CN106533956A - 通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统，其中方法包括：获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

Description

通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统

技术领域

本发明涉及通信系统通信节点间的中继链路的控制技术领域，特别是涉及一种通信节点间多中继链路的调度控制方法及其系统。

背景技术

为保障通信的高可靠性，在应用通信系统特别是特殊的专用通信系统中，通信节点间用于组网互联的中继链路往往不止一条，而且每一条中继链路的类型都不一样，有光纤、被覆线、卫星、短波、超短波、微波等等，如图1所示，图1为通信系统中的通信节点通过多种中继链路互联组网的结构示意图。图1中的这些中继链路中，有的作为组网互联的主用中继链路，有的作为冗余备份中继链路，一旦主用中继链路因各种原因(如发生故障、受到严重干扰、距离过远而导致无法连接时)不可继续使用时，立即将信息切换至可用的备份中继链路上继续进行传输，保证通信节点间的通信畅通。在应用通信系统的实际建设应用中，可根据具体的应用需求，集成选用合适的通信手段作为中继链路，包括主用中继链路和冗余备用中继链路。根据应用需求，也可以将需要传输的信息同时在多条中继链路上协作传输，实现多中继链路的流量均衡/带宽聚合使用。

目前，业界主要有两种方式实现对通信节点间多种中继链路的调度控制：

第一种是基于路由的调度方式。通信节点把每一条中继链路都作为一条路由进行路由发现、建立和维护，并汇总生成路由表；同时，以中继链路类型(有线、无线)、传输带宽、传输时延、链路质量、链路负荷等参数为度量，依据度量计算公式进行路由计算，对各路由进行优选排序，把最优路由对应的中继链路作为通信节点间互联的主用中继链路，其它路由对应的中继链路作为备份中继链路；之后，根据路由协议定期刷新路由表中的路由信息及优选排序，一旦发现主用中继链路不可用，立即将信息切换至可用的最优备份中继链路上继续传输，保证通信节点间正常通信。这种调度方式的主要缺点是：第一，每条中继链路上都有路由发现、建立和维护的开销，而且路由报文比较大，占用了一定的链路带宽，降低了中继链路的有效承载能力，尤其是对窄带链路不利；第二，网络路由表中路由数量比较多，变化更新比较频繁，系统节点间的路由表频繁更新同步会带来较大的链路开销；第三，对中继链路的故障(如中断)发现周期比较长(至少三个路由握手周期，例如OSPF(OpenShortest Path First，开放式最短路径优先)路由协议需要三个HELLO握手周期，一个HELLO握手周期T＝10s)，一旦主用中继链路发生故障(如中断)，会引起通信节点间较长时间的通信中断。

第二种是基于双网卡冗余备份的调度方式。通过人工选择设定节点间的主用中继链路，并把主用中继链路接口模块设定为设备的主用网卡，备份中继链路接口模块设定为设备的备份网卡(每一条备份中继链路对应一块备份网卡)，并设定备份网卡的选用优先级。在这种工作方式中，网络正常时只有一块网卡(主用网卡)处于工作状态，而其它网卡(备份网卡)处于休眠状态(没有通信节点间的信息交互)，一旦发现主用网卡不可用，立即将信息切换至优先级最高的可用备份网卡上继续传输。为提高双网卡切换的快速性和成功率，备份网卡在休眠时定期探测和分析接口硬件信号如连接电平信号、时钟同步信号等来确认链路是否正常连接。这种调度方式的主要缺点是：第一，备份网卡只能检测到备份网卡和链路设备(如微波接力机)直接互连的那段链路的状态，而无法检测确认到两个通信节点间整条中继链路的可用性；第二，主用网卡和备份网卡不同时工作，因此也就不支持多中继链路流量均衡/带宽聚合功能。

综上所述，现有的对通信节点之间的多种中继链路的调度控制方法的效率较低，而且，各个中继链路的有效利用率较低。

发明内容

基于此，有必要针对现有的对通信节点之间的多中继链路的调度控制方法的效率较低且各个中继链路的有效利用率较低的技术问题，提供一种通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统。

一种通信节点间多中继链路的调度控制方法，包括如下步骤：

获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制方法，通过获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

一种通信节点间多中继链路的调度控制方法，包括如下步骤：

根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制方法，根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，包括：

第一获取模块，用于获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

生成模块，用于根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

选定模块，用于选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

切换模块，用于当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制系统，通过第一获取模块用于获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；通过生成模块用于根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；通过选定模块用于选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；通过切换模块用于当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，包括：

第二获取模块，用于根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

计算模块，用于根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

调度模块，用于根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制系统，通过第二获取模块用于根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；通过计算模块用于根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；通过调度模块用于根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，包括：调度策略管理器、自适应调度控制器、流量均衡控制器和适配器；

所述调度策略管理器分别通过自适应调度控制器和流量均衡控制器与适配器进行通信；

所述调度策略管理器，用于对预定的中继链路选用策略和流量均衡策略进行管理，并将所述中继链路选用策略和流量均衡策略分别发送至自适应调度控制器和流量均衡控制器，分别控制自适应调度控制器和流量均衡控制器的操作；

所述自适应调度控制器，用于根据所述中继链路选用策略对通信节点间的主用中继链路进行自适应调整；

所述流量均衡控制器，用于根据所述流量均衡策略将需要传输的数据包发送至相应的中继链路进行传输；

所述适配器，用于对接入通信节点间的中继链路进行适配管理和维护；其中，所述适配管理和维护包括中继链路的建立与维护、数据承载控制和中继链路状态信息管理。

上述通信节点间多中继链路的调度控制系统，通过所述调度策略管理器对预定的中继链路选用策略和流量均衡策略进行管理，并将所述中继链路选用策略和流量均衡策略分别发送至自适应调度控制器和流量均衡控制器，分别控制自适应调度控制器和流量均衡控制器的操作；通过自适应调度控制器根据所述中继链路选用策略对通信节点间的主用中继链路进行自适应调整；通过流量均衡控制器根据所述流量均衡策略将需要传输的数据包发送至相应的中继链路进行传输；通过适配器对接入通信节点间的中继链路进行适配管理和维护。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

附图说明

图1为通信系统中的通信节点通过多种中继链路互联组网的结构示意图；

图2为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制方法流程图；

图3为本发明的另一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制方法流程图；

图4为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统的结构示意图；

图5为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统的结构示意图；

图6为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统的结构示意图；

图7为利用本发明的另一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统进行多中继链路调度的原理图；

图8为将本发明的另一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统应用到通信系统的节点体系架构示意图。

具体实施方式

为了更进一步阐述本发明所采取的技术手段及取得的效果，下面结合附图及较佳实施例，对本发明的技术方案，进行清楚和完整的描述。

如图2所示，图2为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制方法流程图，包括如下步骤：

步骤S101：获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

步骤S102：根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

在实际应用中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法可以根据用户设定的中继链路选用策略(例如，选用优先级、优选排序规则等)、访问控制列表(AccessControl List，ACL)以及获得的各中继链路特性参数和状态等信息，计算形成通信节点间可用中继链路列表及优选排序。

步骤S103：选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

步骤S104：当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制方法，通过获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

在其中一个实施例中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，所述判定所述主用中继链路的状态为不可用的步骤包括：

链路适配器定期在主用中继链路上发送握手消息，若连续预设次数发送握手消息均没有收到对端的应答消息时，则判定所述主用中继链路的状态为不可用。

在实际应用中，链路适配器可以定期(T＝2s)在每一条中继链路上发送握手消息，对端收到后回复应答消息；若在某一条中继链路上连续3次发送握手消息均没有收到对端的应答消息，则判定该链路发生了故障(链路中断、收到严重干扰等)而不可再使用，并标识该中继链路的状态为故障；若在之前出现故障的某一条中继链路上连续10次发送握手消息均收到对端的应答消息，则判定该中继链路恢复正常可用，并标识该中继链路的状态为可用。

在其中一个实施例中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，还可以包括：

链路适配器定期在各个中继链路上发送握手消息，若连续第一预设次数发送握手消息均没有收到对端的应答消息时，则判定该中继链路的状态为不可用；

若状态为不可用的中继链路上连续第二预设次数发送握手消息均收到对端的应答消息时，则判定该中继链路的状态为可用；

根据所述中继链路的状态，对所述可用中继链路列表进行更新。

在其中一个实施例中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，在所述根据所述中继链路的状态，对所述可用中继链路列表进行更新的步骤之后，还可以包括：

选定更新后的可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

将需要传输的信息切换到所述主用中继链路上进行传输。

在本发明的上述技术方案中，通信系统中两个通信节点之间只需要运行以及维护一条路由，路由与具体的中继链路无关，提高了通信系统中多中继链路的调度控制效率，提升了通信网络的可靠性和中继链路的有效利用率。

本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，提供了一种基于全IP的、支持应用通信系统节点间多条中继链路自适应调度装置和机制，实现多条中继链路自适应调度切换和流量均衡/带宽聚合，用于提高应用通信系统的可靠性和业务传输服务质量(Quality of Service，QoS)。

如图3所示，图3为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制方法流程图，包括如下步骤：

步骤S201：根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

步骤S202：根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

步骤S203：根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制方法，根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

在其中一个实施例中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，在所述根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序的步骤之前，还可以包括：

当参加流量均衡的某一中继链路发生故障时，更新所述中继链路的第二状态信息，并停止向所述中继链路发送数据包；

重新获取通信节点间多中继链路的第二状态信息。

在其中一个实施例中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法，在所述根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序的步骤之前，还可以包括：

当之前发生故障的中继链路重新恢复时，更新所述中继链路的第二状态信息。

如图4所示，图4为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统的结构示意图，包括：

第一获取模块101，用于获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

生成模块102，用于根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

选定模块103，用于选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

切换模块104，用于当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制系统，通过第一获取模块用于获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；通过生成模块用于根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；通过选定模块用于选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；通过切换模块用于当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

如图5所示，图5为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统的结构示意图，包括：

第二获取模块201，用于根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

计算模块202，用于根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

调度模块203，用于根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

上述通信节点间多中继链路的调度控制系统，通过第二获取模块用于根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；通过计算模块用于根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；通过调度模块用于根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

如图6所示，图6为本发明的其中一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统的结构示意图，包括：调度策略管理器301、自适应调度控制器302、流量均衡控制器303和适配器304；

所述调度策略管理器301分别通过自适应调度控制器302和流量均衡控制器303与适配器304进行通信；

所述调度策略管理器301，用于对预定的中继链路选用策略和流量均衡策略进行管理，并将所述中继链路选用策略和流量均衡策略分别发送至自适应调度控制器302和流量均衡控制器303，分别控制自适应调度控制器和流量均衡控制器的操作；

所述自适应调度控制器302，用于根据所述中继链路选用策略对通信节点间的主用中继链路进行自适应调整；

所述流量均衡控制器303，用于根据所述流量均衡策略将需要传输的数据包发送至相应的中继链路进行传输；

所述适配器304，用于对接入通信节点间的中继链路进行适配管理和维护；其中，所述适配管理和维护包括中继链路的建立与维护、数据承载控制和中继链路状态信息管理。

上述通信节点间多中继链路的调度控制系统，通过所述调度策略管理器对预定的中继链路选用策略和流量均衡策略进行管理，并将所述中继链路选用策略和流量均衡策略分别发送至自适应调度控制器和流量均衡控制器，分别控制自适应调度控制器和流量均衡控制器的操作；通过自适应调度控制器根据所述中继链路选用策略对通信节点间的主用中继链路进行自适应调整；通过流量均衡控制器根据所述流量均衡策略将需要传输的数据包发送至相应的中继链路进行传输；通过适配器对接入通信节点间的中继链路进行适配管理和维护。通过上述技术方案，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统，提高了对多中继链路的综合调度效率，进一步提高了各个中继链路的有效利用率。

在实际应用中，本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统的调度策略管理器301根据用户设定的中继链路选用策略(例如，选用优先级、优选排序规则等)、访问控制列表(Access Control List，ACL)以及获得的各中继链路特性参数和状态等信息，计算形成通信节点间可用中继链路列表及优选排序，并分发给自适应调度控制器302和流量均衡控制器303。同时，用户可以在调度策略管理器301设定中继链路调度模式，即：自适应调度模式还是流量均衡模式。如果启动流量均衡模式，是采用带宽比重方式还是轮询方式，参加流量均衡承载的中继链路有哪几条，等等。调度策略管理器301根据用户设定的中继链路选用策略生成自适应调度策略和流量均衡策略，根据生成的自适应调度策略控制自适应调度控制器302的调度控制行为，根据生成的流量均衡策略控制流量均衡控制器303的调度控制行为。

自适应调度控制器302根据既定策略在多中继链路之间选定当前最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路，保证待传输信息在当前最优的中继链路上传输，为上层(例如，控制层)提供最优的传输服务。如果当前主用中继链路因各种原因(如发生故障、受到严重干扰、距离过远而导致连接不上等)而不可用时，自适应调度控制器302启动中继链路切换程序，将需要传输的信息快速切换到当前可用的最优备用中继链路上继续传输，保证通信继续进行；当可用中继链路列表出现更优的中继链路(包括故障排除的中继链路和新增的中继链路)时，自适应调度控制器302启动中继链路切换程序，将需要传输的信息快速切换到更优的中继链路上继续传输，保证信息在当前最优的中继链路上传输，为上层提供最优的传输服务；

流量均衡控制器303在多条中继链路间实现数据流量均衡承载，具体是根据调度策略管理器301提供的流量均衡策略，支持多条中继链路的带宽聚合，调度数据在多条中继链路上传输，实现在窄带中继链路上为应用提供高带宽传输服务；当参加流量均衡承载的某一中继链路发生故障(如链路中断)而不可用时，流量均衡控制器303停止往该中继链路发送数据，并重新计算剩余可用中继链路的链路带宽比，再按新的链路带宽比往各剩余可用中继链路发送数据；当之前出现故障的参加流量均衡承载的某一中继链路恢复可用时，流量均衡控制器303重新计算参加流量均衡承载的各中继链路的链路带宽比，并按新的链路带宽比往各中继链路发送数据，包括重新向恢复可用的故障中继链路发送数据；

链路适配器304对接入的各种中继链路进行适配管理和维护，具体包括中继链路建立与维护、数据承载控制、中继链路特性参数管理。链路适配器对应具体的物理接口建立中继链路，并建立该中继链路对应的软件接口和链路特性参数表。链路特性参数包含中继链路带宽、传输时延、误码率、拥塞度等，中继链路带宽由用户规划设定，其它参数通过与光纤/被覆线链路的接入层(链路层&物理层)以及无线链路设备(卫星站、微波接力机、电台等)定期交互获得。

在中继链路建立后，链路适配器304启动中继链路维护机制，定期(T＝2s)在每一条中继链路上发送握手消息，对端收到后回复应答消息；若在某一条中继链路上连续3次发送握手消息均没有收到对端的应答消息，则判定该链路发生了故障(链路中断、收到严重干扰等)而不可再使用，并标识该中继链路的状态为故障；若在之前出现故障的某一条中继链路上连续10次发送握手消息均收到对端的应答消息，则判定该中继链路恢复正常可用，并标识该中继链路的状态为可用。中继链路状态发生变化时，链路适配器将中继链路状态实时上报给调度策略管理器。调度策略管理器按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器302和流量均衡控制器303。

在本发明的上述技术方案中，通信系统中两个通信节点之间只需要运行以及维护一条路由，路由与具体的中继链路无关，如图7所示，图7为利用本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统进行多中继链路调度的原理图；通信节点间具体互联中继链路的建立、维护和选用由本发明的通信节点间多中继链路的调度控制系统决定。

在实际应用中，可以将本发明的上述实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统应用到通信系统中，如图8所示，图8为将本发明的另一个实施例的通信节点间多中继链路的调度控制系统应用到通信系统的节点体系架构示意图，实现多条中继链路自适应调度切换和流量均衡/带宽聚合，用于提高应用通信系统的可靠性和业务传输服务质量。

在实际具体实施本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统时，可以根据应用需求和使用规划，首先设定相关策略和参数初始值。系统开通之后，运行中继链路维护机制进行中继链路维护，并根据调度策略管理器生成的相关策略进行中继链路自适应调度或流量均衡操作。

(1)初始参数配置

在调度策略管理器301中设定中继链路选用策略(选用优先级、优选排序规则等)、ACL等参数；设定中继链路调度模式：自适应调度模式还是流量均衡模式；如果启动流量均衡模式，是采用带宽比重方式还是轮询方式，参加流量均衡承载的中继链路有哪几条，等等。同时在链路适配器304中设定各个中继链路的传输带宽等链路参数。

(2)多中继链路适配建立和管理

①链路适配器304首先对应具体的物理接口建立中继链路，并建立该中继链路对应的软件接口和中继链路特性参数表；然后设定该中继链路特性参数中的链路带宽参数，例如该中继链路是通过以太网接口连接卫星车载站，形成一条卫星链路，链路带宽设定为1Mbit/s(指的是整条中继链路的带宽，而不是连接物理接口的带宽)；

②对于中继链路特性参数中的其它参数包括传输时延、误码率、拥塞度等，链路适配器通过与光纤/被覆线链路的接入层(链路层&物理层)以及无线链路设备(卫星站、微波接力机、电台等)定期交互获得，把这些参数记录在该中继链路特性参数对应的数据结构中，并上报调度策略管理器。

(3)中继链路维护

①在中继链路建立后，链路适配器304启动中继链路维护机制，定期(T＝2s)在每一条中继链路上发送握手消息，对端收到后回复应答消息；

②若在某一条中继链路上连续3次发送握手消息均没有收到对端的应答消息，则判定该链路发生了故障(链路中断、收到严重干扰等)而不可再使用，并标识该中继链路的状态为故障；

③若在之前出现故障的某一条中继链路上连续10次发送握手消息均收到对端的应答消息，则判定该中继链路恢复正常可用，并标识该中继链路的状态为可用；

④中继链路状态发生变化时，链路适配器304将中继链路状态实时上报给调度策略管理器301；

⑤调度策略管理器301按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器和流量均衡控制器。

(4)多中继链路自适应调度

①自适应调度控制器302根据调度策略管理器301分发的可用中继链路列表及优选排序，选择当前可用的最优中继链路作为主用中继链路并标识为当前主用中继链路；

②当IP层有数据需要发送时，发送驱动程序就会触发调度策略管理器301，调度策略管理器301根据设定策略判断是否启用流量均衡，如果是，则触发流量均衡控制器303在多中继链路上流量均衡传输；否则，就触发自适应调度控制302，采用自适应调度方式为上层提供传输服务，把需发送的数据发送到主用中继链路上进行传输；

③当链路适配器304探测到当前主用中继链路发生故障(如链路中断)而不可用时

a)链路适配器304更新该中继链路特性参数，设置该链路状态为故障，并上报自适应调度控制器和调度策略管理器；

b)自适应调度控制器302收到故障报告后，启动中继链路切换程序：将当前主用中继链路状态设置为故障，并清除作为当前主用中继链路的标识；根据可用中继链路列表及优选排序，选择最优备用中继链路作为新的主用中继链路并标识；将需要发送的数据切换到该中继链路上继续传输；

c)调度策略管理器301收到故障报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器302和流量均衡控制器303；

d)自适应调度控制器302收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序；

e)自适应调度控制器302查询更新后的可用中继链路列表及优选排，如果当前主用中继链路已经是最优中继链路，则不做进一步操作；如果当前主用中继链路不是最优中继链路，则再启动中继链路切换程序：清除当前主用中继链路的主用中继链路标识；根据最新的可用中继链路列表及优选排序，选择最优中继链路作为新的主用中继链路并标识；停止往原主用中继链路发送数据，将需要发送的数据切换到新的主用中继链路上传输。

④当链路适配器304探测到之前出现故障的中继链路重新恢复可用或新增可用中继链路

a)链路适配器304更新该中继链路特性参数，设置该链路状态为可用并上报调度策略管理器301；

b)调度策略管理器301收到报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器302和流量均衡控制器303；

c)自适应调度控制器302收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序；

d)自适应调度控制器302查询更新后的可用中继链路列表及优选排序，如果当前主用中继链路已经是最优中继链路，则不做进一步操作；如果当前主用中继链路不是最优中继链路，则启动中继链路切换程序：清除当前主用中继链路的主用中继链路标识；根据最新的可用中继链路列表及优选排序，选择最优中继链路作为新的主用中继链路并标识；停止往原主用中继链路发送数据，将需要发送的数据切换到新的主用中继链路上传输。

(5)多中继链路流量均衡调度

①在调度策略管理器301中设置启动流量均衡策略，包括流量均衡方式、参加流量均衡的中继链路等；调度策略管理器301将相应的流量均衡策略发给流量均衡控制器303；

②当IP层有数据需要发送时，发送驱动程序就会触发调度策略管理器301，调度策略管理器301根据设定的启动流量均衡策略，触发流量均衡控制器303，在多中继链路上流量均衡传输数据：

a)采用带宽比重方式：流量均衡控制器303根据参加流量均衡的每条中继链路占用参加流量均衡的总链路带宽的比重来分配流量；具体的计算公式为：中继链路带宽/总带宽＝发包数量/100；根据这条公式可得知在发送100个数据包的时候，每条中继链路发送多少的数据包；由此控制实现多条不同带宽的中继链路之间流量的均衡；

b)采用轮询方式：流量均衡控制器303在发送数据包的时候会遍历所有参加流量均衡的中继链路，轮流在每条中继链路上发送数据包。

③当链路适配器304探测到参加流量均衡承载的某一中继链路发生故障(如链路中断)而不可用时：

a)链路适配器304更新该中继链路特性参数，设置该链路状态为故障，并上报流量均衡控制器303和调度策略管理器301；

b)流量均衡控制器303收到故障报告后，将故障中继链路状态设置为故障，并停止往该中继链路发送数据；流量均衡控制器303重新计算剩余可用中继链路的链路带宽比，并按新的链路带宽比往各剩余可用中继链路发送数据；

c)调度策略管理器301收到故障报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器301和流量均衡控制器302；

d)流量均衡控制器303收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序。

④当链路适配器探测到之前出现故障的中继链路重新恢复可用或新增可用中继链路：

a)链路适配器304更新该中继链路特性参数，设置该链路状态为可用并上报调度策略管理器301；

b)调度策略管理器301收到报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器302和流量均衡控制器303；

c)流量均衡控制器303收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序；

d)流量均衡控制器303从更新后的可用中继链路列表查询参加流量均衡承载的故障中继链路是否恢复可用，如果还没有恢复则不做进一步操作；如果已经恢复可用，则流量均衡控制器重新计算参加流量均衡承载的各中继链路的链路带宽比，并按新的链路带宽比往各中继链路发送数据，包括重新向恢复可用的故障中继链路发送数据。

下面将以具体的实例对本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统，进行进一步阐述。

实例1：多中继链路自适应调度

如图1所示，假设两个通信节点之间采用了光纤、微波和卫星三种中继链路进行组网互联。在调度策略管理器中设定中继链路选用优先级：光纤最高，微波次之，卫星最低，启动自适应调度模式。在链路适配器设定各中继链路的传输带宽参数：光纤为155.52Mbit/s，微波为2.048Mbit/s，卫星为0.512Mbit/s。

(1)通信节点的链路适配器启动后建立光纤、微波和卫星三条中继链路，并启动中继链路维护机制，同时在三条中继链路进行握手维护；

(2)自适应调度控制器根据调度策略管理器分发的可用中继链路列表及优选排序(可用中继链路为3种，光纤链路的选用优先级最高，微波链路次之，卫星链路最低)，选择当前可用的最优中继链路光纤链路作为主用中继链路并标识为当前主用中继链路；

(3)当IP层有数据需要发送时，发送驱动程序就会触发调度策略管理器，调度策略管理器根据设定判断为自适应调度模式，就触发自适应调度控制器；自适应调度控制器把需发送的数据发送到光纤链路上进行传输；

(4)把光纤链路断开，约6s链路适配器探测到光纤链路发生故障而不可用：

①链路适配器更新光纤链路特性参数，设置光纤链路状态为故障，并上报自适应调度控制器和调度策略管理器；

②自适应调度控制器收到故障报告后，启动中继链路切换程序：将光纤链路状态设置为故障，并清除作为当前主用中继链路的标识；根据可用中继链路列表及优选排序，选择最优备用中继链路微波链路作为新的主用中继链路并标识；将需要发送的数据切换到微波链路上继续传输；

③调度策略管理器收到故障报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序(可用中继链路变为2种，微波链路的选用优先级最高，卫星链路次之)，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器和流量均衡控制器；

④自适应调度控制器收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序；

⑤自适应调度控制器查询更新后的可用中继链路列表及优选排序，发现当前主用中继链路微波链路已经是最优中继链路，则不做进一步操作。

(5)把光纤链路恢复连接，链路适配器探测到光纤链路重新恢复可用

①链路适配器更新光纤链路特性参数，设置光纤链路状态为可用并上报调度策略管理器；

②调度策略管理器收到报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序(可用中继链路变为3种，光纤链路的选用优先级最高，微波链路次之，卫星链路最低)，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器和流量均衡控制器；

③自适应调度控制器收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序；

④自适应调度控制器查询更新后的可用中继链路列表及优选排序，发现当前主用中继链路微波链路不是最优中继链路，则启动中继链路切换程序：清除微波链路的主用中继链路标识；根据最新的可用中继链路列表及优选排序，选择光纤链路作为新的主用中继链路并标识；停止往微波链路发送数据，将需要发送的数据切换到光纤链路上传输。

实例2：多中继链路流量均衡

如图1所示，假设两个通信节点之间采用了微波、超短波和卫星三条中继链路进行组网互联。在调度策略管理器中设定启动流量均衡模式，采用带宽比重方式，三种中继链路参加流量均衡。调度策略管理器将相应的流量均衡策略发给流量均衡控制器。假设微波、超短波和卫星三种中继链路的带宽比例为3:2:1。

(1)通信节点的链路适配器启动后建立微波、超短波和卫星三条中继链路，并启动中继链路维护机制，同时在三条中继链路进行握手维护；

(2)当IP层有数据需要发送时，发送驱动程序就会触发调度策略管理器，调度策略管理器根据设定的启动流量均衡策略，触发流量均衡控制器，在多中继链路上流量均衡传输数据：根据三条链路的带宽比例分别向三条链路分发数据，即往微波链路上连续发送3个数据包，接着往超短波链路上连续发送2个数据包，再往卫星链路上发送1个数据包；之后就按照这种顺序循环发送数据包；

(3)把微波链路断开，约6s链路适配器探测到微波链路发生故障而不可用

①链路适配器更新微波链路特性参数，设置微波链路状态为故障，并上报流量均衡控制器和调度策略管理器；

②流量均衡控制器收到故障报告后，将微波链路状态设置为故障，并停止往微波链路发送数据；流量均衡控制器重新计算剩余可用中继链路的链路带宽比(超短波链路和卫星链路的带宽比例为2:1)，并按新的链路带宽比2:1往超短波链路和卫星链路发送数据；

③调度策略管理器收到故障报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器和流量均衡控制器；

④流量均衡控制器收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序。

(3)把微波链路恢复连接，链路适配器探测到微波链路重新恢复可用

①链路适配器更新微波链路特性参数，设置微波链路状态为可用并上报调度策略管理器；

②调度策略管理器收到报告后，按策略重新计算并更新可用中继链路列表及优选排序，之后再将更新信息分发给自适应调度控制器和流量均衡控制器；

③流量均衡控制器收到可用中继链路列表更新消息后，同步更新本地保存的可用中继链路列表及优选排序；

④流量均衡控制器从更新后的可用中继链路列表查询到微波链路已经恢复可用，则重新计算参加流量均衡承载的各中继链路的链路带宽比(微波、超短波和卫星三种中继链路的带宽比为3:2:1)，并按新的链路带宽比往各中继链路发送数据，包括重新向恢复可用的微波链路发送数据。

本发明的通信节点间多中继链路的调度控制方法和系统，通过对通信节点间的各种中继链路进行统一管理与综合调度，实现多中继链路之间自适应快速切换和流量均衡，主要优点有：

(1)中继链路维护机制可以探测到通信节点间整条链路的可用状态；带来的传输链路开销非常小，小于0.4kbit/s；对中继链路的故障探测判断非常迅速，只需三个链路握手周期共约6s；

(2)通信节点间只需要建立及维护一条路由，路由带来的处理资源开销及传输链路开销小；

(3)对中继链路的故障反应敏捷，从故障中继链路切换至可用中继链路的操作仅需约60ms；

(4)可以对多条中继链路的带宽进行聚合，为高带宽用户提供服务，并实现多条中继链路流量均衡。

5、一种通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

6、根据权利要求5所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，在所述根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序的步骤之前，还包括：

当参加流量均衡的某一中继链路发生故障时，更新所述中继链路的第二状态信息，并停止向所述中继链路发送数据包；

重新获取通信节点间多中继链路的第二状态信息。

7、根据权利要求6所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，在所述根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序的步骤之前，还包括：

当之前发生故障的中继链路重新恢复时，更新所述中继链路的第二状态信息。

8、一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

生成模块，用于根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

选定模块，用于选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

切换模块，用于当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

9、一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，其特征在于，包括：

第二获取模块，用于根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

计算模块，用于根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

调度模块，用于根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

10、一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，其特征在于，包括：调度策略管理器、自适应调度控制器、流量均衡控制器和适配器；

所述调度策略管理器分别通过自适应调度控制器和流量均衡控制器与适配器进行通信；

所述调度策略管理器，用于对预定的中继链路选用策略和流量均衡策略进行管理，并将所述中继链路选用策略和流量均衡策略分别发送至自适应调度控制器和流量均衡控制器，控制自适应调度控制器和流量均衡控制器的操作；

所述自适应调度控制器，用于根据所述中继链路选用策略对通信节点间的主用中继链路进行自适应调整；

所述流量均衡控制器，用于根据所述流量均衡策略将需要传输的数据包发送至相应的中继链路进行传输；

所述适配器，用于对接入通信节点间的中继链路进行适配管理和维护；其中，所述适配管理和维护包括中继链路的建立与维护、数据承载控制和中继链路状态信息管理。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

2.根据权利要求1所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，判定所述主用中继链路的状态为不可用的步骤包括：

链路适配器定期在主用中继链路上发送握手消息，若连续预设次数发送握手消息均没有收到对端的应答消息时，则判定所述主用中继链路的状态为不可用。

3.根据权利要求1所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，还包括：

链路适配器定期在各个中继链路上发送握手消息，若连续第一预设次数发送握手消息均没有收到对端的应答消息时，则判定该中继链路的状态为不可用；

若状态为不可用的中继链路上连续第二预设次数发送握手消息均收到对端的应答消息时，则判定该中继链路的状态为可用；

根据所述中继链路的状态，对所述可用中继链路列表进行更新。

4.根据权利要求3所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，在所述根据所述中继链路的状态，对所述可用中继链路列表进行更新的步骤之后，还包括：

选定更新后的可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

将需要传输的信息切换到所述主用中继链路上进行传输。

5.一种通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

6.根据权利要求5所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，在所述根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序的步骤之前，还包括：

当参加流量均衡的某一中继链路发生故障时，更新所述中继链路的第二状态信息，并停止向所述中继链路发送数据包；

重新获取通信节点间多中继链路的第二状态信息。

7.根据权利要求6所述的通信节点间多中继链路的调度控制方法，其特征在于，在所述根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序的步骤之前，还包括：

当之前发生故障的中继链路重新恢复时，更新所述中继链路的第二状态信息。

8.一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，其特征在于，包括：

第一获取模块，用于获取通信节点间多条中继链路的配置特性参数；其中，所述配置特性参数包括链路带宽参数和传输信道参数；

生成模块，用于根据网络规划阶段预定的中继链路选用策略、访问控制列表以及所述配置特性参数，按照优先级顺序生成通信节点间的可用中继链路列表；

选定模块，用于选定所述可用中继链路列表中的最优中继链路作为通信节点间信息传输的主用中继链路；

切换模块，用于当所述主用中继链路的状态为不可用时，根据所述可用中继列表选择次优中继链路作为新的主用中继链路，并将需要传输的信息切换到新的主用中继链路上继续传输。

9.一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，其特征在于，包括：

第二获取模块，用于根据预定的流量均衡策略，获取通信节点间多中继链路的第二状态信息；其中，所述流量均衡策略包括流量均衡方式和参加流量均衡的中继链路；

计算模块，用于根据所述第二状态信息，计算通信节点间可用中继链路列表及优选排序；

调度模块，用于根据所述可用中继链路列表及优选排序，将需要传输的数据通过相应的中继链路进行传输。

10.一种通信节点间多中继链路的调度控制系统，其特征在于，包括：调度策略管理器、自适应调度控制器、流量均衡控制器和适配器；

所述调度策略管理器分别通过自适应调度控制器和流量均衡控制器与适配器进行通信；

所述调度策略管理器，用于对预定的中继链路选用策略和流量均衡策略进行管理，并将所述中继链路选用策略和流量均衡策略分别发送至自适应调度控制器和流量均衡控制器，控制自适应调度控制器和流量均衡控制器的操作；

所述自适应调度控制器，用于根据所述中继链路选用策略对通信节点间的主用中继链路进行自适应调整；

所述流量均衡控制器，用于根据所述流量均衡策略将需要传输的数据包发送至相应的中继链路进行传输；

所述适配器，用于对接入通信节点间的中继链路进行适配管理和维护；其中，所述适配管理和维护包括中继链路的建立与维护、数据承载控制和中继链路状态信息管理。