专利名称：一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统及方法
技术领域：
本发明设计一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统及方法。
背景技术：
由于卫星通信不受地理环境、位置距离等因素的影响，其技术在通信领域中占有明显优势，大容量宽带通信卫星的出现使得卫星通信承载各种多媒体业务成为可能，可为人们的生活提供极大的便利。随着卫星通信网承载的业务类型和业务量不断增加，可利用的频率资源越来越少，为了不占用更多频率资源，需要采用合理的服务质量保障机制，在有限资源的情况下为用户业务提供最为可靠的QoS保障。目前主要采用两种方法为卫星通信系统提供QoS保障，一种采用DiffServ QoS结构，一种采用QoS代理方式。两种方法均有各自的局限性，对于DifTServ结构，其缺点在于使用范围小，无法为各种实时性业务提供更为细致的服务，无法使业务得到端到端的QoS 保障，同时缺乏系统对整体QoS过程的控制。而对于第二种方式，一般采用复杂的QoS信令对系统中的各个节点进行资源预留，其中QoS参数比较复杂，增加网络资源的占用。因此， 需要卫星通信系统端到端服务质量保障。目前尚无本发明所述的卫星通信系统端到端服务质量保障的方法。
发明内容
本发明的技术解决问题是针对卫星通信系统缺乏端到端QoS保障机制，提供一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统及方法，能够为各种实时性业务提供更为细致的服务，使业务得到端到端的QoS保障，同时不增加网络资源的占用。本发明技术解决方案如下一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统，包括 主站业务识别模块(I)、主站策略生成模块(2)、主站策略实施模块(3)、主站QoS信令发送模块(4)、小站QoS信令接收模块(5)和小站策略实施模块￠);其中主站业务识别模块(I)，获取并识别业务申请信令与业务数据，通过解析业务申请信令获取业务特性信息，向主站策略生成模块(2)传递此业务特性信息，并将业务数据映射至主站策略实施模块(3);所述业务特性信息包括会话ID参数、业务类型参数、业务发送端口与IP地址参数、业务发送速率参数、控制信令带宽参数、业务编码方式参数；所述业务申请信令为SIP信令，在SIP信令中需要识别INVITE信令、200 OK信令、BYE信令，其中识别INVITE信令和200 OK信令用于生成业务特性信息，识别BYE信令用于向主站策略生成模块(2)提供业务承载释放信息；主站策略生成模块(2)，接收主站业务识别模块⑴传递的业务特性信息，依据业务特性信息，决定是否准入申请业务，如果准入则通过策略生成算法生成策略控制规则表， 并向主站策略实施模块(3)传递策略控制规则表，向主站QoS信令发送模块(4)传递QoS 标识参数；所述策略控制规则表包括会话ID参数、业务类型参数、QoS标识参数、最大比特速率参数、保障比特速率参数，及保持与释放优先级参数；若主站策略生成模块(2)接收到主站业务识别模块(I)传递的业务承载释放信息，则查找相应策略控制规则表，将找到的策略控制规则表释放并指示主站策略实施模块(3)撤销相应QoS配置；
主站策略实施模块(3)，接收主站策略生成模块(2)传递的策略控制规则表，依照策略控制规则表生成业务流模板、配置包过滤器与动态队列，并向主站策略生成模块(2) 提供策略实施确认信息，向主站QoS信令发送模块(4)传递业务流模板信息；所述业务流模板与包过滤器包括源业务终端IP地址和端口号、目的业务终端IP地址和端口号，及会话 ID信息；所述动态队列用于承载主站业务识别模块(I)识别出的业务数据，动态队列的配置包括获取队列长度、队列控制参数、队列ID、队列优先级及令牌桶速率配置，主站策略实施模块(3)若收到撤销QoS配置指示信息，则释放相应QoS配置并向主站QoS信令发送模块(4)提供撤销信息；主站QoS信令发送模块(4)，获取主站策略生成模块(2)传递来的QoS标识参数及主站策略实施模块(3)传递来的业务流模板信息后，生成QoS信令，并向小站QoS信令接收模块(5)发送生成的QoS信令，如果从主站策略实施模块(3)获取撤销信息，则生成撤销信令，并将撤销信令发送至小站QoS信令接收模块(5)；小站QoS信令接收模块(5)，从接收到的QoS信令中解析QoS参数，并向小站策略实施模块(6)传递此QoS参数；所述QoS参数分为QoS配置参数和配置撤销参数；QoS配置参数包括QqS标识参数及业务流模板信息；小站策略实施模块(6)，依据从小站QoS信令接收模块(5)接收到的QoS参数，对小站进行QoS配置或配置撤销操作。一种卫星通信系统端到端服务质量保障方法，实现步骤如下步骤1，主站业务识别获取并识别业务申请信令与业务数据，通过解析业务申请信令获取业务特性信息，将所述业务特性信息送至步骤2，并将业务数据映射至步骤3 ;所述业务特性信息包括会话ID参数、业务类型参数、业务发送端口与IP地址参数、业务发送速率参数、控制信令带宽参数、业务编码方式参数；所述业务申请信令为SIP信令，在SIP信令中需要识别INVITE信令、200 OK信令、BYE信令，其中识别INVITE信令和200 OK信令用于生成业务特性信息，识别BYE信令送至步骤2，用于提供业务承载释放信息；步骤2，主站策略生成接收业务特性信息，依据业务特性信息决定是否准入申请业务，如果准入则通过策略生成算法生成策略控制规则表，并将策略控制规则表传递至步骤3，将QoS标识参数送递至步骤4 ;所述策略控制规则表包括会话ID参数、业务类型参数、QoS标识参数、最大比特速率参数、保障比特速率参数,及保持与释放优先级参数；若接收到步骤I传递的业务承载释放信息，则查找相应策略控制规则表，将找到的策略控制规则表释放并执行步骤3撤销相应QoS配置；步骤3，主站策略实施接收步骤2传递的策略控制规则表，依照策略控制规则表生成业务流模板、配置包过滤器与动态队列，并反馈策略实施确认信息，向步骤4传递业务流模板信息；所述业务流模板与包过滤器包括源业务终端IP地址和端口号、目的业务终端 IP地址和端口号，及会话ID信息；所述动态队列用于承载主站业务识别模块(I)识别出的业务数据，动态队列的配置包括获取队列长度、队列控制参数、队列ID、队列优先级及令牌桶速率配置，主站策略实施模块(3)若收到撤销QoS配置指示信息，则释放相应QoS配置并向步骤4提供撤销信息；
步骤4，主站QoS信令发送获取步骤2传递来的QoS标识参数及步骤3传递来的业务流模板信息后，生成QoS信令，并向步骤5发送生成的QoS信令，如果从步骤3获取撤销信息，则生成撤销信令，并将撤销信令发送至步骤5 ；步骤5，小站QoS信令接收从接收到的QoS信令中解析QoS参数，并向步骤6传递此QoS参数；所述QoS参数分为QoS配置参数和配置撤销参数；QoS配置参数包括QoS标识参数及业务流模板信息；步骤6，小站策略实施依据从步骤5接收到的QoS参数，对小站进行QoS配置或配置撤销操作。所述策略生成算法包括QoS标识生成算法、业务带宽获取算法、保持与 释放优先级获取算法，其中QoS标识生成算法生成针对申请业务的QoS标识，此申请业务的QoS标识与一组QoS保障特性相对应；业务带宽获取算法用于生成此申请业务在卫星通信系统中获得的带宽保障参数；保持与释放优先级获取算法生成保持与释放优先级参数，此保持与释放优先级参数用于在资源受限情况下对承载业务的临时性释放提供优先级顺序；最后将 QoS标识生成算法QoS标识参数、业务带宽获取算法所获得的带宽保障参数、保持与释放优先级获取算法所获得的保持与释放优先级参数写入策略控制规则表。 所述QoS标识生成算法实现如下(I)从主站业务识别模块(I)获取业务类型参数，若此时卫星通信系统已运行一段时间，卫星通信系统中已存在策略控制规则表则转入(2);若此时卫星通信系统为初始状态，卫星通信系统内尚无策略控制规则表生成则转入(3)；(2)查询此业务类型参数的策略控制规则表是否已经存在，若存在对应策略控制规则表则直接分配此业务对应的QoS标识，否则进入(3)；(3)判断业务是否为RTCP (实时传输控制协议)业务，并识别是RTCP中的audio、 video、application、control、data业务中的哪一种，之后依照不同的业务类型为QoS标识参数进行赋值，其中data业务需依照用户等级的不同分别进行赋值。所述业务带宽获取算法(I)从主站业务识别模块(I)获取业务申请信令中的带宽参数，之后查询申请业务信令是否为RTCP (实时传输控制协议)业务，如果不是，查看业务申请信令中的带宽信息中是否含有业务速率信息b，若无则带宽值赋为0，如果是，则带宽值为b * 1000 ；(2)若申请业务为RTCP业务，查看RTCP中的RR(接收报告)带宽与SR(发送报告)带宽是否同时存在，如同时存在则带宽值为RR速率与SR速率之和；在RTCP业务情况下，若RR与SR不同时存在且无业务速率信息b，则带宽值赋值为保障比特速率；(3)在RTCP业务情况下，若仅有RS带宽与业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
;在RTCP业务情况下，若仅有RR带宽和业务速率信息b，则带宽赋值为Max
;在RTCP业务情况下，若仅有业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
。所述保持与释放优先级获取算法首先从主站业务识别模块(I)获取业务类型参数，其中业务类型参数为audio、viedo、application、control、data,根据不同业务类型参数为保持与释放优先级赋值，取值范围为1-4。本发明与现有技术相比的有益效果是
(1)本发明对业务的实时性保障更为严格QoS保障通过与SIP信令相结合，可以获得业务种类、业务速率、编码方式、业务IP地址及端口号等有关申请业务的详细参数信息，依据获取的业务参数信息通过策略生成算法生成控制规则表，为策略实施模块提供策略保障方案。此方法可以更加细致的区分实时性业务的类型与带宽保障要求，可以使策略实施模块根据不同的终端、不同的业务类型、不同的用户要求为实时性业务提供差异细致可靠的服务质量保障，使得QoS保障更为严格，业务传输可靠性更高。另外，通过与SIP信令结合，可使QoS策略在会话连接建立之前生效，使会话建立与QoS保障建立相融合，降低 QoS处理时延。(2)本发明网络资源占用率低本发明采用QoS标识作为主站与小站之间传递的 QoS参数。由主站的策略生成算法为QoS标识参数赋值，一个QoS标识值对应一组QoS特性，如业务类型、优先级、数据包时延和数据包丢失率。QoS标识值与QoS特性的对应表提前配置在主站与小站中，小站在接收到QoS信令后获得QoS标识值参数，查找对照表配置队列。通过此方法可简化QoS信令中复杂的QoS参数，进而降低卫星通信系统资源的占用率。(3)本发明可在卫星通信系统中提供动态端到端的服务质量保障本发明可识别网络中的不同业务终端，使得地面网络中对终端业务的保障延续到卫星通信中，使业务从源终端发出到目的终端接收的整个过程中获得一致性的服务质量保障，在地面网络与卫星网络之间不用提供任何转换设备。同时主站中的承载队列均是依据策略控制规则表动态建立的，当业务中断时，可及时撤销策略并销毁队列及相关配置。这种动态处理方式可以节约系统内存开销，使业务的保障更加可靠精确。
图I为本发明中卫星通信系统端到端服务质量保障系统的组成框图；图2为本发明中卫星通信系统端到端服务质量保障方法的实现流程图；图3为本发明端到端QoS信令处理流程图；图4为本发明中QoS标识生成算法实现流程图；图5为本发明中业务带宽获取算法实现流程图。具体的实施方式如I所示，本发明的卫星通信系统端到端服务质量保障系统由以下几个模块组成主站业务识别模块I、主站策略生成模块2、主站策略实施模块3、主站QoS信令发送模块4、小站QoS信令接收模块5和小站策略实施模块6。主站业务识别模块1，获取并识别业务申请信令与业务数据，通过解析业务申请信令获取业务特性信息，向主站策略生成模块 2传递此业务特性信息，并将业务数据映射至主站策略实施模块3 ;所述业务特性信息包括会话ID参数、业务类型参数、业务发送端口与IP地址参数、业务发送速率参数、控制信令带宽参数、业务编码方式参数；所述业务申请信令为SIP信令，在SIP信令中需要识别INVITE 信令、200 OK信令、BYE信令，其中识别INVITE信令和200 OK信令用于生成业务特性信息， 识别BYE信令用于向主站策略生成模块2提供业务承载释放信息； 主站策略生成模块2，接收主站业务识别模块I传递的业务特性信息，依据业务特性信息，决定是否准入申请业务，如果准入则通过策略生成算法生成策略控制规则表，并向主站策略实施模块3传递策略控制规则表，向主站QoS信令发送模块4传递QoS标识参数；所述策略控制规则表包括会话ID参数、业务类型参数、QoS标识参数、最大比特速率参数、 保障比特速率参数,及保持与释放优先级参数；若主站策略生成模块2接收到主站业务识别模块I传递的业务承载释放信息，则查找相应策略控制规则表，将找到的策略控制规则表释放并指示主站策略实施模块3撤销相应QoS配置；
主站策略实施模块3，接收主站策略生成模块2传递的策略控制规则表，依照策略控制规则表生成业务流模板、配置包过滤器与动态队列，并向主站策略生成模块2提供策略实施确认信息，向主站QoS信令发送模块4传递业务流模板信息；所述业务流模板与包过滤器包括源业务终端IP地址和端口号、目的业务终端IP地址和端口号，及会话ID信息；所述动态队列用于承载主站业务识别模块I识别出的业务数据，动态队列的配置包括获取队列长度、队列控制参数、队列ID、队列优先级及令牌桶速率配置，主站策略实施模块3若收到撤销QoS配置指示信息，则释放相应QoS配置并向主站QoS信令发送模块4提供撤销信息；主站QoS信令发送模块4，获取主站策略生成模块2传递来的QoS标识参数及主站策略实施模块3传递来的业务流模板信息后，生成QoS信令，并向小站QoS信令接收模块5发送生成的QoS信令，如果从主站策略实施模块3获取撤销信息，则生成撤销信令，并将撤销信令发送至小站QoS信令接收模块5 ;小站QoS信令接收模块5，从接收到的QoS信令中解析 QoS参数,并向小站策略实施模块6传递此QoS参数；所述QoS参数分为QoS配置参数和配置撤销参数；QoS配置参数包括QoS标识参数及业务流模板信息；小站策略实施模块6,依据从小站QoS信令接收模块5接收到的QoS参数，对小站进行QoS配置或配置撤销操作。下图2为卫星通信系统端到端服务质量保障方法的实现流程图，从图中可以看出此卫星通信系统端到端服务质量保障方法的完整实施过程。下图3为卫星通信系统端到端 QoS保障的信令流程，从图中可以看出QoS策略的生成和实施融合于会话初始化信令的交互过程中，即在会话连接建立之前，完成主站与小站的QoS配置，降低QoS处理对业务传输的时延，提高系统效率。下面结合图1、2、3、4对本发明各部分进行详细说明。I、业务信息识别通过接收SIP协议INVITE信令，获取信令中以下字段内容从Call-ID字段中获得会话ID,用以唯一标识一次会话；从111字段中获取业务类型(audio, video, data, application, control)和业务发送端口号；从c字段中获取发送业务终端的IP地址；从b 字段获取业务发送速率，对于有些业务申请还带有RTCP协议所需的带宽信息；从a字段获取业务编码方式等。将获取的业务信息存入结构体中,传入主站策略生成模块2。2、生成策略控制规则表主站策略生成模块2接收到业务特性信息,依据业务特性信息，决定是否准入申请业务，如果准入则通过策略生成算法生成策略控制规则表，策略控制规则表用于为主站策略生成模块2配置策略提供依据；所述策略控制规则表包括会话ID参数、业务类型参数、QoS标识参数、最大比特速率参数、保障比特速率参数,及保持与释放优先级参数。图4为本发明中QoS标识生成算法实现流程图，其算法流程如下从主站业务识别模块I获取业务类型参数，若此时卫星通信系统已运行一段时间，卫星通信系统中已存在策略控制规则表，则查询此业务类型参数的策略控制规则表是否已经存在，若存在对应策略控制规则表则直接分配此业务对应的QoS标识；若此时卫星通信系统为初始状态，卫星通信系统内尚无策略控制 规则表，则查看申请业务类型及是否为RTCP业务，如果为 RTCP及audio业务，则QoS标识值为I ;如果为RTCP及video业务，则QoS标识值为2 ;如果仅为audio业务，则QoS标识值为3 ;如果仅为video业务，则QoS标识值为4 ;如果为 application业务,则QoS标识值为I ;如果为control业务,则QoS标识值为5 ;如果为data 业务则根据不同用户等级分别将标识值赋值为6、7、8 ;若是其它业务类型，则QoS标识赋值为9。图5为本发明中业务带宽获取算法实现流程图，其算法流程如下从主站业务识别模块I获取业务申请信令中的带宽参数，之后查询申请业务信令是否为RTCP(实时传输控制协议)业务，如果不是，查看业务申请信令中的带宽信息中是否含有业务速率信息b， 若无则带宽值赋为0，如果是，则带宽值为b * 1000 ;若申请业务为RTCP业务，查看RTCP中的RR(接收报告)带宽与SR(发送报告)带宽是否同时存在，如同时存在则带宽值为RR速率与SR速率之和；在RTCP业务情况下，若RR与SR不同时存在且无业务速率信息b，则带宽值赋值为保障比特速率；在RTCP业务情况下，若仅有RS带宽与业务速率信息b，则带宽赋值为Max
;在RTCP业务情况下，若仅有RR带宽和业务速率信息b， 则带宽赋值为Max
;在RTCP业务情况下，若仅有业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
。如下表I所示，QoS标识参数对应一组QoS特性，即资源类型、业务优先级、数据包延时和数据包丢失率。此对应关系以一张表的形式被提前配置到主站与小站中，主站策略实施模块3和小站策略实施模块6接收到QoS标识之后，通过查表即可获知需要为对应业务提供何种级别的服务保障。策略控制规则表以链表的形式存储在主站中，其中会话ID字段用以标识不同业务连接的策略控制规则表。每生成一个新的规则表，将其插在链表中的第一个位置。3、策略实施主站策略实施模块3获得策略控制规则表，通过其中的业务类型、源目的IP地址和源目的端口号参数生成包过滤器，包过滤器负责对业务数据的筛选。在每个包过滤器之后动态生成一个数组循环队列，此队列长度、队列控制参数、队列ID、队列优先级信息保存在队列头部中，队列的相关参数由策略控制规则表中的QoS标识参数、业务速率参数以及 QoS标识与QoS特性对应表提供，在每一个循环队列之后配置令牌桶以调节业务发送速率， 令牌速率严格按照策略控制规则表参数中的业务发送速率配置。4、QoS信令的发送与接收在主站生成策略控制规则表并完成QoS策略配置后，主站生成QoS信令发送给小站，QoS信令包含两个部分，一个是由主站策略生成模块2生成的QoS标识参数，一个是主站策略实施模块3生成的业务流模板信息，业务流模板信息包括包过滤器更新信息。小站接收到QoS信令后，获取业务流模板，更新小站中的包过滤器配置，并获得QoS标识参数，查找提前配置在小站中的QoS信令与QoS特性对应表获得配置参数，之后配置队列与令牌桶参数，完成业务承载的建立。5、策略的释放当主站业务识别模块I收到SIP协议的BYE信令后，将获取其中的会话ID信息， 并在主站策略生成模块2中查找并删除相应的策略控制规则表，在主站策略实施模块3中撤销包过滤器和与之对应的循环队列。同时小站策略实施模块6在收到撤销信息后完成循环队列与包过滤器的撤销。6、业务过滤与映射主站策略实施模块3中的队列是依据策略控制规则表动态建立的，用于承载实时性的业务，可以为实时性业务提供严格的低延时与低丢包保障，每一个队列都是一个具有特定QoS保障的IP承载。对于到达的业务数据，首先在主站业务识别模块I完成业务识别功能，将业务区分为音频、视频、HTTP、FTP、TELNET等不同业务。区分的业务需要经过包过滤器进行筛选， 业务数据按照一定的优先级经过包过滤器，符合某一包过滤器的业务数据被映射至与过滤器相对应的动态队列中，若无一包过滤器与之对应则丢弃业务数据包，卫星通信系统将不对此类业务进行处理。本发明可为目前卫星通信系统的业务传输提供可靠的服务质量保障，可识别更为详细的业务信息，能够为不同终端的各种实时性业务提供严格的带宽与延时保障，依靠在主站与小站之间传递的QoS标识参数极大的简化了 QoS信令的复杂度，业务承载的建立及其QoS配置动态化。表I为QoS标识与QoS特性对应表；
权利要求
1.一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统，其特征在于包括主站业务识别模块(1)、主站策略生成模块(2)、主站策略实施模块(3)、主站QoS信令发送模块(4)、小站QoS 信令接收模块(5)和小站策略实施模块￠);其中主站业务识别模块(I)，获取并识别业务申请信令与业务数据，通过解析业务申请信令获取业务特性信息，向主站策略生成模块(2)传递此业务特性信息，并将业务数据映射至主站策略实施模块(3);所述业务特性信息包括会话ID参数、业务类型参数、业务发送端口与IP地址参数、业务发送速率参数、控制信令带宽参数、业务编码方式参数；所述业务申请信令为SIP信令，在SIP信令中需要识别INVITE信令、200 OK信令、BYE信令，其中识别 INVITE信令和200 OK信令用于生成业务特性信息，识别BYE信令用于向主站策略生成模块(2)提供业务承载释放信息；主站策略生成模块(2)，接收主站业务识别模块(I)传递的业务特性信息，依据业务特性信息，决定是否准入申请业务，如果准入则通过策略生成算法生成策略控制规则表，并向主站策略实施模块(3)传递策略控制规则表，向主站QoS信令发送模块(4)传递QoS标识参数；所述策略控制规则表包括会话ID参数、业务类型参数、QoS标识参数、最大比特速率参数、保障比特速率参数，及保持与释放优先级参数；若主站策略生成模块(2)接收到主站业务识别模块(I)传递的业务承载释放信息，则查找相应策略控制规则表，将找到的策略控制规则表释放并指示主站策略实施模块(3)撤销相应QoS配置；主站策略实施模块(3)，接收主站策略生成模块(2)传递的策略控制规则表，依照策略控制规则表生成业务流模板、配置包过滤器与动态队列，并向主站策略生成模块(2)提供策略实施确认信息，向主站QoS信令发送模块(4)传递业务流模板信息；所述业务流模板与包过滤器包括源业务终端IP地址和端口号、目的业务终端IP地址和端口号，及会话ID信息；所述动态队列用于承载主站业务识别模块(I)识别出的业务数据，动态队列的配置包括获取队列长度、队列控制参数、队列ID、队列优先级及令牌桶速率配置，主站策略实施模块(3)若收到撤销QoS配置指示信息，则释放相应QoS配置并向主站QoS信令发送模块(4) 提供撤销信息；主站QoS信令发送模块(4)，获取主站策略生成模块(2)传递来的QoS标识参数及主站策略实施模块(3)传递来的业务流模板信息后，生成QoS信令，并向小站QoS信令接收模块(5)发送生成的QoS信令，如果从主站策略实施模块(3)获取撤销信息，则生成撤销信令，并将撤销信令发送至小站QoS信令接收模块(5)；小站QoS信令接收模块(5)，从接收到的QoS信令中解析QoS参数，并向小站策略实施模块(6)传递此QoS参数；所述QoS参数分为QoS配置参数和配置撤销参数；QoS配置参数包括QqS标识参数及业务流模板信息；小站策略实施模块￠)，依据从小站QoS信令接收模块(5)接收到的QoS参数，对小站进行QoS配置或配置撤销操作。
2.根据权利要求I所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统，其特征在于所述策略生成算法包括QoS标识生成算法、业务带宽获取算法、保持与释放优先级获取算法， 其中QoS标识生成算法生成针对申请业务的QoS标识，此申请业务的QoS标识与一组QoS 保障特性相对应；业务带宽获取算法用于生成此申请业务在卫星通信系统中获得的带宽保障参数；保持与释放优先级获取算法生成保持与释放优先级参数，此保持与释放优先级参数用于在资源受限情况下对承载业务的临时性释放提供优先级顺序；最后将QoS标识生成算法QoS标识参数、业务带宽获取算法所获得的带宽保障参数、保持与释放优先级获取算法所获得的保持与释放优先级参数写入策略控制规则表。
3.根据权利要求2所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统，其特征在于所述QoS标识生成算法实现如下(1)从主站业务识别模块(I)获取业务类型参数，若此时卫星通信系统已运行一段时间，卫星通信系统中已存在策略控制规则表则转入(2);若此时卫星通信系统为初始状态， 卫星通信系统内尚无策略控制规则表生成则转入(3)；(2)查询此业务类型参数的策略控制规则表是否已经存在，若存在对应策略控制规则表则直接分配此业务对应的QoS标识，否则进入(3)；(3)判断业务是否为RTCP(实时传输控制协议)业务，并识别是RTCP中的audio、 video、application、control、data业务中的哪一种，之后依照不同的业务类型为QoS标识参数进行赋值，其中data业务需依照用户等级的不同分别进行赋值。
4.根据权利要求2所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统，其特征在于所述业务带宽获取算法(1)从主站业务识别模块(I)获取业务申请信令中的带宽参数，之后查询申请业务信令是否为RTCP(实时传输控制协议)业务，如果不是，查看业务申请信令中的带宽信息中是否含有业务速率信息b，若无则带宽值赋为0，如果是，则带宽值为b * 1000 ；(2)若申请业务为RTCP业务，查看RTCP中的RR(接收报告)带宽与SR(发送报告)带宽是否同时存在，如同时存在则带宽值为RR速率与SR速率之和；在RTCP业务情况下，若RR 与SR不同时存在且无业务速率信息b，则带宽值赋值为保障比特速率；(3)在RTCP业务情况下，若仅有RS带宽与业务速率信息b，则带宽赋值为Max
;在RTCP业务情况下，若仅有RR带宽和业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
;在RTCP业务情况下，若仅有业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
。
5.根据权利要求2所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统，其特征在于所述保持与释放优先级获取算法首先从主站业务识别模块(I)获取业务类型参数，其中业务类型参数为audio、viedo、application、control、data,根据不同业务类型参数为保持与释放优先级赋值，取值范围为1-4。
6.一种卫星通信系统端到端服务质量保障方法，其特征在于实现步骤如下步骤1，主站业务识别获取并识别业务申请信令与业务数据，通过解析业务申请信令获取业务特性信息，将所述业务特性信息送至步骤2，并将业务数据映射至步骤3 ;所述业务特性信息包括会话ID参数、业务类型参数、业务发送端口与IP地址参数、业务发送速率参数、控制信令带宽参数、业务编码方式参数；所述业务申请信令为SIP信令,在SIP信令中需要识别INVITE信令、200 OK信令、BYE信令，其中识别INVITE信令和200 OK信令用于生成业务特性信息，识别BYE信令送至步骤2，用于提供业务承载释放信息；步骤2，主站策略生成接收业务特性信息，依据业务特性信息决定是否准入申请业务，如果准入则通过策略生成算法生成策略控制规则表，并将策略控制规则表传递至步骤.3,将QoS标识参数送递至步骤4 ;所述策略控制规则表包括会话ID参数、业务类型参数、QoS标识参数、最大比特速率参数、保障比特速率参数,及保持与释放优先级参数；若接收到步骤I传递的业务承载释放信息，则查找相应策略控制规则表，将找到的策略控制规则表释放并执行步骤3撤销相应QoS配置；步骤3，主站策略实施接收步骤2传递的策略控制规则表，依照策略控制规则表生成业务流模板、配置包过滤器与动态队列，并反馈策略实施确认信息，向步骤4传递业务流模板信息；所述业务流模板与包过滤器包括源业务终端IP地址和端口号、目的业务终端IP地址和端口号，及会话ID信息；所述动态队列用于承载主站业务识别模块(I)识别出的业务数据，动态队列的配置包括获取队列长度、队列控制参数、队列ID、队列优先级及令牌桶速率配置，主站策略实施模块(3)若收到撤销QoS配置指示信息，则释放相应QoS配置并向步骤4提供撤销信息；步骤4，主站QoS信令发送获取步骤2传递来的QoS标识参数及步骤3传递来的业务流模板信息后，生成QoS信令，并向步骤5发送生成的QoS信令，如果从步骤3获取撤销信息，则生成撤销信令，并将撤销信令发送至步骤5 ； 步骤5，小站QoS信令接收从接收到的QoS信令中解析QoS参数，并向步骤6传递此 QoS参数；所述QoS参数分为QoS配置参数和配置撤销参数；QoS配置参数包括QoS标识参数及业务流模板信息；步骤6，小站策略实施依据从步骤5接收到的QoS参数，对小站进行QoS配置或配置撤销操作。
7.根据权利要求6所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障方法，其特征在于所述策略生成算法包括QoS标识生成算法、业务带宽获取算法、保持与释放优先级获取算法， 其中QoS标识生成算法生成针对申请业务的QoS标识，此申请业务的QoS标识与一组QoS保障特性相对应；业务带宽获取算法用于生成此申请业务在卫星通信系统中获得的带宽保障参数；保持与释放优先级获取算法生成保持与释放优先级参数，此保持与释放优先级参数用于在资源受限情况下对承业务的临时性释放提供优先级顺序；最后将QoS标识生成算法 QoS标识参数、业务带宽获取算法所获得的带宽保障参数、保持与释放优先级获取算法所获得的保持与释放优先级参数写入策略控制规则表。
8.根据权利要求6所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障方法，其特征在于所述QoS标识生成算法实现如下(1)从主站业务识别模块(I)获取业务类型参数，若此时卫星通信系统已运行一段时间，卫星通信系统中已存在策略控制规则表则转入(2);若此时卫星通信系统为初始状态， 卫星通信系统内尚无策略控制规则表生成则转入(3)；(2)查询此业务类型参数的策略控制规则表是否已经存在，若存在对应策略控制规则表则直接分配此业务对应的QoS标识，否则进入(3)；(3)判断业务是否为RTCP(实时传输控制协议)业务，并识别是RTCP中的audio、 video、application、control、data业务中的哪一种，之后依照不同的业务类型为QoS标识参数进行赋值，其中data业务需依照用户等级的不同分别进行赋值。
9.根据权利要求6所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障方法，其特征在于所述业务带宽获取算法(I)从主站业务识别模块(I)获取业务申请信令中的带宽参数，之后查询申请业务信令是否为RTCP (实时传输控制协议)业务，如果不是，查看业务申请信令中的带宽信息中是否含有业务速率信息b，若无则带宽值赋为O，如果是，则带宽值为b * 1000 ；(2)若申请业务为RTCP业务，查看RTCP中的RR(接收报告)带宽与SR(发送报告)带宽是否同时存在，如同时存在则带宽值为RR速率与SR速率之和；在RTCP业务情况下，若RR 与SR不同时存在且无业务速率信息b，则带宽值赋值为保障比特速率；(3)在RTCP业务情况下，若仅有RS带宽与业务速率信息b，则带宽赋值为Max
;在RTCP业务情况下，若仅有RR带宽和业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
;在RTCP业务情况下，若仅有业务速率信息b，则带宽赋值为 Max
。
10.根据权利要求6所述一种卫星通信系统端到端服务质量保障方法，其特征在于所述保持与释放优先级获取算法首先从主站业务识别模块(I)获取业务类型参数，其中业务类型参数为audio、viedo、application、control、data,根据不同业务类型参数为保持与释放优先级赋值，取值范围为1-4。
全文摘要
一种卫星通信系统端到端服务质量保障系统及方法包括主站业务识别模块、主站策略生成模块、主站策略实施模块、主站QoS信令发送模块、小站QoS信令接收模块和小站策略实施模块；本发明能够为各种实时性业务提供更为细致的服务，使业务得到端到端的QoS保障，同时不增加网络资源的占用。
文档编号H04L1/00GK102624632SQ20121009841
公开日2012年8月1日 申请日期2012年4月6日 优先权日2012年4月6日
发明者刘海客, 张华健, 杨锴, 王海涛, 邹光南 申请人:航天恒星科技有限公司