一种发送速率调整方法及装置与流程

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种发送速率调整方法及装置。

背景技术：

在星地互联的过程中，由于卫星具有自己独立的轨道面，其位置相对于地面路由器(也可称为地面接收站)是动态变化的，卫星天线(也可称为卫星地面接收站)所接入的卫星也存在动态切换的情况，因此，星地链路实际上会受到卫星天线的仰角(实际上是卫星的位置)的影响，星地链路所涉及的空口的发送速率会呈现如图1所示的线性变化。

在卫星天线接入某一颗卫星时，卫星天线上的空口的理想发送速率是随着卫星的位置呈现出线性增加然后降低的趋势(如图1所示的空口的理想发送速率曲线)，但因星地链路容易受到天气等各种因素的影响，在实际通信过程中，该空口的实际发送速率会出现较大的波动(如图1所示的空口的实际发送速率曲线)，这就需要地面路由器及时跟踪实际发送速率的变化，并及时调整地面路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率，以避免星地链路上传输的数据报文的拥塞丢包。

在现有的一种针对地面路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率的调整方案中，地面路由器与卫星天线事先协商好速率等级及其对应的发送速率，这样一来，卫星天线中的监测模块负责监测空口的发送速率，一旦监测到该空口的发送速率达到某一速率等级对应的发送速率，则将当前空口的发送速率通知给卫星天线中的cpu，由卫星天线中的cpu将该速率等级发送给地面路由器器的cpu；地面路由器中的cpu收到该速率等级后，根据该速率等级获取对应的发送速率，并将当前接口的发送速率调整为获取到的发送速率，并通知给地面路由器中的转发芯片。在这里，地面路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率的变化，可见图1所示的地面路由器接口的发送速率曲线。

但是，在此发送速率的调整方案中，调整后的接口的发送速率往往与空口的理想发送速率之间的差距较大(如图1所示)，这就会浪费星地链路上较多的带宽资源。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供了一种发送速率调整方法及装置。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种发送速率调整方法，所述方法应用于地面路由器，所述方法包括：

接收卫星天线发送的链路层发现协议(linklayerdiscoveryprotocol，lldp)报文，其中，所述lldp报文中携带有所述卫星天线上与所述地面路由器对接的接口所对应的空口的最大发送速率、所述空口的第一缓存队列深度、所述空口的第二缓存队列深度以及所述卫星天线接入的卫星的卫星标识信息和卫星仰角信息；

根据所述卫星仰角信息、和根据所述卫星标识信息获取的所述卫星的理想发送速率曲线图，确定所述卫星天线接入所述卫星的最长接入时间，并启动超时时间为确定出的最长接入时间的定时器；

按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文；

若接收到所述卫星天线发送的暂停(pause)帧，则判断所述定时器是否超时，其中，所述pause帧为所述卫星天线在监测到所述空口的实际缓存队列深度大于所述第一缓存队列深度时发送的，且所述pause帧中携带有第一pause时间；

在判断结果为是时，根据所述第一pause时间确定第二pause时间，并等待所述第二pause时间后，执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文；

在判断结果为否时，根据所述理想发送速率曲线图，确定自身接收到所述pause帧时读取到的所述定时器的当前时间所对应的理想发送速率，并进一步判断确定出的理想发送速率是否不大于所述最大发送速率；

若是，则根据当前使用的发送速率、所述第一缓存队列深度、所述第二缓存队列深度和所述第一pause时间，计算所述空口的发送速率，并根据计算出的发送速率和所述第一pause时间，确定第三pause时间，等待所述第三pause时间后，将计算出的发送速率作为所述最大发送速率，执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文；

否则，根据所述理想发送速率曲线图中从所述当前时间到达第一pause时间时对应的所述空口的理想发送速率和预设的调整策略，对当前使用的发送速率进行调整，并等待所述第二pause时间后，将调整后的发送速率作为最大发送速率，执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文。

根据本申请实施例的第二方面，提供一种发送速率调整装置，所述装置应用于地面路由器，所述装置包括：

接收模块，用于接收卫星天线发送的lldp报文，其中，所述lldp报文中携带有所述卫星天线上与所述地面路由器对接的接口所对应的空口的最大发送速率、所述空口的第一缓存队列深度、所述空口的第二缓存队列深度以及所述卫星天线接入的卫星的卫星标识信息和卫星仰角信息；

定时器启动模块，用于根据所述卫星仰角信息、和根据所述卫星标识信息获取的所述卫星的理想发送速率曲线图，确定所述卫星天线接入所述卫星的最长接入时间，并启动超时时间为确定出的最长接入时间的定时器；

发送模块，用于按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文；

超时判断模块，用于在接收到所述卫星天线发送的pause帧时，判断所述定时器是否超时，其中，所述pause帧为所述卫星天线在监测到所述空口的实际缓存队列深度大于所述第一缓存队列深度时发送的，且所述pause帧中携带有第一pause时间；

第一处理模块，用于在所述超时判断模块的判断结果为是时，根据所述第一pause时间确定第二pause时间，并等待所述第二pause时间后，触发所述发送模块执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文；

速率判断模块，用于在所述超时判断模块的判断结果为否时，根据所述理想发送速率曲线图，确定自身接收到所述pause帧时读取到的所述定时器的当前时间所对应的理想发送速率，并进一步判断确定出的理想发送速率是否不大于所述最大发送速率；

第二处理模块，用于在所述速率判断模块的判断结果为是时，根据当前使用的发送速率、所述第一缓存队列深度、所述第二缓存队列深度和所述第一pause时间，计算所述空口的发送速率，并根据计算出的发送速率和所述第一pause时间，确定第三pause时间，等待所述第三pause时间后，将计算出的发送速率作为所述最大发送速率，触发所述发送模块执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文；

第三处理模块，用于在所述速率判断模块的判断结果为否时，根据所述理想发送速率曲线图中从所述当前时间到达第一pause时间时对应的所述空口的理想发送速率和预设的调整策略，对当前使用的发送速率进行调整，并等待所述第二pause时间后，将调整后的发送速率作为最大发送速率，执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

在本申请实施例中，地面路由器可通过卫星天线发送的lldp报文，可以及时知晓卫星天线侧的空口的最大发送速率、缓存队列的相关门限值、以及卫星天线所接入的卫星的相关参数信息(卫星仰角信息等)，并在初始时，地面路由器按照最大发送速率向卫星天线发送数据报文，在后续接收到pause帧的情形下，地面路由器可以结合pause帧中携带的pause时间、lldp报文中携带的相关信息、以及卫星天线接入的卫星的理想发送速率曲线图，及时调整发送数据报文的发送速率。

这样一来，本申请可以在一定程度上降低地面路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率与空口的理想发送速率之间的差距，从而节省了星地链路的带宽资源。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本申请的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1为现有的星地链路的发送速率曲线图；

图2为本申请实施例提供的一种发送速率调整方法的流程示意图；

图3为本申请实施例提供的lldp报文中新增的tlv字段的格式示意图；

图4为本申请实施例提供的lldp报文中新增的另一tlv字段的格式示意图；

图5为本申请实施例提供的卫星天线接入卫星的最长接入时间的示意图；

图6为本申请实施例提供的星地链路的发送速率曲线图；

图7为本申请实施例提供的一种发送速率调整装置的结构示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

接下来对本申请实施例进行详细说明。

本申请实施例提供了一种发送速率调整方法，该方法应用于地面路由器，如图2所示，该方法可以包括如下步骤：

s21、接收卫星天线发送的lldp报文。

在本步骤中，lldp报文中携带有卫星天线上与地面路由器对接的接口所对应的空口的最大发送速率、空口的第一缓存队列深度、空口的第二缓存队列深度以及卫星天线接入的卫星的卫星标识信息和卫星仰角信息。

s22、根据卫星仰角信息、和根据卫星标识信息获取的卫星的理想发送速率曲线图，确定卫星天线接入卫星的最长接入时间，并启动超时时间为确定出的最长接入时间的定时器。

s23、按照最大发送速率向卫星天线发送数据报文。

s24、若接收到卫星天线发送的暂停pause帧，则判断定时器是否超时，在判断结果为是时，执行步骤s25；在判断结果为否时，执行步骤s26。

在本步骤中，pause帧为卫星天线在监测到空口的实际缓存队列深度大于第一缓存队列深度时发送的，并且，pause帧中携带有第一pause时间。

s25、根据第一pause时间确定第二pause时间，并等待第二pause时间后，返回执行上述步骤s23，直到地面路由器监测到自身上与卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向卫星天线发送数据报文。

s26、根据理想发送速率曲线图，确定自身接收到pause帧时读取到的定时器的当前时间所对应的理想发送速率，并进一步判断确定出的理想发送速率是否不大于最大发送速率；在判断结果为是时，执行步骤s27；在判断结果为否时，执行步骤s28。

s27、根据当前使用的发送速率、第一缓存队列深度、第二缓存队列深度和第一pause时间，计算空口的发送速率，并根据计算出的发送速率和第一pause时间，确定第三pause时间，等待第三pause时间后，将计算出的发送速率作为最大发送速率，返回执行上述步骤s23，直到地面路由器监测到自身上与卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向卫星天线发送数据报文。

s28、根据理想发送速率曲线图中从当前时间到达第一pause时间时对应的空口的理想发送速率和预设的调整策略，对当前使用的发送速率进行调整，并等待第二pause时间后，将调整后的发送速率作为最大发送速率，执行上述步骤s23，直到地面路由器监测到自身上与卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向卫星天线发送数据报文。

需要说明的是，在本申请实施例中，对于卫星天线而言，一旦接入某个卫星后，会将卫星天线上的空口对应的与地面路由器对接的接口(例如，以太网接口)设置为up状态，此时，地面路由器上与卫星天线对接的接口(例如，以太网接口)会感知到此up状态，地面路由器会将该接口设置为起始状态。

接下来，卫星天线会向地面路由器发送lldp报文，即，上述步骤s31中的lldp报文，该lldp报文中携带的卫星天线上与地面路由器对接的接口所对应的空口的最大发送速率、空口的第一缓存队列深度、空口的第二缓存队列深度，具体可以携带在lldp报文中新增的类型长度值(typelengthvalue，tlv)字段中。

例如，如图3所示，为新增的tlv字段的格式。在图3中，类型(type)字段的取值可以设定为100，用于标识星地接口通告，当然，也可以设定为其他取值。长度(length)字段的取值可以设定为8字节(byte)，用于标识整个tlv字段的长度，当然，也可以设定为其他取值。值(value)字段，用于标识具体的通告内容，具体为：maxrate为空口的最大发送速率；xoff_deepth为空口的第一缓存队列深度(也可称为反压门限)，卫星天线在监测到空口的实际缓存队列深度高于此第一缓存队列深度时，会向地面路由器发送pause帧，用于通告地面路由器停止发送数据报文；xon_deepth为空口的第二缓存队列深度(也可称为期望反压解除的门限)，这个第二缓存队列深度是卫星天线希望地面路由器解除反压状态的门限值，用于地面路由器后续调整发送速率使用。

该lldp报文中携带的卫星天线接入的卫星的卫星标识信息和卫星仰角信息，也可以携带在lldp报文中新增的另一tlv字段中。

例如，如图4所示，为新增的另一tlv字段的格式。在图4中，type字段的取值可以设定为101，用于标识卫星参数通告星地接口通告，当然，也可以设定为其他取值。length字段的取值也可以设定为8byte，用于标识整个tlv字段的长度，当然，也可以设定为其他取值。值(value)字段，用于标识具体的通告内容，具体为：state_id为卫星天线接入的卫星的id；elevation_angle_degree为卫星天线接入的卫星的仰角的度数；elevation_angle_minute为卫星天线接入的卫星的仰角的分数。

需要说明的是，在本申请实施例中，由于每颗卫星的运动轨迹是固定的，所以，地面路由器一旦知晓了卫星的id，就可以确定出对应的理想发送速率曲线图，具体的确定过程为现有技术，在此不再详述。

具体地，在上述步骤s22中，在卫星天线接入卫星的理想发送速率曲线图中，地面路由器可以根据卫星仰角信息计算出卫星天线接入卫星的最长接入时间(例如，如图5所示的tconnect)，具体的计算过程为现有技术，在此不再详述。

在上述步骤s25中，地面路由器可以通过以下方式确定第二pause时间：

第一种方式，地面路由器可以将第一pause时间直接确定为第二pause时间。

第二种方式，地面路由器可以按照设定的时间缩短比例，对第一pause时间进行缩短，并将缩短后的pause时间确定为第二pause时间。

采用第二种方式的话，可以更充分地利用星地链路的带宽资源。

需要说明的是，在第二种方式中，设定的时间缩短比例可以根据实际经验值来设定，例如，设定的时间缩短比例为20％等。

具体地，在上述步骤s26中，地面路由器可以通过以下方式计算空口的发送速率：

通过以下公式一计算空口的发送速率：

公式一：rate空口＝ratenow×((xoff_depth-xon_depth)×8)÷(pause_timing×512)；

其中，rate空口为空口的发送速率；

ratenow为地面路由器当前使用的发送速率；

xoff_depth为第一缓存队列深度；

xon_depth为第二缓存队列深度；

pause_timing为pause帧中携带的第一pause时间。

当然，地面路由器还可以采用其他方式计算空口的发送速率，在此不再一一列举。

具体地，在上述步骤s27中，地面路由器可以通过以下方式计算第三pause时间：

第一种方式，地面路由器可以通过以下公式二计算第三pause时间：

公式二：tstop1＝pause_timing×512÷rate空口；

其中，tstop1为第三pause时间，pause_timing为pause帧中携带的第一pause时间。

第二种方式，地面路由器可以通过以下公式三计算第三pause时间：

公式三：tstop2＝(pause_timing×512÷rate空口)×80％；

其中，tstop2为第三pause时间，pause_timing为pause帧中携带的第一pause时间。

采用第二种方式的话，可以更充分地利用星地链路的带宽资源。

当然，地面路由器还可以采用其他方式计算第三pause时间，在此不再一一列举。

另外，在上述步骤s27中，地面路由器可以通过以下方式对当前使用的发送速率进行调整：

按照设定的发送速率增大比例，对理想发送速率进行增大；

若增大后的发送速率小于当前使用的发送速率，则将当前使用的发送速率调整为增大后的发送速率；

若增大后的发送速率不小于当前使用的发送速率，则维持当前使用的发送速率不变。

需要说明的是，上述设定的发送速率增大比例可根据实际经验值来设定，例如，设定的发送速率增大比例为10％等。

进一步需要说明的是，在本申请实施例中，对于地面路由器而言，在向卫星天线发送数据报文的过程中，一旦监测到自身上与卫星天线对接的接口的接口down事件时，就停止向卫星天线发送数据报文，后续如果再感知到卫星天线上的空口对应的与地面路由器对接的接口为up状态，则重新开始执行上述步骤s21。地面路由器通过执行上述发送速率调整方案，可以使得路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率呈现如图6所示的发送速率曲线，进而提高了星地链路的带宽利用率。

由以上技术方案可以看出，在本申请实施例中，地面路由器可通过卫星天线发送的lldp报文，可以及时知晓卫星天线侧的空口的最大发送速率、缓存队列的相关门限值、以及卫星天线所接入的卫星的相关参数信息(卫星仰角信息等)，并在初始时，地面路由器按照最大发送速率向卫星天线发送数据报文，在后续接收到pause帧的情形下，地面路由器可以结合pause帧中携带的pause时间、lldp报文中携带的相关信息、以及卫星天线接入的卫星的理想发送速率曲线图，及时调整发送数据报文的发送速率。

这样一来，本申请可以在一定程度上降低地面路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率与空口的理想发送速率之间的差距，从而节省了带宽资源。

基于同一发明构思，本申请还提供了一种发送速率调整装置，所述装置应用于地面路由器，其结构示意图如图7所示，具体包括：

接收模块71，用于接收卫星天线发送的lldp报文，其中，所述lldp报文中携带有所述卫星天线上与所述地面路由器对接的接口所对应的空口的最大发送速率、所述空口的第一缓存队列深度、所述空口的第二缓存队列深度以及所述卫星天线接入的卫星的卫星标识信息和卫星仰角信息；

定时器启动模块72，用于根据所述卫星仰角信息、和根据所述卫星标识信息获取的所述卫星的理想发送速率曲线图，确定所述卫星天线接入所述卫星的最长接入时间，并启动超时时间为确定出的最长接入时间的定时器；

发送模块73，用于按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文；

超时判断模块74，用于在接收到所述卫星天线发送的暂停pause帧时，判断所述定时器是否超时，其中，所述pause帧为所述卫星天线在监测到所述空口的实际缓存队列深度大于所述第一缓存队列深度时发送的，且所述pause帧中携带有第一pause时间；

第一处理模块75，用于在所述超时判断模块74的判断结果为是时，根据所述第一pause时间确定第二pause时间，并等待所述第二pause时间后，触发所述发送模块执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文；

速率判断模块76，用于在所述超时判断模块74的判断结果为否时，根据所述理想发送速率曲线图，确定自身接收到所述pause帧时读取到的所述定时器的当前时间所对应的理想发送速率，并进一步判断确定出的理想发送速率是否不大于所述最大发送速率；

第二处理模块77，用于在所述速率判断模块76的判断结果为是时，根据当前使用的发送速率、所述第一缓存队列深度、所述第二缓存队列深度和所述第一pause时间，计算所述空口的发送速率，并根据计算出的发送速率和所述第一pause时间，确定第三pause时间，等待所述第三pause时间后，将计算出的发送速率作为所述最大发送速率，触发所述发送模块执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文；

第三处理模块78，用于在所述速率判断模块76的判断结果为否时，根据所述理想发送速率曲线图中从所述当前时间到达第一pause时间时对应的所述空口的理想发送速率和预设的调整策略，对当前使用的发送速率进行调整，并等待所述第二pause时间后，将调整后的发送速率作为最大发送速率，执行所述按照所述最大发送速率向所述卫星天线发送数据报文的步骤，直到所述地面路由器监测到自身上与所述卫星天线对接的接口的接口down事件时，停止向所述卫星天线发送数据报文。

优选地，所述第一处理模块75，具体用于通过以下方式确定第二pause时间：

将所述第一pause时间直接确定为第二pause时间，或者，

按照设定的时间缩短比例，对所述第一pause时间进行缩短，并将缩短后的pause时间确定为第二pause时间。

优选地，所述第二处理模块77，具体用于通过以下方式计算所述空口的发送速率：

通过以下公式一计算所述空口的发送速率：

公式一：rate空口＝ratenow×((xoff_depth-xon_depth)×8)÷(pause_timing×512)；

其中，rate空口为所述空口的发送速率；

ratenow为所述地面路由器当前使用的发送速率；

xoff_depth为所述第一缓存队列深度；

xon_depth为所述第二缓存队列深度；

pause_timing为所述pause帧中携带的第一pause时间。

优选地，所述第二处理模块77，具体用于通过以下方式计算第三pause时间：

通过以下公式二计算第三pause时间：

公式二：tstop1＝pause_timing×512÷rate空口；

其中，tstop1为第三pause时间，pause_timing为所述pause帧中携带的第一pause时间；或者，

通过以下公式三计算第三pause时间：

公式三：tstop2＝(pause_timing×512÷rate空口)×80％；

其中，tstop2为第三pause时间，pause_timing为所述pause帧中携带的第一pause时间。

优选地，所述第三处理模块78，具体用于通过以下方式对当前使用的发送速率进行调整：

按照设定的发送速率增大比例，对所述理想发送速率进行增大；

若增大后的发送速率小于当前使用的发送速率，则将当前使用的发送速率调整为增大后的发送速率；

若增大后的发送速率不小于所述当前使用的发送速率，则维持当前使用的发送速率不变。

由以上技术方案可以看出，在本申请实施例中，地面路由器可通过卫星天线发送的lldp报文，可以及时知晓卫星天线侧的空口的最大发送速率、缓存队列的相关门限值、以及卫星天线所接入的卫星的相关参数信息(卫星仰角信息等)，并在初始时，地面路由器按照最大发送速率向卫星天线发送数据报文，在后续接收到pause帧的情形下，地面路由器可以结合pause帧中携带的pause时间、lldp报文中携带的相关信息、以及卫星天线接入的卫星的理想发送速率曲线图，及时调整发送数据报文的发送速率。

这样一来，本申请可以在一定程度上降低地面路由器上与卫星天线对接的接口的发送速率与空口的理想发送速率之间的差距，从而节省了带宽资源。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。