CN115412491A - 多链路的空地通信路由选择和流量统计方法及系统 - Google Patents

多链路的空地通信路由选择和流量统计方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及航空通信技术领域，公开了一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法及系统，包括：S1、基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表；S2、根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则；S3、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到用户终端的流量统计信息。本发明设计了基于MARK值的链路路由选择方法以及设计了基于多链路的用户流量统计方法，能够使同一用户终端在不同的飞行状态进行链路的自动选择并且进行流量的统计以及流量费用的计算。

Description

多链路的空地通信路由选择和流量统计方法及系统
技术领域
本发明涉及航空通信技术领域，具体涉及一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法及系统。
背景技术
民机空地通信正在从传统高频(HF)、甚高频(VHF)向机场无线通信单元(AWCU)、空地宽带通信(ATG)以及宽带卫通(Ku/Ka波段)等基于IP的通信手段发展。
民机飞行过程中的空管数据、航司运营数据、维护与健康管理数据、乘客互联网+应用数据等均有实时空地传输需求。传统的单条空地通信链路已无法满足愈加增多的空地传输数据种类和量级要求，发展多条空地通信链路具有重要意义和实用价值。
飞机在同一飞行阶段中，同一用户终端在不同的飞行状态下会使用不同的空地通信链路，且每条链路使用成本不同，带来了链路选择和流量计费的问题，多链路情况下如何进行路由选择以及多链路情况下如何进行流量统计，是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法及系统，解决了多链路情况下进行路由选择以及流量统计的问题。
本发明通过下述技术方案实现：
一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，包括：
S1、基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表；
S2、根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则；
S3、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到用户终端的流量统计信息。
作为优化，所述MARK值由32位组成，所述MARK值的高6位表示链路标识，低24位表示用户终端标识，第7位和第8位表示上下行数据标识，所述用户终端标识即为用户终端信息。
作为优化，在所述MARK值中，第7位和第8位为00，表示上行数据；第7位和第8位为01，表示下行数据。
作为优化，S2中，通信链路的选路结果根据用户偏好、链路成本、链路状态对通信链路进行选择。
作为优化，S3的具体步骤为：
S3.1、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则并分析，获取用户终端信息、总流量以及MARK值；
S3.2、结合所述标识空地通信链路关系表得到当前检测的路由规则对应的链路标识、上下行数据标识、用户终端标识，从而获得当前检测的路由规则对应的用户终端的链路信息以及从该链路上发送和接收的流量；
S3.3、将用户终端对应的链路信息以及从该链路上发送和接收的流量进行汇总，得到用户终端的流量统计信息。
作为优化，还包括S3.4、根据各链路的流量费以及各用户终端的流量统计信息对各用户终端的流量进行计费得到用户终端总的流量费。
本发明还公开了一种多链路的空地通信路由选择和流量统计系统，设置在空地通信管理服务器中，所述空地通信管理服务器包括：
路由命令生成模块，用于基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表，并根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则；
流量统计模块，用于循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到用户终端的流量统计信息。
作为优化，所述空地通信管理服务器还包括路由决策模块，所述路由决策模块用于根据飞机当前航电参数并结合用户偏好、链路成本、链路状态选择合适的通信链路。
作为优化，所述空地通信管理服务器还包括认证模块，所述认证模块用于截获用户终端的空地通信请求并判定所述用户终端的空地通信请求是否通过认证，如果认证通过，所述认证模块向所述路由决策模块发送指令，由所述路由决策模块和路由命令生成模块配置允许用户终端进行空地通信的路由规则，并向用户终端返回认证成功信息；如果认证失败，所述认证模块向用户终端直接返回认证失败提示信息。
作为优化，所述用户终端通过无线方式连接到无线接入点，所述无线接入点与所述认证模块通过以太网连接。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明设计了基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识的MARK值生成方法，并且设计了基于MARK值的链路路由选择方法以及设计了基于多链路的用户流量统计方法，能够使飞机在同一飞行阶段中，同一用户终端在不同的飞行状态进行链路的自动选择并且进行流量的统计以及流量费用的计算。
附图说明
为了更清楚地说明本发明示例性实施方式的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。在附图中：
图1为空地通信系统架构图；
图2为MARK组成图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例1
本发明公开的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计系统，设置在空地通信管理服务器中，空地通信管理服务器内置认证模块、路由决策模块、路由命令生成模块和流量统计模块。
空地通信管理服务器设置在空地通信系统中，该空地通信系统的架构图如图1所示，用户终端通过无线方式连接到无线接入点(WAP)，无线接入点与空地通信管理服务器通过以太网连接，空地通信系统拥有宽带卫星通信(Ku/Ka)、空地无线通信(ATG)和机场无线通信单元(AWCU)等三条空地通信链路。
具体的，本实施例中，认证模块，所述认证模块用于截获用户终端的空地通信请求并判定所述用户终端的空地通信请求是否通过认证，如果认证通过，所述认证模块向所述路由决策模块发送指令，由所述路由决策模块和路由命令生成模块配置允许用户终端进行空地通信的路由规则，并向用户终端返回认证成功信息；如果认证失败，所述认证模块向用户终端直接返回认证失败提示信息。
路由决策模块，根据优先级策略和飞机当前航电参数选择合适的空地通信链路并将选择结果发送给路由命令生成模块。优先级策略会综合考虑用户偏好、链路成本、链路状态等信息。根据用户偏好、链路成本、链路状态对通信链路进行选择，可以参考专利号为“202110927547.6”中的技术方案，这里就不再赘述了。
路由命令生成模块，用于基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表，并根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则。
路由命令生成模块获取到选路结果后，结合用户终端信息，生成“地-空”和“空-地”多条允许用户终端进行空地通信的路由规则并执行。
1)路由命令生成模块将用户终端发送和接收的数据均打上相应的标识(路由规则中称为“MARK”，下文也称为“MARK”)，并根据MARK值进行路由命令生成。MARK值由链路标识、上下行数据标识、用户终端标识三部分组成，如图2所示，MARK值由32位(bit位)组成，高6位表示链路标识，低24位表示用户终端标识，其余2位表示上下行数据标识(00表示上行，01表示下行，其余备用)。
确定MARK组成后，MARK范围与空地通信链路上下行的对应关系可通过预置的MARK值-空地通信链路关系表确定，MARK值-空地通信链路关系表样例见表1所示。
表1MARK值-空地通信链路关系表样例
编号 MARK范围 空地通信链路
1 0x04000000-0x04FFFFFF AWCU上行标识
2 0x05000000-0x05FFFFFF AWCU下行标识
3 0x08000000-0x08FFFFFF ATG上行标识
4 0x09000000-0x09FFFFFF ATG下行标识
5 0x0C000000-0x0CFFFFFF Ku/Ka上行标识
6 0x0D000000-0x0DFFFFFF Ku/Ka下行标识
初始化时，路由命令生成模块将建立表1所示MARK范围与具体空地通信链路上下行之间的路由关系。
2)获得用户终端信息和空地通信链路后，即可生成“地-空”和“空-地”路由规则：
通过转换算法将用户终端信息转换为全局唯一用户终端标识值，结合表1，可获得当前通信链路对应的上下行MARK值。综合用户终端信息，即可生成“地-空”和“空-地”通信路由规则。
举例如下：
若一用户终端经过转换算法，获得用户终端标识值为0x00A80165，若当前选择AWCU通信链路，则结合表1可知，当前用户终端上行MARK值为0x04A80165，下行MARK值为0x05A80165，再综合用户终端信息，即可生成“地-空”和“空-地”通信路由规则。
3)在用户终端进行空地通信过程中，若出现空地通信链路自动切换，“空-地”和“地-空”路由规则由2)步重新生成。
流量统计模块，用于循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到用户终端的流量统计信息。
具体的，流量统计模块循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取各用户终端发送和接收的流量。
1)用户终端流量获取：分析路由规则数据，获取用户终端信息、流量、MARK值后，结合表1可知当前检测的路由规则对应的链路标识、上下行数据标识、用户终端标识等数据，从而获得当前检测的路由规则对应的用户终端的链路信息，以及从该链路上发送和接收的流量。
2)流量统计信息：获取到用户终端通过各条空地通信链路发送和接收的流量后，即可获得表2所述用户终端流量统计信息。
表2用户终端流量统计信息
Figure BDA0003819919740000051
获取到表2所示用户终端流量统计信息后，可进一步对各用户终端进行流量计费。例如，若AWCU链路流量费为a元/MB，ATG链路流量费为b元/MB,Ku/Ka链路流量费为c元/MB,则用户终端总的流量费为：
Total＝(AWCU Send+AWCU Receive)*a+(ATG Send+ATG Receive)*b+(Ku/KaSend+Ku/Ka Receive)*c
实施例2
本发明还公开了一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，包括：
S1、基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表；本实施例中，所述MARK值由32位组成，所述MARK值的高6位表示链路标识，低24位表示用户终端标识，第7位和第8位表示上下行数据标识，所述用户终端标识即为用户终端信息。具体的，在所述MARK值中，第7位和第8位为00，表示上行数据；第7位和第8位为01，表示下行数据。
S2、根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则；本实施例中，通信链路的选路结果根据用户偏好、链路成本、链路状态对通信链路进行选择。根据用户偏好、链路成本、链路状态对通信链路进行选择，可以参考专利号为“202110927547.6”中的技术方案，这里就不再赘述了。
S3、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到用户终端的流量统计信息。
本实施例中，S3的具体步骤为：
S3.1、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则并分析，获取用户终端信息、总流量以及MARK值；
S3.2、结合所述标识空地通信链路关系表得到当前检测的路由规则对应的链路标识、上下行数据标识、用户终端标识，从而获得当前检测的路由规则对应的用户终端的链路信息以及从该链路上发送和接收的流量；
S3.3、将用户终端对应的链路信息以及从该链路上发送和接收的流量进行汇总，得到用户终端的流量统计信息。
本实施例中，还包括S3.4、根据各链路的流量费以及各用户终端的流量统计信息对各用户终端的流量进行计费得到用户终端总的流量费。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，包括：
S1、基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表；
S2、根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则；
S3、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到用户终端的流量统计信息。
2.根据权利要求1所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，所述MARK值由32位组成，所述MARK值的高6位表示链路标识，低24位表示用户终端标识，第7位和第8位表示上下行数据标识，所述用户终端标识即为用户终端信息。
3.根据权利要求2所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，在所述MARK值中，第7位和第8位为00，表示上行数据；第7位和第8位为01，表示下行数据。
4.根据权利要求1所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，S2中，通信链路的选路结果根据用户偏好、链路成本、链路状态对通信链路进行选择。
5.根据权利要求1所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，S3的具体步骤为：
S3.1、循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则并分析，获取用户终端信息、总流量以及MARK值；
S3.2、结合所述标识空地通信链路关系表得到当前检测的路由规则对应的链路标识、上下行数据标识、用户终端标识，从而获得当前检测的路由规则对应的用户终端的链路信息以及从该链路上发送和接收的流量；
S3.3、将用户终端对应的链路信息以及从该链路上发送和接收的流量进行汇总，得到用户终端的流量统计信息。
6.根据权利要求5所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，还包括S3.4、根据各链路的流量费以及用户终端的流量统计信息对用户终端的流量进行计费得到用户终端总的流量费。
7.一种多链路的空地通信路由选择和流量统计系统，其特征在于，设置在空地通信管理服务器中，所述空地通信管理服务器包括：
路由命令生成模块，用于基于链路标识、上下行数据标识、用户终端标识设置MARK值，并基于设置的所述MARK值制定标识空地通信链路关系表，并根据获取的用户终端信息以及通信链路的选路结果，结合所述标识空地通信链路关系表生成空地通信路由规则；
流量统计模块，用于循环检测当前所有已配置的空地通信路由规则，获取各用户终端通过各通信链路发送和接收的流量并汇总，得到各用户终端的流量统计信息。
8.根据权利要求7所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计系统，其特征在于，所述空地通信管理服务器还包括路由决策模块，所述路由决策模块用于根据飞机当前航电参数并结合用户偏好、链路成本、链路状态选择合适的通信链路。
9.根据权利要求8所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，所述空地通信管理服务器还包括认证模块，所述认证模块用于截获用户终端的空地通信请求并判定所述用户终端的空地通信请求是否通过认证，如果认证通过，所述认证模块向所述路由决策模块发送指令，由所述路由决策模块和路由命令生成模块配置允许用户终端进行空地通信的路由规则，并向用户终端返回认证成功信息；如果认证失败，所述认证模块向用户终端直接返回认证失败提示信息。
10.根据权利要求9所述的一种多链路的空地通信路由选择和流量统计方法，其特征在于，所述用户终端通过无线方式连接到无线接入点，所述无线接入点与所述认证模块通过以太网连接。
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