一种异构融合网络的路由规划方法、装置、设备及介质

本发明涉及互联网，具体涉及一种异构融合网络的路由规划方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、卫星互联网具有广覆盖、宽带化、部署灵活等特点，是未来信息网络(6g、天地一体化网络等)发展的重要领域。然而，考虑其拓扑结构、链路特性时变等特性，现有地面ip路由技术无法直接照搬，为其设计专用的网络体制在所难免，天、地网络存在无法规避的异构融合难题。

2、此外，考虑卫星互联网与地面信息网络相互独立运行，直接采用现有边界网关协议(border gateway protocol，bgp)来实现天、地网络的有效互通时，会存在路由更新频繁、收敛速度慢、协议转换复杂等问题，并且可管可控性较差，难以实现最小代价路径的选择。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种异构融合网络的路由规划方法、装置、设备及介质，以解决天、地网络的有效互通时，难以实现最小代价路径的选择的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种异构融合网络的路由规划方法，应用于天地异构融合的卫星互联网，所述卫星互联网包括：空间段网络域、地面段网络域、用户段和网络控制中心，所述方法包括：

3、当所述空间段网络域的天基节点中的发送方接入节点接收到数据发送方发送的目标数据报文时，确定所述目标数据报文对应的数据接收方用户标识，所述数据发送方为用户段中的用户；

4、根据网络控制中心当前的节点绑定关系表确定所述数据接收方用户标识对应的接收方接入节点和所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域标识和网络域类型，所述节点绑定关系表包括：不同用户标识对应的用户当前的接入节点和所处网络域的绑定关系；

5、当所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域类型为地面段网络域时，基于所述发送方接入节点存储的星对地路由表和所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域标识，确定所述发送方接入节点和所述接收方接入节点间的天对地传输路径，根据各个天对地传输路径中的天基节点和地面站节点，确定所述发送方接入节点和接收方接入节点之间的可行传输路径；

6、基于所述发送方接入节点存储的星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表中各个节点之间进行数据传输的路由代价确定各个可行传输路径的路由总代价；

7、将所述路由总代价最小的可行传输路径确定为目标传输路径，基于所述目标传输路径由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点。

8、空间段接入节点通过其所接收到的用户段发送方所发送的数据报文，确定数据接收方对应的接收方接入节点，并在接收方接入节点位于地面段网络域时，根据发送方接入节点内部存储的多种类型的路由表来确定发送方接入节点和接收方接入节点间的各个可行传输路径对应的路由总代价，从而将路由代价最小的可行传输路径确定为目标传输路径，并基于该目标传输路径进行数据传输，保证了数据发送方和接收方各自接入节点之间在进行数据传输时的路由代价最小。

9、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

10、当所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域类型为空间段网络域时，根据所述发送方接入节点存储的星对星路由表确定发往所述接收方接入节点对应的转发接口；

11、通过所述转发接口将目标数据报文发送至中转节点，并根据中转节点相对于接收方接入节点的转发接口，进行多次跳转，直至将所述目标数据报文传输至接收方接入节点。

12、通过根据接收方接入节点所处网络域的具体类型，来确定对应的传输方式，当接收方接入节点也处于空间段网络域时，由于发送方接入节点和接收方接入节点都是空间段内的天基节点，可以直接根据发送方接入节点内部的星对星路由表，来确定通往接收方接入节点对应的转发接口，并根据转发接口进行多次跳转，最终将报文数据发送至接收方接入节点，直接高效的实现天基节点之间的报文数据的路由转发。

13、在一种可选的实施方式中，所述星对地路由表包括：当前各个地面段网络域内的地面站节点和对应连接的天基节点间的连接起止时间；

14、所述基于所述发送方接入节点存储的星对地路由表和所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域标识，确定所述发送方接入节点和所述接收方接入节点间的天对地传输路径，包括：

15、在所述星对地路由表中查找所述接收方接入节点所处网络域对应网络域标识下的各个地面站节点与对应连接的天基节点间的连接起止时间；

16、根据当前时间和所述各个地面站节点与对应连接的天基节点间的连接起止时间，确定可行地面站节点和可行天基节点；

17、根据所述可行地面站节点和所述可行天基节点确定所述发送方接入节点和接收方接入节点之间的天对地传输路径。

18、通过发送方接入节点内部存储的星对地路由表查询接收方接入节点所处网络域对应的地面站节点和对应连接的天基节点之间的连接起止时间，从而根据当前时间确定满足当前时间要求的可行地面站节点和可行天基节点，根据可行地面站节点和天基节点确定可行的天对地传输路径，可更全面的获取所有可行的传输路径，进而保证后续可以计算出路由代价最小的目标传输路径。

19、在一种可选的实施方式中，所述星对地路由表还包括：当前各个地面段网络域内的地面站节点和对应连接的天基节点间的路由代价；

20、所述星对星路由表包括：所述发送方接入节点和空间段中其他天基节点进行数据传输的路由代价；

21、所述地对地路由表包括：各个地面段网络域内的地面站节点和对应网络域内的各个地基接入节点之间的路由代价；

22、所述基于所述发送方接入节点存储的星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表中各个节点之间进行数据传输的路由代价确定各个可行传输路径的路由总代价，包括：

23、根据所述星对星路由表确定所述发送方接入节点和各个连接地面站节点的可行天基节点间的天对天路由代价；

24、根据所述星对地路由表确定所述各个可行地面站节点和对应连接的可行天基节点间的天对地路由代价；

25、根据所述地对地路由表确定所述接收方接入节点和各个可行地面站节点间的地对地路由代价；

26、基于所述天对天路由代价、天对地路由代价和地对地路由代价，确定各个可行传输路径的路由总代价。

27、通过星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表，确定可行传输路径中空间段的发送方接入节点到可行天基节点、空间段的可行天基节点到地面段的可行地面站节点、可行地面站节点和接收方接入节点这三阶段的路由代价，从而确定各个可行传输路径所对应的路由总代价。

28、在一种可选的实施方式中，在由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点后，所述方法还包括：

29、根据所述接收方接入节点内的本地转发表确定所述目标数据报文对应的数据接收方的接入接口，所述本地转发表包括：所述接收方接入节点当前的接入用户和各个接入用户对应的接入接口；

30、通过所述数据接收方的接入接口将所述目标数据报文转发至数据接收方。

31、通过接收方接入节点内部的本地转发表确定数据接收方在接收方接入节点中的接入接口，根据该接入接口将目标数据报文发送至数据接收方，实现报文数据的准确转发。

32、在一种可选的实施方式中，所述星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表中还包括：各个节点间的转发接口；

33、所述基于所述目标传输路径由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点，包括：

34、根据所述星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表，确定所述目标传输路径中的各个节点对应的转发接口；

35、基于所述各个节点对应的转发接口由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点。

36、通过确定目标传输路径中的各个节点对应的转发接口，实现报文数据在目标传输路径中各个节点间的数据传输，保证了数据传输的有序进行。

37、在一种可选的实施方式中，所述方法还包括：

38、当所述地面段网络域的地基节点中的发送方接入节点接收到数据发送方发送的目标数据报文时，确定所述目标数据报文对应的数据接收方用户标识，所述数据发送方为用户段中的用户；

39、根据网络控制中心当前的节点绑定关系表确定所述数据接收方用户标识对应的接收方接入节点和所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域标识和网络域类型；

40、当所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域类型为空间段网络域时，基于所述发送方接入节点存储的星对地路由表和所述发送方接入节点所处网络域对应的网络域标识，确定所述发送方接入节点和所述接收方接入节点间的地对天传输路径，根据各个地对天传输路径中的天基节点和地面站节点，确定所述发送方接入节点和接收方接入节点之间的可行传输路径；

41、基于所述发送方接入节点存储的星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表中各个节点之间进行数据传输的路由代价确定各个可行传输路径的路由总代价；

42、将所述路由总代价最小的可行传输路径确定为目标传输路径，基于所述目标传输路径由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点。

43、地面段接入节点通过其所接收到的用户段发送方所发送的目标数据报文，确定数据接收方对应的接收方接入节点，并在接收方接入节点位于空间段网络域时，根据发送方接入节点中内部存储的路由表规划出路由代价最小的目标传输路径，进一步满足了地对天数据传输时的路由代价最小的要求。

44、第二方面，本发明提供了一种异构融合网络的路由规划装置应用于天地异构融合的互联网，所述互联网包括：空间段网络域、地面段网络域、用户段和网络控制中心，所述装置包括：

45、用户标识确定模块，用于当所述空间段网络域的天基节点中的发送方接入节点接收到数据发送方发送的目标数据报文时，确定所述目标数据报文对应的数据接收方用户标识，所述数据发送方为用户段中的用户；

46、网络域判定模块，用于根据网络控制中心当前的节点绑定关系表确定所述数据接收方用户标识对应的接收方接入节点和所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域标识和网络域类型，所述节点绑定关系表包括：不同用户标识对应的用户当前的接入节点和所处网络域的绑定关系；

47、可行传输路径确定模块，用于当所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域类型为地面段网络域时，基于所述发送方接入节点存储的星对地路由表和所述接收方接入节点所处网络域对应的网络域标识，确定所述发送方接入节点和所述接收方接入节点间的天对地传输路径，根据各个天对地传输路径中的天基节点和地面站节点，确定所述发送方接入节点和接收方接入节点之间的可行传输路径；

48、路由代价计算模块，用于基于所述发送方接入节点存储的星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表中各个节点之间进行数据传输的路由代价确定各个可行传输路径的路由总代价；

49、目标传输路径确定模块，用于将所述路由总代价最小的可行传输路径确定为目标传输路径，基于所述目标传输路径由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点

50、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的异构融合网络的路由规划方法。

51、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的异构融合网络的路由规划方法。

技术特征：

1.一种异构融合网络的路由规划方法，应用于天地异构融合的卫星互联网，所述卫星互联网包括：空间段网络域、地面段网络域、用户段和网络控制中心，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述星对地路由表包括：当前各个地面段网络域内的地面站节点和对应连接的天基节点间的连接起止时间；

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述星对地路由表还包括：当前各个地面段网络域内的地面站节点和对应连接的天基节点间的路由代价；

5.根据权利要求1至2任一项所述的方法，其特征在于，在由所述发送方接入节点将所述目标数据报文传输至接收方接入节点后，所述方法还包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表中还包括：各个节点间的转发接口；

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种异构融合网络的路由规划装置，应用于天地异构融合的卫星互联网，所述卫星互联网包括：空间段网络域、地面段网络域、用户段和网络控制中心，其特征在于，所述装置包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的异构融合网络的路由规划方法。

技术总结
本发明涉及互联网技术领域，公开了一种异构融合网络的路由规划方法、装置、设备及介质，该方法包括：当空间段网络域的发送方接入节点接收到发送方的报文数据后，确定该报文数据的接收方标识，并根据网络控制中心的节点绑定关系表确定接收方对应的接收方接入节点；在接收方接入节点位于地面段网络域时，发送方接入节点根据存储的星对星路由表、星对地路由表和地对地路由表确定数据报文传输时各个可行路径对应的路由代价，从而确定路由代价最小的目标传输路径，发送方接入节点通过该目标传输路径将报文数据报送至接收方接入节点。本发明通过接入节点内的星对星、星对地以及地对地路由表来迭代出发送方与接收方间具有最小路由代价的数据传输路径。

技术研发人员：冯博昊,张宏科,王潇毅,田阿勒滕,周华春
受保护的技术使用者：北京交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23