[发明专利]一种基于朴素贝叶斯辅助的接触图路由方法及存储介质

说明书

本发明涉及空间通信技术领域，尤其涉及一种基于朴素贝叶斯辅助的接触图路由方法及存储介质。本发明技术方案包括：1.根据节点扩展CGR提出的接触数据库，将本地节点状态记录为快照；2.运用朴素贝叶斯法计算本地节点与相邻节点构成的任意节点对间的潜在不可靠性概率；3.计算本地节点的不可靠性概率；4.选择不可靠性概率和预计回收时间间隔乘积最小的相邻节点传输数据；5.将每个节点当前状态和数据传输结果导入自身扩展的接触数据库中进行更新。本发明还提供一种计算机可读存储介质，用于存储执行本发明方案的计算机程序。应用本发明提供的接触图路由方法，提高了链路可靠性和数据传输效率，满足空间通信数据传输基本需求。

技术领域

本发明涉及空间通信技术领域，尤其涉及一种基于朴素贝叶斯辅助的接触图路由方法及存储介质。

背景技术

空间通信网络与传统的通信网络场景，例如电路交换网络不同，有着通信链路路径延迟高、传输数据速率低，通信节点间的连接可能长时间处于中断，不稳定状态等特点，因此，传统通信网络的路由算法，通常建立在链路连接稳定，延迟小的基础之上，无法适用空间通信场景。为了解决空间通信网络的数据传输问题，时延容忍网络(DTN)被设计出来，其在传统TCP/IP通信协议的基础上，在传输层与应用层之间增加了捆绑层(BL)，以存储-转发的方式实现数据传输。

DTN网络架构包括路由算法、拥塞控制、网络安全等，其中路由算法为数据包提供传输方向，是DTN中极为重要的一环，一种优良的路由算法会通过迅速、可靠的路径规划，提高传输效率，增大吞吐量。

接触图路由(CGR)算法是一种空间通信场景下，基于先验知识的分布式路由算法，用以在源路由器节点和目标路由器之间寻找到多条有效、耗时较短的路由路径，以较好地解决空间通信在传输大量数据时数据投递率低、平均时延高以及星上资源不足等问题。

然而，随着空间通信不断向深空发展，太空干扰将会越来越严重，以至于传统CGR算法基于的先验知识失效，将出现路径规划失效的问题。在深空通信场景下，传统CGR算法路径规划可靠性低，数据投递率低，难以满足正常数据传输需求的问题，改善CGR算法的路径规划可靠性，提高数据投递效率，是本领域需要解决的问题。

发明内容

针对传统CGR算法在强太空干扰下可靠性和数据投递率低的问题，本发明提出了一种基于朴素贝叶斯辅助的接触图路由方法，以期弥补传统CGR的不足，提高深空通信场景下的数据传输可靠性和传输效率。

根据本发明提供的一种基于朴素贝叶斯辅助的接触图路由方法，包括以下步骤：

(1)根据节点扩展CGR提出的接触数据库，将本地节点状态记录为快照，建立状态向量S对节点快照表示，再向向量S中增加属性ln形成新的状态向量X，ln表示传输数据包的节点对索引；

(2)假设数据沿着本地节点和相邻节点构成的候选链路传输，所述其中L^ln表示本地节点和相邻节点构成的所有候选链路的集合，k表示链路序号，1≤k≤M，M表示相邻节点个数，则节点快照Sc更新为根据朴素贝叶斯法计算本地节点与相邻节点构成的任意节点对l'n'之间的潜在不可靠性概率

(3)根据获得的不可靠性概率计算本地节点的不可靠性概率

(4)根据以下公式确定与本地节点传输数据的最佳相邻节点：

将该最佳相邻节点作为下一个传输节点，其中为预计回收时间间隔。

(5)更新当前的节点状态，将当前的本地节点状态和数据传输链路选择结果作为重传请求，导入自身扩展的接触数据库中进行更新。

进一步地，步骤(1)中所述的本地节点状态包括：本地节点到相邻节点的距离，误比特率，输入输出速率和重传请求。

进一步地，步骤(1)中所述状态向量S和状态向量X分别表示如下：