CN102904831B - 一种航空通信网络的QoS保障方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种航空通信网络的QoS保障方法。该方法包括：将业务消息按照预设规则分配业务优先级；根据业务消息的业务量和业务优先级计算业务消息的优先级门限；提取优先级最高的业务消息，判断网络的业务消息的信道占用率是否小于该业务消息的优先级门限，如果是，则将业务消息发送出去后返回业务消息提取步骤；如果否，则返回提取优先级最高的业务消息的步骤。本发明还提供了一种航空通信网络的QoS保障装置。本发明通过对业务消息的优先级划分和监控信道占用情况的方式提高了航空通信系统的QoS保障水平。

Description

一种航空通信网络的QoS保障方法与装置

技术领域

本发明涉及航空通信领域，尤其涉及一种航空通信网络的QoS保障方法与装置。

背景技术

航空通信是利用电信设备进行联系以传递飞机飞行动态、空中交通管制指示、气象情报和航空运输业务信息等的一种通信网络。这些用于数据通信的电信设备包括飞机本身在内组成的网络通常称为航空通信网络，该通信网络上的每个终端视为一个节点，节点之间通过无线方式连接，由于无线资源的有限性，两个不直接相邻的节点间通常需要借助网络上中间节点的分组转发功能才能实现数据通信。由于航空通信网的节点数量较大，同一个时段内需要通信的节点较多，航空通信网络上传输的信息数据量一般均较大。此外，航空通信网络的拓扑结构常处于动态变化之中，加剧了准确寻址、快速送达业务消息数据的难度。因此，为了满足航空通信网络本身通信的需要，必须寻求一种有效的服务质量(QoS)保障机制确保网络畅通。

然而，航空通信网络的服务质量(QoS)保障水平受到节点移动状况、节点密度与分布以及网络规模等因素的限制，设计出一种“尽善尽美”的服务质量(QoS)保障机制已为不可能，因此，服务质量(QoS)保障机制的目标在于用较少的开销和代价实现较高的保障水平。目前，航空通信网络主要采用的服务质量(QoS)保障机制是区分服务机制Diffserv(DifferentiatedService)，该机制是一种基于“类”的QoS体系结构。该机制运行时，每个网络节点“平等”地处理其他节点发送的、经过本节点的所有业务消息，如果业务消息在预定时间内不能及时送达目的节点，源节点将重新发送该业务消息。由于航空通信网络节点本身众多，每个节点独立地“依序”发送所有业务消息，更加容易导致网络上传输的消息数据短时间内激增，此种情况下，往往出现资源冲突、信道堵塞，业务消息数据通常不能在预定时间内被相应节点顺利接收，重新发送该业务消息必然增加了业务消息处理的平均时延，从而降低了航空通信网络的通信服务质量(QoS)的保障水平。

发明内容

有鉴于此，本发明的发明目的在于提供一种航空通信网络的QoS保障方法和系统，通过对业务消息进行优先级分配和计算优先级门限以缩短通信数据的平均处理时延，进而提高航空通信网络的QoS保障水平。

本发明提供的航空通信网络的QoS保障方法包括：

将业务消息按照预设规则分配业务优先级；

根据业务消息的业务量和业务优先级计算各业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值；

提取消息队列池中优先级最高的业务消息，判断网络的信道占用率是否小于该提取的业务消息的优先级门限，如果是，则将所述业务消息发送出去，并返回业务消息提取步骤；如果否，则返回业务消息提取步骤。

优选地，在网络的信道占用率大于提取的业务消息的优先级门限时，等待预设时间后返回业务消息提取步骤。

进一步优选地，在将业务消息按照预设规则分配业务优先级时，分配相应的业务生存期，则：在提取优先级最高的业务消息后，判断所述业务消息的生存期是否过期，如果是，则从消息队列池中删除该业务消息，并返回业务消息提取步骤；如果否，则进行网络的信道占用率与业务优先级门限间的判断步骤。

进一步优选地，所述预设时间按照如下公式计算得到：

$T=G\·\frac{t_i}{M-i+1}$

式中：t_i为第i优先级的业务消息的业务生存期，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值，G为时间换算常数。

优选地，在删除业务消息后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则进行业务消息提取步骤。

优选地，在将业务消息发送出去后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则进行业务消息提取步骤。

优选地，所述优先级门限按照如下公式计算得到：

${\mathrm{\η}}_i=\left\{\begin{array}{c}1,m=1\\ \frac{B-\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{ij}}}{B}\end{array}\right.$

式中：η_i为第i优先级的优先级门限，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值；B为网络总带宽；n表示当前优先级业务共有n种业务，n的取值大于等于1；B_ij为第i优先级的第j种业务消息的业务量，m为业务消息的优先级。

本发明还提供了一种航空通信网络的QoS保障装置。该装置包括：

优先级分配单元、优先级门限计算单元、消息提取单元、第一判断单元和消息发送单元，其中：

所述优先级分配单元，用于对业务消息按照预设规则分配业务优先级；

所述优先级门限计算单元，用于根据业务消息的业务量和业务优先级计算该业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值；

所述消息提取单元，用于从消息队列池中提取优先级最高的业务消息；

所述第一判断单元，用于判断网络的信道占用率是否小于所述提取的业务消息的优先级门限，如果是，则触发消息发送单元；如果否，则触发消息提取单元；

所述消息发送单元，用于将业务消息发送出去，并触发消息提取单元。

优选地，所述装置还包括：第二判断单元，用于在将业务消息发送出去后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则触发消息提取单元。

优选地，所述装置还包括：业务生存期分配单元，用于在将业务消息按照预设规则分配业务优先级时，还分配业务生存期，则：所述装置包括第三判断单元，用于在提取优先级最高的业务消息后，判断所述业务消息的生存期是否过期，如果是，则从消息队列池中删除该业务消息，并触发消息提取单元；如果否，则触发第一判断单元。

本发明的技术方案根据业务消息的类型对业务消息进行优先级划分，然后根据业务消息的业务量和优先级计算出业务优先级门限，进而判断网络的信道占用率与业务优先级门限的大小关系，当信道占用率低于业务优先级门限时发送业务消息。与现有技术相比，本发明的业务消息在航空通信网络的信道较空闲时发送业务消息，这样即可避免众多网络节点无序发送消息导致的网络堵塞、信息冲突现象；同时，本发明优先发送优先级别高的业务消息，保证了急需处理的消息能够得到及时处理，从而提高了整个航空通行网络的QoS保障水平。

附图说明

图1为本发明的方法的一个实施例的流程图；

图2为图1所述的方法实施例的仿真效果图；

图3为本发明的方法的又一个实施例的流程图；

图4为本发明的方法的再一个实施例的流程图；

图5为本发明的装置的实施例的组成框图。

具体实施方式

本发明的主要思想是：将业务消息按照预设规则进行优先级划分，再根据优先级和业务量计算出业务优先级门限，然后判断网络的信道占用率与业务优先级门限的关系，当信道占用率低于业务优先级门限时发送业务消息。

为使本领域技术人员进一步了解本发明的特征及技术内容，下面结合附图和实施例，对本发明的技术方案进行详细描述。

前面提到现有技术中的区分服务机制，该机制划分Diffserv域较困难，灵活性不高，节点之间的通信时延较长，无法较好地满足航空通信网络对服务质量(QoS)的保障要求。为解决这样的技术问题，需要有针对性地分析：航空通信网络服务质量的保障水平不高的原因是很多业务消息在传输过程中因网络堵塞、资源冲突等因素丢失，为确保业务实现，源节点必须再次、甚至多次重复发送该业务消息，而重新发送的业务消息又进一步加剧了网络环境的恶化，由此可见，解决技术问题的突破口在于“避重就轻”，选择最佳的时机发送业务消息以提高发送成功率，从而减少了业务消息处理的平均时延，提高了航空通信网络的服务质量的保证水平。航空通信网络中节点之间传输的业务消息，由于业务消息的类型不同，往往优先级别也不同，比如建立和维护航空通信网络的指令消息比节点之间传输的普通数据消息优先级高，没有建立与维护网络的指令消息的优先处理，不可能实现节点之间普通数据消息的传输；还比如，实现通信中断的指令消息比节点之间传输普通数据消息优先级高，没有中断指令的优先处理，无法适应网络拓扑结构的动态变化。业务消息的优先级不同，对时延的要求则不同，基础性的、急需处理的业务消息通常需要在较短的时间内到达相应的节点，此时，航空通信网络对服务质量QoS保障水平越高，越能准确地实现业务消息的顺利处理。参见附图1，本发明的实施例提供的航空通信网络的QoS保障方法包括：

步骤S101：将业务消息按照预设规则分配业务优先级。

业务优先级表明了业务消息的处理“次序”，高优选级的业务消息在源节点应当优先发送，在信道传输时应当保证优先传输，在目的节点应当得到优先处理。业务消息的优先级与业务消息的种类相关，不同的消息种类，优先级往往不同。不同类别的业务消息的优先级别设置可根据预设规则进行分配，由于每个节点是一个独立的包含多个网络层次的实体，优先级的设置一般在应用层根据实际优先级控制策略进行人为设定，也可由软件程序实现自动设定；此处的预设规则可以是业务消息类型与优先级的对应关系，也可以是现有技术中其他分配优先级的方法，优先级分配的结果是：假设某种业务消息优先级为i，1《i《M，当i＝1时，业务消息的优先级最高，当i＝M时，业务消息的优先级最低。一般而言，对某一业务的QoS需求越高，对由该业务产生的所有业务消息分配的优先级就越高，优先级越高的业务消息在下述的步骤中将得到优先处理；优先级的分配工作通常在一定时期内一次分配完成，且在该时期内保持不变。

步骤S102：根据业务消息的业务量和业务优先级计算业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值。

优先级门限表征了待传输的业务消息对网络资源的要求，为保障航空通信网络的服务质量，只有当网络状况满足优先级门限要求时才会处理相应的业务消息。优先级门限与业务消息的业务量和业务优先级两个量有关：业务优先级通过上一步骤按照预设规则分配得到；业务消息的业务量与业务消息本身的性质有关，业务消息的业务量大，则占用的网络带宽高，反之则低。计算优先级门限的具体方法较多，比如，可以在航空通信网络中发送测试消息，逐步调整修正得到的每次优先级门限，这是一个经验估计过程。本实施例优选如下的公式进行计算：

${\mathrm{\η}}_i=\left\{\begin{array}{c}1,m=1\\ \frac{B-\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{ij}}}{B}\end{array}\right.$

式中：η_i为第i优先级的优先级门限，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值；B为网络总带宽；n表示当前优先级业务共有n种业务，n的取值大于等于1；B_ij为第i优先级的第j种业务消息的业务量，m为业务消息的优先级。

步骤S103：提取优先级最高的业务消息。

携带有优先级与优先级门限信息的业务消息将以消息队列的形式存在消息队列池中，消息队列池包括多个消息队列，每个消息队列对应一个优先级的业务消息，进行业务消息提取时，按照优先级队列提取即可。如果相同优先级的业务消息有多条，这些相同优先级但具有不同业务量的业务消息将以时间为序放置于同一个消息队列，进行业务消息提取时首先找到优先级最高的消息队列，然后再提取队列中时间最早的业务消息进行后续处理。

步骤S104：判断网络的信道占用率是否小于所述业务消息的优先级门限，如果是，则执行步骤S104(a)：将所述业务消息发送出去，并返回步骤S103；如果否，则直接返回步骤S103。

优先级高的业务消息，并不必然在第一时间内得到处理，因为航空通信网络的节点众多，网络信道上在同一时刻往往传输有大量的业务消息数据，由于网络信道资源始终是有限的，如果在通信网络处于繁忙状态情况下，将业务消息数据通过信道发送目的节点，将无法保证该消息数据准确、及时地送达，从而降低了QoS的保障水平；因此，有必要在将业务数据发送出去之前，对信道资源占用情况进行调查，如果调查的结果是信道处于符合要求的空闲状态，即可马上发送业务消息，如果信道处于繁忙状态，则只能放弃本次发送，回到消息提取步骤，重新参与消息提取过程；这种空闲与繁忙的程度把握即是本步骤所指的优先级门限与信道占用率之间的判断，优先级门限可以更充分地兼顾节约时延和保障传输两个方面的需求：当监测到网络的信道占用率小于待发送的业务消息的优先级门限时，则将该业务消息发送出去，从而完成本次业务消息的处理流程，然后返回消息队列池进行下一条业务消息的发送工作，直至处理完消息队列池中的所有业务消息。

本实施例的技术方案将业务消息按照预设规则进行优先级划分，在根据优先级和业务量计算出业务优先级门限后，判断网络的信道占用率与业务优先级门限的大小关系，当信道占用率低于业务优先级门限时发送业务消息。与现有技术相比，本实施例的业务消息仅仅在航空通信网络的信道较“空闲”时发送业务消息，这样即可避免众多网络节点无序发送消息导致的网络堵塞、信息冲突现象；同时，本实施例优先发送优先级别高的业务消息，保证了急需处理的消息能够得到及时处理，从而提高了整个航空通行网络的QoS保障水平。

为了说明本实施例的技术效果，申请人将本实施例在OPNET平台上进行了模型仿真以验证具有本实施例所述的QoS保障机制和不具有QoS保障机制下的网络性能。仿真建立场景的节点数量为24个，各节点在指定的区域内按RandomWaypoint模型运动，节点类型通过三种不同类型的飞机模拟。由于传感器业务消息对QoS保障水平要求较高，本仿真主要以该业务消息类型为仿真载体。附图2示出了仿真结果，由图可知，采用了本发明的实施例所述的QoS保障方法的时延要明显低于无QoS保障方法的仿真结果，这说明本实施例提供的QoS保障方法确实提高了航空通信网络的服务质量水平。

上述实施例中提到如果监测到网络的信道占用率大于业务消息的优先级门限时，说明网络正处于“繁忙”状态，此时发送业务消息是危险的，可能导致业务消息不能准确送达目的节点，为避免这种情况出现，只能放弃本次业务消息的发送机会，返回到消息队列池中。在这短短的期间内，消息队列池中可能到来了优先级更高的业务消息，那么刚才的业务消息在新的一次发送循环中不得不让位于该优先级更高的业务消息，也即是说，没有发送出去的业务消息将重新参与整个消息队列的再“洗牌”。然而，上述由监测信道占用率情况到决定返回消息提取步骤的时间周期毕竟太短，具有更高优先级的业务消息到来的可能性较小，信道繁忙的状况得到改善的可能性仍然较小，因此，即使返回的业务消息参与重新“洗牌”，被再次提取出的业务消息仍然可能是原来的那一条业务消息，由于优先级门限没变、信道传输环境没变，再次提取的同一条业务消息仍将面临无法发送出去的结果。如此下去，反倒有可能消耗较多的网络资源、延长了业务消息处理的平均时延。为解决上述技术问题，本发明在上述实施例的基础上，增加一个预设时间段T，在监测到网络的信道占用率大于业务消息的优先级门限后，并不立即返回消息提取步骤，而是等到预设时间T后再进入消息提取步骤。上述描述的方式实际上构成了本发明的又一个实施例，该实施例在前一个实施例的基础上增加时间等待步骤，增加该步骤的流程图如附图3所示。

尽管附图3所示的实施例解决了在网络环境未变、提取的业务消息未变的情况下重复进行“提取-监测-返回”过程导致的QoS保障水平降低的问题。但是，在某些极端条件下，仍然存在不能提高保障水平的可能。比如，当网络由于某些故障或者其他网络节点之间确实在较长时间范围内进行着大量的数据传输导致网络一直处于繁忙状态，业务消息将处于“等待-回退-判断”的死循环中，如果将预设时间延长，也必然延长业务消息的平均处理时延这样显然不利于提高QoS保障水平。因此，有必要为业务消息设置一个生存期，如果超过生存期，就不再进行上述循环过程，而直接将该业务消息删除，采用其他方式处理该业务消息。由此，可构成本发明方式的再一个实施例。参见附图4，本实施例的步骤包括：

步骤S301：将业务消息按照预设规则分配业务优先级和相应的生存期。

业务消息的生存期指业务消息从其产生到消失的时间周期，该生存期与业务消息的优先级存在对应关系，一般而言，对于优先级较高的业务消息，为了满足通信业务需要，通常被分配一个较长的生存期；对于优先级低的业务消息，分配的生存期较短；由于生存期与优先存在对应关系，他们的具体分配规则可以相同，也可以根据业务消息的性质和历史业务消息的处理情况，分配具有独立特点的生存期，但此种情况，业务消息的优先级与生存期仍是有某些对应关系的。

步骤S302：根据所述业务消息的业务量和业务优先级计算业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值；

步骤S303：提取消息队列池中优先级最高的业务消息；

步骤S304：判断所述业务消息的生存期是否过期，如果是，则执行步骤S304(a)：从消息队列池中删除该业务消息，返回步骤S303；如果否，则执行步骤S305；

删除消息队列中的业务消息可能导致消息队列池中不再有业务消息，如果没有业务消息，本实施例即可结束后续流程，待有新的业务消息到来时再启动本实施例的方法；如果消息队列池不空，还有待处理的业务消息，则继续进行下述步骤；实际上，除删除业务消息可能导致消息队列池为空外，在一条业务消息被成功发送出去后也可能发送没有待处理的业务消息的情况，这时，同样可以增加一个上述判断步骤进行判断以决定是否继续执行后续流程。

步骤S305：判断网络的信道占用率是否小于所述业务消息的优先级门限，如果是，则执行步骤S305(a)：将所述业务消息发送出去，并返回步骤S303；如果否，则执行步骤S305(b)：等待预设时间后返回步骤S303。

前述两个方法实施例中均提到预设时间T，这个“回退”时间的计算同样涉及到航空通信网络的QoS保障水平。具体获取预设时间T的数值有多种方式，比如，先设置一个初步预设时间T0，然后监测网络情况，进而根据监测的结果调整修正该预设时间T0以得到一个合理的预设时间T。本发明优选按照下述的公式计算预设时间T：

$T=G\·\frac{t_i}{M-i+1}$

式中：t_i为第i优先级的业务消息的业务生存期，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值，G为时间换算常数。

上述几个实施例是本发明的方法实施例，相应地，本发明还提供了装置的实施例。参见附图5，本发明提供的航空通信网络的QoS保障装置500包括：

优先级分配单元501、优先级门限计算单元502、消息提取单元503、第一判断单元504和消息发送单元505，其中：

优先级分配单元501，用于对业务消息按照预设规则分配优先级；优先级门限计算单元502，用于根据所述业务消息的业务量和业务优先级计算业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值；消息提取单元503，用于从消息队列池中提取优先级最高的业务消息；第一判断单元504，用于判断网络的信道占用率是否小于所述提取的业务消息的优先级门限，如果是，则触发消息发送单元505；如果否，则触发消息提取单元503；消息发送单元505，用于将业务消息发送出去，并触发消息提取单元。

本装置的工作过程是：优先级分配单元501对业务消息按照预设规则分配优先级后，将带有业务优先级标识的业务消息传送给优先级门限计算单元502，由该单元根据业务消息的业务量和业务优先级计算出各个业务消息的相应优先级门限；然后由消息提取单元503从消息队列池中提取出优先级最高的业务消息，并将该消息传递给第一判断单元504，由该单元判断网络的信道占用率是否小于所述业务消息的优先级门限，如果是，则触发消息发送单元505将所述业务消息发送出去，并触发消息提取单元503进入下一个循环；如果否，则触发消息提取单元503继续提取业务消息，直至处理完所有的业务消息。

本实施例的装置500还可以包括第二判断单元506，用于在将业务消息发送出去后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则触发消息提取单元。

本实施例的装置500还可以包括生存期分配单元507，用于在将业务消息按照预设规则分配业务优先级时，分配相应的业务生存期，则：装置500包括第三判断单元508，用于在提取优先级最高的业务消息后，判断所述业务消息的生存期是否过期，如果是，则从消息队列池中删除该业务消息，并触发消息提取单元503；如果否，则触发第一判断单元504。

本实施例的装置500的优先级门限计算单元获取优先级门限的方式多种，本实施例优选按照如下公式计算优先级门限：

${\mathrm{\η}}_i=\left\{\begin{array}{c}1,m=1\\ \frac{B-\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{ij}}}{B}\end{array}\right.$

式中：η_i为第i优先级的优先级门限，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值；B为网络总带宽；n表示当前优先级业务共有n种业务，n的取值大于等于1；B_ij为第i优先级的第j种业务消息的业务量，m为业务消息的优先级。

本装置实施例将业务消息进行优先级划分，在根据优先级和业务量计算出业务优先级门限后，判断网络的信道占用率与业务优先级门限的大小关系，当信道占用率低于业务优先级门限时发送业务消息。与现有技术相比，本实施例的业务消息仅仅在航空通信网络的信道较空闲时发送业务消息，这样即可避免众多网络节点无序发送消息导致的网络堵塞、信息冲突现象；同时，本发明优先发送优先级别高的业务消息，保证了急需处理的消息能够得到及时处理，从而提高了整个航空通行网络的QoS保障水平。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种航空通信网络的QoS保障方法，其特征在于，该方法包括：

将业务消息按照预设规则分配业务优先级；

根据业务消息的业务量和业务优先级计算业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值；

提取消息队列池中优先级最高的业务消息，判断网络的信道占用率是否小于该提取的业务消息的优先级门限，如果是，则将所述业务消息发送出去，并返回业务消息提取步骤；如果否，则返回业务消息提取步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在网络的信道占用率大于提取的业务消息的优先级门限时，等待预设时间后返回业务消息提取步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在将业务消息按照预设规则分配业务优先级时，分配相应的业务生存期，则：在提取优先级最高的业务消息后，判断所述业务消息的生存期是否过期，如果是，则从消息队列池中删除该业务消息，并返回业务消息提取步骤；如果否，则进行网络的信道占用率与业务优先级门限间的判断步骤。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述预设时间按照如下公式计算得到：

$T=G\·\frac{t_i}{M-i+1}$

式中：t_i为第i优先级的业务消息的业务生存期，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值，G为时间换算常数。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在删除业务消息后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则进行业务消息提取步骤。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：在将业务消息发送出去后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则进行业务消息提取步骤。

7.根据权利要求1至6中任何一项所述的方法，其特征在于，所述优先级门限按照如下公式计算得到：

${\mathrm{\η}}_i=\left\{\begin{array}{c}1,m=1\\ \frac{B-\underset{i=2}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{B}_{\mathrm{ij}}}{B},m\≠1\end{array}\right.$

式中：η_i为第i优先级的优先级门限，i的取值大于等于1小于等于M，M为最低优先级的优先级值；B为网络总带宽；n表示当前优先级业务共有n种业务，n的取值大于等于1；B_ij为第i优先级的第j种业务消息的业务量，m为业务消息的优先级。

8.一种航空通信网络的QoS保障装置，其特征在于，该装置包括：

优先级分配单元、优先级门限计算单元、消息提取单元、第一判断单元和消息发送单元，其中：

所述优先级分配单元，用于对业务消息按照预设规则分配业务优先级；

所述优先级门限计算单元，用于根据业务消息的业务量和业务优先级计算该业务消息的优先级门限，所述优先级门限为传输相应业务消息需要的网络信道占用率的最高值；

所述消息提取单元，用于从消息队列池中提取优先级最高的业务消息；

所述第一判断单元，用于判断网络的信道占用率是否小于所述提取的业务消息的优先级门限，如果是，则触发消息发送单元；如果否，则触发消息提取单元；

所述消息发送单元，用于将业务消息发送出去，并触发消息提取单元。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：第二判断单元，用于在将业务消息发送出去后返回业务消息提取步骤前，判断所述消息队列池是否为空，如果否，则触发消息提取单元。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：业务生存期分配单元，用于在将业务消息按照预设规则分配业务优先级时，还分配业务生存期，则：所述装置包括第三判断单元，用于在提取优先级最高的业务消息后，判断所述业务消息的生存期是否过期，如果是，则从消息队列池中删除该业务消息，并触发消息提取单元；如果否，则触发第一判断单元。