CN109873860B - 一种卫星网络资源信息存储方法、发现方法及系统 - Google Patents
一种卫星网络资源信息存储方法、发现方法及系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种卫星网络资源信息存储方法、发现方法及系统,该存储方法包括如下步骤:资源节点采集资源信息,对采集到的资源信息进行分类统计,生成并维护用于描述自身资源信息的本地资源信息列表;资源节点将本地资源信息列表上传到资源信息索引节点;资源索引节点接收到所述资源信息列表,并提取所述资源信息列表中的资源信息,生成本地资源信息汇总表;资源索引节点将资源信息汇总表发送给索引调度节点,索引调度节点将接收到的资源信息汇总表按照资源类别进行分类,生成资源索引表;索引调度节点将资源索引表下发至相关资源索引节点。本发明大大提高了卫星网络资源信息的查询效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及卫星网络资源管理技术领域,尤其涉及一种卫星网络资源存储方法、发现方法及发现系统。
背景技术
为提高卫星网络系统的自适应能力,减少重复建设和降低成本,卫星网络资源发现方法和系统正逐渐成为研究重点。由于缺少星间链路和统一的信息收集分发机制与资源管理机制,现有的各卫星之间无法实现信息与资源的在轨共享,收集的数据必须通过地面的转发与处理,而星地间信息传输的延迟大而且必须考虑卫星运行的过顶时间,由此产生的许多重复工作导致资源利用率低下,不利于卫星资源的充分利用和信息的实时获取与处理。
已有的地面资源发现机制,典型代表有网格资源发现机制、P2P系统中的资源发现机制以及移动Ad hoc网络中的资源发现机制。
集中式网格资源发现模式的代表是Condor的中心管理器(CM)。它能够选择和排序提供给用户的资源,并且在资源和用户之间建立联系,缺点是存在单点失效问题。层次式网格资源发现模式的代表是Globus的资源发现与监控系统 (MDS)。层次式虽然比集中式的性能有所提高,信息的存储相对更为分布,但底层节点必须将信息传送到上层注册节点,传输过程需要占用通信资源,若底层节点数量增多或节点更新的信息量大,可能导致上层节点负载大。
P2P系统中,非结构化的P2P系统的主要代表是Gnutella,其通过洪泛方式进行资源信息的查询,虽然可以保证能够找到洪泛范围内的可用资源,但是引入了不必要的网络流量。结构化的P2P系统利用分布式哈希表(DHT)机制进行资源查询。虽然DHT可以提供性能优化的查询,但是当节点经常变化时,DHT 的结构很难维护,故不利于支持资源状态频繁改变的动态环境。
移动Ad hoc网络具有移动性、多跳性、使用无线链路和能量受限等特点。其中,无目录和无覆盖网体系结构应用较为广泛,其没有集中的目录服务器,只支持分布式的查询。
由于以上资源发现机制均是针对地面网络特点进行设计的,考虑到卫星网络的网络拓扑时变特性、星间链路的动态变化,其不能完全满足卫星网络中的资源信息的收集、共享和管理。
针对于此,申请人的在先中国专利CN101932065B公开了一种分布式卫星网络资源发现方法。该方法中,各卫星节点通过向其他节点发送资源信息广告包的方式,在各节点建立资源信息路由表,进而在查新资源时,当本地没有符合条件的资源信息时,将查询信息路由到分布式网络中的其他节点进行查询。
然而,这种资源查询方法在完成某一任务的大量资源请求时,给各卫星节点的信息处理能力带来很大的挑战,并且卫星网络的资源查询效率有待提升。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种卫星网络资源信息存储方法、发现方法及发现系统,用于提高卫星网络的资源存储及查询效率。
本发明的技术方案如下:
一种卫星网络资源信息存储方法,包括如下步骤:
步骤101,资源节点采集资源信息,对采集到的资源信息进行分类统计,生成并维护用于描述自身资源信息的本地资源信息列表;
步骤102,资源节点将本地资源信息列表上传到资源信息索引节点;
步骤103,资源索引节点接收到所述资源信息列表,并提取所述资源信息列表中的资源信息,生成本地资源信息汇总表;
步骤104,资源索引节点将资源信息汇总表发送给索引调度节点,索引调度节点将接收到的资源信息汇总表按照资源类别进行分类,生成资源索引表;
步骤105,索引调度节点将资源索引表下发至相关资源索引节点。
进一步地,所述资源信息汇总表记录资源类型以及存储该资源的资源节点 ID。
进一步地,每一所述资源索引表记录某一资源类别的全部资源信息,用于记录不同资源类别的多个资源索引表涵盖了该卫星网络中当前时刻存储的全部资源信息。
进一步地,索引调度节点发送某资源索引表的目的资源索引节点ID与下一次发送该资源索引表的目的资源索引节点ID有可能不同。
进一步地,索引调度节点还将索引位置表下发给资源索引节点,其中该索引位置表用于记录各资源索引表当前存储的资源索引节点ID。
本发明还公开了一种卫星网络资源信息的更新方法,包括如下步骤:
步骤201,资源索引节点更新本地资源信息汇总表;
步骤202,发生更新的资源索引节点根据更新资源的类别,查询索引位置表,并判断是否能与当前存储该更新资源的资源索引表的目的资源索引节点建立连接,如果是,则将更新后的资源信息汇总表发送给至该目的资源索引节点,该目的资源索引节点对资源索引表进行更新;如果否,则转到步骤203;
步骤203,发生更新的资源索引节点判断是否能与索引调度节点建立连接,如果是,则将更新后的资源信息汇总表上传至索引调度节点,索引调度节点更新该资源的资源索引表,并下发给该资源索引节点,同时完成索引位置表更新;如果否,则返回步骤202。
根据本发明的另一实施方式,一种卫星网络资源信息的更新方法,包括如下步骤:
步骤201,资源索引节点更新本地资源信息汇总表;
步骤202’,发生更新的资源索引节点将更新后的资源信息汇总表封装为广播包,填写广播地址,向全部邻居节点发送广播包,邻居节点收到广播包后,继续向除接收到广播包的节点外的其他节点上继续广播,以将广播包洪泛至整个卫星网络。
本发明还公开了一种卫星网络资源的发现方法,包括如下步骤:
步骤301,查询该资源节点本地资源信息列表,如果查询到则进行结果反馈;如果未查询到,执行步骤302;
步骤302,将资源请求发送至管理该资源节点的资源索引节点,该资源索引节点对本地资源信息汇总表进行查询,如果查询到则进行结果反馈,如果没有查询到需要的资源信息,则进行步骤303或步骤304;
步骤303,查询资源位置表,以获取存储对应资源索引表的资源索引节点,并向该资源索引节点发送查询请求;
步骤304,该资源索引节点向索引调度节点发送查询请求。
根据本发明的另一实施方式,一种卫星网络资源的发现方法,包括如下步骤:
步骤301,查询该资源节点本地资源信息列表,如果查询到,则进行结果反馈;如果未查询到,执行步骤302’;
步骤302’,判断该查询请求是否为实时查询,如果是,则在全部资源索引节点层面进行广播查询;如果该查询请求为非实时查询时,则向资源调度节点提出查询请求。
本发明还公开了一种卫星网络资源发现系统,包括资源节点、资源索引节点以及索引调度节点,用于在卫星网络中进行资源信息进行查询。
由于本发明采用上述方法对卫星网络资源进行分布式存储、更新,并记忆上述存储、更新方法进行卫星网络资源的发现,从而大大提高了卫星网络资源信息的查询效率。
附图说明
图1是根据本发明的卫星网络资源信息存储方法工作流程图;
图2是根据本发明形成的三层卫星网络资源信息存储结构示意图;
图3是本发明的卫星网络资源信息更新方法工作流程图;
图4是根据本发明第一实施方式的卫星网络资源信息发现方法工作流程图;
图5是根据本发明第二实施方式的卫星网络资源信息发现方法工作流程图;
图6是根据本发明的卫星网络资源发现系统中发明资源节点、资源索引节点数据连接示意图;
图7是根据本发明的卫星网络资源发现系统中发明资源节点、资源索引节点、资源调度节点连接示意图;
图8是根据本发明的卫星网络资源发现系统数据连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的技术方案进行具体描述。
本发明所涉及的卫星网络包括小型卫星、核心卫星和中继卫星。其中,小型卫星例如可以是在低轨道/近地轨道(LEO:Low Earth Orbit,轨道高度约为400-2000公里)运行的对地观测卫星、测地卫星、空间站以及一些新的通信卫星系统等。核心卫星例如可以是在中地球轨道(MEO:Middle Earth Orbit,轨道高度为2000-36000公里之间)运行的GPS、GLONASS等轨道卫星;作为中继卫星可以是地球同步卫星(GEO:Geosynchronous EearthOrbit,卫星距离地球的高度约为36000km),卫星的运行方向与地球自转方向相同、运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道、运行周期与地球自转一周的时间相等。在地球同步轨道上布设3颗通讯卫星,即可实现除两极外的全球通讯。
在本发明中,小型卫星在卫星网络中作为资源的提供者和请求者;每个核心卫星管理一个或多个小型卫星,接收各小型卫星提供的资源信息,以及响应各小型卫星提出的资源请求;中继卫星作为信息存储中心,用于管理一个或多个核心卫星的资源信息。每个卫星均配置有自己的ID。
如图1所示,本发明提供了一种卫星网络资源信息存储方法。该方法根据资源的不同特性和卫星系统所需的资源种类粒度,将资源信息分类,并结合卫星网络结构对资源信息索引进行分布式存储。
按照资源特性分类,可以将资源信息分为静态硬件资源信息、静态软件资源信息、动态硬件资源信息、动态软件资源信息、数据资源信息、网络资源信息等。
按照系统需求的粒度,进一步将每个大类中的资源信息继续细分,细分后的种类用不同的组别来表示,如静态硬件资源信息又可分为CPU主频、内存总量等。
所述卫星网络资源信息存储方法具体包括如下步骤:
步骤101,资源节点采集资源信息,对采集到的资源信息进行分类统计,生成并维护用于描述自身资源信息的本地资源信息列表。
在本发明优选的实施例中,资源节点由小型卫星提供,所述小型卫星周期性地采集资源信息。根据小型卫星的功能不同,所述资源具体可以是相机、传感器、测距、CPU、磁盘存储、内存等。
资源信息的描述可以采用XML语言,以支持跨平台的信息交互。以小型卫星的图像采集功能为例,对于该资源的描述如下所示。
步骤102,资源节点将本地资源信息列表上传到资源信息索引节点。
具体地,在本发明的实施例中,小型卫星将本地资源信息列表周期性地上传到其所属的核心卫星,该核心卫星作为卫星网络中的资源信息索引节点。
步骤103,资源索引节点接收到所述资源信息列表,并提取所述资源信息列表中的资源信息,生成本地资源信息汇总表。
当核心卫星从其管理的小型卫星那里接收到资源信息列表时,其首先利用压缩技术压缩保存,以提高存储空间的使用效率。并将所述资源信息列表中的资源信息进行提取、添加到本地资源信息汇总表。
由于一个核心卫星可能管理多个小型卫星,因此该核心卫星中的资源信息汇总表中可能包含了来自多个不同小型卫星的资源信息。为了提高资源信息的存储及查询效率,在所述资源信息汇总表中并不区分同类资源信息来自哪个小型卫星,而是将不同小型卫星间资源的区分在资源信息压缩存储的过程中进行。该步骤形成的资源信息汇总表示例如下表所示:
表1资源信息汇总表
资源类别 | 详细资源代号 | 资源存储小型卫星ID号 |
传感器资源 | 30 | LEO-46、LEO-81 |
该资源信息汇总表中记录了例如ID为MEO-03的核心卫星所管理的小型卫星中,当前已经存储的资源类别、详细资源类别(例如以资源代号表示)以及涉及的小型卫星ID。可以理解,尽管同属于传感器资源,但小型卫星LEO-46、 LEO-81中存储的资源类型、形式等具体内容可能并不相同,而该资源信息汇总表并不记录这些细节。由上表可见,在资源信息汇总表中并不对来自小型卫星的资源信息的具体内容进行区分,这使得在后续进行资源查询时,查询效率能够得以提升。
步骤104,资源索引节点将资源信息汇总表发送给索引调度节点,索引调度节点将接收到的资源信息汇总表按照资源类别进行分类,生成资源索引表。
在本发明的该实施例中,将中继卫星作为索引调度节点。当核心卫星与中继卫星接近或具备其他数据传输条件时,将资源信息汇总表送给中继卫星。中继卫星将接收到的接收到的资源信息汇总表按照资源类别进行分类,生成资源索引表。针对不同的资源类别,中继卫星相应地生成多个资源索引表,每个资源索引表分别记录资源类别、详细资源类别(例如以资源代号表示)、管理该类别资源的核心卫星ID以及存储该资源的小型卫星ID等。
该资源索引表用于记录卫星网络中某一资源类别的全部资源信息。因此用于记录不同资源类别的多个资源索引表涵盖了该卫星网络中当前时刻存储的全部资源信息。以传感器资源为例,中继卫星针对传感器资源形成的资源索引表示例如下表2所示:
表2资源索引表
表2中,该资源索引表记录的资源类别为传感器资源,管理该资源的核心卫星包括MEO-01、MEO-03、MEO-06。其中,传感器资源中资源10的资源信息由核心卫星MEO-01管理,相关的资源存储在该核心卫星MEO-01管理的小型卫星LEO-07、LEO-09、LEO-23上。
步骤105,索引调度节点将资源索引表下发至相关资源索引节点。
当中继卫星与某个或某几个核心卫星接近或具备其他数据传输条件时,将其生成的资源索引表分别下发至上述核心卫星。根据本发明优选的实施方式,中继卫星将记录某一类资源信息的资源索引表发送至一个核心卫星。本领域技术人员容易理解,中继卫星也可以将该资源索引表发送至多个核心卫星,或者将多个资源索引表发送至一个核心卫星。
由于中继卫星不能长时间与同一个或几个核心卫星保持数据连接,也即在不同时间段,能够与中继卫星进行数据传输的核心卫星可能不同。因此,中继卫星当前发送资源索引表的目的核心卫星ID与下一次发送的目的核心卫星ID 可能不同,所述资源索引表由各核心卫星进行动态地存储。由此当完成某一任务某一区域内的资源请求数量较多时,可以均衡资源查询过程中作为资源索引节点的核心卫星的压力。
进一步地,中继卫星还将索引位置表下发给每一颗核心卫星,以便通知各核心卫星,用于记录某一资源类别资源信息的资源索引表当前存储的核心卫星 ID。进而,核心卫星可以根据中继卫星发来的索引位置表对应找到资源索引表存储的位置。优选地,索引位置表记录当前卫星网络中全部资源类别的资源索引表存储位置,其示例性格式如下表3所示。
表3索引位置表
资源类别 | 资源索引表存储位置 |
传感器资源 | MEO-08 |
相机资源 | MEO-01 |
测距资源 | MEO-02 |
磁盘存储资源 | MEO-03 |
依据该表3,接收到该索引位置表的核心卫星可以获知,当前用于记录传感器资源信息的资源索引表存储在MEO-08核心卫星上,用于记录相机资源信息的资源索引表存储在MEO-01核心卫星上等。因此,当核心卫星请求相机资源时,该核心卫星可以直接向存储相机资源索引表的核心卫星MEO-01提出请求,后面将进行详细说明。
根据本发明上述实施例公开的卫星网络资源信息存储方法,经由上述步骤最终形成如图2所示的三层资源信息存储结构。在该存储结构中包含小型卫星、核心卫星和中继卫星三级卫星节点。小型卫星包括m组(m≥1),每组小型卫星包括至少一个小型卫星,每组小型卫星与一个核心卫星对应,即包括m个核心卫星,并且所述m个核心卫星与一个中继卫星对应。上述m组小型卫星、m个核心卫星以及中继卫星构成了该存储结构的一个单元。所述存储结构包括至少一个所述单元。本领域技术人员应当理解,上述存储结构仅表示各卫星节点之间的存储层次关系,并非卫星之间真实的网络拓扑结构。因此尽管未做图示,但事实上所述小型卫星与中继卫星之间有可能存在链路条件。
在上述卫星网络的资源信息存储结构中,小型卫星采集资源信息,分类后将资源信息传递给负责管理该小型卫星的核心卫星,核心卫星将所管理的小型卫星的资源信息汇总成为资源信息汇总表,中继卫星负责收集来自核心卫星的资源信息汇总表并生成资源索引表,继而管理调度核心卫星网络全部的资源信息。
如前所述,由于在不同时刻,能够与中继卫星进行数据传输的核心卫星可能不同,因此当卫星网络中的资源发生更新时,例如小型卫星LEO-33增加了某个类别的资源时,卫星网络应该相应地对资源信息进行更新。
因此,本发明还公开了一种卫星网络资源信息的更新方法,该更新方法是在前述卫星网络资源信息存储方法的基础上,对本发明进行的进一步地完善。如图3所示,根据该更新方法的第一实施例,该更新方法包括如下步骤:
步骤201,资源索引节点更新本地资源信息汇总表。
发生资源更新后,小型卫星LEO-33对本地资源信息列表进行更新,并上传到作为资源索引节点的核心卫星MEO-02。核心卫星MEO-02根据从小型卫星 LEO-33接收的资源信息列表对本地资源信息汇总表进行更新。
步骤202,发生更新的资源索引节点根据更新资源的类别,查询索引位置表,并判断是否能与当前存储该更新资源的资源索引表的目的资源索引节点建立连接,如果是,则将更新后的资源信息汇总表发送给至该目的资源索引节点,该目的资源索引节点对资源索引表进行更新;如果否,则转到步骤203。
核心卫星MEO-02将首先尝试将更新的资源信息汇总表发送给当前存储更新资源类别的资源索引表的核心卫星,如MEO-08。MEO-08的ID可以通过存储在核心卫星MEO-02中的索引位置表获得。如果能够完成数据传输,则直接实现了卫星网络中该资源的资源索引表的更新。
有可能地,发生更新的核心卫星正好是存储更新资源类别的资源索引表的节点,则此时无需进行资源信息表的发送,由该卫星对存储的资源索引表进行更新即可。
步骤203,发生更新的资源索引节点判断是否能与索引调度节点建立连接,如果是,则将更新后的资源信息汇总表上传至索引调度节点,索引调度节点更新该资源的资源索引表,并下发给该资源索引节点,同时完成索引位置表更新;如果否,则返回步骤202。
当发生更新的核心卫星MEO-02不能与存储有资源索引表的核心卫星 MEO-08建立连接时,则核心卫星MEO-02尝试与中继卫星进行连接。如果能够进行数据传输,则核心卫星MEO-02将更新的资源信息汇总表发送给中继卫星,中继卫星重新生成资源索引表,并下发给该发生更新的核心卫星MEO-02此时,相对于核心卫星MEO-08,核心卫星MEO-02存储的资源索引表为最新的资源描述。由于上述过程更新了资源索引表存储位置,因此中继卫星还需要重新生成索引位置表,并将新的索引位置表下发给全部核心卫星。
采用上述方法实现卫星网络资源信息的更新效率和准确率均较高,同时实现了资源索引节点对资源信息索引表的动态更新存储。
此外,根据本发明更新方法的第二实施方式,该更新方法在完成所述步骤 201后,发生更新的资源索引节点将更新后的资源信息汇总表以广播的形式发送。包括如下步骤:
步骤201,资源索引节点更新本地资源信息汇总表;
步骤202’,发生更新的资源索引节点将更新后的资源信息汇总表封装为广播包,填写广播地址,向该节点全部邻居节点发送广播包,邻居节点收到广播包后,继续向除接收到广播包的接口外的其他接口上继续广播,最终将广播包洪泛至全网,以实现资源信息汇总表的更新。
本发明进一步还公开了一种卫星网络资源的发现方法,用于根据上述方法进行资源信息存储、更新的卫星网络资源查询。
参照图4,当卫星网络中某一资源节点需要获取资源信息时,例如小型卫星 LEO-03需要查询传感器资源,则本发明通过以下步骤在卫星网络中进行资源查询:
步骤301,查询该资源节点本地资源信息列表,如果查询到,则进行结果反馈;如果未查询到,则执行步骤302;
由于小型卫星对采集到的资源信息进行分类统计,并建立本地资源信息列表以描述本地存储的资源。因此,首先对本地资源信息列表进行查询,判断是否存在满足需要的资源。
步骤302,将资源请求发送至管理该资源节点的资源索引节点,该资源索引节点对本地资源信息汇总表进行查询。
核心卫星本地存储的资源信息汇总表中包含该核心卫星管理的全部小型卫星的资源信息,通过查询该资源信息汇总表可以判断除LEO-03以外的其他小型卫星是否包含需要的资源。如果在资源信息汇总表中没有查询到需要的资源信息,则进行步骤303或步骤304:
步骤303,查询资源位置表,以获取存储对应资源索引表的资源索引节点,并向该资源索引节点发送查询请求。
如果在资源信息汇总表中没有查询到需要的资源信息,则对资源位置表进行查询,获取需要的资源对应的资源索引表当前的存储位置,即该资源索引表存储在哪个核心卫星上,并向该核心卫星发送查询请求。
步骤304,该资源索引节点向索引调度节点发送查询请求。
由于中继卫星存储有当前卫星网络中的所有资源信息,因此当核心卫星能够与中继卫星之间存在数据传输条件时,向中继卫星进行资源查询请求可以获得更准确的信息,判断当前卫星网络中是否存在需要的资源。
上述步骤303、304可以先后进行,即先进行步骤303,如果未发现需要的资源,再进行步骤304;同样的道理,也可以先进行步骤304,如果无法建立与中继卫星的连接,再尝试步骤303。并且可以理解,步骤303、304也可以同时实施。
在上述各步骤中,如果查询到需要的资源信息,则停止进行查询;否则,如果没有查询到,则反馈信息,例如“LEO-03本地未查询到相关信息”、“当前卫星网络未查询到相关信息”等。
上述方法实现卫星网络资源信息的查询提高了发现效率,节省了卫星网络资源。
此外,根据本发明的另一实施方式,上述卫星网络资源的发现方法在步骤 301之后,如果没有在资源节点查询到相关资源信息,则对该查询请求进行判断,如果该查询请求为实时查询,则需要快速获取资源,则资源索引节点层面进行查询,例如通过广播、泛洪方式进行查询。如果该查询请求为非实时查询时,则可以向中继卫星提出请求,从而能够获得更加准确的查询结果。具体查询流程如图5所示。
本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
本发明进一步还公开了一种卫星网络资源发现系统,用于执行上述卫星网络资源发现方法。
本发明卫星网络资源发现系统包括资源节点1201、资源索引节点1202以及索引调度节点1203。
参照图6,所述资源节点1201包括:资源信息采集模块1201a、资源信息分类统计模块1201b、资源信息发送模块1201c。其中,资源信息采集模块1201a 用于周期性进行本地资源信息采集,所述资源具体可以是相机、传感器、测距、 CPU、磁盘存储、内存等;资源信息分类统计模块1201b用于对采集的本地资源信息进行分类,并按照一定格式,生成资源信息列表。同时,基于周期性的信息采集,进行周期性的资源列表更新;资源信息列表发送模块1201c用于将资源信息列表向资源索引节点发送。在该实施例中,所述资源节点为小型卫星1201。
所述资源索引节点1202包括:资源信息接收模块1202a、本地资源信息汇总表存储模块1202b、资源信息汇表 总发送模块1202c。其中,所述资源信息接收模块1202a用于接收资源节点发送的资源信息列表;本地资源信息汇总表存储模块1202b,用于将从资源节点接收的资源信息转换成本地资源信息汇总表并存储;资源信息汇总表 发送模块1202c用于将资源信息汇总表、资源查询信息等向索引调度节点、其他资源索引节点发送。在该实施例中,所述资源索引节点为核心卫星1202。
参照图7,所述索引调度节点1203包括:资源索引表融合模块1203a、资源索引表存储模块1203b。其中,资源索引表融合模块1203a用于接收来自多个资源索引节点的资源信息汇总表,并将资源信息汇总表中的信息进行分类融合,生成资源索引表;资源索引表存储模块1203b,用于将资源索引表存储。在该实施例中,所述索引调度节点为中继卫星1203。
进一步地,所述索引调度节点1203还包括资源索引表发送模块1203c,用于将不同类别的资源索引表发送给相应的资源索引节点。
进一步地,所述索引调度节点1203还包括索引位置表生成模块1203d、索引位置表发送模块1203e。索引位置表生成模块1203d用于记录资源索引表发送的目标资源索引节点;索引位置表发送模块1203e用于向卫星网络中的全部资源索引节点发送所述索引位置表。
所述资源索引节点进一步还包括资源索引表存储模块1202d、索引位置表存储模块1202e。
如图8所示,本发明卫星网络资源发现系统进一步还包括:用户卫星 节点1204。
所述索引调度节点1203还包括资源查询模块1203f、资源请求消息缓存模块1203g、资源发现结果反馈模块1203h。其中,资源查询模块1203f用于对请求的资源信息进行查询;资源请求消息缓存模块1203g用于如果未查询到资源,将资源请求消息缓存,如果资源信息表发生更新,重新查询;资源发现结果反馈模块1203h用于当查询到资源或查询资源请求缓存超时,将资源发现结果反馈给用户卫星 节点。
用户卫星 节点1204包括资源请求判断模块1204a、资源请求发送模块1204b、资源发现结果接收模块1204c。
其中,资源请求判断模块1204a用于判断用户发起的资源请求是否为实时性资源请求。资源请求发送模块1204b用于根据判断结果,将资源请求发送至不同卫星节点;如前所述,当请求实时性资源时,将资源请求发送给核心卫星;请求非实时性资源时,将资源请求发送给中继卫星。资源发现结果接收模块 1204c用于接收来自核心卫星或中继卫星的资源发现结果反馈。
核心星节点1202还包括资源查询模块1202f、资源发现结果反馈模块1202g。
其中,资源查询模块1202f用于对请求的资源信息进行查询,如果未查询到资源信息,则触发资源信息表更新模块进行更新,更新后反馈重新查询结果。资源发现结果反馈模块1202g用于将查询结果反馈给用户卫星 节点。
其中,本实施例提供的卫星网络资源发现系统可以执行本发明卫星网络资源发现方法,其实现原理和技术效果类似,此处不再赘述。
以上实施方式仅用以说明本发明实施例的技术方案而非限制,尽管参照以上较佳实施方式对本发明实施例进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明实施例的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本发明实施例的技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种卫星网络资源信息存储方法,包括如下步骤:
步骤101,资源节点采集资源信息,对采集到的资源信息进行分类统计,生成并维护用于描述自身资源信息的本地资源信息列表;
步骤102,资源节点将本地资源信息列表上传到资源索引节点;
步骤103,资源索引节点接收到所述资源信息列表,并提取所述资源信息列表中的资源信息,生成本地资源信息汇总表,所述资源信息汇总表记录资源类型以及存储该资源的资源节点ID;
步骤104,资源索引节点将资源信息汇总表发送给索引调度节点,索引调度节点将接收到的资源信息汇总表按照资源类别进行分类,生成资源索引表,每一所述资源索引表记录某一资源类别的全部资源信息,用于记录不同资源类别的多个资源索引表涵盖了该卫星网络中当前时刻存储的全部资源信息;
步骤105,索引调度节点将资源索引表下发至相关资源索引节点;
其中,所述资源节点由小型卫星提供,核心卫星作为资源信息索引节点,中继卫星作为索引调度节点。
2.根据权利要求1所述的卫星网络资源信息存储方法,其特征在于:索引调度节点发送某资源索引表的目的资源索引节点ID与下一次发送该资源索引表的目的资源索引节点ID有可能不同。
3.根据权利要求2所述的卫星网络资源信息存储方法,其特征在于:索引调度节点还将索引位置表下发给资源索引节点,其中该索引位置表用于记录各资源索引表当前存储的资源索引节点ID。
4.一种卫星网络资源信息的更新方法,用于对采用权利要求1-3任一项所述的资源信息存储方法的卫星网络的资源信息进行更新,包括如下步骤:
步骤201,资源索引节点更新本地资源信息汇总表;
步骤202,发生更新的资源索引节点根据更新资源的类别,查询索引位置表,并判断是否能与当前存储该更新资源的资源索引表的目的资源索引节点建立连接,如果是,则将更新后的资源信息汇总表发送给至该目的资源索引节点,该目的资源索引节点对资源索引表进行更新;如果否,则转到步骤203;
步骤203,发生更新的资源索引节点判断是否能与索引调度节点建立连接,如果是,则将更新后的资源信息汇总表上传至索引调度节点,索引调度节点更新该资源的资源索引表,并下发给该资源索引节点,同时完成索引位置表更新;如果否,则返回步骤202。
5.一种卫星网络资源信息的更新方法,用于对采用权利要求1-3任一项所述的资源信息存储方法的卫星网络的资源信息进行更新,包括如下步骤:
步骤201,资源索引节点更新本地资源信息汇总表;
步骤202’,发生更新的资源索引节点将更新后的资源信息汇总表封装为广播包,填写广播地址,向全部邻居节点发送广播包,邻居节点收到广播包后,继续向除接收到广播包的节点外的其他节点上继续广播,以将广播包洪泛至整个卫星网络。
6.一种卫星网络资源的发现方法,用于对采用权利要求1-3任一项所述的资源信息存储方法的卫星网络的资源信息进行查询,包括如下步骤:
步骤301,查询该资源节点本地资源信息列表,如果查询到则进行结果反馈;如果未查询到,执行步骤302;
步骤302,将资源请求发送至管理该资源节点的资源索引节点,该资源索引节点对本地资源信息汇总表进行查询,如果查询到则进行结果反馈,如果没有查询到需要的资源信息,则进行步骤303或步骤304;
步骤303,查询资源位置表,以获取存储对应资源索引表的资源索引节点,并向该资源索引节点发送查询请求;
步骤304,该资源索引节点向索引调度节点发送查询请求。
7.一种卫星网络资源的发现方法,用于当卫星网络中某一资源节点进行资源信息查询请求时,对采用权利要求1-3任一项所述的资源信息存储方法的卫星网络的资源信息进行查询,包括如下步骤:
步骤301,查询该资源节点本地资源信息列表,如果查询到,则进行结果反馈;如果未查询到,执行步骤302’;
步骤302’,判断该查询请求是否为实时查询,如果是,则在全部资源索引节点层面进行广播查询;如果该查询请求为非实时查询时,则向资源调度节点提出查询请求。
8.一种卫星网络资源发现系统,包括资源节点、资源索引节点以及索引调度节点,用于采用所述权利要求6或7所述的发现方法在卫星网络中进行资源信息进行查询。
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