CN110837583A - 一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质 - Google Patents
一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110837583A CN110837583A CN201910925988.5A CN201910925988A CN110837583A CN 110837583 A CN110837583 A CN 110837583A CN 201910925988 A CN201910925988 A CN 201910925988A CN 110837583 A CN110837583 A CN 110837583A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- tree structure
- activity
- data chain
- time
- depth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/90—Details of database functions independent of the retrieved data types
- G06F16/901—Indexing; Data structures therefor; Storage structures
- G06F16/9027—Trees
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/90—Details of database functions independent of the retrieved data types
- G06F16/903—Querying
- G06F16/90335—Query processing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/48—Routing tree calculation
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L45/00—Routing or path finding of packets in data switching networks
- H04L45/74—Address processing for routing
- H04L45/745—Address table lookup; Address filtering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Computational Linguistics (AREA)
- Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)
Abstract
一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质,属于卫星通信技术领域。本发明在静态路由表建立的树状结构上,根据获得一段时间T内数据链终端的活跃度(即数据链消息的活跃度),动态调整结点在树状结构中的位置深度,使活跃度较高的结点在树中位置深度较小,从而使活跃度较高的数据链消息能够快速地找到转发通道,提高转发效率。该设计方法新颖,能有效解决活跃度高的数据链消息快速转发,工程实现简单,具有较高的应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质,属于卫星通信技术领域。
背景技术
卫星数据链载荷提供了N(N<64)路数据链基本信道,通过地面网管中心向星上传输静态路由表信息,星载数据链处理器要可靠无时延地转发N路信道的并发业务消息。卫星数据链业务消息的处理转发依赖于查找到目的转发通道实现。因此,星上静态路由表查找算法的效率将成为影响地面数据链终端间数据链消息交互时延的主要原因。
数据链消息的快速转发性能与数据的查表效率密切相关,现有查找算法有多种,主要有顺序查找、二分查找、分块查找、哈希表查找等,顺序查找即线性查找,查找速率是最慢的,二分查找要求数据按照顺序线性存储,数据插入或删除比较麻烦,分块查找与哈希表查找算法,构建表的过程比较复杂,并且会占用很大的内存,因此,都不能直接应用于设备维护不便、星上资源有限且空间电磁环境复杂的星载数据链处理器中。
通过对卫星数据链载荷的应用背景特点及数据传输需求的分析,将星上静态路由表信息存储成树状结构,即左子树值比根结点值小,右子树值比根结点值大,在实际数据业务进行转发时,有时频繁转发的数据链终端信息在树中的位置深度较大,需要多次遍历树才能查找到转发通道号,就会造成查找效率特别的慢。
发明内容
本发明解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供了一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质,解决了活跃度较高的数据链消息能被快速查找到转发通道的问题,同时满足大量数据快速转发、工程实现简单实用等要求。
本发明的技术解决方案是:一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法,包括如下步骤:
S1,根据数据链的静态路由表信息建立以目的平台号为关键字的树状结构,并获得所述树状结构中各个结点的深度;
S2,获得一段时间内各个数据链终端的活跃度;
S3,根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系,使得树状结构的整体加权深度最小;
S4,根据所述深度之间的关系创建新的树状结构,将深度最小的结点作为新的树状结构的根节点,然后按照深度从小到大的顺序依次将对应的结点插入到新的树状结构中;当且仅当所有结点重新插入完成后,销毁原来的老树;
S5,在所述一段时间内按新的树状结构进行数据链业务转发通道号的查找;如果下一段时间即将转发的数据链业务消息涉及的数据链终端的活跃度值有更新,则重复S2~S5。
进一步地,所述树状结构和新的树状结构均为左小根中右大的二叉排序树状结构。
进一步地,所述活跃度为一段时间内数据链终端被访问时间的归一化值,所述活跃度随着时间的递增而递减,且小于1。
进一步地,所述根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系的方法为:如果不同数据链终端的活跃度之间的关系为 P1≥P2≥P3≥P4≥…≥Pn,则树状结构中各个结点的深度之间的关系为 H1≤H2≤H3≤H4≤…≤Hn。
一种基于数据链消息活跃度的快速查找系统,包括
第一模块,根据数据链的静态路由表信息建立以目的平台号为关键字的树状结构,并获得所述树状结构中各个结点的深度;
第二模块,获得一段时间内各个数据链终端的活跃度;
第三模块,根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系,使得树状结构的加权深度最小;
第四模块,根据所述深度之间的关系创建新的树状结构,将深度最小的结点作为新的树状结构的根节点,然后按照深度从小到大的顺序依次将对应的结点插入到新的树状结构中;当且仅当所有结点重新插入完成后,销毁原来的老树;
第五模块,在所述一段时间内按新的树状结构进行数据链业务转发通道号的查找;如果下一段时间即将转发的数据链业务消息涉及的数据链终端的活跃度值有更新,继续后续步骤,重新获取数据链终端的活跃度。
进一步地,所述树状结构和新的树状结构均为左小根中右大的二叉排序树状结构;
所述活跃度为一段时间内数据链终端被访问时间的归一化值,所述活跃度随着时间的递增而递减,且小于1;
所述归一化值为其中,t为当前数据链终端将转发的时间,Ti为上一个时间内数据链终端转发的时刻。
所述根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系的方法为:如果不同数据链终端的活跃度之间的关系为P1≥P2≥P3≥P4≥…≥Pn,则树状结构中各个结点的深度之间的关系为H1≤H2≤H3≤H4≤…≤Hn。
一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现所述一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法的步骤。
本发明与现有技术相比的优点在于:
(1)本发明根据数据链消息活跃度值,使得活跃度较高的结点在树中深度较小,降低了该结点的数据链消息查表时间,从而提升路由表查找效率的整体性能。
(2)本发明为确保静态路由表构建的树状结构的加权深度最小,通过重新计算树中各个结点的深度关系值,来重新建立新树,简化了老树结点深度调整的繁冗以及复杂,提高了建立新树的时间,从而提升路由表查找效率的整体性能。
附图说明
图1为本发明方法流程图;
图2为本发明每条路由表项内容;
图3为本发明树状结点存储结构;
图4为本发明具体实施例初始二叉树结构示意图;
图5为本发明具体实施例新二叉树结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行进一步解释和说明。
如图1,一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法。
S1,根据数据链的静态路由表信息建立以目的平台号为关键字的树状结构,并获得所述树状结构中各个结点的深度;
优选地,所述树状结构和新的树状结构均为左小根中右大的二叉排序树状结构。静态路由表信息图2按照图3的树状结构进行存储,并且要保证路由信息结点在树状存储结构“左小中根右大”的特点,即左子树值比根结点值小,右子树值比根结点值大。根据建立的树状结构,确定数据链终端在树中的初始位置,即获取每个树结点的深度Hi。
S2,获得一段时间内各个数据链终端的活跃度;
优选地,所述活跃度为一段时间内数据链终端被访问时间的归一化值,所述活跃度随着时间的递增而递减,且小于1。每一条数据链业务消息中的目的平台号标记该消息将发往哪个数据链终端的转发通道,因此每一条数据链消息的活跃度与数据链终端的活跃度紧密相关,其值为数据链终端的活跃度值。因此,数据链终端Gi平均活跃度Pi定义:是指在一段时间T(24小时)内,数据链消息涉及到数据链终端Gi在时刻Ti转发,在下一个时间t即将转发的时间归一化与1的最小值。根据该用示如下表示的公式计算,获取数据链消息的活跃度Pi。
其中,t为当前数据链终端将转发的时间,Ti为上一个时间内数据链终端转发的时刻。
S3,根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系,使得树状结构的加权深度最小;
所述根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系的方法为:
如果在一段时间范围内,各个数据链终端Gi的活跃度Pi之间的关系:
P1≥P2≥P3≥P4≥…≥Pn
为了保证数据链业务的快速转发,即每个结点的检索次数为最小,因此要满足整个树的平均加权深度ΔH为最小值,根据不同数据链终端的活跃度Pi之间的关系,可以推导出,树中的各个结点深度关系为:
H1≤H2≤H3≤H4≤…≤Hn
S4,根据所述深度之间的关系创建新的树状结构,将深度最小的结点作为新的树状结构的根节点,然后按照深度从小到大的顺序依次将对应的结点插入到新的树状结构中;当且仅当所有结点重新插入完成后,销毁原来的老树;
根据新建立的树各个结点深度值关系,对其对应的结点重新建立树状存储结构,Hi值最小的的结点Gi成为根节点,其余依次按照深度的大小插入新的树结构中,等所有结点完全插入后,即构建新的树形态,并且销毁原有的树。
S5,在所述一段时间内按新的树状结构进行数据链业务转发通道号的查找;如果下一段时间即将转发的数据链业务消息涉及的数据链终端的活跃度值有更新,则重复S2~S5。
本发明的一个具体实施例。
假设静态路由表项中有六个表项,每个表项内容(目的平台号Pnb,通道号 Lnb),则这六个表项N1(5,1),N2(1,2),N3(10,3),N4(6,4),N5(15,5),N6(8,6) 按照目的平台号为关键字,构建的二叉排序树结构如图4所示。
该六个结点的深度分别为H1=2,H2=3,H3=2,H4=1,H5=3,H6=3;获取该段时间内各个结点的活跃度分别为P1=0.3,P2=0.1,P3=0.4,P4=0.5, P5=0.2,P6=0.9;即当前的活跃度之间的关系如下所示:
P6>P4>P3>P1>P5>P2
H6<H4<H3<H1<H5<H2
可以得出结点N6的深度最小,根据二叉树中深度最小的结点为根节点,并且其值为1,因此,结点N6将成为新树中的根节点,其余结点按照深度大小依次插入到新的树状结构中,如图5所示。
因此,活跃度最高P6的数据链消息(目的平台号标识)在新树中的深度H6最小,为1,只需要一次查表就能找到转发通道号,能够实现快速转发。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1,根据数据链的静态路由表信息建立以目的平台号为关键字的树状结构,并获得所述树状结构中各个结点的深度;
S2,获得一段时间内各个数据链终端的活跃度;
S3,根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系,使得树状结构的整体加权深度最小;
S4,根据所述深度之间的关系创建新的树状结构,将深度最小的结点作为新的树状结构的根节点,然后按照深度从小到大的顺序依次将对应的结点插入到新的树状结构中;当且仅当所有结点重新插入完成后,销毁原来的老树;
S5,在所述一段时间内按新的树状结构进行数据链业务转发通道号的查找;如果下一段时间即将转发的数据链业务消息涉及的数据链终端的活跃度值有更新,则重复S2~S5。
2.根据权利要求1所述的一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法,其特征在于:所述树状结构和新的树状结构均为左小根中右大的二叉排序树状结构。
3.根据权利要求1所述的一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法,其特征在于:所述活跃度为一段时间内数据链终端被访问时间的归一化值,所述活跃度随着时间的递增而递减,且小于1。
6.根据权利要求1所述的一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法,其特征在于,所述根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系的方法为:如果不同数据链终端的活跃度之间的关系为P1≥P2≥P3≥P4≥…≥Pn,则树状结构中各个结点的深度之间的关系为H1≤H2≤H3≤H4≤…≤Hn。
7.一种基于数据链消息活跃度的快速查找系统,其特征在于:包括
第一模块,根据数据链的静态路由表信息建立以目的平台号为关键字的树状结构,并获得所述树状结构中各个结点的深度;
第二模块,获得一段时间内各个数据链终端的活跃度;
第三模块,根据各个数据链终端的活跃度之间的关系确定深度之间的关系,使得树状结构的加权深度最小;
第四模块,根据所述深度之间的关系创建新的树状结构,将深度最小的结点作为新的树状结构的根节点,然后按照深度从小到大的顺序依次将对应的结点插入到新的树状结构中;当且仅当所有结点重新插入完成后,销毁原来的老树;
第五模块,在所述一段时间内按新的树状结构进行数据链业务转发通道号的查找;如果下一段时间即将转发的数据链业务消息涉及的数据链终端的活跃度值有所更新,则继续后续步骤,重新获取数据链终端的活跃度。
10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:该计算机程序被处理器执行时,实现权利要求1~6之一所述方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910925988.5A CN110837583B (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910925988.5A CN110837583B (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110837583A true CN110837583A (zh) | 2020-02-25 |
CN110837583B CN110837583B (zh) | 2022-10-28 |
Family
ID=69574574
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910925988.5A Active CN110837583B (zh) | 2019-09-27 | 2019-09-27 | 一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110837583B (zh) |
Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5761440A (en) * | 1994-09-15 | 1998-06-02 | International Business Machines Corporation | System and method utilizing multiple search trees to route data within a data processing network |
AU2001240010A1 (en) * | 2000-03-08 | 2001-11-29 | Accenture Global Services Limited | Method of manufacture for a knowledge management tool |
US20030031167A1 (en) * | 2001-02-28 | 2003-02-13 | Singh Abhishek Ranjan | Methods and system for efficient route lookup |
CN1619498A (zh) * | 2003-11-21 | 2005-05-25 | 国际商业机器公司 | 动态调整活动资源的工作负荷的方法和系统 |
CN101340386A (zh) * | 2008-08-12 | 2009-01-07 | 华为技术有限公司 | 建立和查找路由表项的方法及路由器 |
CN101485149A (zh) * | 2006-06-30 | 2009-07-15 | 微软公司 | 会合联盟内的近邻间通信 |
CN101510198A (zh) * | 2008-12-05 | 2009-08-19 | 上海理工大学 | 一种覆盖网洪泛式文件搜索方法 |
CN102546393A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-04 | 华中科技大学 | 基于整体活跃度的社会网络路由优化方法 |
CN103561426A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 南京邮电大学 | 容迟移动传感网中基于节点活跃度的改进概率路由方法 |
CN103780490A (zh) * | 2012-10-17 | 2014-05-07 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种更新路由查找树的方法及装置 |
CN104012051A (zh) * | 2011-11-01 | 2014-08-27 | 阿尔卡特朗讯公司 | 提供全面保护的ip快速重路由机制 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1377914A2 (en) * | 2000-03-08 | 2004-01-07 | Accenture LLP | Method of manufacture for a knowledge management tool |
-
2019
- 2019-09-27 CN CN201910925988.5A patent/CN110837583B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5761440A (en) * | 1994-09-15 | 1998-06-02 | International Business Machines Corporation | System and method utilizing multiple search trees to route data within a data processing network |
AU2001240010A1 (en) * | 2000-03-08 | 2001-11-29 | Accenture Global Services Limited | Method of manufacture for a knowledge management tool |
US20030031167A1 (en) * | 2001-02-28 | 2003-02-13 | Singh Abhishek Ranjan | Methods and system for efficient route lookup |
CN1619498A (zh) * | 2003-11-21 | 2005-05-25 | 国际商业机器公司 | 动态调整活动资源的工作负荷的方法和系统 |
CN101485149A (zh) * | 2006-06-30 | 2009-07-15 | 微软公司 | 会合联盟内的近邻间通信 |
CN101340386A (zh) * | 2008-08-12 | 2009-01-07 | 华为技术有限公司 | 建立和查找路由表项的方法及路由器 |
CN101510198A (zh) * | 2008-12-05 | 2009-08-19 | 上海理工大学 | 一种覆盖网洪泛式文件搜索方法 |
CN104012051A (zh) * | 2011-11-01 | 2014-08-27 | 阿尔卡特朗讯公司 | 提供全面保护的ip快速重路由机制 |
CN102546393A (zh) * | 2011-12-12 | 2012-07-04 | 华中科技大学 | 基于整体活跃度的社会网络路由优化方法 |
CN103780490A (zh) * | 2012-10-17 | 2014-05-07 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种更新路由查找树的方法及装置 |
CN103561426A (zh) * | 2013-11-04 | 2014-02-05 | 南京邮电大学 | 容迟移动传感网中基于节点活跃度的改进概率路由方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
何婧 等: "星载快速路由查找算法设计与实现", 《空间电子技术》 * |
崔尚森 等: "一种前缀长度二分查找的改进算法", 《计算机工程》 * |
张成博: "多层卫星网络中基于星际链路选择的网络容量分析方法研究与仿真实现", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)信息科技辑》 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN110837583B (zh) | 2022-10-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6968393B1 (en) | Method and apparatus for an attribute oriented routing update | |
US20180302324A1 (en) | Packet forwarding mechanism | |
CN105991660B (zh) | 一种多云存储系统间资源共享的系统 | |
CN110727738B (zh) | 基于数据分片的全局路由系统、电子设备及存储介质 | |
CN105554085A (zh) | 一种基于服务器连接的动态超时处理方法和装置 | |
CN103326925B (zh) | 一种消息推送方法及装置 | |
CN101341692B (zh) | 基于以太网的接入网络中使用备份链路的接纳控制 | |
CN1192835A (zh) | 有关信息管理系统的结构与方法 | |
CN110837583B (zh) | 一种基于数据链消息活跃度的快速查找方法、系统及介质 | |
CN103999435B (zh) | 用于高效的网络地址转换和应用层网关处理的装置和方法 | |
CN112787932B (zh) | 一种用于生成转发信息的方法、装置和系统 | |
CN110908996A (zh) | 一种数据处理的方法和装置 | |
CN104618247A (zh) | 一种组播报文的传输方法及装置 | |
US20070121510A1 (en) | Methods and apparatus for designing traffic distribution on a multiple-service packetized network using multicommodity flows and well-linked terminals | |
CN111641555B (zh) | 一种路由收敛方法及装置 | |
CN114423058A (zh) | 卫星拓扑分离路由转发方法、装置、设备和存储介质 | |
CN116521668A (zh) | 用于数据存储的方法、设备和计算机程序产品 | |
AU2020462696A1 (en) | Network nodes and methods therein for indirect communication | |
CN114143083B (zh) | 黑名单策略匹配方法、装置、电子设备及存储介质 | |
EP3422207A1 (en) | Method for an enhanced management of configuration information and/or stateful information in a communication network, system, program and computer program product | |
CN112131223B (zh) | 流量分类统计方法、装置、计算机设备和存储介质 | |
CN114866597B (zh) | 一种分组管理客户端连接方法以及系统 | |
CN112787898B (zh) | 设备数据通信方法、装置、电子设备及存储介质 | |
CN113347581B (zh) | 报文组播方法、装置、系统及电子设备 | |
US11799962B1 (en) | Method, electronic device, and computer program product for looking up data |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |