[发明专利]SCPC/DAMA卫星系统中动态业务带宽分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种动态带宽分配（BOD）方法，特别涉及一种SCPC/DAMA卫星系统中的动态带宽分配方法，属于卫星通信领域。

背景技术

近几年来卫星通信发挥出越来越重要的作用，特别是在公共安全自然灾害等突发事件中，卫星通信为应急通信指挥提供了可靠保障，然而就当前我国的卫星通信系统而言，大部分通信设备都是依赖国外进口或和国外研究单位合作研发。拥有自主知识产权的卫星通信系统对国家和社会来说具有重大意义，在这一背景下进行了SCPC/DAMA便携式应急卫星通信系统研究。

SCPC/DAMA便携式应急卫星通信系统，其中SCPC为单路单载波，DAMA是按需分配，SCPC/DAMA是卫星通信系统中一种重要的多址和信道分配体制。此机制通信系统，通信信道是频分的，并且每个载波传输一路VOIP或、数据业务、或视频业务，信道使用是按需分配的。

而且SCPC/DAMA便携式应急卫星通信系统的卫星信道分为信令信道（公共信道）和业务信道。信令信道是中心站网管中心与远端站之间的链路，用于传输信令消息，如发起呼叫、信道请求、信道分配、信道释放消息、网管控制消息等；业务信道用于在远端站之间，或远端站与中心站之间传输语音、视频和IP数据业务。

因为移动卫星通信系统的频带资源是非常有限的，且通信过程中频带资源需求处于不断变化中，所以一种可靠稳定的带宽按需动态分配（BOD）策略显得极为重要，带宽按需动态分配(BOD)，即根据用户业务需求，分配带宽并自动调整带宽。而且卫星通信系统资源管理系统负责系统运行过程中信道资源的分配与释放、某一信道带宽的增加与减少等功能，能否实现对这些系统资源的合理分配，是衡量卫星通信系统性能指标的重要因素。

如图1所示是SCPC/DAMA便携式应急卫星通信系统平台的工作原理示意图，提供基于IP的数据业务，包括数据、VoIP电话以及IP视频业务，而各类业务所需要的带宽是不同的。例如，传输VoIP语音业务，信道带宽约为100Kbps，而IP视频则需要500Kbps以上，若在两个卫星终端A与B之间，先传输1路VoIP电话，需要的带宽为B1，若再传输1路IP视频需要的带宽为B2，则此时，需要将带宽自动需要调整到B1+B2，而当某种业务如VoIP语音业务结束时，则需要将带宽缩小到B2。如何根据IP业务自动分配信道并根据业务不同自动调整信道带宽，以及如何实现该方案，是需要研究的主要问题。

发明内容

本发明的目的为解决SCPC/DAMA便携式应急卫星通信系统资源管理系统对系统资源的合理分配调度。

本发明的技术方案如下：一种SCPC/DAMA卫星系统中的动态业务带宽分配方法，其步骤包括：

1）在网管中心与网管代理间建立TOS值与带宽映射表，用户终端通过远端站向卫星发送信道申请信息；

2）在卫星链路接口捕获IP数据包，提取申请信息并发送到网管代理，所述网管代理根据所述映射表判断信道申请中的TOS值是否满足带宽占用条件；

3）所述网管代理产生满足带宽占用条件的信道申请信息并发送到网管中心进行带宽分配；

4）所述网管中心将带宽分配消息发送到网管代理完成业务带宽分配。

更进一步，通过IP分组中的TOS值标记不同业务类型建立与带宽的映射表。

更进一步，网卡驱动程序从所述IP数据包的IP头中提取源IP地址、目的IP地址和TOS值信息。

更进一步，所述网卡驱动程序通过以下方法中的一种或者多种上报到网管代理：Netlink套接字上报或者由卫星系统主动调用或者通过procfs方式通信。

更进一步，所述网管代理通过一定时器单元从Netlink通道中读取存储的字符串。

更进一步，所述网管代理根据源IP地址、目的IP地址及TOS值，判断是否为已建立的业务数据信道；如果存在新的业务类型，所述网管代理发送扩展带宽的请求到网管中心。

更进一步，若连续时间内已经建立的业务信道中没有业务包传输，则向网管中心发送缩小带宽或者拆除信道申请，等得到确认后将带宽缩小或信道释放。

更进一步，所述网管中心采用单向链表结构存储信道请求和/或占用资源，所述单向链表包括：空闲链表，上行/下行临时链表以及上行/下行已分配链表。

更进一步，所述空闲链表存放频带池中空闲的频带资源；所述临时链表存放网管中心发出分配请求但暂未收到远端站确认的频带资源；所述已分配链表存放正在使用的频带资源。

更进一步，所述网管中心进行带宽分配的方法如下；