CN116667907A - 星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents

星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116667907A
CN116667907A CN202310636747.5A CN202310636747A CN116667907A CN 116667907 A CN116667907 A CN 116667907A CN 202310636747 A CN202310636747 A CN 202310636747A CN 116667907 A CN116667907 A CN 116667907A
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
route
inter
satellite
determining
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.)
Pending
Application number
CN202310636747.5A
Other languages
English (en)
Inventor
曾捷
张雨婷
程波铭
安建平
叶飞扬
卜祥元
叶能
李卓尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Institute of Technology BIT
Original Assignee
Beijing Institute of Technology BIT
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Institute of Technology BIT filed Critical Beijing Institute of Technology BIT
Priority to CN202310636747.5A priority Critical patent/CN116667907A/zh
Publication of CN116667907A publication Critical patent/CN116667907A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/185—Space-based or airborne stations; Stations for satellite systems
    • H04B7/18521—Systems of inter linked satellites, i.e. inter satellite service
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Abstract

本发明提供一种星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质，其中方法包括：当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，第一节点和第二节点为传输路由中的节点，且第二节点为与第一节点相连接的下一个节点；当确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，其中第三节点为与第二节点相连接的下一个节点；根据第一节点和第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；根据候选节点，对传输路由进行路由恢复。实现路由的动态及时恢复，提高星间路由的稳定性以及数据传输的及时和准确性。

Description

星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，尤其涉及一种星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
卫星间网络路由因为卫星的工作环境，使得会长时间暴露在外太空中，导致其维修成本高且难以及时修复、失效后代价大，因此，如何有效地快速恢复路由是至关重要的。
目前，所使用的方式包括：基于数据驱动的路由算法和QoS(Quality of Service，服务质量)路由策略，前者充分考虑了星间路由的高动态性，在检测到错误时，基于虚拟拓扑策略的局部重新拓扑会被触发，进而通过数据包的到达刺激拓扑更新，使得会因为频繁更新而增大系统计算负担，消耗过多的有限计算资源；后者可以在星间路由中提高网络的可靠性和服务质量，在星间路由中，QoS路由策略可以通过建立多个备用路径、使用流量控制和拥塞控制技术、优先级路由和区分服务和隔离服务中的任一种方式提高网络的抗毁能力，但也存在如管理和配置复杂、容易过载以及不足的故障隔离能力的问题。
因此，如何有效的提高星间路由的稳定性和数据信息传输的及时性是非常有必要的。
发明内容
本发明提供一种星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质，用以解决现有技术中无法便捷稳定的完成数据信息在星间路由的传输的问题。
本发明提供一种星间路由容错方法，包括：
当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，所述第一节点和所述第二节点为所述传输路由中的节点，且所述第二节点为与所述第一节点相连接的下一个节点；
当确定所述第二节点工作异常时，在所述传输路由中确定与所述第二节点连接的第三节点，其中所述第三节点为与所述第二节点相连接的下一个节点；
根据所述第一节点和所述第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；
根据所述候选节点，对所述传输路由进行路由恢复。
根据本发明提供的一种星间路由容错方法，所述方法还包括：
确定所述待传输数据包的发送卫星和接收卫星，并确定所述发送卫星和所述接收卫星进行数据传输的星间路由；
接收待传输数据包，并识别所述待传输数据包的数据标识；
根据所述数据标识，确定所述待传输数据包的传输开销，并根据所述传输开销，在所述星间路由中确定传输所述待传输数据包的传输路由。
根据本发明提供的一种星间路由容错方法，所述根据所述数据标识，确定所述待传输数据包的传输开销，并根据所述传输开销，在所述星间路由中确定传输所述待传输数据包的传输路由，包括：
根据所述待传输数据包的任务需求，得到所述待传输数据包的数据标识，并根据所述数据标识确定所述待传输数据包的开销计算方式；
根据所述星间路由确定所述待传输数据包的可选路由，并根据所述开销计算方式进行计算，得到所述待传输数据包根据所述可选路由中每一条路由进行传输时的传输开销，其中相邻两节点之间设置有开销；
根据传输开销的开销大小，选择最小开销所对应的路由作为所述待传输数据包的传输路由。
根据本发明提供的一种星间路由容错方法，所述根据所述第一节点和所述第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点，包括：
在所处的星间路由中确定所述第一节点的后继节点集合，以及所述第三节点的前驱节点集合；
确定所述后继节点集合和所述前驱节点集合是否存在交集节点，其中所述交集节点存在于所述后继节点集合和所述前驱节点集合中；
在确定存在交集节点时，根据所述第一节点、所述第三节点和所述交集节点进行开销计算，并将最小的开销所对应的交集节点作为候选节点。
根据本发明提供的一种星间路由容错方法，所述确定所述后继节点集合和所述前驱节点集合是否存在交集节点之后，还包括：
在确定不存在交集节点时，根据所述第一节点和所述第三节点确定候选路由，其中，所述候选路由包含所述第一节点和所述第三节点，且所述候选路由中所包含的节点的数量为四个；
计算所述候选路由中每一个路由的开销大小，并将最小的开销大小对应的路由所包含的节点作为候选节点。
根据本发明提供的一种星间路由容错方法，所述确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，包括：
基于所述第一节点发送测试信号至所述第二节点，并确定是否接收到所述第二节点返回的响应信号；
若接收到所述第二节点返回的响应信号，则确定在所述传输路由中与所述第一节点连接的第二节点工作正常；
若未接收到所述第二节点返回的响应信息，则确定在所述传输路由中与所述第一节点连接的第二节点工作异常。
根据本发明提供的一种星间路由容错方法，所述方法还包括：
当确定所述候选节点集合或所述前驱节点集合中不包含节点时，获取所述传输路由的备份路由，并根据所述备份路由传输所述待传输数据包，以及更新所述待传输数据包的星间路由。
本发明还提供一种星间路由容错装置，包括：
状态判断模块，用于当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，所述第一节点和所述第二节点为所述传输路由中的节点，且所述第二节点为与所述第一节点相连接的下一个节点；
第一确定模块，用于当确定所述第二节点工作异常时，在所述传输路由中确定与所述第二节点连接的第三节点，其中所述第三节点为与所述第二节点相连接的下一个节点；
第二确定模块，用于根据所述第一节点和所述第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；
路由恢复模块，用于根据所述候选节点，对所述传输路由进行路由恢复。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述星间路由容错方法。
本发明还提供一种非暂态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如上述任一种所述星间路由容错方法。
本发明提供的星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质，在卫星网络中进行数据传输时，待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与当前的第一节点连接的第二节点是否工作正常，然后在确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，并根据第一节点和第三节点在所处的星间路由中确定候选节点，最后根据候选节点对传输路由进行路由恢复。实现了在星间路由容错时，在存在节点失效时在星间路由中找到最佳节点对传输路由进行恢复，提高路由的动态及时恢复，提高数据传输的及时和准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的星间路由容错方法的场景示意图；
图2是本发明提供的确定传输路由的步骤的流程示意图；
图3是本发明提供的确定候选节点的步骤的流程示意图；
图4是本发明提供的存在替代节点的示意图；
图5是本发明提供的不存在替代节点的示意图；
图6是本发明提供的星间路由容错装置的结构示意图；
图7是本发明提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图5描述本发明的星间路由容错方法，针对现有技术中因星间路由不稳定而造成数据传输不及时和准确的问题，提供了本申请所记载的星间路由方法，根据需求导向的基于启发式的最短路径算法确定数据传输的路径，无论是在数据起始传输还是在传输过程中，可以确定更加合理的传输路径，并且在传输过程中出现接地那失效之后，快速的完成路由的重新搭建和恢复，提高了数据传输的及时性。
参照图1，图1是本发明提供的星间路由容错方法的流程示意图，其中，该方法包括：
步骤101，当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，第一节点和第二节点为传输路由中的节点，且第二节点为与第一节点相连接的下一个节点。
其中，传输路由由若干个节点构成，用于进行数据包的传输，且相同的两个卫星之间用于进行数据传输的传输路由可以不止一条。
具体地，在进行数据传输时，在待传输数据包的传输过程中，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，且第一节点和第二节点均为传输路由上的节点，同时两个节点相邻连接，第一节点为当前节点，且此时待传输数据已经传输到第一节点，第二节点为下一个节点。也就是在待传输数据正在传输到第一节点或者已经缓存到第一节点时，确定第二节点是否工作正常。
示例性地，节点是否工作正常的依据是在一定的时间段内节点是否可以接收上一个节点所发送的数据，其中所设定的时间段可以是一个较短的时间段，如几秒、几毫秒或者几微秒，具体根据实际情况设定，因此为了保证数据的及时准确的传输，需要及时对节点的工作状态进行确定，而在确定与第一节点相连接的第二节点是否工作正常时，包括：基于第一节点发送测试信号至第二节点，并确定在预设时间内是否接收到第二节点返回的响应信号；若在预设时间内接收到第二节点返回的响应信号，则确定在传输路由中与第一节点连接的第二节点工作正常；若在预设时间内未接收到第二节点返回的响应信息，则确定在传输路由中与第一节点连接的第二节点工作异常。
在验证节点是否工作正常时，通过发送测试信号至需要进行第二节点，根据是否可以接收到第二节点返回的响应信号来确定第二节点是否工作正常。需要说明的是，在进行验证时，可以是实时进行验证的，也就是在待传输数据包传输到第一节点时，对第二节点是否工作正常进行验证，还可以有一定的提前验证，如可以提前一个或者两个节点进行验证，比如当前节点为第N个节点时，在进行验证时对第N+2个节点进行验证。
在实际应用中，传输路由是根据实际的传输需求在星间路由中进行路径规划所得到的，进而实现卫星之间的数据传输。具体地，在确定传输路由时，参照图2，图2是本发明提供的确定传输路由的步骤的流程示意图，其中，该步骤包括步骤201至步骤203。
步骤201，确定待传输数据包的发送卫星和接收卫星，并确定发送卫星和接收卫星进行数据传输的星间路由；
步骤202，接收待传输数据包，并识别待传输数据包的数据标识；
步骤203，根据数据标识，确定待传输数据包的传输开销，并根据传输开销，在星间路由中确定传输待传输数据包的传输路由。
具体地，首先确定待传输数据包的发送卫星和接收卫星，并确定发送卫星和接收卫星所处的星间路由，然后确定待传输数据包的数据标识，并根据数据标识进行开销计算，进而根据所得到的开销实现最小路径的规划，得到用于在发送卫星和接收卫星之间的数据传输。
而在进行开销计算得到传输路由时，包括：
根据待传输数据包的任务需求，得到待传输数据包的数据标识，并根据数据标识确定待传输数据包的开销计算方式；根据星间路由确定待传输数据包的可选路由，并根据开销计算方式进行计算，得到待传输数据包根据可选路由中每一条路由进行传输时的传输开销，其中相邻两节点之间设置有开销；根据传输开销的开销大小，选择最小开销所对应的路由作为待传输数据包的传输路由。
示例性地，在整个卫星网络中，可以采用虚拟拓扑路由，将卫星星座变换切分为若干个时间片段，且在每个片段内，星间拓扑网络可基本视为固定，识别待传输数据包的需求标签，即数据标识，并且定义权值之和最小的路径为最小开销路径，定义节点与节点之间链路边上的值为开销，进而采用最短路径算法生成最小开销的路径，而最小开销的路径即为待传输数据包的传输路由。
在计算待传输数据包传输时，设某一段链路总延迟为di，丢包率为li，带宽利用率ρ，然后根据待传输数据包的需求进行开销计算。
在需求为延迟时，设排队延迟为节点处理延迟为/>发送延迟为/>传播延迟为/>数据帧长为度DFL，传输信道长度为Li，介质中信号传播频率为v。此时，每段链路的开销为：
其中， 为总宽带。
使用最短路径算法计算路由开销最小的路径，并存储备份路径。
在需求为丢包率时，设接收节点的丢包率为li，则每段链路的开销为li，然后使用最短路径算法计算路由开销最小的路径，并存储备份路径。
在需求为吞吐率，为剩余带宽，/>为总带宽，每段链路的开销为：
使用最短路径算法计算路由开销最小的路径，并存储备份路径。需要说明的是，当一个节点存在失效标签时，则设其排队延迟丢包率li＝100％，当前节点剩余带宽因此经过其的路由开销函数值一定不为最小，不会再被选中。
在实际应用中，在数据包的数据标识仅为一个时，可以直接按照每一个需求所对应的开销计算方式进行开销计算，以得到所使用的传输路径的开销。但是，数据包的数据标识还可以有多个，也就是需求可能会有多个，那么此时在进行开销计算时，可以预先确定进行开销计算的一个需求(数据标识)，还可以将所有的需求进行考虑，通过权重设置进行开销计算。
如，在需求为延时和丢包率时，权重分别为a1和a2，且a1+a2＝1，此时得到开销为a1di+a2li；在需求为延时和吞吐率时，权重分别为a3和a4，且a3+a4＝1，此时得到开销为a3di+a4ρ；在需求为丢包率和吞吐率时，权重分别为a5和a6，且a5+a6＝1，此时得到开销为a5li+a6ρ；在需求为延时、丢包率和吞吐率时，权重分别为a7、a8和a9，且a7+a8+a9＝1，此时得到开销为a7di+a8li+a+ρ。
步骤102，当确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，其中第三节点为与第二节点相连接的下一个节点。
具体地，在确定第二节点工作异常时，说明此时该传输路由不能正常地进行数据的传输，此时将根据此时所使用的传输路由确定与第二节点相连接的第三节点，其中，第三节点为在传输路由中与第二节点相连的下一个节点。
也就是，在待传输数据包传输到第一节点时，此时第一节点进行数据的缓存，同时对于第一节点相连接的第二节点的工作状态进行判断，确定第二节点是否可以正常地进行数据的接收和转发。
进一步地，在对第二节点的进行检测时，若确定第二节点可以正常工作，也就是可以正常地进行数据的接收和转发，此时将缓存在第一节点中的待传输数据包转发至第二节点上。同样的，在待传输数据包传输和缓存在第二节点上之后，对于与第二节点相连接的下一个节点是否可以正常进行数据的接收和转发进行判断，具体与第二节点的处理方式相同。
步骤103，根据第一节点和第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点。
具体地，在确定与第一节点相连接的第二节点工作异常时，根据第一节点和基于传输路由确定的第三节点在所处的星间路由中确定用于重新路由的候选节点，进而基于候选节点进行重新路由，以将待传输数据包传输至对应的卫星中。
示例性地，在传输路由中存在不能正常进行数据的接收和转发的节点时，通过建立新的传输路由避开该节点，同时完成对待传输数据包的传输。而在建立新的路由时，仅建立第一节点和第二节点之间的路由，通过确定连接第一节点和第三节点之间的候选节点，然后根据候选节点建立新的传输路由进行数据传输。
进一步地，在确定候选节点时，可以参照图3，图3是本发明提供的确定候选节点的步骤的流程示意图，其中，该步骤包括步骤301至步骤303。
步骤301，在所处的星间路由中确定第一节点的后继节点集合，以及第三节点的前驱节点集合，其中，后继节点集合为第一节点的下一跳节点的集合，前驱节点集合为第三节点的上一跳节点的集合；
步骤302，确定后继节点集合和前驱节点集合是否存在交集节点，其中交集节点存在于后继节点集合和前驱节点集合中；
步骤303，在确定存在交集节点时，根据第一节点、第三节点和交集节点进行开销计算，并将最小的开销所对应的交集节点作为候选节点。
其中，后继节点为在星间路由中第一节点可以到达的下一个节点，后继节点集合为包含后继节点的集合，前驱节点为在星间路由中可以到达第一节点的前一个节点，前驱节点集合为包含前驱节点的集合。
具体地，在确定第二节点失效时，在传输路由所处的星间路由中确定第一节点的后继节点集合，同时确定第三节点的前驱节点集合，然后确定后继节点集合与前驱节点集合是否存在交集节点，进而在确定存在交集节点时，根据第一节点和第三节点在交集节点中确定候选节点。
示例性地，第一节点的后继节点集合与第三节点的前驱节点集合中都包含有若干节点，确定两个集合是否存在交集，也就是确定是否存在一个或者多个节点同时处于后继节点集合和前驱节点集合中。然后在确定存在交集时，在交集节点中确定候选节点用于连接第一节点和第三节点。
而在交集节点中确定候选节点时，同样采用开销计算的方式来确定，此时计算基于候选节点从第一节点传输至第三节点的开销，在候选节点中选择开销最小的节点作为候选节点。
另外，在得到后继节点集合和前驱节点集合时，后继节点集合和前驱节点集合可能存在空集，也就是在星间路由中，第一节点能到达的下一个节点仅有第二节点，那么在第二节点失效之后，第一节点并不存在后继节点，同样的，第三节点的前驱节点集合也可能是空集，也就是在星间路由中，能到达第三节点的前一个节点仅有第二节点，那么在第二节点失效之后，没有可以将数据转发至第三节点的节点。
因此，在存在上述情况时，重新路由以对传输路由进行恢复将可实现，而为了保证待传输数据包的及时传输，此时将会采用备份路由进行传输，包括：当确定候选节点集合或前驱节点集合中不包含节点时，获取传输路由的备份路由，并根据备份路由传输待传输数据包，以及更新待传输数据包的星间路由。
也就是，在确定后继节点集合和前驱节点集合中存在一个集合为空集时，都需要获取备份路由对待传输数据包进行传输。
而在确定后继节点集合和前驱节点集合都不为空集时，确定是否存在交集节点，在确定存在交集节点时可以基于步骤303所描述的方式确定候选节点，进而根据候选节点对传输路由进行更新。
在实际应用中，设第一节点为节点i，第二节点为节点n，第三节点为节点p，节点i的后继节点集合为集合M，节点p的前驱节点集合为集合P，在节点n失效时候，确定一个可以用来代替节点n的节点，如替换节点n的节点为节点t，那么此时将通过节点t分别与连接节点i和节点p相连接，以完成重新路由，也就是此时的路径为节点i连接节点t以及节点t连接节点p。而在确定替换节点时，可以通过确定集合P和集合M是否存在交集节点，如图4所示，此时，在确定存在可以替代节点n的节点时，将会使用替代节点连接节点i和节点p。
另外，在确定没有可以替代节点n的节点时，如图5所示，此时集合M和集合P的交集节点可能仅包含节点n，或者没有交集节点，即说明没有可以替换节点n的节点。
当在确定后继节点集合和前驱节点集合不存在交集节点时，将会通过开销计算来确定候选节点，具体包括：在确定不存在交集节点时，根据第一节点和第三节点确定候选路由，其中，候选路由包含第一节点和第三节点，且候选路由中所包含的节点的数量为四个；计算候选路由中每一个路由的开销大小，并将最小的开销大小对应的路由所包含的节点作为候选节点。
也就是，在确定不存在交集节点时，将第一节点和第三节点作为路由的起始节点，进行路径规划得到第一节点和第三节点之间的最短路径。在整个的星间路由中，第一节点与第三节点之间的连接可以有多条路径，为了保证数据及时准确的传输，需要选择合理的路径作为传输路由进行数据的传输。
而在确定第一节点和第三节点的最短路径时，通过开销计算来确定，而在建立第一节点和第三节点的路由时，可以设置两个节点之间可以使用的节点数据，如可以设置为两个，也就是第一节点最多可以再经过两个节点到达第三节点，但是第一节点经过两个节点到达第三节点的路径有多个，而在确定所使用的路径时，通过计算每一条路径的开销，以将最小开销所对应的路径作为第一节点和第三节点之间的路由。
示例性地，在根据第一节点和第三节点进行重新路由时，进行路由的方式可以如图6所示，此时将第一节点作为路由的起点，将第三节点作为路由的终点，采用A*算法进行最佳路径的计算，而所得到的最佳路径为连接第一节点和第三节点的局部路由。
其中，基于A*的局部路由的算法可以如下：
AStar_Search(){
定义某一节点的上一跳为该节点的父节点；
起点为节点i，终点为节点p；
初始化起点：g[start]＝0,f[start]＝h(start,goal)
初始化open表，表示会被考虑进最短寻路的节点；
open＝[start]；
初始化close表为空，表示会被不再被考虑进最短寻路的节点；
while(open表不为空){
从open链表中获取f值最小的节点x，作为当前节点；
从open列表中删除该节点；
for(x的每一个后继节点y){
计算y的g,h,f值；
if(y是目的节点){
将当前点作为该点的父节点；
返回路径；
}
else y不是目的节点{
if(y既不在open表也不在close表){
将y加入open表；
g[successive]＝g[current]+cost(current,successive)f[successive]＝g[successive]+h(successive,goal)将当前点作为该点的父节点；
}
else{
if(y在open表中){
取出open表中y；
重新计算g值：
new_g＝g[current]+cost(current,successive)if(new_g<g[successive])
更新相邻节点的状态
g[successive]＝new_g；
f[successive]＝g[successive]+h(successive,goal)；}
else{
if(y不在open表中而在close表中){
取出close表中y对应的节点，放回open表；
}
}//end if
}//end else
}//end else
}//end else
}//end for
将x加入close表；
}//end while
if(open表为空){
路径不存在；
}
else open表不为空{
从目的节点开始，依次查找每个节点的父节点，直到找到开始节点；
形成并输出路径；
}
}//end AStar_Search
在根据第一节点和第三节点进行局部路由时，可以根据上述算法进行最佳路径的规划，进而得到连接第一节点和第三节点的局部路由。
步骤104，根据候选节点，对传输路由进行路由恢复。
具体地，在确定了候选节点之后，将可以基于候选节点对传输路由进行路由恢复，进而在完成路由恢复之后继续对待传输数据包进行传输处理。
在上述实施例的星间路由容错方法中，在卫星网络中进行数据传输时，待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与当前的第一节点连接的第二节点是否工作正常，然后在确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，并根据第一节点和第三节点在所处的星间路由中确定候选节点，最后根据候选节点对传输路由进行路由恢复。实现了在星间路由容错时，在存在节点失效时在星间路由中找到最佳节点对传输路由进行恢复，提高路由的动态及时恢复，提高数据传输的及时和准确性。
下面对本发明提供的星间路由容错装置进行描述，下文描述的星间路由容错装置与上文描述的星间路由容错方法可相互对应参照。
图6是本发明提供的星间路由容错装置的结构示意图，如图6所示，该星间路由容错装置600包括：
状态判断模块601，用于当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，第一节点和第二节点为传输路由中的节点，且第二节点为与第一节点相连接的下一个节点；
第一确定模块602，用于当确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，其中第三节点为与第二节点相连接的下一个节点；
第二确定模块603，用于根据第一节点和第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；
路由恢复模块604，用于根据候选节点，对传输路由进行路由恢复。
基于上述实施例，星间路由容错装置600还包括路径规划模块，用于：
确定待传输数据包的发送卫星和接收卫星，并确定发送卫星和接收卫星进行数据传输的星间路由；
接收待传输数据包，并识别待传输数据包的数据标识；
根据数据标识，确定待传输数据包的传输开销，并根据传输开销，在星间路由中确定传输待传输数据包的传输路由。
基于上述实施例，路径规划模块还用于：
根据待传输数据包的任务需求，得到待传输数据包的数据标识，并根据数据标识确定待传输数据包的开销计算方式；
根据星间路由确定待传输数据包的可选路由，并根据开销计算方式进行计算，得到待传输数据包根据可选路由中每一条路由进行传输时的传输开销，其中相邻两节点之间设置有开销；
根据传输开销的开销大小，选择最小开销所对应的路由作为待传输数据包的传输路由。
基于上述实施例，第二确定模块603还用于：
在所处的星间路由中确定第一节点的后继节点集合，以及第三节点的前驱节点集合；
确定后继节点集合和前驱节点集合是否存在交集节点，其中交集节点存在于后继节点集合和前驱节点集合中；
在确定存在交集节点时，根据第一节点、第三节点和交集节点进行开销计算，并将最小的开销所对应的交集节点作为候选节点。
基于上述实施例，第二确定模块603还用于：
在确定不存在交集节点时，根据第一节点和第三节点确定候选路由，其中，候选路由包含第一节点和第三节点，且候选路由中所包含的节点的数量为四个；
计算候选路由中每一个路由的开销大小，并将最小的开销大小对应的路由所包含的节点作为候选节点。
基于上述实施例，第一确定模块602还用于：
基于第一节点发送测试信号至第二节点，并确定是否接收到第二节点返回的响应信号；
若接收到第二节点返回的响应信号，则确定在传输路由中与第一节点连接的第二节点工作正常；
若未接收到第二节点返回的响应信息，则确定在传输路由中与第一节点连接的第二节点工作异常。
基于上述实施例，第二确定模块603还用于：
当确定候选节点集合或前驱节点集合中不包含节点时，获取传输路由的备份路由，并根据备份路由传输待传输数据包，以及更新待传输数据包的星间路由。
在上述实施例的星间路由容错装置中，在卫星网络中进行数据传输时，待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与当前的第一节点连接的第二节点是否工作正常，然后在确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，并根据第一节点和第三节点在所处的星间路由中确定候选节点，最后根据候选节点对传输路由进行路由恢复。实现了在星间路由容错时，在存在节点失效时在星间路由中找到最佳节点对传输路由进行恢复，提高路由的动态及时恢复，提高数据传输的及时和准确性。
图7示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图7所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)710、通信接口(Communications Interface)720、存储器(memory)730和通信总线740，其中，处理器710，通信接口720，存储器730通过通信总线740完成相互间的通信。处理器710可以调用存储器730中的逻辑指令，以执行星间路由容错方法，该方法包括：当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，第一节点和第二节点为传输路由中的节点，且第二节点为与第一节点相连接的下一个节点；当确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，其中第三节点为与第二节点相连接的下一个节点；根据第一节点和第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；根据候选节点，对传输路由进行路由恢复。
此外，上述的存储器730中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的星间路由容错方法，该方法包括：当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，第一节点和第二节点为传输路由中的节点，且第二节点为与第一节点相连接的下一个节点；当确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，其中第三节点为与第二节点相连接的下一个节点；根据第一节点和第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；根据候选节点，对传输路由进行路由恢复。
又一方面，本发明还提供一种非暂态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以执行上述各方法提供的星间路由容错方法，该方法包括：当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，第一节点和第二节点为传输路由中的节点，且第二节点为与第一节点相连接的下一个节点；当确定第二节点工作异常时，在传输路由中确定与第二节点连接的第三节点，其中第三节点为与第二节点相连接的下一个节点；根据第一节点和第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；根据候选节点，对传输路由进行路由恢复。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种星间路由容错方法，其特征在于，包括：
当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，所述第一节点和所述第二节点为所述传输路由中的节点，且所述第二节点为与所述第一节点相连接的下一个节点；
当确定所述第二节点工作异常时，在所述传输路由中确定与所述第二节点连接的第三节点，其中所述第三节点为与所述第二节点相连接的下一个节点；
根据所述第一节点和所述第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；
根据所述候选节点，对所述传输路由进行路由恢复。
2.根据权利要求1所述的星间路由容错方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述待传输数据包的发送卫星和接收卫星，并确定所述发送卫星和所述接收卫星进行数据传输的星间路由；
接收待传输数据包，并识别所述待传输数据包的数据标识；
根据所述数据标识，确定所述待传输数据包的传输开销，并根据所述传输开销，在所述星间路由中确定传输所述待传输数据包的传输路由。
3.根据权利要求2所述的星间路由容错方法，其特征在于，所述根据所述数据标识，确定所述待传输数据包的传输开销，并根据所述传输开销，在所述星间路由中确定传输所述待传输数据包的传输路由，包括：
根据所述待传输数据包的任务需求，得到所述待传输数据包的数据标识，并根据所述数据标识确定所述待传输数据包的开销计算方式；
根据所述星间路由确定所述待传输数据包的可选路由，并根据所述开销计算方式进行计算，得到所述待传输数据包根据所述可选路由中每一条路由进行传输时的传输开销，其中相邻两节点之间设置有开销；
根据传输开销的开销大小，选择最小开销所对应的路由作为所述待传输数据包的传输路由。
4.根据权利要求1所述的星间路由容错方法，其特征在于，所述根据所述第一节点和所述第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点，包括：
在所处的星间路由中确定所述第一节点的后继节点集合，以及所述第三节点的前驱节点集合，其中，所述后继节点集合为所述第一节点的下一跳节点的集合，所述前驱节点集合为所述第三节点的上一跳节点的集合；
确定所述后继节点集合和所述前驱节点集合是否存在交集节点，其中所述交集节点存在于所述后继节点集合和所述前驱节点集合中；
在确定存在交集节点时，根据所述第一节点、所述第三节点和所述交集节点进行开销计算，并将最小的开销所对应的交集节点作为候选节点。
5.根据权利要求4所述的星间路由容错方法，其特征在于，所述确定所述后继节点集合和所述前驱节点集合是否存在交集节点之后，还包括：
在确定不存在交集节点时，根据所述第一节点和所述第三节点确定候选路由，其中，所述候选路由包含所述第一节点和所述第三节点，且所述候选路由中所包含的节点的数量四个；
计算所述候选路由中每一个路由的开销大小，并将最小的开销大小对应的路由所包含的节点作为候选节点。
6.根据权利要求1所述的星间路由容错方法，其特征在于，所述确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，包括：
基于所述第一节点发送测试信号至所述第二节点，并确定在预设时间内是否接收到所述第二节点返回的响应信号；
若在所述预设时间内接收到所述第二节点返回的响应信号，则确定在所述传输路由中与所述第一节点连接的第二节点工作正常；
若在所述预设时间内未接收到所述第二节点返回的响应信息，则确定在所述传输路由中与所述第一节点连接的第二节点工作异常。
7.根据权利要求4所述的星间路由容错方法，其特征在于，所述方法还包括：
当确定所述候选节点集合或所述前驱节点集合中不包含节点时，获取所述传输路由的备份路由，并根据所述备份路由传输所述待传输数据包，以及更新所述待传输数据包的星间路由。
8.一种星间路由容错装置，其特征在于，包括：
状态判断模块，用于当待传输数据包在传输路由中进行传输时，确定与第一节点连接的第二节点是否工作正常，其中，所述第一节点和所述第二节点为所述传输路由中的节点，且所述第二节点为与所述第一节点相连接的下一个节点；
第一确定模块，用于当确定所述第二节点工作异常时，在所述传输路由中确定与所述第二节点连接的第三节点，其中所述第三节点为与所述第二节点相连接的下一个节点；
第二确定模块，用于根据所述第一节点和所述第三节点，在所处的星间路由中确定候选节点；
路由恢复模块，用于根据所述候选节点，对所述传输路由进行路由恢复。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至7任一项所述星间路由容错方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述星间路由容错方法。
CN202310636747.5A 2023-05-31 2023-05-31 星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质 Pending CN116667907A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310636747.5A CN116667907A (zh) 2023-05-31 2023-05-31 星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310636747.5A CN116667907A (zh) 2023-05-31 2023-05-31 星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116667907A true CN116667907A (zh) 2023-08-29

Family

ID=87714782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310636747.5A Pending CN116667907A (zh) 2023-05-31 2023-05-31 星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116667907A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2911348B1 (en) Control device discovery in networks having separate control and forwarding devices
US8897141B2 (en) Network system and routing method
JP5722455B2 (ja) ネットワークにおけるメッセージおよび計算オーバーヘッドの軽減
US7096251B2 (en) Calculation of layered routes in a distributed manner
US7995574B2 (en) Detection of forwarding problems for external prefixes
US20010034853A1 (en) Load distribution failure recovery system and method
EP2285051A1 (en) Transport control server, transport control system, and backup path setting method
US20140140210A1 (en) Network system and load balancing method
US20130272318A1 (en) Communication link bandwidth fragmentation avoidance
US11792866B2 (en) Establishing a private network using multi-uplink capable network devices
CN102640463A (zh) 动态路由分支系统和动态路由分支方法
US20120163163A1 (en) Apparatus and method for protection switching of multiple protection group
JP4547314B2 (ja) 故障復旧方法および管理ノードならびに通信ノード
EP2879336B1 (en) Transfer apparatus, server, and route changing method
WO2016194089A1 (ja) 通信ネットワーク、通信ネットワークの管理方法および管理システム
US10374828B2 (en) Service-specific, performance-based routing
CN112261681B (zh) 低轨卫星dtn网络路由路径选取方法及系统
US8018953B1 (en) Adaptive, deterministic ant routing approach for updating network routing information
CN109412942B (zh) 云网传输路由方法和系统
US11956146B2 (en) Controller, network system, and flow management method
CN116667907A (zh) 星间路由容错方法、装置、电子设备和存储介质
US7773610B2 (en) QoS and fault isolation in BGP traffic, address families and routing topologies
CN108390780B (zh) 用于处理信息的方法和装置
US20020116487A1 (en) Network management method
CN113691446B (zh) 一种报文发送的方法和装置

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