本发明专利技术公开了一种天基与地基网络快速路由切换的方法及装置，涉及通信技术领域。该方法包括：当地基节点设备对入口数据报文进行解析，得到私有路由通告报文时，通过该私有路由通告报文获取由天基侧下发的路由信息，以及信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ；对获取的路由信息进行整理，拼接计算出目的IP，并结合参数t、λ封装形成路由表信息；根据参数t、T、λ，判断是否满足信道预切换执行条件，并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息；将路由表信息下发，业务流按新的路径转发。本发明专利技术能适用于频繁快速的路由变换场景，实现业务无损切换，保持整体通信业务的平滑稳定，满足实际应用需求。满足实际应用需求。满足实际应用需求。
【技术实现步骤摘要】
一种天基与地基网络快速路由切换的方法及装置
[0001]本专利技术涉及通信
，具体来讲是一种天基与地基网络快速路由切换的方法及装置。
技术介绍
[0002]天地一体化信息网络是科技创新2030——重大项目中首个启动的重大工程项目。如图1所示，它由天基骨干网、天基接入网、地基节点网组成，并与地面互联网和移动通信网互联互通，建成“全球覆盖、随遇接入、按需服务、安全可信”的天地一体化信息网络体系。
[0003]目前，实现卫星通信的商业化正处试点阶段。由于天地一体化存在异构、多层、多维的网络结构，网络间的互通互联是最大的问题。例如，在天地一体化的组网中(如图1所示)，在天基网络中由于中低轨道的卫星围绕地球的运行速度远远大于地球自转速度，导致地面终端设备无法长时间与空间卫星保持联系，随时需要切换到新的信道，但很快原来无法通信的信道又能恢复使用，使得整个天基网络的信道会快速频繁且循环的切换，从而导致路由非常频繁、反复的震荡。因此，在地面的网络需要能够适应这种频繁快速的路由变换场景，并需要保证业务的平滑和稳定。
[0004]但是，现有的OSPF或ISIS等路由协议，不论是采用距离矢量或是链路状态的路由算法，都无法直接应用于这种频繁快速的路由变换场景，存在路由重计算开销大、路由收敛缓慢等缺陷；也无法保证业务的服务质量，维持业务流量的平滑和稳定。上述问题将直接影响到天地一体化组网的商业应用，亟待本领域技术人员解决。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的在于提供一种天基与地基网络快速路由切换的方法及装置，能适用于频繁快速的路由变换场景，实现业务无损切换，保持整体通信业务的平滑稳定，满足实际应用需求。
[0006]为达到以上目的，第一方面，本专利技术实施例提供一种天基与地基网络快速路由切换的方法，该方法包括：
[0007]当地基节点设备对入口数据报文进行解析，得到私有路由通告报文时，通过所述私有路由通告报文获取由天基侧下发的路由信息，以及信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ；
[0008]对获取的路由信息进行整理，拼接计算出目的IP，并结合信道迁移时间t、信道衰减因子λ封装形成路由表信息；
[0009]根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息；
[0010]将路由表信息下发，业务流按新的路径进行转发。
[0011]作为一个优选的实施方案，所述对获取的路由信息进行整理，拼接计算出目的IP，包括：将组网的接口配置作为目的IP的前部，将获取的路由信息作为目的IP的后部，拼接出
目的IP。
[0012]作为一个优选的实施方案，所述根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息，包括：
[0013]当t＝0时，表示信道稳定，判定无需执行信道预切换；将不同IP的路由信息直接更新到路由表，将相同IP的入接口不同的路由信息，采用ECMP路由算法计算出路由表。
[0014]作为一个优选的实施方案，所述根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息，包括：
[0015]当t≠0时，表示信道即将发生震荡，计算出第t秒时的信道中，每条路由的允许通过的信道加权值N
i
(t)，计算公式为N
i
(t)＝N0E
‑
λit
；其中，N0为当前信道在正常通信条件下的平均损耗；
[0016]比较信道迁移时间t与预计切换时间T；
[0017]当t>T时，若已执行过预切换，则关闭预切换的通道，并设置端口开启定时器，结束操作；否则，删除该接口下已有的全部路由，更新路由表；
[0018]当t≤T时，若采用简化切换模式，则比较简化公式计算的N
i
(t)与最小信道加权η
min
，其中简化公式计算的N
i
(t)＝N0E
‑
λt
；一旦当N0E
‑
λt
小于η
min
，则判定满足预切换条件，进行信道预切换，并删除该接口下已有的全部路由，更新路由表；否则，保存此时的路由配置并更新到路由表；
[0019]若采用非简化切换模式，则循环比较所有的N
i
(t)与最小信道加权η
min
；当所有的N
i
(t)均小于η
min
，则判定满足预切换条件，进行信道预切换，并删除该接口下已有的全部路由，更新路由表；否则，保存此时的路由配置并更新到路由表。
[0020]作为一个优选的实施方案，当判定满足信道预切换执行条件，并执行信道预切换后，将启动基于此接口的切换恢复定时器；且该方法还包括信道切换恢复操作：当切换恢复定时器超时或者当地基节点设备对入口数据报文进行解析，得到私有信道恢复报文时，重新计算路由，恢复上次预切换前的路由表信息；并将该路由表信息下发，业务流按新的路径进行转发。
[0021]作为一个优选的实施方案，所述私有路由通告报文和所述私有信道恢复报文均携带有带宽利用率r；且所述信道切换恢复操作之后，还包括带宽动态调整操作：
[0022]获取接口的带宽利用率r；若该接口下存在ECMP等效路径，则计算路由ECMP路径中各接口的带宽比例；判断当前计算的带宽比例与上一次收到报文时计算的带宽比例的变化率是否大于设置的变化阈值；若是，则根据当前计算的带宽比例调整ECMP的出接口的带宽比例。
[0023]作为一个优选的实施方案，所述设置的变化阈值为20％～100％。
[0024]作为一个优选的实施方案，当判定满足信道预切换执行条件，并执行信道预切换后，地基节点设备还将构造并发送回复消息，通知天基侧已处理。
[0025]作为一个优选的实施方案，所述信道衰减因子λ根据卫星轨道变动规律，提前计算得到；或者根据环境突变，经调整设置得到。
[0026]第二方面，本专利技术实施例还提供一种天基与地基网络快速路由切换的装置，包括：
设于地基节点设备的报文解析模块、接口管理模块、路由处理模块以及配置管理模块；
[0027]所述报文解析模块，用于：对入口数据报文进行解析，当解析得到私有路由通告报文时，通过所述私有路由通告报文获取由天基侧下发的路由信息，以及信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ；
[0028]所述接口管理模块，用于：对获取的路由信息进行整理，拼接计算出目的IP，并结合信道迁移时间t、信道衰减因子λ封装形成路由表信息；
[0029]所述路由处理模块，用于：根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种天基与地基网络快速路由切换的方法，其特征在于，该方法包括：当地基节点设备对入口数据报文进行解析，得到私有路由通告报文时，通过所述私有路由通告报文获取由天基侧下发的路由信息，以及信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ；对获取的路由信息进行整理，拼接计算出目的IP，并结合信道迁移时间t、信道衰减因子λ封装形成路由表信息；根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息；将路由表信息下发，业务流按新的路径进行转发。2.如权利要求1所述的天基与地基网络快速路由切换的方法，其特征在于，所述对获取的路由信息进行整理，拼接计算出目的IP，包括：将组网的接口配置作为目的IP的前部，将获取的路由信息作为目的IP的后部，拼接出目的IP。3.如权利要求1所述的天基与地基网络快速路由切换的方法，其特征在于，所述根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息，包括：当t＝0时，表示信道稳定，判定无需执行信道预切换；将不同IP的路由信息直接更新到路由表，将相同IP的入接口不同的路由信息，采用ECMP路由算法计算出路由表。4.如权利要求1所述的天基与地基网络快速路由切换的方法，其特征在于，所述根据信道迁移时间t、预计切换时间T、信道衰减因子λ，判断是否满足信道预切换执行条件；并根据信道预切换执行情况，重新计算路由并更新路由表信息，包括：当t≠0时，表示信道即将发生震荡，计算出第t秒时的信道中，每条路由的允许通过的信道加权值N
i
(t)，计算公式为N
i
(t)＝N0E
‑
λit
；其中，N0为当前信道在正常通信条件下的平均损耗；比较信道迁移时间t与预计切换时间T；当t＞T时，若已执行过预切换，则关闭预切换的通道，并设置端口开启定时器，结束操作；否则，删除该接口下已有的全部路由，更新路由表；当t≤T时，若采用简化切换模式，则比较简化公式计算的N
i
(t)与最小信道加权η
min
，其中简化公式计算的N
i
(t)＝N0E
‑
λt
；一旦当N0E
‑
λt
小于η
min
，则判定满足预切换条件，进行信道预切换，并删除该接口下已有的全部路由，更新路由表；否则，保存此时的路由配置并更新到路由表；若采用非简化切换模式，则循环比较所有的N
【专利技术属性】
技术研发人员：陈强，蒋振华，石丙寅，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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