CN113422637A - 一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质 - Google Patents

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CN113422637A CN202110684953.4A CN202110684953A CN113422637A CN 113422637 A CN113422637 A CN 113422637A CN 202110684953 A CN202110684953 A CN 202110684953A CN 113422637 A CN113422637 A CN 113422637A
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Abstract

本发明实施例提供了一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质，该方法包括：在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中确定转发待转发数据包的第一卫星节点，然后判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；获取并按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。这样，可以在该当前卫星节点的一个转发链路发生拥堵时，再规划一跳转发链路，然后采用两条链路来转发待转发数据包，从而可以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发的问题。

Description

一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质
技术领域
本发明涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质。
背景技术
随着卫星网络不断发展，低轨卫星凭借其发射成本低廉、星地传输时延短等优点受到了广泛的关注。在卫星网络中，源卫星在接收到待转发数据包后，会通过路由路径，将该待转发数据包转发到目的卫星，从而可以完成待转发数据包在卫星网络中的传输。
为了提高数据包在卫星网络中的传输效率，则需要在卫星网络中规划从源卫星到目的卫星之间的路由路径，目前已有许多成熟的路由技术应用于卫星网络。
然而发明人发现，在卫星网络中通常会出现链路拥堵，如果在规划路径时，将该链路拥堵的卫星规划到路由路径中，将会导致数据包无法转发至目的卫星，因此，当卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质，以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发的问题。具体技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种数据包转发方法，应用于低轨卫星网络中，该方法包括：
在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；
判断第一卫星节点是否拥堵；
如果是，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；
获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。
第二方面，本发明实施例还提供了一种数据包转发装置，应用于低轨卫星网络中，该装置包括：
第一卫星节点确定模块，用于在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；
判断模块，用于判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，触发第二卫星节点确定模块；
第二卫星节点确定模块，用于在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；
转发模块，用于获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。
第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现上述任一的数据包转发方法的步骤。
第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质内存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一所述的数据包转发方法的步骤。
第五方面，本发明实施例还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述任一所述的数据包转发方法的步骤。
本发明实施例有益效果：
本发明实施例提供的一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质，可以在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；然后判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；进而可以获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。这样，可以在该当前卫星节点的一个转发链路发生拥堵时，可以再规划一跳转发链路，然后采用两条链路来转发待转发数据包，从而可以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发的问题。当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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实施例。
图1为本发明实施例的一种数据包转发方法第一种实施方式的流程图；
图2为本发明实施例的一种数据包转发方法第二种实施方式的流程图；
图3为图2所示的一种数据包转发方法中确定繁忙阈值的方法的流程图；
图4a为图2所示的数据包转发方法中当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道不同纬度的第一种位置示意图；
图4b为图2所示的数据包转发方法中当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道不同纬度的第二种位置示意图；
图4c为图2所示的数据包转发方法中当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道不同纬度的第三种位置示意图；
图4d为图2所示的数据包转发方法中当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道不同纬度的第四种位置示意图；
图5为图2所示的一种数据包转发方法中确定分流比例的方法的流程图；
图6为本发明实施例的一种卫星网络的结构示意图；
图7a为本发明实施例中平均队列长度变化随数据包发送速率变化的曲线图；
图7b为本发明实施例中不同业务类型的数据包的平均时延的柱状图；
图7c为本发明实施例中端到端时延随通过繁忙节点的路径数量变化的曲线图；
图8为本发明实施例的一种数据包转发装置的结构示意图；
图9为本发明实施例的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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基于本申请所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了解决现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种数据包转发方法、装置、电子设备及存储介质，以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何进行路径规划的问题。
下面，首先对本发明实施例的一种数据包转发方法进行介绍，如图1所示，为本发明实施例的一种数据包转发方法第一种实施方式的流程图，该方法可以包括：
S110，在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；
S120，判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，执行步骤S130，
S130，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；
S140，获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。
在一些示例中，当低轨卫星网络中的任一卫星节点存在待转发数据包时，可以将该卫星节点作为当前卫星节点。然后，可以基于该待转发数据包的目的卫星节点和该当前卫星节点，选择该当前卫星节点的下一跳卫星节点，也即第一卫星节点，以便转发该待转发数据包。
在又一些示例中，在确定第一卫星节点时，可以采用最短路径算法来确定第一卫星节点，以减少该待转发数据包在转发过程中的时间开销，降低该待转发数据包转发过程中的时延。
在确定出转发该待转发数据包的第一卫星节点后，可以判断该第一卫星节点是否拥堵。
在一些示例中，当该第一卫星节点发生拥堵时，为避免所有待转发数据包都经由该第一卫星节点转发，可以在该当前卫星节点的其他相邻卫星节点中，确定转发该待转发数据包的第二卫星节点，其中，该其他相邻卫星节点为该当前卫星节点的所有相邻卫星节点中，除上述的第一卫星节点外的卫星节点。
在又一些示例中，当第一卫星节点未发生拥堵时，则可以将该待转发数据包转发至第一卫星节点，以使得该第一卫星节点对待转发数据包进行转发。
在确定出第二卫星节点后，可以采用该第二卫星节点转发该待转发数据包，也可以同时采用第一卫星节点和第二卫星节点转发该待转发数据包，对此，可以先获取该待转发数据包的分流比例，然后按照该分流比例，将上述的待转发数据包分别转发至上述的第一卫星节点和第二卫星节点。
本发明实施例提供的一种数据包转发方法，可以在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；然后判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；进而可以获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。这样，可以在该当前卫星节点的一个转发链路发生拥堵时，可以再规划一跳转发链路，然后采用两条链路来转发待转发数据包，从而可以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发的问题。
在一些示例中，上述的待转发数据包可以包括不同业务类型的数据包，例如，可以包括对时延具有较高要求的数据包，也可以包括对带宽具有较高要求的数据包，还可以包括对时延和带宽没有要求的数据包。
对此，可以将对时延具有较高要求的数据包作为第一业务类型的数据包，该类数据包所对应的业务可以是IP语音通话、实时视频交互等业务；也可以将对带宽具有较高要求的数据包作为第二业务类型的数据包，该类数据包所对应的业务可以是视频点播、大文件传输等业务，还可以将对时延和带宽没有要求的数据包作为第三业务类型的数据包，该类数据包所对应的业务可以是语音消息传输、文本文件传输等业务。可见，该第一业务类型、第二业务类型以及第三业务类型是基于数据包的时延限制条件、带宽限制条件划分的。
基于此，本图1所示的一种数据包转发方法的基础上，本发明实施例还提供了一种可能的实现方式，如图2所示，为本发明实施例的一种数据包转发方法第二种实施方式的流程图，该方法可以包括：
S210，在当前卫星节点存在待转发数据包时，确定待转发数据包的业务类型；
S220，在待转发数据包中存在第三业务类型的数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第三业务类型的数据包的第一卫星节点；并执行步骤S250；
S230，在待转发数据包中存在第一业务类型的数据包时，基于目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第一业务类型的数据包的第三卫星节点；并将第一业务类型的数据包转发至第三卫星节点；
S240，在待转发数据包中存在第二业务类型的数据包时，基于目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第二路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第二业务类型的数据包的第四卫星节点；并将第二业务类型的数据包转发至第四卫星节点，其中，第一预设路由规则和预设第二路由规则，是基于当前卫星节点所在轨道和所处纬度、目的卫星节点所在轨道和所处纬度来设置的，第一业务类型、第二业务类型以及第三业务类型是基于数据包的时延限制条件、带宽限制条件划分的。
S250，判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，执行步骤S260，
S260，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发第三业务类型的数据包的第二卫星节点；
S270，获取分流比例，按照分流比例，将第三业务类型的数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。
在一些示例中，上述的当前卫星节点在接收到该待转发数据包后，可以先确定待转发数据包的业务类型。
在又一些示例中，各个待转发数据包中可以携带有表征业务类型的标识信息，此时，该当前卫星节点可以基于该表征业务类型的标识信息，来确定各个待转发数据包的业务类型。
在又一些示例中，上述的待转发数据包中也可以携带有时延要求和/或带宽要求，此时，该当前卫星节点可以基于各个待转发数据包中携带的时延要求和/或带宽要求，来确定各个待转发数据包的业务类型，这也是可以的。
在确定出各个待转发数据包的业务类型后，可以针对不同业务类型的数据包，采用不同的方式进行转发。
例如，当上述的待转发数据包中存在第三业务类型的数据包时，可以基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第三业务类型的数据包的第一卫星节点；
在待转发数据包中存在第一业务类型的数据包时，基于目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第一业务类型的数据包的第三卫星节点；
在待转发数据包中存在第二业务类型的数据包时，基于目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第二路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第二业务类型的数据包的第四卫星节点；
其中，上述的第一预设路由规则和预设第二路由规则，是基于当前卫星节点所在轨道和所处纬度、目的卫星节点所在轨道和所处纬度来设置的，第一业务类型、第二业务类型以及第三业务类型是基于数据包的时延限制条件、带宽限制条件划分的。
在确定出第三卫星节点后，可以将第一业务类型的数据包转发至该第三卫星节点；在确定出第四卫星节点后，可以将第二业务类型的数据包转发至第四卫星节点。
在一些示例中，该第三卫星节点可以与上述的第一卫星节点相同，也可以不同。当采用本发明实施例的方法确定出的第三卫星节点与上述的第一卫星节点相同时，则可以采用同一卫星节点转发上述的第一业务类型的数据包和第三业务类型的数据包。
在一些示例中，在确定出第一卫星节点后，可以执行步骤S250，判断第一卫星节点是否拥堵。
在又一些示例中，在判断第一卫星节点是否拥堵时，可以通过判断是否接收到第一卫星节点发送的拥堵警告信息来进行判断，例如，当上述的当前卫星节点接收到第一卫星节点发送的拥堵警告信息时，则可以说明该第一卫星节点发生了拥堵，当上述的当前卫星节点未接收到上述的第一卫星节点发送的拥堵警告信息，则可以说明该第一卫星节点未发生拥堵。
在又一些示例中，上述的拥堵警告信息为第一卫星节点在确定自身队列长度比例大于第一卫星节点的繁忙阈值时发送的，该队列长度比例为第一卫星节点的节点最大队列长度与第一卫星节点发送拥堵警告信息时数据包的第一队列长度的比值。
在一些示例中，上述的繁忙阈值可以是预先根据经验设置的，也可以是由第一卫星节点实时计算得到的，对此，本发明实施例还提供了一种确定繁忙阈值的方法，如图3所示，为本发明实施例的一种数据包转发方法中确定繁忙阈值的方法的流程图，该方法可以包括：
S310，基于第一卫星节点的节点最大队列长度、第一队列长度、第一卫星节点的数据包平均大小、第一卫星节点的输入速率和第一卫星节点的输出速率，确定第一卫星节点的丢包剩余时间；
S320，基于第一卫星节点的丢包剩余时间和平均链路延迟，确定第一卫星节点的丢包概率；
S330，基于第一卫星节点的丢包概率，确定繁忙阈值。
在一些示例中，当第一卫星节点的输入速率大于输出速率时，如果该第一卫星节点继续以该输入速率接收数据包并以该输出速率发送数据包，则经过ΔT时间后，该第一卫星节点的转发数据包的队列会满，此时，该第一卫星节点新接收的数据包无法进入队列，从而会出现丢包问题，因此，可以将ΔT定义为丢包剩余时间，此时，可以基于第一卫星节点的节点最大队列长度QueueLength、第一队列长度qt、第一卫星节点的数据包平均大小PacketLength、第一卫星节点的输入速率Input和第一卫星节点的输出速率Output，通过公式(1)：
Figure BDA0003124217460000091
确定第一卫星节点的丢包剩余时间ΔT；
该第一卫星节点在获取到自身的数据包的第一队列长度qt后，至少需要经过一段时间延迟后，才会向上述的当前卫星节点发送拥堵警告信息，告知该第一卫星节点经过ΔT时间后将会发生丢包。其中，该段时间延迟为链路的平均链路延迟delayISL。
当ΔT＜delayISL时，则该拥堵警告信息还未到达上述的当前卫星节点即会发生丢包，此时的丢包概率为1；当ΔT＞delayISL时，在delayISL的时间内会有丢包事件发生，因此可以用delayISL与ΔT之比表示丢包的概率。
因此，可以基于第一卫星节点的丢包剩余时间ΔT和平均链路延迟delayISL，通过公式(2)，
Figure BDA0003124217460000092
确定第一卫星节点的丢包概率pDrop；
在得到第一卫星节点的丢包概率pDrop后，可以通过公式(3)，
BT＝(1-pDrop)×100％ (3)
来确定该第一卫星节点的繁忙阈值BT。
在得到该第一卫星节点的繁忙阈值BT后，若第一卫星节点的节点最大队列长度QueueLength与第一队列长度qt的比值QueueLength/qt大于繁忙与至BT时，则该第一卫星节点会向上述的当前卫星节点发送拥堵警告信息。
在一些示例中，第一预设路由规则和预设第二路由规则，是基于当前卫星节点所在轨道和所处纬度、目的卫星节点所在轨道和所处纬度来设置的。例如，该当前卫星节点和目的卫星节点可以位于相同轨道的不同纬度，也可以位于不同轨道的相同纬度，还可以位于不同轨道的不同纬度。
基于此，该预设第一路由规则，可以包括：
(1.01)当当前卫星节点和目的卫星节点位于相同轨道的不同纬度时，按照最短路径算法，在该轨道上选择转发卫星节点，其中，转发卫星节点为第一卫星节点或第三卫星节点；
可以理解的是，当当前卫星节点和目的节点位于相同轨道的不同位置时，该当前卫星节点只需选择一个距离目的节点跳数较少的方向，将待转发数据包数据包沿轨道平面路由至目的节点即可。因此，该当前卫星节点可以按照最短路径算法，在该轨道上选择转发卫星节点，以对数据包进行转发。
(1.02)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的相同纬度，且同时位于预设极地区域之外时，按照最短路径算法，在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择转发卫星节点；
(1.03)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的相同纬度，且当前卫星节点位于预设极地区域之内时，在当前卫星所在的轨道上，选择位于预设极地区域之外的卫星节点作为转发卫星节点；
在一些示例中，当当前卫星节点和目的节点位于不同轨道的相同纬度时，需考虑节点是否处于极地区域。其中，该极地区域为南纬和北纬均大于66°34′的区域。
若当前卫星节点和目的节点均处于极地区域之外时，该两个节点分别所在的轨道之间存在星间链路，则数据包可以通过轨道之间的星间链路横向进行路由，因此，上述的当前卫星节点可以按照最短路径算法，在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择转发卫星节点。
可以理解的是，当当前卫星节点与选择的转发卫星节点之间的链路最短时，该当前卫星节点与该选择的转发卫星节点之间的纬度差也最小，此时，可以认为该当前卫星节点是横向在自身所在轨道的相邻轨道上，选择转发卫星节点。
若当前卫星节点处于极地区域之内，则该当前卫星节点与其两侧相邻轨道上的卫星之间不存在星间链路，此时，可以根据“高纬度相邻轨道之间的星间链路较短”的原则，在该当前卫星节点所处轨道上，选择位于极地区域之外的纬度较高的卫星节点作为转发卫星节点。
可以理解的是，当纬度越高，相邻轨道之间的卫星节点的星间链路越短，因此，当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的相同纬度，且当前卫星节点位于预设极地区域之内时，可以在当前卫星所在轨道上，选择位于预设极地区域之外的卫星节点作为转发卫星节点；这样，可以使得选择的转发卫星节点具有较高的纬度。
(1.04)当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、当前卫星节点和目的卫星节点位于相同的预设极地区域、且当前卫星节点和目的卫星节点位于反向缝隙同侧时，当前卫星节点在自身所处轨道上，选择位于极地区域之外的相邻卫星节点作为转发卫星节点。
在又一些示例中，如图4a和图4b所示，当当前卫星节点S和目的卫星节点D位于反向缝隙同侧时，最短路径与节点纬度无关，该当前卫星节点S首先发送数据包至位于自身所在轨道1上的、且与目的卫星节点D属于反向缝隙同侧的极地区域外的卫星节点，然后横向路由至目的卫星节点D所在的轨道2后，进入极地区域到达目的卫星节点D。其中，图4a和图4b的区别在于当前卫星节点S和目的卫星节点D分别所处的纬度不同。
因此，当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、当前卫星节点和目的卫星节点位于相同的预设极地区域、且当前卫星节点和目的卫星节点位于反向缝隙同侧时，上述的当前卫星节点可以在自身所处轨道上，选择位于极地区域之外的相邻卫星节点作为转发卫星节点。
(1.05)当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、当前卫星节点和目的卫星节点位于相同的预设极地区域、当前卫星节点和目的卫星节点位于反向缝隙两侧、且当前卫星节点的纬度高于目的卫星节点的纬度时，当前卫星节点在自身所在轨道上，选择处于极地区域之内、且与目的卫星节点处于反向缝隙同侧的相邻卫星节点，作为转发卫星节点。
(1.06)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、当前卫星节点和目的卫星节点位于相同的预设极地区域、当前卫星节点和目的卫星节点位于反向缝隙两侧、且当前卫星节点的纬度低于目的卫星节点的纬度时，当前卫星节点在自身所在轨道上，选择处于极地区域之外、且与当前卫星节点处于反向缝隙同侧的相邻卫星节点，作为转发卫星节点。
在又一些示例中，如图4c和图4d所示，当当前卫星节点S和目的卫星节点节点D位于反向缝隙异侧时，为实现最短路径路由，需考虑当前卫星节点S和目的卫星节点D的纬度关系。当当前卫星节点S的纬度高于目的卫星节点D的纬度时，数据包首先经过极点到达反向缝隙另一侧，再横向路由到达轨道2；反之，当当前卫星节点S节点的纬度低于目的卫星节点D的纬度时，数据包先离开极地区域进行横向路由，到达轨道2后再纵向穿越极点。
因此，当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、当前卫星节点和目的卫星节点位于相同的预设极地区域、当前卫星节点和目的卫星节点位于反向缝隙两侧、且当前卫星节点的纬度高于目的卫星节点的纬度时，上述的当前卫星节点可以在该当前卫星节点所在轨道上，选择处于极地区域之内、且与目的卫星节点处于反向缝隙同侧的相邻卫星节点，作为转发卫星节点。
当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、当前卫星节点和目的卫星节点位于相同的预设极地区域、当前卫星节点和目的卫星节点位于反向缝隙两侧、且当前卫星节点的纬度低于目的卫星节点的纬度时，上述的当前卫星节点可以在该当前卫星节点所在轨道上，选择处于极地区域之外、且与当前卫星节点处于反向缝隙同侧的相邻卫星节点，作为转发卫星节点。
(1.07)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点位于预设极地区域之外、且目的卫星节点位于预设极地区域之内时，在当前卫星节点所在的轨道或者当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择位于预设极地区域之外的卫星节点为转发卫星节点；
在一些示例中，当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点位于预设极地区域之外、且目的卫星节点位于预设极地区域之内时，为保证横向路由尽可能发生在高纬度区域，当前卫星节点向距离目的节点较近的邻居卫星节点发送前，需判断该当前卫星节点的邻居卫星节点所在位置，若邻居卫星节点位于极地区域之外，向目的卫星节点方向纵向进行路由；此时，该当前卫星节点可以在该当前卫星节点所在的轨道上，选择位于预设极地区域之外的卫星节点为转发卫星节点；
若邻居卫星节点位于极地区域之内，则当前卫星节点横向路由至目的卫星节点所在轨道，再纵向进入极地区域。此时，该当前卫星节点可以在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择位于预设极地区域之外的卫星节点为转发卫星节点。
(1.08)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点和目的卫星节点位于不同的预设极地区域之内时，按照最短路径算法，在当前卫星节点所在轨道上，选择相邻卫星节点作为转发卫星节点；
在一些示例中，当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点和目的卫星节点位于不同的预设极地区域之内时，数据包从当前卫星节点出发，沿距离目的卫星节点较近的方向离开极地区域后，按照规则(1.07)路由。因此，该当前卫星节点可以按照最短路径算法，在当前卫星节点所在轨道上，选择相邻卫星节点作为转发卫星节点；
(1.09)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点位于预设极地区域之内、且目的卫星节点位于预设极地区域之外时，在当前卫星节点所在轨道上，选择与目的卫星节点处于低轨卫星网络的反向缝隙同侧的相邻卫星节点作为转发卫星节点；
在一些示例中，当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点位于预设极地区域之内、且目的卫星节点位于预设极地区域之外时，在当前卫星节点所在轨道的两个邻居卫星节点中，选择与目的卫星节点处于反向缝隙同侧的一个邻居卫星节点作为下一跳卫星，以离开极地区域，然后按照规则(1.10)路由。因此，该当前卫星节点可以在自身所在轨道上，选择与目的卫星节点处于低轨卫星网络的反向缝隙同侧的相邻卫星节点作为转发卫星节点；
(1.10)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、均处于预设极地区域之外、且处于低轨卫星网络的反向缝隙同侧时，若当前卫星节点的纬度高于目的卫星节点的维度，在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择转发卫星节点；若当前卫星节点的纬度小于目的卫星节点的纬度，在当前卫星节点所在轨道上，选择纬度大于当前卫星节点的纬度的相邻卫星节点作为转发卫星节点；
在一些示例中，当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、均处于预设极地区域之外、且处于低轨卫星网络的反向缝隙同侧时，该情况下路由过程不需要跨越极地区域，此时，可以比较当前卫星节点和目的卫星节点的纬度高低，然后在纬度较高的节点附近横向路由至相同轨道，然后根据规则(1.01)进行路由，即可获得最短路径。
因此，上述的当期卫星节点可以将自身的纬度与目的卫星节点的纬度进行比较，若当前卫星节点的纬度高于目的卫星节点的维度，在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择转发卫星节点；若当前卫星节点的纬度小于目的卫星节点的纬度，在当前卫星节点所在轨道上，选择纬度大于当前卫星节点的纬度的相邻卫星节点作为转发卫星节点；这样，可以实现在纬度较高的节点进行横向路由至相同轨道。
(1.11)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、均处于预设极地区域之外、且处于低轨卫星网络的反向缝隙两侧时，按照最短路径算法，在当前卫星节点所在轨道上，选择相邻卫星节点作为转发卫星节点；
在又一些示例中，当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、均处于预设极地区域之外、且处于低轨卫星网络的反向缝隙两侧时，路由过程需要跨越极地区域，此时该当前卫星节点可以选择距离目的卫星节点较近的邻居卫星节点作为下一跳卫星节点，因此，该当前卫星节点可以按照最短路径算法，在当前卫星节点所在轨道上，选择相邻卫星节点作为转发卫星节点；
在一些示例中，上述的预设第二路由规则与预设第一路由规则不完全相同。也即，该预设第二路由规则与预设第一路由规则部分相同，部分不同。
具体的，该预设第二路由规则中的规则(2.03)与预设第一路由规则中的规则(1.03)不同，该预设第二路由规则中的规则(2.07)与预设第一路由规则中的规则(1.07)不同，该预设第二路由规则中的规则(2.10)与预设第一路由规则中的规则(1.10)不同。
该预设第二路由规则中的规则(2.03)为：
(2.03)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的相同纬度，且当前卫星节点位于预设极地区域之内时，在当前卫星所在轨道的相邻轨道上，选择位于预设极地区域之外，且所在纬度最低的卫星节点作为转发卫星节点；
该预设第二路由规则中的规则(2.07)为：
(2.07)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、且当前卫星节点位于预设极地区域之外、且目的卫星节点位于预设极地区域之内时，在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择位于预设极地区域之外、且所在纬度最低的卫星节点为转发卫星节点；
该预设第二路由规则中的规则(2.10)为：
(2.10)当当前卫星节点和目的卫星节点位于不同轨道的不同纬度、均处于预设极地区域之外、且处于低轨卫星网络的反向缝隙同侧时，若当前卫星节点的纬度高于目的卫星节点的维度，在当前卫星节点所在轨道上，选择纬度小于当前卫星节点的纬度的相邻卫星节点作为转发卫星节点；若当前卫星节点的纬度小于目的卫星节点的纬度，在当前卫星节点所在轨道的相邻轨道上，选择转发卫星节点；
另外，该预设第二路由规则中的规则(2.01)、(2.02)、(2.04)、(2.08)、(2.09)以及(2.11)，均与预设第一路由规则中的规则(1.01)、(1.02)、(1.04)、(1.08)、(1.09)以及(1.11)相同，这里不再赘述。
通过使用预设第一路由规则，可以使得从当前卫星节点至目的卫星节点之间的路径具有较高的纬度，通过使用预设第二路由规则，可以使得从当前卫星节点至目的卫星节点之间的路径具有较低的纬度。从而可以第一业务类型的数据包尽可能在高纬度卫星节点中转发，使得第二业务类型的数据包在低纬度卫星节点中转发，进而可以减少第二业务类型的数据包对第一业务类型的数据包的带宽占用。
可以理解的是，这里的高纬度、较高纬度是指处于极地区域之外且具有最短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星所处的纬度，至上述的极地区域之间的纬度范围，例如，当具有最短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星均处于南纬60°时，则这里的高纬度或者较高纬度是指南纬60°至南纬66°34′之间的纬度范围。又例如，当具有最短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星中，一颗卫星处于南纬50°，另一个卫星处于南纬55°，则这里的高纬度或者较高纬度是指南纬50°至南纬66°34′之间的纬度范围。
这里的低纬度、较低纬度是指处于极地区域之外且具有次短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星所处的纬度至0°之间的纬度范围，例如，当具有最短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星均处于南纬60°，具有次短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星均处于南纬50°，则该低纬度或者较低纬度是指南纬50°至0°之间的纬度范围。又例如，当具有次短星间链路的相邻轨道上的两颗卫星中的一颗卫星位于南纬50°，另一颗卫星位于南纬45°，则该则该低纬度或者较低纬度是指南纬50°至0°之间的纬度范围。
在又一些示例中，上述的待转发数据包中，可以包括目的卫星节点是上述的第一卫星节点的数据包，也可以包括目的卫星节点不是第一卫星节点的数据包。
在又一些示例中，当该待转发数据包存在第三业务类型的数据包时，可以针对该第三业务类型的数据包，采用第一卫星节点和第二卫星节点进行转发，此时，该分流比例为：转发至第二卫星节点的第三业务类型的数据包，占目的卫星节点不是第一卫星节点的所有第三业务类型的数据包的比例；
对此，本发明实施例还提供了一种确定分流比例的方法，如图5所示，为本发明实施例的一种数据包转发方法中确定分流比例的方法的流程图，该方法可以包括：
S510，基于第一卫星节点的节点最大队列长度、第一队列长度、平均链路延迟、输入速率、输出速率以及数据包平均大小，确定第一卫星节点的第二队列长度，其中，第二队列长度为当当前卫星节点接收到拥堵警告信息时，第一卫星节点中的数据包队列长度；
S520，基于第二队列长度、数据包平均大小、第一卫星节点的节点最大队列长度、繁忙阈值、节点空闲状态持续时长、输出速率以及直接输入速率，确定第一卫星节点的可接受间接输入速率；其中，直接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点为第一卫星节点的待转发数据包的速率；
S530，基于第一卫星节点的可接受间接速率以及待转发数据包的间接输入速率，确定第一卫星节点的输入速率比例阈值，其中，间接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点不是第一卫星节点的待转发数据包的速率；
S540，在第一卫星节点的输入速率比例阈值等于1时，确定分流比例为0；
S550，在第一卫星节点的输入速率比例阈值小于1时，基于输入速率比例阈值、间接输入速率以及第三业务类型的数据包的间接输入速率，确定分流比例。
在一些示例中，当上述的第一卫星节点在向当前卫星节点发送拥堵警告信息后，该当前卫星节点需要经过一段延迟才能接收到该拥堵警告信息，当该当前卫星节点在接收到该拥堵警告信息时，该第一卫星节点的第二队列长度为QueueBTA：
Figure BDA0003124217460000161
可以理解的是，当该当前卫星节点在接收到该拥堵警告信息时或者在接收到该拥堵警告信息之前，该第一卫星节点的数据包队列长度达到该第一卫星节点的节点最大队列长度QueueLength，则该第一卫星节点会发生丢包问题，此时，该第一卫星节点的数据包队列长度将不会增加，因此，该第一卫星节点的第二队列长度为QueueBTA＝QueueLength。
当该当前卫星节点在接收到该拥堵警告信息时，该第一卫星节点的数据包队列长度未达到该第一卫星节点的节点最大队列长度QueueLength，则该第二队列长度与第一队列长度、平均链路延迟、输入速率、输出速率以及数据包平均大小有关，因此，可以基于第一队列长度qt、平均链路延迟delayISL、输入速率Input、输出速率Output以及数据包平均大小PacketLength，通过公式(6)：
Figure BDA0003124217460000171
来计算第二队列长度QueueBTA。
在一些示例中，转发至上述的第一卫星节点的数据包可以包括：目的卫星节点为第一卫星节点的待转发数据包和目的卫星节点不是第一卫星节点的待转发数据包，因此，上述的输入速率可以包括直接输入速率和间接输入速率，该直接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点为第一卫星节点的待转发数据包的速率，该直接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点为第一卫星节点的待转发数据包的速率；该间接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点不是第一卫星节点的待转发数据包的速率；上述的输入速率为该直接输入速率与间接输入速率的平均值。
目的卫星节点为第一卫星节点的待转发数据包不能由其他卫星节点转发，而目的卫星节点不是第一卫星节点的待转发数据包可以由其他卫星节点转发，因此，这里可以确定该第一卫星节点能够接收的间接输入速率。
具体的，可以基于第二队列长度QueueBTA、数据包平均大小PacketLength、第一卫星节点的节点最大队列长度QueueLength、繁忙阈值BT、节点空闲状态持续时长Trecovery、输出速率Output以及直接输入速率Inputdirect，通过公式(7)：
Figure BDA0003124217460000172
确定第一卫星节点的可接受间接输入速率InputindirectNew。
其中，该节点空闲状态持续时长Trecovery为预先统计得到的时长。
在得到第一卫星节点的可接受间接输入速率InputindirectNew后，为了避免可接受间接输入速率InputindirectNew过高，可以设定输入速率比例阈值，具体的，该输入速率比例阈值TRR为：
Figure BDA0003124217460000181
其中，Inputindirect为间接输入速率。
可见，当可接受间接输入速率大于间接输入速率时，则该输入速率比例阈值TRR为1，此时，该第一卫星节点可接受所有间接输入速率，不需要分流。
通过公式(8)可见，该输入速率比例阈值TRR的取值为1，或者小于1；
当该第一卫星节点的输入速率比例阈值等于1时，确定分流比例为0；此时，所有的第三业务类型的数据包均通过第一卫星节点转发。
在第一卫星节点的输入速率比例阈值小于1时，则1-TRR＞0，此时，可以基于输入速率比例阈值TRR、间接输入速率Inputindirect以及第三业务类型的数据包的间接输入速率InputindirectC，通过公式(9)：
Figure BDA0003124217460000182
确定分流比例changeC。
可以理解的是，这里的直接输入速率、间接输入速率以及第三业务类型的数据包的间接输入速率，均是预先统计得到的。
在计算得到分流比例changeC后，可以根据分流比例changeC和所有目的卫星节点不是第一卫星节点的第三业务类型的数据包的总数量Cindirect，通过公式(10)：
Cremove＝Cindirect×changeC (10)
计算转发至第二卫星节点的第三业务类型的数据包的第一数量Cremove；
然后基于第一数量Cremove和所有目的卫星节点不是第一卫星节点的第三业务类型的数据包的总数量Cindirect，计算转发至第一卫星节点的第三业务类型的数据包的第二数量；
最后，将第二数量的第三业务类型的数据包转发至第一卫星节点，并将第一数量的第三业务类型的数据包转发至第二卫星节点。
为了更清楚的说明本发明实施例一种数据包转发方法的效果，下面，结合图6所示的卫星网络结构、图7a、图7b以及图7c进行说明，如图6所示，为本发明实施例的一种卫星网络的结构示意图，该卫星网络的参数如表1所示：
表3卫星网络的参数
参数 值 参数 值
卫星个数 66 最大队列长度 200pkts
轨道平面个数 6 平均星间链路延迟 20ms
单个平面内卫星数 11 平均数据包大小 1KB
轨道高度 780km 节点空闲状态持续时长 200ms
轨道倾角 86.4° 转发队列类型 FIFO
图7a、图7b以及图7c为采用本发明实施例的一种数据包转发方法，在图6所示的卫星网络中进行仿真的仿真结果示意图；其中，图7a为本发明实施例中平均队列长度变化随数据包发送速率变化的曲线图；图7b为本发明实施例中不同业务类型的数据包的平均时延的柱状图；图7c为本发明实施例中端到端时延随通过繁忙节点的路径数量变化的曲线图；
在一些示例中，负载均衡能力越强，数据包越不易在繁忙卫星节点形成堆积，平均节点队列长度越短。从图7a中可以看出，随着数据包发送速率的增加，平均队列长度的较为平缓。由此可见，本发明实施例的一种数据包转发方法，均衡负载、避免卫星节点拥塞有着较为积极的作用。
在一些示例中，为了确保信息的时效性，端到端延迟对于每种类型的数据包而言都是很重要的考量因素。在本发明实施例中，将第二业务类型的数据包设置为吞吐量敏感型流量，然后在较低纬度选择一条路径进行数据包传输，可以减少该第二业务类型的数据包对第一业务类型的数据包的带宽占用，并且，由于低纬度路径通常具有较宽的带宽，因此，参见图7b可知，采用本发明实施例，可以使得第一业务类型的数据包、第二业务类型的数据包以及第三业务类型的数据包均具有较低的平均时延。
参见图7c可知，端到端时延随着通过繁忙节点的路径数量的增加而增加，在路径数量到达3～5条时，时延基本保持稳定。可见，卫星节点繁忙程度对端到端时延的影响较小，网络具有更好的负载均衡能力，这是因为数据包分类策略分配各类型数据包通过不同的路径路由，从而降低了繁忙节点的压力。
相应于上述的方法实施例，本发明实施例还提供了一种数据包转发装置，应用于低轨卫星网络中，如图8所示，为本发明实施例的一种数据包转发装置的结构示意图，该装置可以包括：
第一卫星节点确定模块810，用于在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；
判断模块820，用于判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，触发第二卫星节点确定模块；
第二卫星节点确定模块830，用于在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；
转发模块840，用于获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。
本发明实施例提供的一种数据包转发装置，可以在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；然后判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；进而可以获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。这样，可以在该当前卫星节点的一个转发链路发生拥堵时，可以再规划一跳转发链路，然后采用两条链路来转发待转发数据包，从而可以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发的问题。
在一些示例中，第一卫星节点确定模块810，具体用于：
在当前卫星节点存在待转发数据包时，确定待转发数据包的业务类型；在待转发数据包中存在第三业务类型的数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第三业务类型的数据包的第一卫星节点；
第二卫星节点确定模块830，具体用于：
在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发第三业务类型的数据包的第二卫星节点；
转发模块840，具体用于：获取分流比例，按照分流比例，将第三业务类型的数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。
在一些示例中，第一卫星节点确定模块810，还用于：
在待转发数据包中存在第一业务类型的数据包时，基于目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第一业务类型的数据包的第三卫星节点；并将第一业务类型的数据包转发至第三卫星节点；
在待转发数据包中存在第二业务类型的数据包时，基于目的卫星节点和当前卫星节点，采用预设第二路由规则，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发第二业务类型的数据包的第四卫星节点；并将第二业务类型的数据包转发至第四卫星节点，其中，第一预设路由规则和预设第二路由规则，是基于当前卫星节点所在轨道和所处纬度、目的卫星节点所在轨道和所处纬度来设置的，第一业务类型、第二业务类型以及第三业务类型是基于数据包的时延限制条件、带宽限制条件划分的。
判断模块820，具体用于：
判断是否接收到第一卫星节点发送的拥堵警告信息；其中，拥堵警告信息为第一卫星节点在确定自身队列长度比例大于第一卫星节点的繁忙阈值时发送的，队列长度比例为第一卫星节点的节点最大队列长度与第一卫星节点发送拥堵警告信息时数据包的第一队列长度的比值。
在一些实例中，上述的数据包转发装置，还可以包括：
繁忙阈值确定模块，用于：
基于第一卫星节点的节点最大队列长度、第一队列长度、第一卫星节点的数据包平均大小、第一卫星节点的输入速率和第一卫星节点的输出速率，确定第一卫星节点的丢包剩余时间；
基于第一卫星节点的丢包剩余时间和平均链路延迟，确定第一卫星节点的丢包概率；
基于第一卫星节点的丢包概率，确定繁忙阈值。
在一些示例中，分流比例为：转发至第二卫星节点的第三业务类型的数据包，占目的卫星节点不是第一卫星节点的所有第三业务类型的数据包的比例；对此，上述的数据包转发装置，还可以包括：
分流比例确定模块，用于：
基于第一卫星节点的节点最大队列长度、第一队列长度、平均链路延迟、输入速率、输出速率以及数据包平均大小，确定第一卫星节点的第二队列长度，其中，第二队列长度为当当前卫星节点接收到拥堵警告信息时，第一卫星节点中的数据包队列长度；
基于第二队列长度、数据包平均大小、第一卫星节点的节点最大队列长度、繁忙阈值、节点空闲状态持续时长、输出速率以及直接输入速率，确定第一卫星节点的可接受间接输入速率；其中，直接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点为第一卫星节点的待转发数据包的速率；
基于第一卫星节点的可接受间接速率以及待转发数据包的间接输入速率，确定第一卫星节点的输入速率比例阈值，其中，间接输入速率为待转发数据包中，目的卫星节点不是第一卫星节点的待转发数据包的速率；
在第一卫星节点的输入速率比例阈值等于1时，确定分流比例为0；
在第一卫星节点的输入速率比例阈值小于1时，基于输入速率比例阈值、间接输入速率以及第三业务类型的数据包的间接输入速率，确定分流比例。
在一些示例中，转发模块840，具体用于：
根据分流比例和所有目的卫星节点不是第一卫星节点的第三业务类型的数据包的总数量，计算转发至第二卫星节点的第三业务类型的数据包的第一数量；
基于第一数量和所有目的卫星节点不是第一卫星节点的第三业务类型的数据包的总数量，计算转发至第一卫星节点的第三业务类型的数据包的第二数量；
将第二数量的第三业务类型的数据包转发至第一卫星节点，并将第一数量的第三业务类型的数据包转发至第二卫星节点。
本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示，包括处理器901、通信接口902、存储器903和通信总线904，其中，处理器901，通信接口902，存储器903通过通信总线904完成相互间的通信，
存储器903，用于存放计算机程序；
处理器901，用于执行存储器903上所存放的程序时，实现如下步骤：
在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于所述待转发数据包的目的卫星节点和所述当前卫星节点，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述待转发数据包的第一卫星节点，其中，所述当前卫星节点为所述低轨卫星网络中存在所述待转发数据包的任一卫星节点；
判断所述第一卫星节点是否拥堵；
如果是，在当前卫星节点的除所述第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发所述待转发数据包的第二卫星节点；
获取分流比例，按照所述分流比例，将所述待转发数据包分别转发至所述第一卫星节点和所述第二卫星节点。
本发明实施例提供的一种电子设备，可以在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于待转发数据包的目的卫星节点和当前卫星节点，在当前卫星的所有相邻节点中，确定转发待转发数据包的第一卫星节点，其中，当前卫星节点为低轨卫星网络中存在待转发数据包的任一卫星节点；然后判断第一卫星节点是否拥堵；如果是，在当前卫星节点的除第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发待转发数据包的第二卫星节点；进而可以获取分流比例，按照分流比例，将待转发数据包分别转发至第一卫星节点和第二卫星节点。这样，可以在该当前卫星节点的一个转发链路发生拥堵时，可以再规划一跳转发链路，然后采用两条链路来转发待转发数据包，从而可以解决在卫星网络中出现链路拥堵时，如何对数据包进行转发的问题。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
通信接口用于上述电子设备与其他设备之间的通信。
存储器可以包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)，也可以包括非易失性存储器(Non-Volatile Memory，NVM)，例如至少一个磁盘存储器。可选的，存储器还可以是至少一个位于远离前述处理器的存储装置。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一数据包转发方法的步骤。
在本发明提供的又一实施例中，还提供了一种包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述实施例中任一数据包转发方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本发明实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘Solid State Disk(SSD))等。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置、电子设备等实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种数据包转发方法，其特征在于，应用于低轨卫星网络中，所述方法包括：
在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于所述待转发数据包的目的卫星节点和所述当前卫星节点，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述待转发数据包的第一卫星节点，其中，所述当前卫星节点为所述低轨卫星网络中存在所述待转发数据包的任一卫星节点；
判断所述第一卫星节点是否拥堵；
如果是，在当前卫星节点的除所述第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发所述待转发数据包的第二卫星节点；
获取分流比例，按照所述分流比例，将所述待转发数据包分别转发至所述第一卫星节点和所述第二卫星节点。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于所述待转发数据包的目的卫星节点和所述当前卫星节点，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述待转发数据包的第一卫星节点，包括：
在所述当前卫星节点存在所述待转发数据包时，确定所述待转发数据包的业务类型；
在所述待转发数据包中存在第三业务类型的数据包时，基于所述待转发数据包的目的卫星节点和所述当前卫星节点，采用预设第一路由规则，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述第三业务类型的数据包的第一卫星节点；
所述在当前卫星节点的除所述第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发所述待转发数据包的第二卫星节点；获取分流比例，按照所述分流比例，将所述待转发数据包分别转发至所述第一卫星节点和所述第二卫星节点，包括：
在当前卫星节点的除所述第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发所述第三业务类型的数据包的第二卫星节点；
获取分流比例，按照所述分流比例，将所述第三业务类型的数据包分别转发至所述第一卫星节点和所述第二卫星节点。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述当前卫星节点存在所述待转发数据包时，确定所述待转发数据包的业务类型之后，所述方法还包括：
在所述待转发数据包中存在第一业务类型的数据包时，基于所述目的卫星节点和所述当前卫星节点，采用所述预设第一路由规则，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述第一业务类型的数据包的第三卫星节点；并将所述第一业务类型的数据包转发至所述第三卫星节点；
在所述待转发数据包中存在第二业务类型的数据包时，基于所述目的卫星节点和所述当前卫星节点，采用预设第二路由规则，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述第二业务类型的数据包的第四卫星节点；并将所述第二业务类型的数据包转发至所述第四卫星节点，其中，所述第一预设路由规则和所述预设第二路由规则，是基于所述当前卫星节点所在轨道和所处纬度、所述目的卫星节点所在轨道和所处纬度来设置的，所述第一业务类型、所述第二业务类型以及所述第三业务类型是基于数据包的时延限制条件、带宽限制条件划分的。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述第一卫星节点是否拥堵，包括：
判断是否接收到所述第一卫星节点发送的拥堵警告信息；其中，所述拥堵警告信息为所述第一卫星节点在确定自身队列长度比例大于所述第一卫星节点的繁忙阈值时发送的，所述队列长度比例为所述第一卫星节点的节点最大队列长度与所述第一卫星节点发送所述拥堵警告信息时数据包的第一队列长度的比值。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一卫星节点确定所述繁忙阈值包括：
基于所述第一卫星节点的节点最大队列长度、所述第一队列长度、所述第一卫星节点的数据包平均大小、所述第一卫星节点的输入速率和所述第一卫星节点的输出速率，确定所述第一卫星节点的丢包剩余时间；
基于所述第一卫星节点的丢包剩余时间和平均链路延迟，确定所述第一卫星节点的丢包概率；
基于所述第一卫星节点的丢包概率，确定所述繁忙阈值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述分流比例为：转发至所述第二卫星节点的第三业务类型的数据包，占目的卫星节点不是所述第一卫星节点的所有第三业务类型的数据包的比例；
确定所述分流比例包括：
基于所述第一卫星节点的节点最大队列长度、所述第一队列长度、所述平均链路延迟、所述输入速率、所述输出速率以及所述数据包平均大小，确定所述第一卫星节点的第二队列长度，其中，所述第二队列长度为当所述当前卫星节点接收到所述拥堵警告信息时，所述第一卫星节点中的数据包队列长度；
基于所述第二队列长度、所述数据包平均大小、所述第一卫星节点的节点最大队列长度、所述繁忙阈值、节点空闲状态持续时长、所述输出速率以及直接输入速率，确定所述第一卫星节点的可接受间接输入速率；其中，所述直接输入速率为所述待转发数据包中，目的卫星节点为所述第一卫星节点的待转发数据包的速率；
基于所述第一卫星节点的可接受间接速率以及所述待转发数据包的间接输入速率，确定所述第一卫星节点的输入速率比例阈值，其中，所述间接输入速率为所述待转发数据包中，目的卫星节点不是所述第一卫星节点的待转发数据包的速率；
在所述第一卫星节点的输入速率比例阈值等于1时，确定所述分流比例为0；
在所述第一卫星节点的输入速率比例阈值小于1时，基于所述输入速率比例阈值、所述间接输入速率以及所述第三业务类型的数据包的间接输入速率，确定所述分流比例。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述按照所述分流比例，将所述第三业务类型的数据包分别转发至所述第一卫星节点和所述第二卫星节点，包括：
根据所述分流比例和所有目的卫星节点不是所述第一卫星节点的第三业务类型的数据包的总数量，计算转发至所述第二卫星节点的所述第三业务类型的数据包的第一数量；
基于所述第一数量和所述所有目的卫星节点不是所述第一卫星节点的第三业务类型的数据包的总数量，计算转发至所述第一卫星节点的所述第三业务类型的数据包的第二数量；
将所述第二数量的所述第三业务类型的数据包转发至所述第一卫星节点，并将所述第一数量的所述第三业务类型的数据包转发至所述第二卫星节点。
8.一种数据包转发装置，其特征在于，应用于低轨卫星网络中，所述装置包括：
第一卫星节点确定模块，用于在当前卫星节点存在待转发数据包时，基于所述待转发数据包的目的卫星节点和所述当前卫星节点，在所述当前卫星的所有相邻节点中，确定转发所述待转发数据包的第一卫星节点，其中，所述当前卫星节点为所述低轨卫星网络中存在所述待转发数据包的任一卫星节点；
判断模块，用于判断所述第一卫星节点是否拥堵；如果是，触发第二卫星节点确定模块；
所述第二卫星节点确定模块，用于在当前卫星节点的除所述第一卫星节点外的其他相邻卫星节点中，确定转发所述待转发数据包的第二卫星节点；
转发模块，用于获取分流比例，按照所述分流比例，将所述待转发数据包分别转发至所述第一卫星节点和所述第二卫星节点。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器、通信接口、存储器和通信总线，其中，处理器，通信接口，存储器通过通信总线完成相互间的通信；
存储器，用于存放计算机程序；
处理器，用于执行存储器上所存放的程序时，实现权利要求1-7任一所述的方法的步骤。
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内存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一所述的方法的步骤。
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