[發(fā)明專利]基于虛擬總線的分布式星群網(wǎng)絡(luò)資源管理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310418942.7
• 申請(qǐng)日: 2013-09-16
• 公開（公告）號(hào): CN104467945B
• 公開（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何元智;黃勤飛;于全;韓寒;林源
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍總參謀部第六十一研究所
• 主分類號(hào): H04B7/185
• 分類號(hào): H04B7/185
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域的資源管理技術(shù)，公開了一種基于虛擬總線的分布式星群網(wǎng)絡(luò)資源管理方法，包括：(1)將分布式星群網(wǎng)絡(luò)中所有資源，包括頻率、功率、時(shí)隙、波束、轉(zhuǎn)發(fā)器、計(jì)算、存儲(chǔ)以及天線等，通過虛擬總線在分布式注冊服務(wù)中心匯總，形成統(tǒng)一的資源池，由特定的資源管理單元進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度與分配；(2)用戶發(fā)出資源申請(qǐng)，資源管理單元從資源池中按照某種準(zhǔn)則設(shè)定資源分配策略，并將策略廣播至各資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)、用戶和注冊服務(wù)中心，資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)按策略分配資源，注冊服務(wù)中心通過虛擬總線更新資源池狀態(tài)；(3)通信結(jié)束時(shí)，用戶按照指定策略釋放衛(wèi)星資源。本發(fā)明將星群資源形成統(tǒng)一整體，易于達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的最優(yōu)分配。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衛(wèi)星通信系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分布式衛(wèi)星通信資源分配與管理的方法。

背景技術(shù)

衛(wèi)星通信具有覆蓋范圍廣、傳輸速率高、傳輸信道穩(wěn)定、受地形影響小等特點(diǎn)，與短波、超短波等其他通信系統(tǒng)相比具有顯著的優(yōu)勢。以數(shù)據(jù)為核心的寬帶多媒體業(yè)務(wù)高速發(fā)展，對(duì)衛(wèi)星通信系統(tǒng)提出了大容量、高帶寬以及更高QoS保證能力的需求，而星載器件水平和長壽命使用需求使得大型航天器的風(fēng)險(xiǎn)短期內(nèi)難以回避。利用多顆小衛(wèi)星和共軌協(xié)同技術(shù)組成的分布式星群網(wǎng)絡(luò)，可以有效的緩解衛(wèi)星資源能力不足的現(xiàn)狀。針對(duì)分布式星群網(wǎng)絡(luò)，如何高效整合和利用衛(wèi)星資源成為影響系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素。

分布式星群網(wǎng)絡(luò)中不同業(yè)務(wù)類型申請(qǐng)對(duì)QoS要求存在很大差異，傳統(tǒng)針對(duì)單顆衛(wèi)星、單個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)系的資源調(diào)度方法難以同時(shí)滿足這些差異化的用戶需求。另一方面，空間上廣域獨(dú)立分布的衛(wèi)星使得整個(gè)星群網(wǎng)絡(luò)的資源存在較大的非均勻特性，資源孤島的現(xiàn)象較為嚴(yán)重。傳統(tǒng)的分布式的無線資源管理與分配策略通常考慮單個(gè)用戶需求，未考慮整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中資源實(shí)際可用狀況，這樣的分配策略將導(dǎo)致一些局部質(zhì)量較好的資源分配給了當(dāng)前申請(qǐng)，而一些全網(wǎng)內(nèi)質(zhì)量較好的資源被閑置，整個(gè)系統(tǒng)的頻譜資源并沒有得到有效的利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的技術(shù)解決問題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于虛擬總線的資源管理方法，實(shí)現(xiàn)分布式星群網(wǎng)絡(luò)資源的整體優(yōu)化利用。

本發(fā)明方法的具體步驟如下：

A1、初始化星群網(wǎng)絡(luò)中的用戶節(jié)點(diǎn)、資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)、資源管理單元和資源注冊服務(wù)中心，由星群網(wǎng)絡(luò)地面管理站按規(guī)則指定資源注冊服務(wù)中心；

A2、星群網(wǎng)絡(luò)中各資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)按指定的信令格式，向資源注冊服務(wù)中心注冊當(dāng)前可用的資源信息，包括當(dāng)前星群網(wǎng)絡(luò)中在軌可提供服務(wù)的衛(wèi)星位置，每顆衛(wèi)星可用的天線、頻率、功率、時(shí)隙、碼字、波束、轉(zhuǎn)發(fā)器、計(jì)算和存儲(chǔ)資源；資源注冊服務(wù)中心將所有資源進(jìn)行匯總，形成統(tǒng)一的資源池，并將資源池狀態(tài)送往資源管理單元；

A3、用戶通過信令信道發(fā)起通信申請(qǐng)，資源管理單元接收到通信申請(qǐng)后，按照一定的準(zhǔn)則選擇滿足用戶需求的資源組合為用戶提供服務(wù)，將分配策略通過信令信道發(fā)送至用戶端，通過虛擬總線發(fā)送至各資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)和資源注冊服務(wù)中心；

A4、資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)根據(jù)接收到的分配策略分配資源，資源注冊服務(wù)中心更新可用資源信息，用戶在所分配的資源上進(jìn)行通信；

A5、用戶通信結(jié)束后，按照資源管理單元指定的策略釋放資源，各資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)向資源注冊服務(wù)中心更新資源狀態(tài)；

A6、當(dāng)有新的資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)時(shí)或有資源退出網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通過虛擬總線向資源注冊服務(wù)中心注冊或注銷資源信息。

優(yōu)選地，所述的資源服務(wù)節(jié)點(diǎn)包含多星共軌組成星群的衛(wèi)星和軌位獨(dú)立的衛(wèi)星。

優(yōu)選地，所述分布式星群網(wǎng)絡(luò)中包含一個(gè)或多個(gè)資源管理單元，每個(gè)資源管理單元可分配的資源為所述資源池中的所有資源，或者所述資源池中的部分資源，每個(gè)資源管理單元所能管理的資源量相等或不等。