及对应的活跃映射表项的集合L_h查询的所有活跃映射表项集合的集合其中，表示所查询对应的标识符子集，表示第x次查询对应的标识符；表示对应的活跃映射表项子集，表示对应的活跃映射表项；

(5)边缘路由器L_h判断t_n＞1：

边缘路由器L_h判断t_n＞1是否成立，若是，L_h读取L_h在t_n-1时缓存的活跃映射表项的集合D(t_n-1)以及D(t_n-1)对应的标识符集合X(t_n-1)，并执行步骤(6)，否则，执行步骤(7)，D(t_n-1)以及X(t_n-1)分别表示为：

D(t_n-1)＝{D_k(t_n-1)|1≤k≤Num_h(t_n-1)}

X(t_n-1)＝{X_k(t_n-1)|1≤k≤Num_h(t_n-1)}

其中，D_k(t_n-1)表示在t_n-1时L_h缓存的第k个活跃映射表项，Num_h(t_n-1)表示L_h在t_n-1时可缓存的最大映射表项个数，Num_h(t_n-1)≥1，X_k(t_n-1)表示D_k(t_n-1)对应的标识符；

(6)边缘路由器L_h对每个标识符和活跃映射表项的形状参数进行更新：

边缘路由器L_h对标识符的形状参数α_hms和β_hms，以及活跃映射表项的形状参数和进行更新，并执行步骤(7)，α_hms和β_hms以及和的更新公式分别为：

其中，和分别为α_hms和β_hms的更新结果，和分别为和的更新结果，D_y(t_n-1)表示当时，在D(t_n-1)中对应的活跃映射表项，y∈[1,Num_h(t_n-1)]，Num_h(t_n-1)≥1，F_W表示边缘路由器L_h查询覆盖范围内所有终端的目的终端的标识符和活跃映射表项的次数，∑表示求和运算；

(7)边缘路由器L_h获取活跃映射表项的优先级集合P：

(7a)边缘路由器L_h通过标识符的形状参数创建的Beta分布同时通过活跃映射表项的形状参数创建的Beta分布

(7b)边缘路由器L_h对和分别进行随机采样，并通过的采样值V_hms和的采样值计算活跃映射表项的优先级然后按照从大到小的顺序对所计算的F_W个优先级进行排序，得到优先级集合P＝{P_q|1≤q≤F_W}，其中P_q表示第q位优先级；

(8)边缘路由器L_h对缓存的映射表项进行缓存更新：

(8a)边缘路由器L_h按照P中所有优先级从大到小的顺序，对中的对应的活跃映射表项进行排序，得到排顺后的映射表项集合R＝{R_q|1≤q≤F_W}，其中R_q表示第q位活跃映射表项；

(8b)设缓存次数为c，边缘路由器L_h在t_n时刻缓存活跃映射表项的集合为D(t_n)表示，边缘路由器L_h第c次缓存的活跃映射表项为D_c(t_n)，边缘路由器L_h在t_n-1时刻第c次缓存的活跃映射表项为D_c(t_n-1)，并令c＝1,q＝1；

(8c)边缘路由器L_h判断R_q∈D(t_n)是否成立，若是，执行步骤(8d)，否则令D_c(t_n)＝R_q，并执行步骤(8e)；

(8d)边缘路由器L_h判断q≥F_W，若是，得到更新后的缓存的映射表项集合D(t_n)，否则，令q＝q+1，执行步骤(8c)；

(8e)边缘路由器L_h判断c≥Num_h(t_n)是否成立，若是，得到更新后的缓存的映射表项集合D(t_n)，否则，令c＝c+1，q＝q+1,并执行步骤(8c)；

(9)获取卫星物联网的映射表项缓存更新结果：

边缘路由器L_h判断t_n≥t_N是否成立，若是，停止循环并得到每个循环的缓存更新结果，否则，令t_n＝t_n+1，并执行步骤(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于卫星物联网移动终端的映射表项缓存更新方法，其特征在于，步骤(7b)中所述的的采样值V_hms和的采样值计算公式为：

其中，Sample表示从Beta分布中随机采样一个数字。