本發(fā)明涉及通信系統(tǒng)通信節(jié)點(diǎn)間的中繼鏈路的控制技術(shù)領(lǐng)域,特別是涉及一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù):
為保障通信的高可靠性,在應(yīng)用通信系統(tǒng)特別是特殊的專用通信系統(tǒng)中,通信節(jié)點(diǎn)間用于組網(wǎng)互聯(lián)的中繼鏈路往往不止一條,而且每一條中繼鏈路的類型都不一樣,有光纖、被覆線、衛(wèi)星、短波、超短波、微波等等,如圖1所示,圖1為通信系統(tǒng)中的通信節(jié)點(diǎn)通過多種中繼鏈路互聯(lián)組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1中的這些中繼鏈路中,有的作為組網(wǎng)互聯(lián)的主用中繼鏈路,有的作為冗余備份中繼鏈路,一旦主用中繼鏈路因各種原因(如發(fā)生故障、受到嚴(yán)重干擾、距離過遠(yuǎn)而導(dǎo)致無法連接時(shí))不可繼續(xù)使用時(shí),立即將信息切換至可用的備份中繼鏈路上繼續(xù)進(jìn)行傳輸,保證通信節(jié)點(diǎn)間的通信暢通。在應(yīng)用通信系統(tǒng)的實(shí)際建設(shè)應(yīng)用中,可根據(jù)具體的應(yīng)用需求,集成選用合適的通信手段作為中繼鏈路,包括主用中繼鏈路和冗余備用中繼鏈路。根據(jù)應(yīng)用需求,也可以將需要傳輸?shù)男畔⑼瑫r(shí)在多條中繼鏈路上協(xié)作傳輸,實(shí)現(xiàn)多中繼鏈路的流量均衡/帶寬聚合使用。
目前,業(yè)界主要有兩種方式實(shí)現(xiàn)對通信節(jié)點(diǎn)間多種中繼鏈路的調(diào)度控制:
第一種是基于路由的調(diào)度方式。通信節(jié)點(diǎn)把每一條中繼鏈路都作為一條路由進(jìn)行路由發(fā)現(xiàn)、建立和維護(hù),并匯總生成路由表;同時(shí),以中繼鏈路類型(有線、無線)、傳輸帶寬、傳輸時(shí)延、鏈路質(zhì)量、鏈路負(fù)荷等參數(shù)為度量,依據(jù)度量計(jì)算公式進(jìn)行路由計(jì)算,對各路由進(jìn)行優(yōu)選排序,把最優(yōu)路由對應(yīng)的中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間互聯(lián)的主用中繼鏈路,其它路由對應(yīng)的中繼鏈路作為備份中繼鏈路;之后,根據(jù)路由協(xié)議定期刷新路由表中的路由信息及優(yōu)選排序,一旦發(fā)現(xiàn)主用中繼鏈路不可用,立即將信息切換至可用的最優(yōu)備份中繼鏈路上繼續(xù)傳輸,保證通信節(jié)點(diǎn)間正常通信。這種調(diào)度方式的主要缺點(diǎn)是:第一,每條中繼鏈路上都有路由發(fā)現(xiàn)、建立和維護(hù)的開銷,而且路由報(bào)文比較大,占用了一定的鏈路帶寬,降低了中繼鏈路的有效承載能力,尤其是對窄帶鏈路不利;第二,網(wǎng)絡(luò)路由表中路由數(shù)量比較多,變化更新比較頻繁,系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間的路由表頻繁更新同步會帶來較大的鏈路開銷;第三,對中繼鏈路的故障(如中斷)發(fā)現(xiàn)周期比較長(至少三個(gè)路由握手周期,例如OSPF(Open Shortest Path First,開放式最短路徑優(yōu)先)路由協(xié)議需要三個(gè)HELLO握手周期,一個(gè)HELLO握手周期T=10s),一旦主用中繼鏈路發(fā)生故障(如中斷),會引起通信節(jié)點(diǎn)間較長時(shí)間的通信中斷。
第二種是基于雙網(wǎng)卡冗余備份的調(diào)度方式。通過人工選擇設(shè)定節(jié)點(diǎn)間的主用中繼鏈路,并把主用中繼鏈路接口模塊設(shè)定為設(shè)備的主用網(wǎng)卡,備份中繼鏈路接口模塊設(shè)定為設(shè)備的備份網(wǎng)卡(每一條備份中繼鏈路對應(yīng)一塊備份網(wǎng)卡),并設(shè)定備份網(wǎng)卡的選用優(yōu)先級。在這種工作方式中,網(wǎng)絡(luò)正常時(shí)只有一塊網(wǎng)卡(主用網(wǎng)卡)處于工作狀態(tài),而其它網(wǎng)卡(備份網(wǎng)卡)處于休眠狀態(tài)(沒有通信節(jié)點(diǎn)間的信息交互),一旦發(fā)現(xiàn)主用網(wǎng)卡不可用,立即將信息切換至優(yōu)先級最高的可用備份網(wǎng)卡上繼續(xù)傳輸。為提高雙網(wǎng)卡切換的快速性和成功率,備份網(wǎng)卡在休眠時(shí)定期探測和分析接口硬件信號如連接電平信號、時(shí)鐘同步信號等來確認(rèn)鏈路是否正常連接。這種調(diào)度方式的主要缺點(diǎn)是:第一,備份網(wǎng)卡只能檢測到備份網(wǎng)卡和鏈路設(shè)備(如微波接力機(jī))直接互連的那段鏈路的狀態(tài),而無法檢測確認(rèn)到兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)間整條中繼鏈路的可用性;第二,主用網(wǎng)卡和備份網(wǎng)卡不同時(shí)工作,因此也就不支持多中繼鏈路流量均衡/帶寬聚合功能。
綜上所述,現(xiàn)有的對通信節(jié)點(diǎn)之間的多種中繼鏈路的調(diào)度控制方法的效率較低,而且,各個(gè)中繼鏈路的有效利用率較低。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
基于此,有必要針對現(xiàn)有的對通信節(jié)點(diǎn)之間的多中繼鏈路的調(diào)度控制方法的效率較低且各個(gè)中繼鏈路的有效利用率較低的技術(shù)問題,提供一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法和系統(tǒng)。
一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,包括如下步驟:
獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);其中,所述配置特性參數(shù)包括鏈路帶寬參數(shù)和傳輸信道參數(shù);
根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;
選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;
當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,通過獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,包括如下步驟:
根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;其中,所述流量均衡策略包括流量均衡方式和參加流量均衡的中繼鏈路;
根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),包括:
第一獲取模塊,用于獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);其中,所述配置特性參數(shù)包括鏈路帶寬參數(shù)和傳輸信道參數(shù);
生成模塊,用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;
選定模塊,用于選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;
切換模塊,用于當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),通過第一獲取模塊用于獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);通過生成模塊用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;通過選定模塊用于選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;通過切換模塊用于當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),包括:
第二獲取模塊,用于根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;其中,所述流量均衡策略包括流量均衡方式和參加流量均衡的中繼鏈路;
計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
調(diào)度模塊,用于根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),通過第二獲取模塊用于根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;通過計(jì)算模塊用于根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;通過調(diào)度模塊用于根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),包括:調(diào)度策略管理器、自適應(yīng)調(diào)度控制器、流量均衡控制器和適配器;
所述調(diào)度策略管理器分別通過自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器與適配器進(jìn)行通信;
所述調(diào)度策略管理器,用于對預(yù)定的中繼鏈路選用策略和流量均衡策略進(jìn)行管理,并將所述中繼鏈路選用策略和流量均衡策略分別發(fā)送至自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器,分別控制自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器的操作;
所述自適應(yīng)調(diào)度控制器,用于根據(jù)所述中繼鏈路選用策略對通信節(jié)點(diǎn)間的主用中繼鏈路進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;
所述流量均衡控制器,用于根據(jù)所述流量均衡策略將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送至相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸;
所述適配器,用于對接入通信節(jié)點(diǎn)間的中繼鏈路進(jìn)行適配管理和維護(hù);其中,所述適配管理和維護(hù)包括中繼鏈路的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)承載控制和中繼鏈路狀態(tài)信息管理。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),通過所述調(diào)度策略管理器對預(yù)定的中繼鏈路選用策略和流量均衡策略進(jìn)行管理,并將所述中繼鏈路選用策略和流量均衡策略分別發(fā)送至自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器,分別控制自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器的操作;通過自適應(yīng)調(diào)度控制器根據(jù)所述中繼鏈路選用策略對通信節(jié)點(diǎn)間的主用中繼鏈路進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;通過流量均衡控制器根據(jù)所述流量均衡策略將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送至相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸;通過適配器對接入通信節(jié)點(diǎn)間的中繼鏈路進(jìn)行適配管理和維護(hù)。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
附圖說明
圖1為通信系統(tǒng)中的通信節(jié)點(diǎn)通過多種中繼鏈路互聯(lián)組網(wǎng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法流程圖;
圖3為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法流程圖;
圖4為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7為利用本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)進(jìn)行多中繼鏈路調(diào)度的原理圖;
圖8為將本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用到通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)體系架構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了更進(jìn)一步闡述本發(fā)明所采取的技術(shù)手段及取得的效果,下面結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例,對本發(fā)明的技術(shù)方案,進(jìn)行清楚和完整的描述。
如圖2所示,圖2為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法流程圖,包括如下步驟:
步驟S101:獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);其中,所述配置特性參數(shù)包括鏈路帶寬參數(shù)和傳輸信道參數(shù);
步驟S102:根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;
在實(shí)際應(yīng)用中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法可以根據(jù)用戶設(shè)定的中繼鏈路選用策略(例如,選用優(yōu)先級、優(yōu)選排序規(guī)則等)、訪問控制列表(Access Control List,ACL)以及獲得的各中繼鏈路特性參數(shù)和狀態(tài)等信息,計(jì)算形成通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序。
步驟S103:選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;
步驟S104:當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,通過獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,所述判定所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用的步驟包括:
鏈路適配器定期在主用中繼鏈路上發(fā)送握手消息,若連續(xù)預(yù)設(shè)次數(shù)發(fā)送握手消息均沒有收到對端的應(yīng)答消息時(shí),則判定所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用。
在實(shí)際應(yīng)用中,鏈路適配器可以定期(T=2s)在每一條中繼鏈路上發(fā)送握手消息,對端收到后回復(fù)應(yīng)答消息;若在某一條中繼鏈路上連續(xù)3次發(fā)送握手消息均沒有收到對端的應(yīng)答消息,則判定該鏈路發(fā)生了故障(鏈路中斷、收到嚴(yán)重干擾等)而不可再使用,并標(biāo)識該中繼鏈路的狀態(tài)為故障;若在之前出現(xiàn)故障的某一條中繼鏈路上連續(xù)10次發(fā)送握手消息均收到對端的應(yīng)答消息,則判定該中繼鏈路恢復(fù)正??捎茫?biāo)識該中繼鏈路的狀態(tài)為可用。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,還可以包括:
鏈路適配器定期在各個(gè)中繼鏈路上發(fā)送握手消息,若連續(xù)第一預(yù)設(shè)次數(shù)發(fā)送握手消息均沒有收到對端的應(yīng)答消息時(shí),則判定該中繼鏈路的狀態(tài)為不可用;
若狀態(tài)為不可用的中繼鏈路上連續(xù)第二預(yù)設(shè)次數(shù)發(fā)送握手消息均收到對端的應(yīng)答消息時(shí),則判定該中繼鏈路的狀態(tài)為可用;
根據(jù)所述中繼鏈路的狀態(tài),對所述可用中繼鏈路列表進(jìn)行更新。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,在所述根據(jù)所述中繼鏈路的狀態(tài),對所述可用中繼鏈路列表進(jìn)行更新的步驟之后,還可以包括:
選定更新后的可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;
將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到所述主用中繼鏈路上進(jìn)行傳輸。
在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中,通信系統(tǒng)中兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間只需要運(yùn)行以及維護(hù)一條路由,路由與具體的中繼鏈路無關(guān),提高了通信系統(tǒng)中多中繼鏈路的調(diào)度控制效率,提升了通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和中繼鏈路的有效利用率。
本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,提供了一種基于全I(xiàn)P的、支持應(yīng)用通信系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路自適應(yīng)調(diào)度裝置和機(jī)制,實(shí)現(xiàn)多條中繼鏈路自適應(yīng)調(diào)度切換和流量均衡/帶寬聚合,用于提高應(yīng)用通信系統(tǒng)的可靠性和業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,QoS)。
如圖3所示,圖3為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法流程圖,包括如下步驟:
步驟S201:根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;其中,所述流量均衡策略包括流量均衡方式和參加流量均衡的中繼鏈路;
步驟S202:根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
步驟S203:根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,在所述根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序的步驟之前,還可以包括:
當(dāng)參加流量均衡的某一中繼鏈路發(fā)生故障時(shí),更新所述中繼鏈路的第二狀態(tài)信息,并停止向所述中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)包;
重新獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息。
在其中一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,在所述根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序的步驟之前,還可以包括:
當(dāng)之前發(fā)生故障的中繼鏈路重新恢復(fù)時(shí),更新所述中繼鏈路的第二狀態(tài)信息。
如圖4所示,圖4為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:
第一獲取模塊101,用于獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);其中,所述配置特性參數(shù)包括鏈路帶寬參數(shù)和傳輸信道參數(shù);
生成模塊102,用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;
選定模塊103,用于選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;
切換模塊104,用于當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),通過第一獲取模塊用于獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);通過生成模塊用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;通過選定模塊用于選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;通過切換模塊用于當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
如圖5所示,圖5為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:
第二獲取模塊201,用于根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;其中,所述流量均衡策略包括流量均衡方式和參加流量均衡的中繼鏈路;
計(jì)算模塊202,用于根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
調(diào)度模塊203,用于根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),通過第二獲取模塊用于根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;通過計(jì)算模塊用于根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;通過調(diào)度模塊用于根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
如圖6所示,圖6為本發(fā)明的其中一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖,包括:調(diào)度策略管理器301、自適應(yīng)調(diào)度控制器302、流量均衡控制器303和適配器304;
所述調(diào)度策略管理器301分別通過自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303與適配器304進(jìn)行通信;
所述調(diào)度策略管理器301,用于對預(yù)定的中繼鏈路選用策略和流量均衡策略進(jìn)行管理,并將所述中繼鏈路選用策略和流量均衡策略分別發(fā)送至自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303,分別控制自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器的操作;
所述自適應(yīng)調(diào)度控制器302,用于根據(jù)所述中繼鏈路選用策略對通信節(jié)點(diǎn)間的主用中繼鏈路進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;
所述流量均衡控制器303,用于根據(jù)所述流量均衡策略將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送至相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸;
所述適配器304,用于對接入通信節(jié)點(diǎn)間的中繼鏈路進(jìn)行適配管理和維護(hù);其中,所述適配管理和維護(hù)包括中繼鏈路的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)承載控制和中繼鏈路狀態(tài)信息管理。
上述通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),通過所述調(diào)度策略管理器對預(yù)定的中繼鏈路選用策略和流量均衡策略進(jìn)行管理,并將所述中繼鏈路選用策略和流量均衡策略分別發(fā)送至自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器,分別控制自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器的操作;通過自適應(yīng)調(diào)度控制器根據(jù)所述中繼鏈路選用策略對通信節(jié)點(diǎn)間的主用中繼鏈路進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;通過流量均衡控制器根據(jù)所述流量均衡策略將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送至相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸;通過適配器對接入通信節(jié)點(diǎn)間的中繼鏈路進(jìn)行適配管理和維護(hù)。通過上述技術(shù)方案,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),提高了對多中繼鏈路的綜合調(diào)度效率,進(jìn)一步提高了各個(gè)中繼鏈路的有效利用率。
在實(shí)際應(yīng)用中,本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)的調(diào)度策略管理器301根據(jù)用戶設(shè)定的中繼鏈路選用策略(例如,選用優(yōu)先級、優(yōu)選排序規(guī)則等)、訪問控制列表(Access Control List,ACL)以及獲得的各中繼鏈路特性參數(shù)和狀態(tài)等信息,計(jì)算形成通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,并分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303。同時(shí),用戶可以在調(diào)度策略管理器301設(shè)定中繼鏈路調(diào)度模式,即:自適應(yīng)調(diào)度模式還是流量均衡模式。如果啟動流量均衡模式,是采用帶寬比重方式還是輪詢方式,參加流量均衡承載的中繼鏈路有哪幾條,等等。調(diào)度策略管理器301根據(jù)用戶設(shè)定的中繼鏈路選用策略生成自適應(yīng)調(diào)度策略和流量均衡策略,根據(jù)生成的自適應(yīng)調(diào)度策略控制自適應(yīng)調(diào)度控制器302的調(diào)度控制行為,根據(jù)生成的流量均衡策略控制流量均衡控制器303的調(diào)度控制行為。
自適應(yīng)調(diào)度控制器302根據(jù)既定策略在多中繼鏈路之間選定當(dāng)前最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路,保證待傳輸信息在當(dāng)前最優(yōu)的中繼鏈路上傳輸,為上層(例如,控制層)提供最優(yōu)的傳輸服務(wù)。如果當(dāng)前主用中繼鏈路因各種原因(如發(fā)生故障、受到嚴(yán)重干擾、距離過遠(yuǎn)而導(dǎo)致連接不上等)而不可用時(shí),自適應(yīng)調(diào)度控制器302啟動中繼鏈路切換程序,將需要傳輸?shù)男畔⒖焖偾袚Q到當(dāng)前可用的最優(yōu)備用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸,保證通信繼續(xù)進(jìn)行;當(dāng)可用中繼鏈路列表出現(xiàn)更優(yōu)的中繼鏈路(包括故障排除的中繼鏈路和新增的中繼鏈路)時(shí),自適應(yīng)調(diào)度控制器302啟動中繼鏈路切換程序,將需要傳輸?shù)男畔⒖焖偾袚Q到更優(yōu)的中繼鏈路上繼續(xù)傳輸,保證信息在當(dāng)前最優(yōu)的中繼鏈路上傳輸,為上層提供最優(yōu)的傳輸服務(wù);
流量均衡控制器303在多條中繼鏈路間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量均衡承載,具體是根據(jù)調(diào)度策略管理器301提供的流量均衡策略,支持多條中繼鏈路的帶寬聚合,調(diào)度數(shù)據(jù)在多條中繼鏈路上傳輸,實(shí)現(xiàn)在窄帶中繼鏈路上為應(yīng)用提供高帶寬傳輸服務(wù);當(dāng)參加流量均衡承載的某一中繼鏈路發(fā)生故障(如鏈路中斷)而不可用時(shí),流量均衡控制器303停止往該中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),并重新計(jì)算剩余可用中繼鏈路的鏈路帶寬比,再按新的鏈路帶寬比往各剩余可用中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù);當(dāng)之前出現(xiàn)故障的參加流量均衡承載的某一中繼鏈路恢復(fù)可用時(shí),流量均衡控制器303重新計(jì)算參加流量均衡承載的各中繼鏈路的鏈路帶寬比,并按新的鏈路帶寬比往各中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),包括重新向恢復(fù)可用的故障中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù);
鏈路適配器304對接入的各種中繼鏈路進(jìn)行適配管理和維護(hù),具體包括中繼鏈路建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)承載控制、中繼鏈路特性參數(shù)管理。鏈路適配器對應(yīng)具體的物理接口建立中繼鏈路,并建立該中繼鏈路對應(yīng)的軟件接口和鏈路特性參數(shù)表。鏈路特性參數(shù)包含中繼鏈路帶寬、傳輸時(shí)延、誤碼率、擁塞度等,中繼鏈路帶寬由用戶規(guī)劃設(shè)定,其它參數(shù)通過與光纖/被覆線鏈路的接入層(鏈路層&物理層)以及無線鏈路設(shè)備(衛(wèi)星站、微波接力機(jī)、電臺等)定期交互獲得。
在中繼鏈路建立后,鏈路適配器304啟動中繼鏈路維護(hù)機(jī)制,定期(T=2s)在每一條中繼鏈路上發(fā)送握手消息,對端收到后回復(fù)應(yīng)答消息;若在某一條中繼鏈路上連續(xù)3次發(fā)送握手消息均沒有收到對端的應(yīng)答消息,則判定該鏈路發(fā)生了故障(鏈路中斷、收到嚴(yán)重干擾等)而不可再使用,并標(biāo)識該中繼鏈路的狀態(tài)為故障;若在之前出現(xiàn)故障的某一條中繼鏈路上連續(xù)10次發(fā)送握手消息均收到對端的應(yīng)答消息,則判定該中繼鏈路恢復(fù)正??捎?,并標(biāo)識該中繼鏈路的狀態(tài)為可用。中繼鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),鏈路適配器將中繼鏈路狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)給調(diào)度策略管理器。調(diào)度策略管理器按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303。
在本發(fā)明的上述技術(shù)方案中,通信系統(tǒng)中兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間只需要運(yùn)行以及維護(hù)一條路由,路由與具體的中繼鏈路無關(guān),如圖7所示,圖7為利用本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)進(jìn)行多中繼鏈路調(diào)度的原理圖;通信節(jié)點(diǎn)間具體互聯(lián)中繼鏈路的建立、維護(hù)和選用由本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)決定。
在實(shí)際應(yīng)用中,可以將本發(fā)明的上述實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用到通信系統(tǒng)中,如圖8所示,圖8為將本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng)應(yīng)用到通信系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)體系架構(gòu)示意圖,實(shí)現(xiàn)多條中繼鏈路自適應(yīng)調(diào)度切換和流量均衡/帶寬聚合,用于提高應(yīng)用通信系統(tǒng)的可靠性和業(yè)務(wù)傳輸服務(wù)質(zhì)量。
在實(shí)際具體實(shí)施本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法和系統(tǒng)時(shí),可以根據(jù)應(yīng)用需求和使用規(guī)劃,首先設(shè)定相關(guān)策略和參數(shù)初始值。系統(tǒng)開通之后,運(yùn)行中繼鏈路維護(hù)機(jī)制進(jìn)行中繼鏈路維護(hù),并根據(jù)調(diào)度策略管理器生成的相關(guān)策略進(jìn)行中繼鏈路自適應(yīng)調(diào)度或流量均衡操作。
(1)初始參數(shù)配置
在調(diào)度策略管理器301中設(shè)定中繼鏈路選用策略(選用優(yōu)先級、優(yōu)選排序規(guī)則等)、ACL等參數(shù);設(shè)定中繼鏈路調(diào)度模式:自適應(yīng)調(diào)度模式還是流量均衡模式;如果啟動流量均衡模式,是采用帶寬比重方式還是輪詢方式,參加流量均衡承載的中繼鏈路有哪幾條,等等。同時(shí)在鏈路適配器304中設(shè)定各個(gè)中繼鏈路的傳輸帶寬等鏈路參數(shù)。
(2)多中繼鏈路適配建立和管理
①鏈路適配器304首先對應(yīng)具體的物理接口建立中繼鏈路,并建立該中繼鏈路對應(yīng)的軟件接口和中繼鏈路特性參數(shù)表;然后設(shè)定該中繼鏈路特性參數(shù)中的鏈路帶寬參數(shù),例如該中繼鏈路是通過以太網(wǎng)接口連接衛(wèi)星車載站,形成一條衛(wèi)星鏈路,鏈路帶寬設(shè)定為1Mbit/s(指的是整條中繼鏈路的帶寬,而不是連接物理接口的帶寬);
②對于中繼鏈路特性參數(shù)中的其它參數(shù)包括傳輸時(shí)延、誤碼率、擁塞度等,鏈路適配器通過與光纖/被覆線鏈路的接入層(鏈路層&物理層)以及無線鏈路設(shè)備(衛(wèi)星站、微波接力機(jī)、電臺等)定期交互獲得,把這些參數(shù)記錄在該中繼鏈路特性參數(shù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,并上報(bào)調(diào)度策略管理器。
(3)中繼鏈路維護(hù)
①在中繼鏈路建立后,鏈路適配器304啟動中繼鏈路維護(hù)機(jī)制,定期(T=2s)在每一條中繼鏈路上發(fā)送握手消息,對端收到后回復(fù)應(yīng)答消息;
②若在某一條中繼鏈路上連續(xù)3次發(fā)送握手消息均沒有收到對端的應(yīng)答消息,則判定該鏈路發(fā)生了故障(鏈路中斷、收到嚴(yán)重干擾等)而不可再使用,并標(biāo)識該中繼鏈路的狀態(tài)為故障;
③若在之前出現(xiàn)故障的某一條中繼鏈路上連續(xù)10次發(fā)送握手消息均收到對端的應(yīng)答消息,則判定該中繼鏈路恢復(fù)正常可用,并標(biāo)識該中繼鏈路的狀態(tài)為可用;
④中繼鏈路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí),鏈路適配器304將中繼鏈路狀態(tài)實(shí)時(shí)上報(bào)給調(diào)度策略管理器301;
⑤調(diào)度策略管理器301按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器。
(4)多中繼鏈路自適應(yīng)調(diào)度
①自適應(yīng)調(diào)度控制器302根據(jù)調(diào)度策略管理器301分發(fā)的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,選擇當(dāng)前可用的最優(yōu)中繼鏈路作為主用中繼鏈路并標(biāo)識為當(dāng)前主用中繼鏈路;
②當(dāng)IP層有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí),發(fā)送驅(qū)動程序就會觸發(fā)調(diào)度策略管理器301,調(diào)度策略管理器301根據(jù)設(shè)定策略判斷是否啟用流量均衡,如果是,則觸發(fā)流量均衡控制器303在多中繼鏈路上流量均衡傳輸;否則,就觸發(fā)自適應(yīng)調(diào)度控制302,采用自適應(yīng)調(diào)度方式為上層提供傳輸服務(wù),把需發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到主用中繼鏈路上進(jìn)行傳輸;
③當(dāng)鏈路適配器304探測到當(dāng)前主用中繼鏈路發(fā)生故障(如鏈路中斷)而不可用時(shí)
a)鏈路適配器304更新該中繼鏈路特性參數(shù),設(shè)置該鏈路狀態(tài)為故障,并上報(bào)自適應(yīng)調(diào)度控制器和調(diào)度策略管理器;
b)自適應(yīng)調(diào)度控制器302收到故障報(bào)告后,啟動中繼鏈路切換程序:將當(dāng)前主用中繼鏈路狀態(tài)設(shè)置為故障,并清除作為當(dāng)前主用中繼鏈路的標(biāo)識;根據(jù)可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,選擇最優(yōu)備用中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路并標(biāo)識;將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)切換到該中繼鏈路上繼續(xù)傳輸;
c)調(diào)度策略管理器301收到故障報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303;
d)自適應(yīng)調(diào)度控制器302收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
e)自適應(yīng)調(diào)度控制器302查詢更新后的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排,如果當(dāng)前主用中繼鏈路已經(jīng)是最優(yōu)中繼鏈路,則不做進(jìn)一步操作;如果當(dāng)前主用中繼鏈路不是最優(yōu)中繼鏈路,則再啟動中繼鏈路切換程序:清除當(dāng)前主用中繼鏈路的主用中繼鏈路標(biāo)識;根據(jù)最新的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,選擇最優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路并標(biāo)識;停止往原主用中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)切換到新的主用中繼鏈路上傳輸。
④當(dāng)鏈路適配器304探測到之前出現(xiàn)故障的中繼鏈路重新恢復(fù)可用或新增可用中繼鏈路
a)鏈路適配器304更新該中繼鏈路特性參數(shù),設(shè)置該鏈路狀態(tài)為可用并上報(bào)調(diào)度策略管理器301;
b)調(diào)度策略管理器301收到報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303;
c)自適應(yīng)調(diào)度控制器302收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
d)自適應(yīng)調(diào)度控制器302查詢更新后的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,如果當(dāng)前主用中繼鏈路已經(jīng)是最優(yōu)中繼鏈路,則不做進(jìn)一步操作;如果當(dāng)前主用中繼鏈路不是最優(yōu)中繼鏈路,則啟動中繼鏈路切換程序:清除當(dāng)前主用中繼鏈路的主用中繼鏈路標(biāo)識;根據(jù)最新的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,選擇最優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路并標(biāo)識;停止往原主用中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)切換到新的主用中繼鏈路上傳輸。
(5)多中繼鏈路流量均衡調(diào)度
①在調(diào)度策略管理器301中設(shè)置啟動流量均衡策略,包括流量均衡方式、參加流量均衡的中繼鏈路等;調(diào)度策略管理器301將相應(yīng)的流量均衡策略發(fā)給流量均衡控制器303;
②當(dāng)IP層有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí),發(fā)送驅(qū)動程序就會觸發(fā)調(diào)度策略管理器301,調(diào)度策略管理器301根據(jù)設(shè)定的啟動流量均衡策略,觸發(fā)流量均衡控制器303,在多中繼鏈路上流量均衡傳輸數(shù)據(jù):
a)采用帶寬比重方式:流量均衡控制器303根據(jù)參加流量均衡的每條中繼鏈路占用參加流量均衡的總鏈路帶寬的比重來分配流量;具體的計(jì)算公式為:中繼鏈路帶寬/總帶寬=發(fā)包數(shù)量/100;根據(jù)這條公式可得知在發(fā)送100個(gè)數(shù)據(jù)包的時(shí)候,每條中繼鏈路發(fā)送多少的數(shù)據(jù)包;由此控制實(shí)現(xiàn)多條不同帶寬的中繼鏈路之間流量的均衡;
b)采用輪詢方式:流量均衡控制器303在發(fā)送數(shù)據(jù)包的時(shí)候會遍歷所有參加流量均衡的中繼鏈路,輪流在每條中繼鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)包。
③當(dāng)鏈路適配器304探測到參加流量均衡承載的某一中繼鏈路發(fā)生故障(如鏈路中斷)而不可用時(shí):
a)鏈路適配器304更新該中繼鏈路特性參數(shù),設(shè)置該鏈路狀態(tài)為故障,并上報(bào)流量均衡控制器303和調(diào)度策略管理器301;
b)流量均衡控制器303收到故障報(bào)告后,將故障中繼鏈路狀態(tài)設(shè)置為故障,并停止往該中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù);流量均衡控制器303重新計(jì)算剩余可用中繼鏈路的鏈路帶寬比,并按新的鏈路帶寬比往各剩余可用中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù);
c)調(diào)度策略管理器301收到故障報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器301和流量均衡控制器302;
d)流量均衡控制器303收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序。
④當(dāng)鏈路適配器探測到之前出現(xiàn)故障的中繼鏈路重新恢復(fù)可用或新增可用中繼鏈路:
a)鏈路適配器304更新該中繼鏈路特性參數(shù),設(shè)置該鏈路狀態(tài)為可用并上報(bào)調(diào)度策略管理器301;
b)調(diào)度策略管理器301收到報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器302和流量均衡控制器303;
c)流量均衡控制器303收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
d)流量均衡控制器303從更新后的可用中繼鏈路列表查詢參加流量均衡承載的故障中繼鏈路是否恢復(fù)可用,如果還沒有恢復(fù)則不做進(jìn)一步操作;如果已經(jīng)恢復(fù)可用,則流量均衡控制器重新計(jì)算參加流量均衡承載的各中繼鏈路的鏈路帶寬比,并按新的鏈路帶寬比往各中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),包括重新向恢復(fù)可用的故障中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)。
下面將以具體的實(shí)例對本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法和系統(tǒng),進(jìn)行進(jìn)一步闡述。
實(shí)例1:多中繼鏈路自適應(yīng)調(diào)度
如圖1所示,假設(shè)兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間采用了光纖、微波和衛(wèi)星三種中繼鏈路進(jìn)行組網(wǎng)互聯(lián)。在調(diào)度策略管理器中設(shè)定中繼鏈路選用優(yōu)先級:光纖最高,微波次之,衛(wèi)星最低,啟動自適應(yīng)調(diào)度模式。在鏈路適配器設(shè)定各中繼鏈路的傳輸帶寬參數(shù):光纖為155.52Mbit/s,微波為2.048Mbit/s,衛(wèi)星為0.512Mbit/s。
(1)通信節(jié)點(diǎn)的鏈路適配器啟動后建立光纖、微波和衛(wèi)星三條中繼鏈路,并啟動中繼鏈路維護(hù)機(jī)制,同時(shí)在三條中繼鏈路進(jìn)行握手維護(hù);
(2)自適應(yīng)調(diào)度控制器根據(jù)調(diào)度策略管理器分發(fā)的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序(可用中繼鏈路為3種,光纖鏈路的選用優(yōu)先級最高,微波鏈路次之,衛(wèi)星鏈路最低),選擇當(dāng)前可用的最優(yōu)中繼鏈路光纖鏈路作為主用中繼鏈路并標(biāo)識為當(dāng)前主用中繼鏈路;
(3)當(dāng)IP層有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí),發(fā)送驅(qū)動程序就會觸發(fā)調(diào)度策略管理器,調(diào)度策略管理器根據(jù)設(shè)定判斷為自適應(yīng)調(diào)度模式,就觸發(fā)自適應(yīng)調(diào)度控制器;自適應(yīng)調(diào)度控制器把需發(fā)送的數(shù)據(jù)發(fā)送到光纖鏈路上進(jìn)行傳輸;
(4)把光纖鏈路斷開,約6s鏈路適配器探測到光纖鏈路發(fā)生故障而不可用:
①鏈路適配器更新光纖鏈路特性參數(shù),設(shè)置光纖鏈路狀態(tài)為故障,并上報(bào)自適應(yīng)調(diào)度控制器和調(diào)度策略管理器;
②自適應(yīng)調(diào)度控制器收到故障報(bào)告后,啟動中繼鏈路切換程序:將光纖鏈路狀態(tài)設(shè)置為故障,并清除作為當(dāng)前主用中繼鏈路的標(biāo)識;根據(jù)可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,選擇最優(yōu)備用中繼鏈路微波鏈路作為新的主用中繼鏈路并標(biāo)識;將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)切換到微波鏈路上繼續(xù)傳輸;
③調(diào)度策略管理器收到故障報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序(可用中繼鏈路變?yōu)?種,微波鏈路的選用優(yōu)先級最高,衛(wèi)星鏈路次之),之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器;
④自適應(yīng)調(diào)度控制器收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
⑤自適應(yīng)調(diào)度控制器查詢更新后的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前主用中繼鏈路微波鏈路已經(jīng)是最優(yōu)中繼鏈路,則不做進(jìn)一步操作。
(5)把光纖鏈路恢復(fù)連接,鏈路適配器探測到光纖鏈路重新恢復(fù)可用
①鏈路適配器更新光纖鏈路特性參數(shù),設(shè)置光纖鏈路狀態(tài)為可用并上報(bào)調(diào)度策略管理器;
②調(diào)度策略管理器收到報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序(可用中繼鏈路變?yōu)?種,光纖鏈路的選用優(yōu)先級最高,微波鏈路次之,衛(wèi)星鏈路最低),之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器;
③自適應(yīng)調(diào)度控制器收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
④自適應(yīng)調(diào)度控制器查詢更新后的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,發(fā)現(xiàn)當(dāng)前主用中繼鏈路微波鏈路不是最優(yōu)中繼鏈路,則啟動中繼鏈路切換程序:清除微波鏈路的主用中繼鏈路標(biāo)識;根據(jù)最新的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,選擇光纖鏈路作為新的主用中繼鏈路并標(biāo)識;停止往微波鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),將需要發(fā)送的數(shù)據(jù)切換到光纖鏈路上傳輸。
實(shí)例2:多中繼鏈路流量均衡
如圖1所示,假設(shè)兩個(gè)通信節(jié)點(diǎn)之間采用了微波、超短波和衛(wèi)星三條中繼鏈路進(jìn)行組網(wǎng)互聯(lián)。在調(diào)度策略管理器中設(shè)定啟動流量均衡模式,采用帶寬比重方式,三種中繼鏈路參加流量均衡。調(diào)度策略管理器將相應(yīng)的流量均衡策略發(fā)給流量均衡控制器。假設(shè)微波、超短波和衛(wèi)星三種中繼鏈路的帶寬比例為3:2:1。
(1)通信節(jié)點(diǎn)的鏈路適配器啟動后建立微波、超短波和衛(wèi)星三條中繼鏈路,并啟動中繼鏈路維護(hù)機(jī)制,同時(shí)在三條中繼鏈路進(jìn)行握手維護(hù);
(2)當(dāng)IP層有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時(shí),發(fā)送驅(qū)動程序就會觸發(fā)調(diào)度策略管理器,調(diào)度策略管理器根據(jù)設(shè)定的啟動流量均衡策略,觸發(fā)流量均衡控制器,在多中繼鏈路上流量均衡傳輸數(shù)據(jù):根據(jù)三條鏈路的帶寬比例分別向三條鏈路分發(fā)數(shù)據(jù),即往微波鏈路上連續(xù)發(fā)送3個(gè)數(shù)據(jù)包,接著往超短波鏈路上連續(xù)發(fā)送2個(gè)數(shù)據(jù)包,再往衛(wèi)星鏈路上發(fā)送1個(gè)數(shù)據(jù)包;之后就按照這種順序循環(huán)發(fā)送數(shù)據(jù)包;
(3)把微波鏈路斷開,約6s鏈路適配器探測到微波鏈路發(fā)生故障而不可用
①鏈路適配器更新微波鏈路特性參數(shù),設(shè)置微波鏈路狀態(tài)為故障,并上報(bào)流量均衡控制器和調(diào)度策略管理器;
②流量均衡控制器收到故障報(bào)告后,將微波鏈路狀態(tài)設(shè)置為故障,并停止往微波鏈路發(fā)送數(shù)據(jù);流量均衡控制器重新計(jì)算剩余可用中繼鏈路的鏈路帶寬比(超短波鏈路和衛(wèi)星鏈路的帶寬比例為2:1),并按新的鏈路帶寬比2:1往超短波鏈路和衛(wèi)星鏈路發(fā)送數(shù)據(jù);
③調(diào)度策略管理器收到故障報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器;
④流量均衡控制器收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序。
(3)把微波鏈路恢復(fù)連接,鏈路適配器探測到微波鏈路重新恢復(fù)可用
①鏈路適配器更新微波鏈路特性參數(shù),設(shè)置微波鏈路狀態(tài)為可用并上報(bào)調(diào)度策略管理器;
②調(diào)度策略管理器收到報(bào)告后,按策略重新計(jì)算并更新可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,之后再將更新信息分發(fā)給自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器;
③流量均衡控制器收到可用中繼鏈路列表更新消息后,同步更新本地保存的可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
④流量均衡控制器從更新后的可用中繼鏈路列表查詢到微波鏈路已經(jīng)恢復(fù)可用,則重新計(jì)算參加流量均衡承載的各中繼鏈路的鏈路帶寬比(微波、超短波和衛(wèi)星三種中繼鏈路的帶寬比為3:2:1),并按新的鏈路帶寬比往各中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù),包括重新向恢復(fù)可用的微波鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法和系統(tǒng),通過對通信節(jié)點(diǎn)間的各種中繼鏈路進(jìn)行統(tǒng)一管理與綜合調(diào)度,實(shí)現(xiàn)多中繼鏈路之間自適應(yīng)快速切換和流量均衡,主要優(yōu)點(diǎn)有:
(1)中繼鏈路維護(hù)機(jī)制可以探測到通信節(jié)點(diǎn)間整條鏈路的可用狀態(tài);帶來的傳輸鏈路開銷非常小,小于0.4kbit/s;對中繼鏈路的故障探測判斷非常迅速,只需三個(gè)鏈路握手周期共約6s;
(2)通信節(jié)點(diǎn)間只需要建立及維護(hù)一條路由,路由帶來的處理資源開銷及傳輸鏈路開銷?。?/p>
(3)對中繼鏈路的故障反應(yīng)敏捷,從故障中繼鏈路切換至可用中繼鏈路的操作僅需約60ms;
(4)可以對多條中繼鏈路的帶寬進(jìn)行聚合,為高帶寬用戶提供服務(wù),并實(shí)現(xiàn)多條中繼鏈路流量均衡。
5、一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,其特征在于,包括如下步驟:
根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;其中,所述流量均衡策略包括流量均衡方式和參加流量均衡的中繼鏈路;
根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,其特征在于,在所述根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序的步驟之前,還包括:
當(dāng)參加流量均衡的某一中繼鏈路發(fā)生故障時(shí),更新所述中繼鏈路的第二狀態(tài)信息,并停止向所述中繼鏈路發(fā)送數(shù)據(jù)包;
重新獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制方法,其特征在于,在所述根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序的步驟之前,還包括:
當(dāng)之前發(fā)生故障的中繼鏈路重新恢復(fù)時(shí),更新所述中繼鏈路的第二狀態(tài)信息。
8、一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),其特征在于,包括:
第一獲取模塊,用于獲取通信節(jié)點(diǎn)間多條中繼鏈路的配置特性參數(shù);其中,所述配置特性參數(shù)包括鏈路帶寬參數(shù)和傳輸信道參數(shù);
生成模塊,用于根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃階段預(yù)定的中繼鏈路選用策略、訪問控制列表以及所述配置特性參數(shù),按照優(yōu)先級順序生成通信節(jié)點(diǎn)間的可用中繼鏈路列表;
選定模塊,用于選定所述可用中繼鏈路列表中的最優(yōu)中繼鏈路作為通信節(jié)點(diǎn)間信息傳輸?shù)闹饔弥欣^鏈路;
切換模塊,用于當(dāng)所述主用中繼鏈路的狀態(tài)為不可用時(shí),根據(jù)所述可用中繼列表選擇次優(yōu)中繼鏈路作為新的主用中繼鏈路,并將需要傳輸?shù)男畔⑶袚Q到新的主用中繼鏈路上繼續(xù)傳輸。
9、一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),其特征在于,包括:
第二獲取模塊,用于根據(jù)預(yù)定的流量均衡策略,獲取通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的第二狀態(tài)信息;其中,所述流量均衡策略包括流量均衡方式和參加流量均衡的中繼鏈路;
計(jì)算模塊,用于根據(jù)所述第二狀態(tài)信息,計(jì)算通信節(jié)點(diǎn)間可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序;
調(diào)度模塊,用于根據(jù)所述可用中繼鏈路列表及優(yōu)選排序,將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸。
10、一種通信節(jié)點(diǎn)間多中繼鏈路的調(diào)度控制系統(tǒng),其特征在于,包括:調(diào)度策略管理器、自適應(yīng)調(diào)度控制器、流量均衡控制器和適配器;
所述調(diào)度策略管理器分別通過自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器與適配器進(jìn)行通信;
所述調(diào)度策略管理器,用于對預(yù)定的中繼鏈路選用策略和流量均衡策略進(jìn)行管理,并將所述中繼鏈路選用策略和流量均衡策略分別發(fā)送至自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器,控制自適應(yīng)調(diào)度控制器和流量均衡控制器的操作;
所述自適應(yīng)調(diào)度控制器,用于根據(jù)所述中繼鏈路選用策略對通信節(jié)點(diǎn)間的主用中繼鏈路進(jìn)行自適應(yīng)調(diào)整;
所述流量均衡控制器,用于根據(jù)所述流量均衡策略將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包發(fā)送至相應(yīng)的中繼鏈路進(jìn)行傳輸;
所述適配器,用于對接入通信節(jié)點(diǎn)間的中繼鏈路進(jìn)行適配管理和維護(hù);其中,所述適配管理和維護(hù)包括中繼鏈路的建立與維護(hù)、數(shù)據(jù)承載控制和中繼鏈路狀態(tài)信息管理。
以上所述實(shí)施例的各技術(shù)特征可以進(jìn)行任意的組合,為使描述簡潔,未對上述實(shí)施例中的各個(gè)技術(shù)特征所有可能的組合都進(jìn)行描述,然而,只要這些技術(shù)特征的組合不存在矛盾,都應(yīng)當(dāng)認(rèn)為是本說明書記載的范圍。
以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的幾種實(shí)施方式,其描述較為具體和詳細(xì),但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn),這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此,本發(fā)明專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。