CN104935374A - 一种基于动态窗口的卫星ip资源预留处理方法 - Google Patents

一种基于动态窗口的卫星ip资源预留处理方法 Download PDF

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Abstract

一种基于动态窗口的卫星IP资源预留处理方法，在星地通信时采用资源预留的方法提前为IP业务预留所需资源，当该IP业务实际使用资源和申请预留资源之差的绝对值与实际使用资源的比值超出IP业务窗口时，产生星上告警反馈，对星上实际使用的资源情况进行反馈，IP业务窗口可根据发送的IP业务类型进行动态调整，地面根据星上告警反馈，重新设置IP业务申请的资源预留参数。该方法可动态调整预留资源参数及IP业务传输时间，使RSVP所申请使用资源数值与IP业务实际使用资源数值相匹配、RSVP所申请使用资源时间与IP业务实际使用资源时间相匹配，从而保障了IP业务在卫星IP网络中的QoS要求，并提高了卫星网络资源利用率。

Description

一种基于动态窗口的卫星IP资源预留处理方法
技术领域
本发明涉及一种基于动态窗口的卫星IP资源预留处理方法，属于卫星通信领域。
背景技术
IP提供了无连接、不可靠和无确认的数据报交付机制，在有效利用网络资源的同时也无法保证业务的服务质量(QoS，Quality of Service)。资源预留(RSVP，Resource ReServation Protocol)是一种在IP上承载的信令机制，该机制可用于在网络中为数据流建立一条具有足够带宽的单向通道，从而实现对数据流的可预测性传输。资源预留机制包含一个信令的呼叫建立过程，在此呼叫建立过程中，用户提出带宽以及QoS参数请求，网络中参与资源预留过程的路由器将对于自身是否有足够的资源做出回应。通过资源预留机制可以为IP网络上的数据传输预定和保证QoS，对于需要保证带宽和时延的业务，具有十分重要的作用。
在卫星IP网络中，对于某些高QoS要求的IP业务，如语音业务、视频会议等，若通过采用高层协议，如TCP协议等方法保证IP业务的QoS，则需要在星地之间进行频繁交互，由于卫星通信具有的长时延、高误码的特点，并不适于采用这类方法，因此可考虑采用RSVP方法，在进行IP业务传输前，提前告知卫星网络该业务传输所需资源信息，有效保证通信畅通，保证IP业务QoS要求。目前地面通过RFC2205规定了RSVP规范，地面在通过RSVP进行资源预留时，将所有路由器及终端节点视为相同类型，采用的处理方式也完全一致，并没有考虑卫星IP网络具有的带宽资源有限的特点，由于IP业务是具有突发性的，而RSVP所申请的预留资源情况只是一个统计值，并不一定可以实时或者准确反映IP业务特性，当RSVP所申请的预留资源大于实际使用资源时，会降低卫星IP网络资源利用率，甚至可能使其他链路资源不足导致通信受限；当RSVP所申请的预留资源小于实际使用资源时，会导致卫星IP网络无法完全保证业务QoS，甚至导致产生链路拥塞。因此，本发明提出一种基于动态窗口的资源预留方法，可使RSVP所预留的资源更符合星上实际使用资源情况。
目前地面IP网络关于采用资源预留(RSVP)的公开资料较多，但基于动态窗口的资源预留处理方法并不多，目前查找到的各类公开资料，其采用的方法及目的具体如下：
(1)查阅中文文献，在数据库中搜索关键词“卫星”、“资源预留/RSVP”共有15篇文献，搜索“资源预留/RSVP”和“动态窗口”共有9篇文献。其中涉及到具体“资源预留”处理方法的有5篇：
《半导体光电》2014年10月第35卷第5期文献“一种适用于星载光交换网络的资源预留协议”，根据卫星光交换网络应用需求，结合现有的地面光突发交换资源预留方法，提出一种基于突发流的资源预留协议，通过流量估计把突发数据按照目的地址和QoS区分为单个突发和突发流，然后按照这两种分类对卫星光网络资源进行预留。
《小型微型计算机系统》2007年1月第1期文献“全IP移动网络中基于信令预测优先级排队的动态资源预留排序”提出一种在全IP移动网络中基于信令预测优先级排队的动态排序算法，可以有效地对多个移动主机进行资源预留。
《中国激光》2013年第40卷第11期文献“基于突发流的星载光交换数据信道调度算法”根据卫星光交换网络应用需求，提出了一种基于突发流资源预留的星载光交换信道调度算法。通过流量估计把突发数据按照目的地址和突发区服务质量(QoS)区分为单个突发和突发流，并分类进行资源预留。
《信号处理》2009年第25卷第8期文献“LEO卫星网络中基于门限的切换优先资源管理机制”针对LEO卫星网络提出了一种基于门限的切换优先资源管理算法，在进行实际系统配置之前根据系统参数及业务参数计算出应该采用的预留门限值的大小，以动态地反映出业务及系统参数的变化，但该方法并没有将申请预留的参数与实际使用的参数进行比对。
《通信学报》2014年2月第35卷第2期文献“云计算中的服务可用性保障机制”中提出了一种基于滑动窗口的资源预留SWRR算法，其基本思想是：在云计算平台中为VIP任务预留一定数量的优秀资源，并将这部分优秀资源在整个资源池中所占的比例称为窗口。该算法中是将网络资源划分为两个部分，通过滑动窗口来动态调整VIP可用的资源，而本发明是通过动态窗口调整资源预留所申请的预留资源参数。
(2)查阅外文文献，在数据库中搜索“satellite”和“RSVP/ResourceReServation Protocol”，“RSVP/Resource ReServation Protocol”和“dynamically window”，“RSVP/Resource ReServation Protocol”，其中1篇文献讨论RSVP在长时延、动态网络下的应用研究。
Yavuz Sagir于2013年9月，在其硕士论文“DYNAMIC BANDWIDTHPROVISIONING USING MARKOV CHAIN BASED ON RSVP”中，基于动态带宽的无人驾驶系统(UGV)网络，提出采用马尔科夫链(Markov)与RSVP相结合的方法，比单独使用RSVP可提供该网络更有保证的带宽量以及确立的QoS。
(3)查阅专利，在中外专利检索数据库搜索“资源预留/RSVP”以及“处理”，“资源预留/RSVP”以及“动态窗口”，共搜索到5项专利，其中涉及到RSVP具体处理方法的有3项：
专利《资源预留设置协议RSVP环境中提供带宽预留的系统和方法》，专利号：CN200680010475，该发明提出一种策略，用于确定获得或未获得预留时以及呼叫过程中丢失或得到预留时怎样处理呼叫。通信系统能在如挂起、呼叫转移、呼叫转发、电话会议和共享线路服务之类的各种情况中，处理预留或预留缺失。该方法用于地面通信系统，确定端点在接收到RSVP预留申请后，如何确定预留策略或处理预留缺失。
专利《资源预留协议流量工程下优雅重启的实现装置及方法》，专利号：CN200810181148，该发明提供了一种资源预留协议流量工程下优雅重启的实现装置及方法。具体是通过在标签交换路由器LSR的线路卡或控制卡上部署信令消息分发单元、信令管理单元和信令处理单元，并在上述各单元的基础上进行RSVP-TE信令消息的分发、处理以及控制相应的GR处理过程。可以有效的实现RSVP-TE实例的分布式部署，从而使系统能够支持更大的容量规格，提高系统性能。
专利《在3G网络中的RSVP处理》，专利号：CN200410048412，该发明提出一种无线电网络中的RSVP处理方法，通过在IP协议和无线电网络协议之间映射对应的参数以达到希望的延迟和带宽要求来实现IP信令，并可以被用于提供端到端的服务质量。
(4)在其他公开资料中搜索关于“卫星”、“资源预留/RSVP”、“动态窗口”，“satellite”、“Resource ReServation Protocol/RSVP”、“dynamically window”等关键词，未搜索到相关信息。
综上，可以看到在所能查阅到的已有公开资料中，很少有将资源预留方法与动态窗口相结合的方法，并且已有的将资源预留与窗口相结合的文献，其所述的具体处理方法及应用场景与本发明所述方法均不相同。
发明内容
本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种卫星IP资源预留处理方法，采用IP业务动态窗口门限，通过对星上实际使用的资源情况进行反馈，实现了IP业务传输时间及RSVP预留资源参数的动态调整，使IP业务通过资源预留所申请的资源与IP业务实际使用资源相匹配，并使IP业务传输时间可动态调整，优点是可以保障IP业务在卫星IP网络中的QoS要求，并提高网络资源利用率。
本发明的技术解决方案是：一种基于动态窗口的卫星IP资源预留处理方法，步骤如下：
(1)地面终端根据IP业务要求，设置资源预留参数、星上告警反馈有效期T、IP业务窗口门限L以及IP业务发送窗口W，进入步骤(2)；
(2)地面终端向星上处理器发送RSVP路径消息，请求星上处理器对所申请资源进行预留，进入步骤(3)；
(3)星上处理器根据星上资源使用情况，判断星上当前可分配资源是否满足申请预留资源，若星上当前可分配资源小于申请预留资源，则拒绝地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(4)，若星上当前可分配资源大于等于申请预留资源，则接受地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(6)；
(4)星上处理器拒绝地面终端发起的路径消息请求，生成RSVP预留出错消息发送到地面终端，报告预留失败，进入步骤(5)；
(5)地面终端根据收到星上处理器发送的RSVP预留出错消息，重新设置预留参数，返回步骤(2)；
(6)星上处理器接受地面终端所发起的路径消息请求，分配所预留的星上资源，同时生成RSVP预留消息，发送到地面终端，报告预留成功，进入步骤(7)；
(7)地面终端收到星上处理器发送的RSVP预留消息，准备发送IP业务数据，进入步骤(8)；
(8)地面终端开始向星上处理器发送IP业务数据，并启动计时器T1，星上处理器进入步骤(9)，地面终端进入步骤(13)；所述计时器T1的最大计时值等于IP业务发送窗口W，所述IP业务发送窗口W的取值为该IP业务所要求传输的时间；
(9)星上处理器判断星上设置的计时器T2是否开始计时，若计时器T2没有计时或计时已达到最大计时值，即T2等于0或等于星上告警反馈有效期T，则当前没有产生过星上告警反馈或星上告警反馈已超出有效时间，进入步骤(10)；若计时器T2开始计时，即T2大于0小于T，则已产生在有效期T内的星上告警反馈，进入步骤(14)；所述计时器T2的最大计时值为星上告警反馈的有效期T，若星上产生告警反馈，则启动计时器T2；
(10)判断星上当前实际使用资源和申请预留资源之差的绝对值与星上当前实际使用资源的比值是否超出IP业务窗口门限L，若该比值大于等于L，则当前星上实际使用资源与申请预留资源不符，进入步骤(11)，若该比值小于L，则当前星上实际使用资源与申请预留资源符合，进入步骤(14)；
(11)星上处理器产生星上告警反馈，发送到地面终端，同时计时器T2由零开始计时，进入步骤(12)；所述星上告警反馈包含当前星上实际使用资源值以及当前预留资源值；
(12)地面终端根据已发送IP业务时间T1及收到的星上告警反馈，调整资源预留参数为当前该业务星上实际使用资源值，同时调整IP业务发送窗口W为初始地面IP业务窗口W与已发送IP业务时间T1的差值，进入步骤(2)；
(13)若地面终端计时器T1到达IP业务发送窗口W，则IP业务发送完毕，地面终端向星上处理器发送路径拆解消息，进入步骤(14)；
(14)星上处理器继续接收IP业务，若星上处理器收到路径拆解消息，则释放已申请的星上资源，并向地面终端发送预留拆解消息，进入步骤(14)；
(15)地面终端接收星上处理器发送的资源拆解消息，资源预留与IP业务传输流程完毕。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明在星上当前实际使用资源和申请预留资源之差的绝对值与星上当前实际使用资源的比值超出IP业务窗口门限L时，根据星上告警反馈，重新设置IP业务申请的资源预留参数，使其符合星上当前实际使用资源。可避免当IP业务实际使用资源大于所申请预留资源资源时，导致的链路通信不畅，甚至链路拥塞；当IP业务实际使用资源小于所申请预留资源时，导致的链路资源利用率降低；
(2)本发明在地面终端进行资源预留申请时，设置IP业务发送窗口W，在开始发送IP业务数据时对IP业务传输时间进行计时，当星上产生告警反馈后，地面终端根据IP业务已传输的时间，重新进行资源预留申请，调整资源预留时间参数，并设置新的IP业务发送窗口W，当IP业务传输时间达到IP业务发送窗口W，则完成该业务传输任务，可使RSVP所申请使用资源时间与IP业务实际使用资源时间相匹配，避免了RSVP资源预留时间大于实际所需预留时间，提高了网络资源利用率。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
本发明提出一种通过采用动态窗口保证资源预留精度及IP业务服务质量的卫星IP资源预留处理方法。在星地通信时采取资源预留机制的同时，采用IP业务动态窗口方法，通过对星上实际使用的资源情况进行反馈，动态调整IP业务的发送时间及RSVP预留资源参数，使RSVP所申请使用资源数值与IP业务实际使用资源数值相匹配、RSVP所申请使用资源时间与IP业务实际使用资源时间相匹配，保障IP业务在卫星IP网络中的QoS要求，并提高网络资源利用率。
下面结合附图对本发明的具体实施方式进行进一步的详细描述。
4.1 IP业务动态窗口
IP业务动态窗口所涉及的参数具体说明如下：
1.IP业务窗口门限L(实际使用资源与申请预留资源的差值(绝对值)与实际使用资源的比)：地面终端根据不同类型IP业务要求，在发送资源预留申请时设置IP业务窗口门限L，当星上实际使用资源与申请预留资源的差值与星上实际使用资源的比值超出IP业务窗口门限L时，星上对地面终端进行告警反馈，告知地面终端当前星上实际使用资源值。所述L的取值范围取决于地面IP业务的具体要求。
2.星上告警反馈有效期T：T为一个具体时间值，地面终端根据不同类型IP业务要求，在发送资源预留申请时设置星上告警反馈有效期T，星上在对地面终端进行告警反馈后T时间内不再进行反馈，星上设置计时器T2与T相关联，当计时器T2未开始计时或计时到达T后，IP业务窗口门限L可用，星上需对当前IP业务使用情况进行判断；若计时器T2开始计时，且小于T，IP业务窗口门限L处于休眠状态，即星上不对当前IP业务资源使用情况进行判断。所述T的取值范围取决于地面IP业务的具体要求。
3.IP业务发送窗口W(地面终端传输IP业务报文所需的时间)：地面终端根据不同类型IP业务要求，在地面预设一个IP业务发送窗口W，当地面终端接收到星上资源预留消息(成功预留)后，开始发送IP业务报文，启动计时器T1进行计时，若星上产生告警反馈，则地面重新进行资源预留申请，同时调整新的IP业务发送窗口W为初始IP业务发送窗口W与已发送IP业务时间T1的差值。所述W的取值范围取决于地面IP业务的具体要求。
4.2基于动态窗口的星地资源预留处理流程
基于动态窗口的星地资源预留处理节点包括地面终端，星上处理器，其具体处理步骤如下：
(1)地面终端根据IP业务要求，设置资源预留参数、星上告警反馈有效期T、IP业务窗口门限L以及IP业务发送窗口W，进入步骤(2)；
(2)地面终端向星上处理器发送RSVP路径消息(见表1消息类型①)，请求星上处理器对所申请资源进行预留，进入步骤(3)；
(3)星上处理器根据星上资源使用情况，判断星上当前可分配资源是否可以满足申请预留资源，若星上当前可分配资源小于申请预留资源，则拒绝地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(4)，若星上当前可分配资源大于申请预留资源，则接受地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(6)；
(4)星上处理器拒绝地面终端所发起的路径消息请求，生成RSVP预留出错消息(见表1消息类型②)发送到地面终端，报告预留失败，进入步骤(5)；
其中，步骤(4)中的具体步骤如下：
(4a)星上处理器根据接收到的资源预留申请消息及星上资源使用情况，生成RSVP预留消息首部，如表2所示，其中：版本号(Vers，4bits)，说明RSVP协议的版本号，默认为“1”；标志(Flags，4bits)，作为备用字段，默认为“0”；报文类型(Msg Type，1byte)，说明RSVP报文的类型，定义了7种报文类型，该字段为预留出错消息类型；报文生存期(Send_TTL，1bytes)，发送报文所使用的IP生存时间值，经过卫星节点传输，该字段减1；报文长度(RSVP Length，2bytes)，表示RSVP预留消息报文总长度；报文检验和(RSVP Checksum，2bytes)，用于保证报文传输的正确性，通过检验和生成方法生成该字段，RSVP预留消息首部信息设置完毕，进入步骤(4b)；
上述步骤(4a)中RSVP报文类型包括7种报文：1)路径消息Path；2)预留消息Resv；3)路径错误PathErr；4)预留出错ResvErr；5)路径拆除PathTear；6)预留清除ResvTear；7)预留确认ResvConf。
上述步骤(4a)中需要进行RSVP检验和计算，这里采用十六进制进行检验和计算，并使用10、11、12、13、14、15代替A、B、C、D、E和F，方法如下：
步骤A、将需要进行检验和的数据(RSVP报文首部信息)分为16位的段，转至步骤B；
步骤B、把16位数据的每一列相加，如果有进位，就加到下一列，转至步骤C；
步骤C、若相加得到的和超出16位，将超出16位的高位数字与低16位数字相加，相加的方法与步骤B相同，最终得到16位的数据和，转至步骤D；
步骤D、把得到的16位和的每一个十六进制数字求反码，得出检验和，在计算反码时，从15减去每一个数字，得出十六进制数字的反码，该反码即为最终得到的数据检验和。
(4b)RSVP预留出错消息载荷信息设置如下：错误类型字段(1byte)表示资源预留错误的类型，本方法预设两种错误类型，若地面所申请的预留资源大于星上当前可使用资源，该字段设置为“1”，若星上处理器收到的地面资源预留申请消息中的部分参数出错，该字段设置为“2”，该字段可进行扩展；错误指针字段(4byte)对应错误类型字段，若错误类型字段为“1”，该字段指示星上当前可用资源值，若错误类型字段为“2”，该字段指示资源预留申请消息中的出错参数位置，该字段相应错误类型字段进行扩展。RSVP预留出错消息载荷信息中的其余字段设置参考地面标准预留出错消息相应字段设置，RSVP预留出错消息报文信息设置完毕。
(5)地面终端根据收到星上处理器所回复的RSVP预留消息，重新设置预留参数，返回步骤(2)；
(6)星上处理器接受地面终端所发起的路径消息请求，分配所预留的星上资源，同时生成RSVP预留消息(见表1消息类型③)，发送到地面终端，报告预留成功，进入步骤(7)；
其中，步骤(6)中的具体步骤如下：
(6a)星上处理器根据接收到的资源预留申请消息及星上资源使用情况，生成RSVP预留消息首部，设置首部信息如表2所示：版本号(Vers，4bits)，说明RSVP协议的版本号，默认为“1”；标志(Flags，4bits)，作为备用字段，默认为“0”；报文类型(Msg Type，1byte)，说明RSVP报文的类型，定义了7种报文类型，该字段设置为预留消息类型；报文生存期(Send_TTL，1bytes)，发送报文所使用的IP生存时间值，经过卫星节点传输，该字段减1；报文长度(RSVP Length，2bytes)，表示RSVP预留消息报文总长度；报文检验和(RSVP Checksum，2bytes)，用于保证报文传输的正确性，通过通用检验和生成方法生成该字段，RSVP预留消息首部信息设置完毕，进入步骤(6b)；
上述步骤(6a)中RSVP报文类型及RSVP检验和计算方法可参考步骤(4a)中的相应说明及方法。
(6b)RSVP预留消息载荷信息设置如下：星上预留资源字段(4bytes)表示星上预留的资源值，该字段设置为星上根据地面的资源预留请求，成功预留的资源值；RSVP预留消息载荷信息中的其余字段设置参考地面标准预留消息相应字段设置，RSVP预留消息报文信息设置完毕。
(7)地面终端收到星上处理器所回复的RSVP预留消息，准备发送IP业务数据，进入步骤(8)；
(8)地面终端开始向星上处理器发送IP业务数据，并启动计时器T1，星上处理器进入步骤(9)，地面终端进入步骤(13)；所述计时器T1的最大计时值等于IP业务发送窗口W，所述IP业务发送窗口W的取值为该IP业务所要求传输的时间；
(9)星上设置计时器T2，星上处理器首先判断计时器T2是否开始计时，若计时器T2没有计时或计时已达到最大计时值，即T2等于0或等于星上告警反馈有效期T，则当前没有产生过星上告警反馈或星上告警反馈已超出有效时间，进入步骤(10)；若计时器T2开始计时，即T2大于0小于T，则已产生在有效期T内的星上告警反馈，进入步骤(14)；所述计时器T2的最大计时值为星上告警反馈的有效期T，若星上产生告警反馈，则启动计时器T2；
(10)判断星上当前实际使用资源和申请预留资源之差(绝对值)与星上当前实际使用资源的比值是否超出IP业务窗口门限L，若该比值大于等于L，即当前星上实际使用资源与申请预留资源不符，进入步骤(11)，若该比值小于L，即当前星上实际使用资源与申请预留资源基本符合，则进入步骤(14)；
(11)星上处理器产生星上告警反馈(见表1消息类型④)，发送到地面终端，同时计时器T2由零开始计时，进入步骤(12)；所述星上告警反馈包含当前星上实际使用资源值以及当前预留资源值；
(12)地面终端根据已发送IP业务时间T1及收到的星上告警反馈，调整资源预留参数为当前该业务星上实际使用资源值，同时调整IP业务发送窗口W为初始地面IP业务窗口W减去已发送IP业务时间T1的差值，进入步骤(2)；
(13)当地面终端计时器T1到达IP业务发送窗口W，则IP业务发送完毕，地面终端向星上处理器发送路径拆解消息(见表1消息类型⑤)，进入步骤(14)；
(14)星上处理器继续接收IP业务，当星上处理器收到路径拆解消息，释放已申请的星上资源，并向地面终端发送预留拆解消息(见表1消息类型⑥)，进入步骤(14)；
(15)地面终端接收星上处理器发送的资源拆解消息，资源预留与IP业务传输流程完毕。
消息类型见附表1所示，RSVP预留消息首部格式见附表2，具体处理流程见附图1所示。
表1
表2
具体实施例
根据不同的IP业务特性以及卫星IP网络状态，IP业务窗口门限L、星上告警反馈有效期T以及IP业务发送窗口W的设置有所不同。这里以基于卫星接入的视频会议为例，其传输带宽范围一般为64kbit/s至2Mbit/s，星上IP业务窗口门限L设置为10％；星上告警反馈有效期T设为6min；地面IP业务窗口W设置为60min。采用本发明的具体处理步骤如下：
(1)地面终端根据IP业务要求，设置资源预留参数、申请预留带宽为1.2Mbps、星上告警反馈有效期T为6min、IP业务窗口门限L为10％、IP业务发送窗口W为60min，进入步骤(2)；
(2)地面终端根据所设置的参数生成路径消息(见表1消息类型①)，并向星上处理器发送该消息，进入步骤(3)；
(3)星上处理器查询星上可用带宽为2Mbps，可以满足地面终端申请预留带宽，接受地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(6)；
(6)星上处理器分配所预留的星上带宽资源，同时生成RSVP预留消息(见表1消息类型③)，发送到地面终端，报告预留成功，进入步骤(7)；
(7)地面终端收到星上处理器所回复的RSVP预留消息，准备发送IP业务数据，进入步骤(8)；
(8)地面终端开始向星上处理器发送IP业务数据，并启动计时器T1，星上处理器进入步骤(9)，地面终端进入步骤(13)；
(9)星上处理器首先判断计时器T2是否开始计时，当前计时器T2没有开始计时(T2等于零)，即当前没有产生过星上告警反馈，进入步骤(10)；
(10)在地面计时器T1计时达到20min时，星上处理器判断该业务当前实际使用资源值为1M，星上当前实际使用资源和申请预留资源之差(绝对值)与星上当前实际使用资源的比值超出IP业务窗口门限L，进入步骤(11)；
(11)星上处理器产生星上告警反馈(见表1消息类型④)，发送到地面终端，告知地面该业务当前实际使用带宽为1Mbps，同时星上计时器T2由零开始计时，进入步骤(12)；
(12)地面终端根据已发送IP业务时间T1为20min及收到的星上告警反馈，调整资源预留带宽参数为1Mbps，同时调整IP业务发送窗口W为初始地面IP业务窗口W减去已发送IP业务时间T1的差值，即40min，(60min-20min＝40min)，进入步骤(2)；
(13)当地面终端计时器T1到达IP业务发送窗口W＝40min时，则IP业务发送完毕，地面终端向星上处理器发送路径拆解消息(见表1消息类型⑤)，进入步骤(14)；
(14)星上处理器继续接收IP业务，当星上处理器收到路径拆解消息，释放已申请的星上资源，并向地面终端发送预留拆解消息(见表1消息类型⑥)，进入步骤(14)；
(15)地面终端接收星上处理器发送的资源拆解消息，资源预留与IP业务传输流程完毕。
当IP业务在传输达到20min时，星上当前实际使用带宽资源小于申请预留带宽资源，若不采用本方法，则完成该IP业务传输需占用星上1.2Mbps带宽资源共60min，而采用本方法，完成该IP业务传输需占用星上1.2Mbps带宽资源20min和1.0Mbps带宽资源40min，可以看到可在40min传输时间内减少0.2Mbps带宽资源，显著提高星上带宽资源利用率，该实例只是本发明的适用情况之一。
本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。

Claims (1)

1.一种基于动态窗口的卫星IP资源预留处理方法，其特征在于步骤如下：
(1)地面终端根据IP业务要求，设置资源预留参数、星上告警反馈有效期T、IP业务窗口门限L以及IP业务发送窗口W，进入步骤(2)；
(2)地面终端向星上处理器发送RSVP路径消息，请求星上处理器对所申请资源进行预留，进入步骤(3)；
(3)星上处理器根据星上资源使用情况，判断星上当前可分配资源是否满足申请预留资源，若星上当前可分配资源小于申请预留资源，则拒绝地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(4)，若星上当前可分配资源大于等于申请预留资源，则接受地面终端所发起的RSVP路径消息请求，进入步骤(6)；
(4)星上处理器拒绝地面终端发起的路径消息请求，生成RSVP预留出错消息发送到地面终端，报告预留失败，进入步骤(5)；
(5)地面终端根据收到星上处理器发送的RSVP预留出错消息，重新设置预留参数，返回步骤(2)；
(6)星上处理器接受地面终端所发起的路径消息请求，分配所预留的星上资源，同时生成RSVP预留消息，发送到地面终端，报告预留成功，进入步骤(7)；
(7)地面终端收到星上处理器发送的RSVP预留消息，准备发送IP业务数据，进入步骤(8)；
(8)地面终端开始向星上处理器发送IP业务数据，并启动计时器T1，星上处理器进入步骤(9)，地面终端进入步骤(13)；所述计时器T1的最大计时值等于IP业务发送窗口W，所述IP业务发送窗口W的取值为该IP业务所要求传输的时间；
(9)星上处理器判断星上设置的计时器T2是否开始计时，若计时器T2没有计时或计时已达到最大计时值，即T2等于0或等于星上告警反馈有效期T，则当前没有产生过星上告警反馈或星上告警反馈已超出有效时间，进入步骤(10)；若计时器T2开始计时，即T2大于0小于T，则已产生在有效期T内的星上告警反馈，进入步骤(14)；所述计时器T2的最大计时值为星上告警反馈的有效期T，若星上产生告警反馈，则启动计时器T2；
(10)判断星上当前实际使用资源和申请预留资源之差的绝对值与星上当前实际使用资源的比值是否超出IP业务窗口门限L，若该比值大于等于L，则当前星上实际使用资源与申请预留资源不符，进入步骤(11)，若该比值小于L，则当前星上实际使用资源与申请预留资源符合，进入步骤(14)；
(11)星上处理器产生星上告警反馈，发送到地面终端，同时计时器T2由零开始计时，进入步骤(12)；所述星上告警反馈包含当前星上实际使用资源值以及当前预留资源值；
(12)地面终端根据已发送IP业务时间T1及收到的星上告警反馈，调整资源预留参数为当前该业务星上实际使用资源值，同时调整IP业务发送窗口W为初始地面IP业务窗口W与已发送IP业务时间T1的差值，进入步骤(2)；
(13)若地面终端计时器T1到达IP业务发送窗口W，则IP业务发送完毕，地面终端向星上处理器发送路径拆解消息，进入步骤(14)；
(14)星上处理器继续接收IP业务，若星上处理器收到路径拆解消息，则释放已申请的星上资源，并向地面终端发送预留拆解消息，进入步骤(14)；
(15)地面终端接收星上处理器发送的资源拆解消息，资源预留与IP业务传输流程完毕。
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