基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法及设备技术

本发明专利技术公开了一种基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法及设备，包括：地面控制器根据天基网络的网络信息生成周期内全网拓扑预测信息；各天基网络节点解析所述拓扑预测信息，生成包含全周期拓扑预测信息的链路状态通告；各天基网络节点根据拓扑预测信息划分时间段，使各时间段内网络拓扑保持不变；各天基网络节点选取时间段的链路状态通告，形成预测拓扑，计算路由表；各天基网络节点实时探测自身链路状态，与预测拓扑比对，在信息相异的情况下，触发路由更新。本公开的天基组网路由方法在各时间段内的预测拓扑是保持不变的，可在各时间段起始时刻快速获取其网络拓信息，有效加速路由收敛，可实时感知网络异常情况，及时更新路由表项。更新路由表项。更新路由表项。

【技术实现步骤摘要】
基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法及设备


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，尤其涉及一种基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法及设备。

技术介绍

[0002]随着用户需求和技术的进步，传统的卫星通信系统开始朝着空间组网的天基信息网络发展，路由是实现卫星高效组网的关键技术之一。路由主要有两种实现方式：分布式和集中式。分布式路由中，各节点根据与相邻节点的信令交互收集到的全网链路状态信息，计算路由表，然后依据自身计算的路由表执行数据包转发；集中式路由中，一个控制器统一计算全网路由，并将计算好的路由表发给各节点，使得各节点能够依据接收到的路由表进行数据包转发。
[0003]分布式路由需要每个节点通过信令交换获取全网的拓扑信息，在天基网络高延时、高误码率、高动态等特点下，分布式路由面临信令交互频繁、路由收敛缓慢等问题。集中式路由通过统一的地面控制器完成路由计算，在天基网络节点数量众多、无法全球布展情况下，地面控制器仅能与少数卫星节点直接相连，集中式路由面临地面控制器难以有效实时感知网络异常情况后实时进行路由管理等问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法及设备，用以快速获取全网拓扑信息，有效感知网络异常情况，实现路由的高效管理，同时降低信令交换频次、加速路由收敛、降低地面控制器算力需求。
[0005]本专利技术实施例提供一种基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法，包括：
[0006]地面控制器根据天基网络的网络信息生成指定周期内的全网拓扑预测信息；
[0007]将所述全网拓扑预测信息分发至各地面站节点，以使得各地面站节点将所述全网拓扑预测信息通过对应的直连卫星分发至其他卫星；
[0008]各天基网络节点解析所述全网拓扑预测信息，生成包含全周期全网拓扑预测信息的链路状态通告；
[0009]各天基网络节点将所述链路状态通告中的时间信息划分为若干个时间段，并且在各时间段内的网络拓扑保持不变；
[0010]各天基网络节点在各时间段的起始时刻从所述链路状态通告中选取相关的链路状态通告，形成该时间段内的全网预测拓扑，并计算路由表；
[0011]各天基网络节点实时探测自身链路状态，生成自身链路状态通告，并基于所述自身链路状态通告与该时间段内预测的链路状态通告进行对比，在信息相异的情况下，触发路由更新。
[0012]在一些实施例中，所述天基网络包括若干天基网络节点，所述天基网络的网络信息至少包括如下中的一种或多种：天基网络星座信息、星间建链规则、天基节点端口IP地
址。
[0013]在一些实施例中，所述全网拓扑预测信息至少包括：指定周期内能够出现的所有链路，以及出现的各条链路的两端节点编号、两端端口IP地址、链路起始时刻、链路断开时刻、链路开销。
[0014]在一些实施例中，各地面站节点将所述全网拓扑预测信息通过对应的直连卫星分发至其他卫星具体包括：
[0015]各地面站节点通过物理链路将所述全网拓扑预测信息下发至与其直连的卫星节点，各直连的卫星节点通过泛洪的方式向其他卫星分发所述全网拓扑预测信息。
[0016]在一些实施例中，所述天基组网路由方法还包括：
[0017]各天基网络节点，基于其计算的路由表进行数据包的转发。
[0018]本专利技术实施例还提供一种基于集中式分布式相结合的天基组网路由系统，包括：
[0019]地面控制器，被配置为根据天基网络的网络信息生成指定周期内的全网拓扑预测信息；
[0020]若干地面站节点，被配置为接收所述地面控制器发送的所述全网拓扑预测信息，并将所述全网拓扑预测信息通过对应的直连卫星分发至其他卫星；
[0021]若干天基网络节点，被配置为解析所述全网拓扑预测信息，生成包含全周期全网拓扑预测信息的链路状态通告；
[0022]各天基网络节点，还被配置为将所述链路状态通告中的时间信息划分为若干个时间段，并且在各时间段内的网络拓扑保持不变；以及
[0023]在各时间段的起始时刻从所述链路状态通告中选取相关的链路状态通告，形成该时间段内的全网预测拓扑，并计算路由表；
[0024]各天基网络节点，还被配置为实时探测自身链路状态，生成自身链路状态通告，基于所述自身链路状态通告与该时间段内预测的链路状态通告进行对比，在信息相异的情况下，触发路由更新。
[0025]本专利技术实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现本公开各实施例所述的基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法的步骤。
[0026]本专利技术实施例通过各天基网络节点解析所述全网拓扑预测信息，生成包含全周期全网拓扑预测信息的链路状态通告；各天基网络节点将所述链路状态通告中的时间信息划分为若干个时间段，并且在各时间段内的网络拓扑保持不变；各天基网络节点在各时间段的起始时刻从所述链路状态通告中选取相关的链路状态通告，形成该时间段内的全网预测拓扑，由此在各时间段内的网络拓扑是保持不变的，从而极大降低了信令交换频次，有效加速了路由收敛。各天基网络节点能够实时探测自身链路状态，生成自身链路状态通告，基于所述自身链路状态通告与该时间段内预测的链路状态通告进行对比，有效感知网络异常情况，及时进行路由更新。
[0027]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
LSA，而各天基网络节点通过将Router LSA与该时间片段的Current Used LSA进行对比，以修正该节点的Current Used LSA，并实现链路异常情况下的路由更新。
[0041]本专利技术实施例通过各天基网络节点解析所述全网拓扑预测信息，生成包含全周期全网拓扑预测信息的链路状态通告；各天基网络节点将所述链路状态通告中的时间信息划分为若干个时间段，并且在各时间段内的网络拓扑保持不变；各天基网络节点在各时间段的起始时刻从所述链路状态通告中选取相关的链路状态通告，形成该时间段内的全网预测拓扑，由此在各时间段内的网络拓扑是保持不变的，从而极大降低了信令交换频次，有效加速了路由收敛。各天基网络节点实时探测自身链路状态，生成自身链路状态通告，基于所述自身链路状态通告与该时间段内预测的链路状态通告进行对比，有效感知网络异常情况，及时进行路由更新。
[0042]在一些实施例中，还包括：
[0043]步骤S208、各天基网络节点，基于其计算的路由表进行数据包的转发。
[0044]在一些实施例中，各地面站节点将所述全网拓扑预测信息通过对应的直连卫星分发至其他卫星具体包括：各地面站节点通过物理链路将所述全网拓扑预测信息下发至与其直连的卫星节点，各直连的卫星节点通过泛洪的方式向其他卫星分发所述全网拓扑预测信息。也即作为一种具体的地面控制器可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法，其特征在于，包括：地面控制器根据天基网络的网络信息生成指定周期内的全网拓扑预测信息；将所述全网拓扑预测信息分发至各地面站节点，以使得各地面站节点将所述全网拓扑预测信息通过对应的直连卫星分发至其他卫星；各天基网络节点解析所述全网拓扑预测信息，生成包含全周期全网拓扑预测信息的链路状态通告；各天基网络节点将所述链路状态通告中的时间信息划分为若干个时间段，并且在各时间段内的网络拓扑保持不变；各天基网络节点在各时间段的起始时刻从所述链路状态通告中选取相关的链路状态通告，形成该时间段内的全网预测拓扑，并计算路由表；各天基网络节点实时探测自身链路状态，生成自身链路状态通告，并基于所述自身链路状态通告与该时间段内预测的链路状态通告进行对比，在信息相异的情况下，触发路由更新。2.如权利要求1所述的基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法，其特征在于，所述天基网络包括若干天基网络节点，所述天基网络的网络信息至少包括如下中的一种或多种：天基网络星座信息、星间建链规则、天基节点端口IP地址。3.如权利要求1所述的基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法，其特征在于，所述全网拓扑预测信息至少包括：指定周期内能够出现的所有链路，以及出现的各条链路的两端节点编号、两端端口IP地址、链路起始时刻、链路断开时刻、链路开销。4.如权利要求1所述的基于集中式分布式相结合的天基组网路由方法，其特征在于，各地面站节点将所述全网拓扑预测信息通过对应的直连卫星分发至其...

【专利技术属性】
技术研发人员：虞志刚，丁熙浩，戴天，高吉星，冯旭，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司电子科学研究院，
类型：发明
国别省市：