[发明专利]一种时隙资源拓展图的构建方法

说明书

本发明涉及一种时隙资源拓展图构建方法，包括：S1、根据卫星网络各节点之间的连接关系建立接触表；S2、划分时隙，定义时隙资源拓展图，根据接触表得到时隙资源拓展图在各时隙的快照图，并确定时隙资源拓展图中的节点、链路以及权重的类型；S3、构建各时隙快照图的节点连接关系的邻接矩阵和特征矩阵；S4、构建相邻时隙快照图之间节点连接关系的邻接矩阵和特征矩阵；S5、构建时隙资源拓展图的邻接矩阵和特征矩阵。本发明的时隙资源拓展图可以直接经过相邻时隙之间的连接关系跳转到其他时隙来搜索从源节点到目的节点的数据传输路径。并根据业务传输服务质量，对图模型中的链路权重参数进行适当的增删，可降低路由算法的计算复杂度。

技术领域

本发明属于卫星通信技术领域，涉及一种时隙资源拓展图的构建方法。

背景技术

空间信息网络具有拓扑动态变化、链路资源稀缺、节点存储受限、业务种类繁多、服务质量需求相异等特性。这使得传统连通网络的静态图模型和静态图理论无法直接适用于空间信息网络的建模与分析，而需要建立时变图。时变图是时变网络组网资源及其关系的数学表征，是时变网络协议与算法设计的理论基础。对于时变模型的优劣性评判主要考虑以下两个因素：一是精准度，即能否精准表征组网资源随时间的变化关系及资源之间的相互制约关系。二是高效性，包括模型所占存储资源的发小和基于该模型分析网络性能算法的高效性。

目前现有常用的时变图模型包括时间扩展图、时间聚合图和存储时间聚合图。其中时间扩展图通过引入存储弧将离散的时间快照连接起来，从而实现从时、空两个维度对网络拓扑演进过程的建模。时间扩展图将快照子图中的对应节点用存储链路相连，可以表征存储存储、托管、转发机制，表征精度高。但是当快照子图较多、网络规模较大时，时间扩展图占用的存储空间大，路由计算复杂度高。

而时间聚合图是将快照图聚合到一起，用链路权重序列表征链路的不同时段的权重。时间聚合图模型无需节点复制，模型存储量小，存储高效，一次路由计算可计算出时间扩展图中的多条路径，路由算法复杂程度低。然而由于缺乏分时段链路与缓存之间制约关系的表征，时间聚合图无法求解网络最大流，模型精准度低。

存储时间聚合图在时间聚合图的节点上增加节点存储转移序列，实际了存储资源转移关系，精确表征了分时段链路之间的制约关系，获取了时变网络最大流，其精确度和高效性均优于时间聚合图。但是优于模型侧重表征资源的转移信息，因此并不适用于最短路由计算。

发明内容

本发明的目的在于解决上述问题，提供一种是英语最短路由计算、用于刻画动态网络拓扑变化情况以及网络资源分布情况的时隙资源拓展图构建方法。

为实现本发明的目的，本发明提供一种时隙资源拓展图构建方法，

包括：

S1、根据卫星网络各节点之间的连接关系建立接触表；

S2、划分时隙，定义时隙资源拓展图，根据接触表得到时隙资源拓展图在各时隙的快照图，并确定时隙资源拓展图中的节点、链路以及权重的类型；

S3、构建各时隙快照图的节点连接关系的邻接矩阵和特征矩阵；

S4、构建相邻时隙快照图之间节点连接关系的邻接矩阵和特征矩阵；

S5、构建时隙资源拓展图的邻接矩阵和特征矩阵。

根据本发明的一个方面，所述步骤S1包括：

S11、建模卫星网络模型，计算卫星网络在[t₀，t₀+T]时间段内的N个节点之间的连接关系，并导出连接关系数据；