一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法技术

公开了一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法。通过在接收第一终端发送的分配请求后，根据第一终端的当前状态和已用带宽量为第一终端重新分配带宽，并生成第二分配响应向第一终端发送，以使得第一终端根据重新分配的第二分配带宽量和分配状态使用带宽。由此，可以根据终端设备对带宽的使用情况，对各个终端设备的带宽量进行动态调节，降低计算量，提高网络弹性、连接生存性和终端设备的性能。连接生存性和终端设备的性能。连接生存性和终端设备的性能。

【技术实现步骤摘要】
一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法
[0001]本申请要求了2022年04月12日提交的申请号为2022103779731,名称为“一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用的方式结合在本文的申请中。


[0002]本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法。

技术介绍

[0003]卫星通信是地球上（包括地面和低层大气中）的无线电通信站间利用卫星作为中继而进行的通信，具有通信范围大、可靠性高、开通电路迅速、设置灵活等特点。在卫星通信中，TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议）/IP（Internet Protocol，网际互连协议）协议承担数据点和数据块的传输任务，但是由于卫星信道的固有特性，在与TCP协议耦合后，表现出较差的性能，如高延迟、高差错率等。
[0004]现有技术中，解决高延迟、高差错率的方法主要通过各种拥塞控制算法实现。例如，基于丢包的拥塞控制，将丢包视为出现拥塞，采取缓慢探测的方式，逐渐增大拥塞窗口，当出现丢包时，将拥塞窗口减小。基于时延的拥塞控制，将时延增加视为出现拥塞，延时增加时增大拥塞窗口，延时减小时减小拥塞窗口。基于链路容量的拥塞控制，实时测量网络带宽和时延，认为网络上报文总量大于带宽时延乘积时出现了拥塞。基于学习的拥塞控制，没有特定的拥塞信号，而是借助评价函数，基于训练数据，使用机器学习的方法形成一个控制策略。
[0005]但是，采用拥塞控制算法一方面计算量比较大，另一方面，在一些特殊的场景下，例如多个客户端节点共享网关以访问高延迟链路的场景中，拥塞算法会很大程度的影响网络弹性和连接生存性，降低客户端主机的性能。

技术实现思路

[0006]有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法，可以根据终端设备对带宽的使用情况，对各个终端设备的带宽量进行动态调节，降低计算量，提高网络弹性、连接生存性和终端设备的性能。
[0007]第一方面，本专利技术实施例提供了一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法，适用于网关，所述方法包括：在初始状态下，根据总带宽量和已接入所述网关的终端设备的数量确定各所述终端设备的第一分配带宽量；确定分配状态；根据所述第一分配带宽量和所述分配状态生成第一分配响应；以及向各所述终端设备发送所述第一分配响应；
其中，所述第一分配带宽量为总带宽量与所述已接入所述网关的终端设备的数量的比值；接收第一终端发送的分配请求，所述第一终端为已接入所述网关的终端设备，所述分配请求包括所述第一终端的当前状态和已用带宽量，所述当前状态用于表征所述第一终端的获取的带宽使用率；根据所述当前状态和所述已用带宽量为所述第一终端分配带宽，并生成第二分配响应，所述第二分配响应包括第二分配带宽量和分配状态，所述分配状态用于表征所述网关指示终端设备的更新状态；以及向所述第一终端发送所述第二分配响应。
[0008]在一些实施例中，所述方法还包括：获取瓶颈链路总带宽量，将所述瓶颈链路总带宽量确定为所述总带宽量；其中，所述获取瓶颈链路总带宽量为被设定的瓶颈链路总带宽量，或，自动检测瓶颈链路总带宽量。
[0009]在一些实施例中，所述方法还包括：接收第二终端发送的入网请求，所述第二终端为未接入所述网关的终端设备；根据所述第一分配带宽量和未分配带宽量确定第三分配带宽量；确定分配状态；根据所述第三分配带宽量和所述分配状态生成第三分配响应；以及向所述第二终端发送所述第三分配响应。
[0010]在一些实施例中，所述当前状态包括正常状态和空闲状态，所述正常状态用于表征所述第一终端的已用带宽量大于或等于分配带宽量，所述空闲状态用于表征所述第一终端的已用带宽量小于分配带宽量；其中，响应于所述当前状态为正常状态，所述第二分配带宽量为所述已用带宽量和正常状态下的第一终端的可分配平均带宽中的较大值，所述正常状态下的第一终端的可分配平均带宽为正常状态下的第一终端的可用带宽与正常状态下的第一终端的数量的比值，所述正常状态下的第一终端的可用带宽为总带宽量与空闲状态下的第一终端的分配带宽量的差值；响应于所述当前状态为空闲状态，所述第二分配带宽量为所述已用带宽量。
[0011]第二方面，本专利技术实施例提供了一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法，适用于终端设备，所述方法包括：接收网关发送的第一分配响应，所述第一分配响应包括第一分配带宽量和分配状态；以及根据所述第一分配带宽量使用带宽；响应于已用带宽量与分配带宽量满足预定条件，确定当前状态；根据所述的当前状态和所述已用带宽量生成分配请求并向网关发送；接收所述网关发送的第二分配响应，所述第二分配响应包括第二分配带宽量和分配状态；根据所述第二分配带宽量使用带宽；以及将所述当前状态更新所述分配状态。
[0012]在一些实施例中，所述方法还包括：通过检测模块获取所述已用带宽量。
[0013]在一些实施例中，所述方法还包括：向网关发送入网请求；接收第三分配响应，所述第三分配响应包括第三分配带宽量和分配状态；以及根据所述第三分配带宽量使用带宽。
[0014]在一些实施例中，所述响应于已用带宽量与分配带宽量满足预定条件，确定当前状态包括：响应于所述已用带宽量大于或等于所述分配带宽量，确定所述当前状态为正常状态；以及响应于所述已用带宽量小于所述分配带宽量，确定所述当前状态为空闲状态；或响应于所述已用带宽量小于分配带宽量，且，已用带宽量与分配带宽量的差值满足预定条件，确定所述当前状态为空闲状态；其中，所述差值满足预定条件为所述差值大于预定带宽阈值，或，所述差值与所述分配带宽量的比例大于预定比例。
[0015]第三方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储计算机程序指令，其特征在于，所述计算机程序指令在被处理器执行时实现如第一方面和第二方面所述的方法。
[0016]第四方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器用于存储一条或多条计算机程序指令，其中，所述一条或多条计算机程序指令被所述处理器执行以实现如第一方面和第二方面所述的方法。
[0017]本专利技术实施例的技术方案通过在接收第一终端发送的分配请求后，根据第一终端的当前状态和已用带宽量为第一终端重新分配带宽，并生成第二分配响应向第一终端发送，以使得第一终端根据重新分配的第二分配带宽量和分配状态使用带宽。由此，可以根据终端设备对带宽的使用情况，对各个终端设备的带宽量进行动态调节，降低计算量，提高网络弹性、连接生存性和终端设备的性能。
附图说明
[0018]通过以下参照附图对本专利技术实施例的描述，本专利技术的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：图1是本专利技术实施例的通信系统的示意图；图2是本专利技术实施例的协议层的示意图；图3是本专利技术实施例的在初始状态下的带宽分配的流程图；图4是网关分配给空闲状态下终端设备的带宽动态调整的流程图；图5是网关分配给正常状态下终端设备的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于卫星通信的拥塞控制中间件实现方法，适用于网关，其特征在于，所述方法包括：在初始状态下，根据总带宽量和已接入所述网关的终端设备的数量确定各所述终端设备的第一分配带宽量；确定分配状态；根据所述第一分配带宽量和所述分配状态生成第一分配响应；以及向各所述终端设备发送所述第一分配响应；其中，所述第一分配带宽量为总带宽量与所述已接入所述网关的终端设备的数量的比值；接收第一终端发送的分配请求，所述第一终端为已接入所述网关的终端设备，所述分配请求包括所述第一终端的当前状态和已用带宽量，所述当前状态用于表征所述第一终端的获取的带宽使用率；根据所述当前状态和所述已用带宽量为所述第一终端分配带宽，并生成第二分配响应，所述第二分配响应包括第二分配带宽量和分配状态，所述分配状态用于表征所述网关指示终端设备的更新状态；以及向所述第一终端发送所述第二分配响应。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取瓶颈链路总带宽量，将所述瓶颈链路总带宽量确定为所述总带宽量；其中，所述获取瓶颈链路总带宽量为被设定的瓶颈链路总带宽量，或，自动检测瓶颈链路总带宽量。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：接收第二终端发送的入网请求，所述第二终端为未接入所述网关的终端设备；根据所述第一分配带宽量和未分配带宽量确定第三分配带宽量；确定分配状态；根据所述第三分配带宽量和所述分配状态生成第三分配响应；以及向所述第二终端发送所述第三分配响应。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当前状态包括正常状态和空闲状态，所述正常状态用于表征所述第一终端的已用带宽量大于或等于分配带宽量，所述空闲状态用于表征所述第一终端的已用带宽量小于分配带宽量；其中，响应于所述当前状态为正常状态，所述第二分配带宽量为所述已用带宽量和正常状态下的第一终端的可分配平均带宽中的较大值，所述正常状态下的第一终端的可分配平均带宽为正常状态下的第一终端的可用带宽与正常状态下的第一终端的数量的比值，所述正常状态下的第一终端的可用带宽为总...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐晓刚，张斌权，高丽娟，李海滨，杨华果，于凤坤，
申请(专利权)人：中国人民解放军战略支援部队航天工程大学，
类型：发明
国别省市：