[发明专利]一种基于移动代理的卫星网服务质量保证方法

说明书

技术领域

本发明是一种基于移动代理的卫星网服务质量保证方法。主要用于解决各种QoS(Quality of Service，服务质量)业务在卫星网传输中端到端的服务质量保证问题，属于卫星网络通信技术领域。 

背景技术

随着不断增长的交互式实时多媒体业务和移动性的需求，卫星网必将成为全球移动通信系统的重要组成部分，全球无缝覆盖、移动性、无地域限制和提供QoS保证已经成为全球移动通信系统重要特征。卫星网络动态变化的拓扑、有限的星上处理能力和宇宙空间的背景噪音等这些特殊的因素使得卫星网络QoS技术面临着特别的挑战。 

智能代理特别是移动代理目前已经成为一个极具活力和影响力的研究领域。移动代理是具有移动特性的智能代理，它是包含代码、数据以及执行语境的软件包，可以在执行的过程中，有目的、自治地在网络中移动，利用分布资源的交互而完成分布任务的软件实体。移动代理技术能有效地节约网络带宽、克服网络延迟、提高通信效率、支持断连操作、支持异步自主交互、可动态适应网络环境。移动代理技术是分布式技术与代理技术相结合的产物，具有自主性、反应性、导向目标性、针对环境性和移动性等特点，它的出现，给分布式计算和移动计算带来了巨大的革新。 

为了解决QoS问题，IETF(Internet Engineer Task Force，互联网工程任务组)提出了集成服务的模型。集成服务的基本思想是在传送数据之前，根据业务的QoS需求进行网络资源预留，从而为该数据流提供端到端的QoS保证。RSVP(Resource ReSerVation Protocol，资源预留协议)是集成服务的核心，是一种信令协议，用来通知网络节点预留资源。资源预留用于实现对QoS要求较为严格的实时业务的传输。RSVP的设计采用了在路由器和主机中建立和维护流量控制与RSVP的“软”状态，即通过周期性地发送刷新消息来维护节点上的状态，如果超过一定的时间没有收到刷新消息，则相应的状态被删除。资源预留协议在地面网络中得到广泛的应用，但卫星网络拓扑的动态变化导致频繁切换，链路状态信息实时变化，卫星链路中存在着高误码率、时延过大，带宽不对称的问题，以上这些特点，使得以信令传输来实现资源预留的RSVP，无法在卫星网环境中高效应用。 

卫星网拓扑的动态变化，一方面，使得资源预留协议增加了大量的状态维护信令，另一方面，RSVP的刷新消息机制使得真实的链路信息和预留信息得不到及时的更新，造成了网络资源的浪费。而卫星链路高误码率、时延过大、带宽不对称的问题影响信令的正确传输，使得链路中存在大量的信令，增加了拥塞的可能。在卫星网中使用RSVP存在不足之处，因此需要新的服务质量保证方法被提出来实现卫星网端到端服务质量的保证。 

发明内容

技术问题：本发明的目的是提供一种基于移动代理的卫星网服务质量保证方法，来解决各种QoS业务在卫星网传输中端到端的服务质量保证问题。通过使用本发明提出的方法可以在传送数据之前，根据业务的QoS需求进行网络资源的预留，为该数据流提供端到端的QoS保证，并且可以对资源预留进行协商。 

技术方案：本发明的卫星网服务质量保证方法是通过移动代理间的协商为QoS路径分配相应的带宽资源，同时利用移动代理的自主性、针对环境性、智能性和移动性的特点，实时监测卫星节点和链路的变化，保持资源预留信息的准确性，并且对资源预留进行协商。 

本发明的基于移动代理的卫星网服务质量保证方法通过移动代理之间的协商为QoS路径分配所需的带宽资源，其步骤如下： 

步骤1：接入卫星节点接收到用户的QoS业务请求，通过QoS映射模块把业务需求转化为QoS参数，产生预留代理，同时把QoS参数、本地地址和目的卫星地址加载到预留代理中，预留代理为QoS路径申请带宽资源； 

步骤2：预留代理迁移到一个中间节点时，预留代理与信息代理交互，根据业务特点和QoS要求来计算出所需的资源，调用程序来判断是否接受该业务流；如果接受，就会分配相应的带宽和缓冲空间并记录该业务流的相关状态消息，对带宽资源进行预留，预留代理迁移到下一个卫星节点，如果拒绝，则向源卫星节点发送协商代理通知源卫星节点启动资源预留协商模块同时销毁预留代理； 

步骤3：如果预留代理到达了目的节点，若目的节点没有发生星地切换，则发送一个确认代理给源卫星节点通知其资源预留成功同时销毁预留代理，若监测代理发现目的卫星此时没有覆盖地面接收端，则发送撤销代理来释放已经预留的资源，同时发送移动代理通知源卫星节点进行重路由，重新产生预留代理为QoS路径申请带宽资源；