[发明专利]一种基于最短路径长度的空间网络路由策略

权利要求书

1.一种基于最短路径长度的空间网络路由策略，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：空间网络初始化；

步骤S2：配置流量模型；

步骤S3：计算节点对之间的最短路径长度；

步骤S4：负载传输；

步骤S2中，在每个时间步l，网络T产生R个单位的负载，负载根据路由策略由源节点向目标节点传输；在每个时间步l，负载只能向前传输一步，从一个节点到邻居节点，当负载到达目标节点时，负载自动从网络中删除；

步骤S3中，在二维平面，连接节点i与节点j的连边长度为：

其中，(x_i,y_i)与(x_j,y_j)分别为节点i和j的二维坐标；

在空间网络中，对于任意的节点对(s,t)，定义节点s和节点t之间的一条路径的长度为这条路径所经过的所有连边长度之和，路径表示为：

P(s→t)＝(s≡x(0),x(1)…,x(n)≡t)

路径长度为：

任意节点对(s,t)之间的最短路径长度计算公式为：

步骤S4中，对于任意源节点与目标节点组成的节点对(s,t)，负载沿着两节点间最短路径长度min L(s→t)的方向进行传输。

2.根据权利要求1所述的一种基于最短路径长度的空间网络路由策略，其特征在于，步骤S1中所述空间网络包括异质空间网络和匀质空间网络，所述异质空间网络初始化生成LAEE模型网络；所述匀质空间网络初始化生成随机几何图模型网络。

3.根据权利要求2所述的一种基于最短路径长度的空间网络路由策略，其特征在于，所述异质空间网络初始化生成LAEE模型网络的具体过程，包括以下步骤：

步骤A1：将N个节点随机分布在1×1的区域S内；

步骤A2：以每个节点为圆心，r为半径构成连通区域，所述连通区域内的所有节点为圆心处节点的潜在邻居，定义所述潜在邻居中最靠近圆心处节点的节点为汇聚节点；

步骤A3：从汇聚节点开始进行网络拓扑演化。

4.根据权利要求3所述的一种基于最短路径长度的空间网络路由策略，其特征在于，步骤A3中网络拓扑演化的具体过程，包括以下步骤：

步骤B1：令汇聚节点与其通信半径r内的a₀个潜在邻居进行连接，形成初始网络T₀；

步骤B2：在时间步l，定义网络T_l中具有最多孤立的潜在邻居的节点为v，在潜在邻居中选择一个节点n_i加入到网络T_l中；

步骤B3：选取网络T_l中a个节点，基于优先连接的原则，以∏_i的连接概率将a个节点与节点n_i进行连接；

步骤B4：重复步骤B2和步骤B3，直至区域S内所有的节点都被加入到网络T中。

5.根据权利要求4所述的一种基于最短路径长度的空间网络路由策略，其特征在于，连接概率∏_i的计算公式为：

其中，local-area指以节点n_i为圆心，r为半径的连通范围，k_max是默认的节点最大度值，q是已经达到k_max的节点的个数，f(E_i)是功能函数。

6.根据权利要求2所述的一种基于最短路径长度的空间网络路由策略，其特征在于，所述匀质空间网络初始化生成随机几何图模型网络的具体过程，包括以下步骤：

步骤C1：将N个节点随机分布在1×1的区域S内；

步骤C2：随机选取一个节点，以所述节点为圆心，u为半径构成连通区域；

步骤C3：定义连接概率p，将所述节点与所述连通区域内的其他节点以p的连接概率进行连接；

步骤C4：重复步骤C2和步骤C3，直至所有节点都被遍历到。