一种卫星网络的数据包转发方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供了一种卫星网络的数据包转发方法及装置。其中，该方法包括：在当前网络节点接收到待转发数据包的转发请求时，发送第一数据包至当前网络节点的所有相邻网络节点；在第一数据包到达第一相邻网络节点时，获取具有数据的前向探测包，其中，该数据包括：当前网络节点至第一相邻网络节点的当前传播时延、当前网络节点至第一相邻网络节点的当前输出缓冲队列时延及第一相邻网络节点的当前经纬度；根据当前传播时延、当前输出缓冲队列时延及当前经纬度，确定第一相邻网络节点转发待转发数据包的比例，以使第一相邻网络节点按比例转发待转发数据包。通过本方案可以实现实时和准确地反映动态网络的路由信息，提高网络整体吞吐量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及网络路由
，特别是涉及一种卫星网络的数据包转发方法及装置。
技术介绍
随着通信卫星的星上处理技术的发展与通信卫星的星上存储能力的提升，卫星通信已经越来越成为全球信息化的重要组成部分。相比于地面通信网络，卫星通信网络具有覆盖面广、多址传输、基本不受地形地物限制、不依赖已有通信设施等优势。然而，卫星也存在网络高动态性和节点处理能力有限的特点，由此带来了网络流量分布不均的问题。而流量分布不均直接造成网络整体吞吐量的降低和业务流量时延过长的后果。随着卫星通信在全球通信网中起着越来越重要的作用，这一问题日益成为制约卫星通信发展的关键问题。在卫星通信中路由选择通常采用传统的狄克斯特拉Dijsktra路由算法，由于该算法路由选择依据过于单一，无法准确刻画卫星网络实时流量分布特征，使得流量数据过于集中在高纬度地区，形成局部链路拥塞；且由于该算法路由选择依据过于单一，导致流量过于集中在热点区域上方的卫星，使得其他链路长时间处于空闲状态，而增加了部分卫星链路的转发时延，从而导致降低了卫星网络整体吞吐量。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种卫星网络的数据包转发方法及装置，以实现实时和准确地反映动态网络的路由信息，提高网络整体吞吐量。具体技术方案如下：第一方面，本专利技术实施例提供了一种卫星网络的数据包转发方法，所述卫星网络的数据包转发方法包括：在当前网络节点接收到待转发数据包的转发请求时，发送第一数据包至所述当前网络节点的所有相邻网络节点，其中，所述第一数据包为预设内存大小的数据包；在所述第一数据包到达第一相邻网络节点时，获取具有数据的前向探测包，其中，所述第一相邻网络节点为所述当前网络节点的任一相邻网络节点，所述数据至少包括：所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前传播时延、所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前输出缓冲队列时延及所述第一相邻网络节点的当前经纬度；根据所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延及所述当前经纬度，确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例，以使所述第一相邻网络节点按所述比例转发所述待转发数据包。可选的，所述发送第一数据包至所述当前网络节点的所有相邻网络节点之前，所述卫星网络的数据包转发方法还包括：获取满足第一预设条件的第一链路的传播时延、满足第二预设条件的所述第一链路的输出缓冲队列时延及满足第三预设条件的所述第一链路的经纬度，其中，所述第一链路为所有链路中的任一链路，所述第一预设条件为卫星网络中所有链路的传播时延相等，所述第二预设条件为所述卫星网络中所有链路的输出缓冲队列时延相等，所述第三预设条件为所述卫星网络中所有网络节点的经纬度相等；根据所述传播时延、所述输出缓冲队列时延及所述经纬度，确定所有链路中的每条链路的所述第一数据包的预设内存大小。可选的，所述确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例之后，所述卫星网络的数据包转发方法还包括：存储所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延、所述当前经纬度及所述当前网络节点的标识符至所述第一相邻网络节点的数据库表中；在所述第一相邻网络节点为目的节点时，存储所述前向探测包中的数据至后向探测包，并清除所述前向探测包的数据，以使所述目的节点根据所述目的节点的数据库表中存储的所述标识符、向所述当前网络节点发送所述后向探测包，由所述当前网络节点按所述后向探测包中的数据、计算并转发具有所述比例的数据包。可选的，所述当前网络节点为所述卫星网络的源节点或中间节点，其中，所述中间节点为所述卫星网络中除所述源节点及所述目的节点以外的所有可转发所述待转发数据包的网络节点。可选的，所述的卫星网络的数据包转发方法还包括：根据所述目的节点的数据库表中存储的所述标识符，确定转发节点及转发链路；根据所述目的节点的数据库表中存储的所有链路的传播时延、所有链路的输出缓冲队列时延、所有节点的经纬度，通过链路信息确定公式，确定所有链路的链路信息；根据所有链路中任一链路的链路信息占所有链路的链路信息之和的比例，确定所述任一链路传输所述待转发数据包的概率。可选的，所述在所述第一数据包到达第一相邻网络节点时，获取前向探测包，包括：判断所述第一相邻网络节点是否已存在所述前向探测包；如果是，清除所述前向探测包；如果否，获取所述当前探测包。可选的，所述根据所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延及所述当前经纬度，确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例，包括：根据所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延、所述当前经纬度及预设值，通过链路信息确定公式，确定所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的链路信息；根据所述链路信息，确定所述链路信息占卫星网路中所有链路的总链路信息的第一比例；确定所述第一比例为所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例。可选的，所述卫星网络的数据包转发方法还包括：在所述第一相邻网络节点拒绝转发所述待转发数据包时，根据所述当前网络节点至第二相邻网络节点的链路信息，确定所述第二相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例，其中，所述第二相邻网络节点为所述卫星网路中除所述第一相邻网络节点之外的所有相邻网络节点。可选的，所述链路信息确定公式为：τsd＝ατsd1+(1-α)τsd2，其中，所述τsd为所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的链路信息，所述sd为所述当前网络节点到所述第一相邻网络节点的链路，所述α为所述预设值，所述τsd1为所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的时延信息，所述所述λ为所述第一相邻网络节点的地理位置信息因子，所述pDelayCost为所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的传播时延，所述所述r1为热点区域的区域中心的经度，所述r2为所述热点区域的区域中心的纬度，所述x为所述第一相邻网络节点的经度，所述y为所述第一相邻网络节点的纬度，所述τsd2为所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的带宽信息，所述所述qDelayCost为所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的输出缓冲队列时延。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种卫星网络的数据包转发装置，所述卫星网络的数据包转发装置包括：发送模块，用于在当前网络节点接收到待转发数据包的转发请求时，发送第一数据包至所述当前网络节点的所有相邻网络节点，其中，所述第一数据包为预设内存大小的数据包；第一获取模块，用于在所述第一数据包到达第一相邻网络节点时，获取具有数据的前向探测包，其中，所述第一相邻网络节点为所述当前网络节点的任一相邻网络节点，所述数据至少包括：所述当前网络节点至第一相邻网络节点的当前传播时延、所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前输出缓冲队列时延及所述第一相邻网络节点的当前经纬度；第一确定模块，用于根据所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延及所述当前经纬度，确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例，以使所述第一相邻网络节点按所述比例转发所述待转发数据包。本专利技术实施例提供的卫星网络的数据包转发方法及装置，当前网络节点通过向相邻网络节点发送前向探测包，采集得到链路中实时传播时延、输出缓冲队列时延和网络节点的经纬度，并通过链路信息确定公式得到每一条链路的链路信息，并根据链路信息确定每一条链路传输数据包的比例，使得在网络拓扑结构频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卫星网络的数据包转发方法，其特征在于，所述卫星网络的数据包转发方法包括：在当前网络节点接收到待转发数据包的转发请求时，发送第一数据包至所述当前网络节点的所有相邻网络节点，其中，所述第一数据包为预设内存大小的数据包；在所述第一数据包到达第一相邻网络节点时，获取具有数据的前向探测包，其中，所述第一相邻网络节点为所述当前网络节点的任一相邻网络节点，所述数据至少包括：所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前传播时延、所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前输出缓冲队列时延及所述第一相邻网络节点的当前经纬度；根据所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延及所述当前经纬度，确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例，以使所述第一相邻网络节点按所述比例转发所述待转发数据包。

【技术特征摘要】
1.一种卫星网络的数据包转发方法，其特征在于，所述卫星网络的数据包转发方法包括：在当前网络节点接收到待转发数据包的转发请求时，发送第一数据包至所述当前网络节点的所有相邻网络节点，其中，所述第一数据包为预设内存大小的数据包；在所述第一数据包到达第一相邻网络节点时，获取具有数据的前向探测包，其中，所述第一相邻网络节点为所述当前网络节点的任一相邻网络节点，所述数据至少包括：所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前传播时延、所述当前网络节点至所述第一相邻网络节点的当前输出缓冲队列时延及所述第一相邻网络节点的当前经纬度；根据所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延及所述当前经纬度，确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例，以使所述第一相邻网络节点按所述比例转发所述待转发数据包。2.根据权利要求1所述的卫星网络的数据包转发方法，其特征在于，所述发送第一数据包至所述当前网络节点的所有相邻网络节点之前，所述卫星网络的数据包转发方法还包括：获取满足第一预设条件的第一链路的传播时延、满足第二预设条件的所述第一链路的输出缓冲队列时延及满足第三预设条件的所述第一链路的经纬度，其中，所述第一链路为所有链路中的任一链路，所述第一预设条件为卫星网络中所有链路的传播时延相等，所述第二预设条件为所述卫星网络中所有链路的输出缓冲队列时延相等，所述第三预设条件为所述卫星网络中所有网络节点的经纬度相等；根据所述传播时延、所述输出缓冲队列时延及所述经纬度，确定所有链路中的每条链路的所述第一数据包的预设内存大小。3.根据权利要求1所述的卫星网络的数据包转发方法，其特征在于，所述确定所述第一相邻网络节点转发所述待转发数据包的比例之后，所述卫星网络的数据包转发方法还包括：存储所述当前传播时延、所述当前输出缓冲队列时延、所述当前经纬度及所述当前网络节点的标识符至所述第一相邻网络节点的数据库表中；在所述第一相邻网络节点为目的节点时，存储所述前向探测包中的数据至后向探测包，并清除所述前向探测包的数据，以使所述目的节点根据所述目的节点的数据库表中存储的所述标识符、向所述当前网络节点发送所述后向探测包，由所述当前网络节点按所述后向探测包中的数据、计算并转发具有所述比例的数据包。4.根据权利要求1或3所述的卫星网络的数据包转发方法，其特征在于，所述当前网络节点为所述卫星网络的源节点或中间节点，其中，所述中间节点为所述卫星网络中除所述源节点及所述目的节点以外的所有可转发所述待转发数据包的网络节点。5.根据权利要求3所述的卫星网络的数据包转发方法，其特征在于，所述的卫星网络的数据包转发方法还包括：根据所述目的节点的数据库表中存储的所述标识符，确定转发节点及转发链路；根据所述目的节点的数据库表中存储的所有链路的传播时延、所有链路的输出缓冲队列时延、所有节点的经纬度，通过链路信息确定公式，确定所有链路的链路信息；根据所有链路中任一链路的链路信息占所有链路的链路信息之和的比例，确定所述任一链路传输所述待转发数据包的概率。6.根据权利要求1所述的卫星...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宁，邓中亮，朱润涛，韩可，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：北京;11