一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法及系统，方法包括：获取预设的天地一体化网络物理特性，基于天地一体化网络物理特性，对天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层；通过地面层和高轨卫星层，对低轨卫星层进行路由控制，得到路由表，基于预设的时间片划分方式，对路由表的初始转发表进行更新，得到目标转发表；基于BIER协议和目标转发表，通过地面层和低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输，以实现多播网络通信。本发明专利技术实施例通过对天地一体化网络进行层次划分，然后对不同网络层进行分别控制和数据计算，使得天地一体化的多播网络传输更稳定，同时基于BIER协议来进行数据传输，使得网络传输可靠性提高。提高。提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法及系统


[0001]本专利技术涉及卫星通信
，尤其涉及的是一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法及系统。

技术介绍

[0002]如今，互联网业务需求复杂多变且增长迅速，以地面网络为基础的传统网络架构面临愈发严峻的挑战。为此，天地一体化的新型网络模型被提出，其纵向扩展网络覆盖范围，具有更强的承载与处理能力。具体来说，天地一体化网络将原本相对独立的地面网络和天基网络有机整合起来，充分发挥不同网络在不同空间维度上的优势，实现对网络服务需求的协同高效处理。天地一体化网络被视为未来网络的发展方向，其不可替代性和重要的战略价值也受到越来越多国家的重视。目前已有多个国家、公司开始部署大量中低轨卫星组成卫星星座，为地面普通用户提供低时延、高吞吐且价格较低的数据服务。然而，传统卫星通信标准，如CCSDS标准，仅考虑最基本的传输模式与网络拓扑结构。针对利用大规模卫星星座、星地协作满足多样化传输需求的研究与应用均处于起步阶段。但是现有技术中的天地一体化的多播网络存在网络结构复杂、网络传输不稳定、卫星网络内部与星地网络相对运动带来的传输可靠性低的问题。
[0003]因此，现有技术还有待改进和发展。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法及系统，旨在解决现有技术中天地一体化的多播网络存在网络结构复杂、网络传输不稳定、卫星网络内部与星地网络相对运动带来的传输可靠性低的的问题。
[0005]本专利技术解决问题所采用的技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其中，所述方法包括：
[0007]获取预设的天地一体化网络物理特性，并基于所述天地一体化网络物理特性，对天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层；其中，若干网络层包括高轨卫星层、低轨卫星层和地面层；
[0008]通过所述地面层和所述高轨卫星层，对所述低轨卫星层进行路由控制，得到路由表，基于预设的时间片划分方式，对所述路由表中的初始转发表进行更新，得到目标转发表；
[0009]基于BIER协议和所述目标转发表，通过所述地面层和所述低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输，以实现多播网络通信；其中，所述地面层包括若干接收端。
[0010]在一种实现方式中，所述基于所述天地一体化网络物理特性，对天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层包括：
[0011]基于所述天地一体化网络中节点的运动特性，对所述天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层。
[0012]在一种实现方式中，所述通过所述地面层和所述高轨卫星层，对所述低轨卫星层进行路由控制，得到路由表包括：
[0013]获取预设的卫星轨道信息和路由目标；其中，所述路由目标用于表征路由的目的地址；
[0014]基于所述卫星轨道信息，通过所述地面控制中心对卫星位置、运动状态以及星间链路质量进行推算，得到推算结果；
[0015]基于所述推算结果和所述路由目标，得到所述低轨卫星层中各个节点之间的最优路径；
[0016]将所述低轨卫星层中所有节点之间的最优路径存储，得到路由表。
[0017]在一种实现方式中，所述基于预设的时间片划分方式，对所述路由表中的初始转发表进行更新，得到目标转发表包括：
[0018]获取所述低轨卫星层的周期；
[0019]基于预设的时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片；
[0020]针对每个时间片，通过所述地面控制中心计算每个所述时间片对应的路径；
[0021]根据所有时间片对应的所有路径对所述路由表中的初始转发表进行修正，得到目标转发表。
[0022]在一种实现方式中，所述基于预设的时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片包括：
[0023]基于同步均匀时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片。
[0024]在一种实现方式中，所述基于预设的时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片包括：
[0025]基于异步非均匀时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片。
[0026]在一种实现方式中，所述BIER协议包括中间节点、出口节点和入口节点。
[0027]在一种实现方式中，所述基于BIER协议和所述目标转发表，通过所述地面层和所述低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输包括：
[0028]基于所述BIER协议，在发送端构造数据包；其中，所述数据包为天地一体化网络传输中的数据单位；所述数据包存储有多播组分发树的状态；
[0029]将所述数据包发送至所述低轨卫星层，基于所述目标转发表，通过所述低轨卫星层中的卫星转发至若干所述接收端。
[0030]在一种实现方式中，所述基于BIER协议和所述目标转发表，通过所述地面层和所述低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输之前包括：
[0031]对所述天地一体化网络进行初始化，并为所述低轨卫星层中的每个低轨卫星分配一个表征数据包目的节点的比特位。
[0032]在一种实现方式中，所述基于BIER协议和所述目标转发表，通过所述地面层和所述低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输之后包括：
[0033]当与所述发送端连接的卫星发生改变时，将所述多播组分发树的源点卫星进行更新；
[0034]当与若干所述接收端连接的卫星发生改变时，对所述多播组分发树的状态进行更新。
[0035]第二方面，本专利技术实施例还提供一种基于BIER的天地一体化多播网络通信系统，其中，所述系统包括：若干网络层获取模块，用于获取预设的天地一体化网络物理特性，并基于所述天地一体化网络物理特性，对天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层；其中，若干网络层包括高轨卫星层、低轨卫星层和地面层；
[0036]目标转发表获取模块，用于通过所述地面层和所述高轨卫星层，对所述低轨卫星层进行路由控制，得到路由表，基于预设的时间片划分方式，对所述路由表中的初始转发表进行更新，得到目标转发表；
[0037]数据传输模块，用于基于BIER协议和所述目标转发表，通过所述地面层和所述低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输，以实现多播网络通信；其中，所述地面层包括若干接收端。
[0038]第三方面，本专利技术实施例还提供一种智能终端，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如上述任意一项所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法。
[0039]第四方面，本专利技术实施例还提供一种非临时性计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如上述中任意一项所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法。
[0040]本专利技术的有益效果：本专利技术实施例首先获取预设的天地一体化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述方法包括：获取预设的天地一体化网络物理特性，并基于所述天地一体化网络物理特性，对天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层；其中，若干网络层包括高轨卫星层、低轨卫星层和地面层；通过所述地面层和所述高轨卫星层，对所述低轨卫星层进行路由控制，得到路由表，基于预设的时间片划分方式，对所述路由表中的初始转发表进行更新，得到目标转发表；基于BIER协议和所述目标转发表，通过所述地面层和所述低轨卫星层对天地一体化网络进行数据传输，以实现多播网络通信；其中，所述地面层包括若干接收端。2.根据权利要求1所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述基于所述天地一体化网络物理特性，对天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层包括：基于所述天地一体化网络中节点的运动特性，对所述天地一体化网络进行层次划分，得到若干网络层。3.根据权利要求1所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述通过所述地面层和所述高轨卫星层，对所述低轨卫星层进行路由控制，得到路由表包括：获取预设的卫星轨道信息和路由目标；其中，所述路由目标用于表征路由的目的地址；基于所述卫星轨道信息，通过所述地面控制中心对卫星位置、运动状态以及星间链路质量进行推算，得到推算结果；基于所述推算结果和所述路由目标，得到所述低轨卫星层中各个节点之间的最优路径；将所述低轨卫星层中所有节点之间的最优路径存储，得到路由表。4.根据权利要求3所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述基于预设的时间片划分方式，对所述路由表中的初始转发表进行更新，得到目标转发表包括：获取所述低轨卫星层的周期；基于预设的时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片；针对每个时间片，通过所述地面控制中心计算每个所述时间片对应的路径；根据所有时间片对应的所有路径对所述路由表中的初始转发表进行修正，得到目标转发表。5.根据权利要求4所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述基于预设的时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片包括：基于同步均匀时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片。6.根据权利要求4所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述基于预设的时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片包括：基于异步非均匀时间片划分方式，将所述周期分成若干时间片。7.根据权利要求1所述的基于BIER的天地一体化多播网络通信方法，其特征在于，所述BIER协议包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李清，卢烈，赵丹，栾泽宇，江勇，
申请(专利权)人：鹏城实验室，
类型：发明
国别省市：