衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是寶貴的通信資源，任何資源都需要科學(xué)管理，衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源也不例外，本文主要研究衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)資源的管理體系的設(shè)計(jì)與構(gòu)建。

　　《通訊世界》由全球最大的信息出版公司美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)集團(tuán)(IDG)與我國(guó)知名的信息研究機(jī)構(gòu)中國(guó)科技信息研究所聯(lián)合出版。堅(jiān)持“集成世界強(qiáng)勢(shì)力量把握通信未來(lái)脈搏”的辦刊理念，以及資本、發(fā)行、采編和服務(wù)的國(guó)際化運(yùn)作。

　　1引言

　　衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)是綜合了軍民兩用的多種航天系統(tǒng)，具有自主的信息獲取、存儲(chǔ)、處理及分發(fā)能力，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)具有高度的復(fù)雜性、異構(gòu)性、動(dòng)態(tài)性，并且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)能量受限、可擴(kuò)展性差，上述特點(diǎn)使衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中各種網(wǎng)絡(luò)資源尤為珍貴。因此對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的資源進(jìn)行有效管理是非常必要的。

　　目前針對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的資源管理沒有給出明確的定義，為此，在衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)管理中加入了資源管理的內(nèi)容，以有效地管理網(wǎng)絡(luò)資源。

　　2衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的管理體系結(jié)構(gòu)

　　衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)獨(dú)有的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行特性和安全性要求排斥了完全集中和完全分布的管理體系，是一種基于動(dòng)態(tài)分層分域管理的管理體系，包含地面中心管理站、地面分管理站和衛(wèi)星代理(agent)等，采用集中管理與分布式自主管理相結(jié)合的方式。這種管理體系結(jié)構(gòu)具有分布式結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，但復(fù)雜性要小的多。地面中心管理站能夠負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的管理，但它不和具體設(shè)備直接交互而是通過地面分管理站訪問設(shè)備的信息，是網(wǎng)絡(luò)的集中控制中心，監(jiān)視各分站的運(yùn)行狀態(tài)。地面分管理站負(fù)責(zé)采集網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)信息，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)里以作為歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，它是各衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的直接管理者，相對(duì)于管理中來(lái)說，其管理規(guī)模有限，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模增加相應(yīng)的分管理站。衛(wèi)星代理主要用來(lái)響應(yīng)管理站的操作以及負(fù)責(zé)更新其所屬的管理域。

　　3衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的資源管理系統(tǒng)

　　3.1資源管理系統(tǒng)是通過對(duì)衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的資源進(jìn)行統(tǒng)一和規(guī)范的信息描述，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中資源利用狀況進(jìn)行有效監(jiān)控，動(dòng)態(tài)掌握資源信息，對(duì)資源進(jìn)行合理分配，達(dá)到提高資源利用效率的目標(biāo)。

　　資源管理各功能模塊的功能分別為：

　　①查詢請(qǐng)求處理模塊：處理用戶的資源查詢請(qǐng)求，根據(jù)用戶的查詢內(nèi)容從資源信息庫(kù)中查詢相應(yīng)的表。

　　②資源請(qǐng)求分析處理模塊：主要負(fù)責(zé)處理來(lái)自用戶或者相鄰管理域的資源申請(qǐng)請(qǐng)求，根據(jù)資源分配策略進(jìn)行資源分配，并及時(shí)更新資源信息庫(kù)。

　　③資源釋放請(qǐng)求處理模塊：該模塊負(fù)責(zé)接收用戶提交的資源釋放請(qǐng)求，釋放該用戶占用的資源，并更新資源信息庫(kù)。

　　④資源登記模塊：該模塊主要負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)代理注冊(cè)或從管理站注銷時(shí)該代理上的資源信息首次寫入或從資源信息庫(kù)中刪除的工作。

　　3.2資源登記：衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)處于不斷運(yùn)動(dòng)變化中，會(huì)從一個(gè)管理域跨到另一個(gè)管理域，可以通過動(dòng)態(tài)注冊(cè)注銷機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)衛(wèi)星節(jié)點(diǎn)的不間斷管理。資源登記是指衛(wèi)星代理上的資源信息隨代理動(dòng)態(tài)注冊(cè)注銷而動(dòng)態(tài)地寫入或從資源信息庫(kù)中刪除的過程。分管理站管理域內(nèi)的衛(wèi)星代理注冊(cè)到此分管理站時(shí)，資源信息自動(dòng)寫入分管理站的資源信息庫(kù)，當(dāng)代理從此分管理站注銷時(shí)，分管理站刪除此衛(wèi)星代理的資源信息。

　　3.3資源分配：是指管理站根據(jù)用戶提出的資源申請(qǐng)按照事先約定的資源分配策略對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的資源進(jìn)行分配的過程。資源分配包括兩個(gè)過程：衛(wèi)星選擇過程和資源選擇過程。管理站應(yīng)該首先根據(jù)用戶提交的資源請(qǐng)求參數(shù)權(quán)值選擇符合條件的衛(wèi)星，將這些衛(wèi)星按照資源類型的屬性權(quán)值計(jì)算衛(wèi)星的選擇系數(shù)，并將衛(wèi)星按照選擇系數(shù)的大小進(jìn)行排序，選擇資源時(shí)優(yōu)先選擇系數(shù)大的衛(wèi)星上的資源，若選擇系數(shù)大的衛(wèi)星不能滿足資源選擇條件，則按照選擇系數(shù)由大到小的順序?qū)πl(wèi)星逐個(gè)查找，然后根據(jù)不同的資源分配策略進(jìn)行資源分配。

　　3.3.1衛(wèi)星選擇策略是用戶提交資源申請(qǐng)之后，管理站首先要根據(jù)用戶的申請(qǐng)條件進(jìn)行衛(wèi)星選擇，衛(wèi)星選擇是資源分配的前提和基礎(chǔ)，并直接影響了資源選擇的優(yōu)劣。只有選擇到恰當(dāng)?shù)男l(wèi)星，選擇到的資源才有可能是全網(wǎng)范圍內(nèi)最優(yōu)的。

　　用戶提交資源申請(qǐng)時(shí)，要對(duì)申請(qǐng)的資源的各項(xiàng)參數(shù)的權(quán)值進(jìn)行初始化設(shè)置。權(quán)值反映了資源參數(shù)對(duì)用戶資源選擇的重要程度，如若用戶設(shè)置衛(wèi)星可靠參數(shù)的權(quán)值為0.5，衛(wèi)星安全參數(shù)的權(quán)值為0.1，則說明相比衛(wèi)星的安全性，用戶較看重衛(wèi)星的可靠性。不同類型的資源要設(shè)置的參數(shù)也可能不同。這些參數(shù)分為兩類：公有參數(shù)和特有參數(shù)。公有參數(shù)是指不論申請(qǐng)哪種資源，都要設(shè)置;特有參數(shù)是指申請(qǐng)不同類型的資源時(shí)需要獨(dú)立考慮的參數(shù)。管理站根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)計(jì)算管理域內(nèi)的衛(wèi)星的選擇系數(shù)，并按照由大到小的順序進(jìn)行排序。

　　進(jìn)行衛(wèi)星選擇時(shí)，管理站除了考慮用戶提交的各項(xiàng)資源選擇參數(shù)外，還要考慮管理域內(nèi)衛(wèi)星上的資源使用情況，通過定義資源擁擠參數(shù)來(lái)反映當(dāng)前管理域內(nèi)的資源使用情況。資源擁擠參數(shù)定義為當(dāng)前資源剩余量與資源申請(qǐng)量的比值。資源擁擠參數(shù)越小，表明當(dāng)前資源越為緊張。

　　3.3.2資源分配策略基于最大最小公平性原則，這種分配方法的缺點(diǎn)是資源需求少的用戶得到完全滿足，而資源需求多的用戶分配到的資源可能不能滿足基本需求。這就使得可能出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中存在重要用戶且資源需求較大時(shí)重要用戶的資源需求沒有得到滿足的情況，無(wú)法保證重要任務(wù)的完成。因此在最大最小公平準(zhǔn)則的基礎(chǔ)上結(jié)合用戶優(yōu)先級(jí)，以此保證存在重要用戶時(shí)優(yōu)先給他們分配資源，保證他們的資源需求，相同優(yōu)先級(jí)用戶之間的資源分配基于最大最小公平分配原則。

　　這種分配策略的優(yōu)點(diǎn)是：

　　(1)保證了高優(yōu)先級(jí)用戶首先使用網(wǎng)絡(luò)資源，使得當(dāng)有重要用戶接入網(wǎng)絡(luò)時(shí)，不會(huì)因?yàn)榈蛢?yōu)先級(jí)用戶占用了資源而無(wú)法保證重要用戶的資源需要。

　　(2)資源在相同優(yōu)先級(jí)的用戶之間得到了公平分配，資源分配的公平性得到了保證。

　　這種分配策略存在的缺點(diǎn)是：

　　通過資源分配過程可知，當(dāng)資源供給無(wú)法滿足每個(gè)用戶需求時(shí)，相同優(yōu)先級(jí)用戶中，資源需求較少的用戶會(huì)首先得到滿足，資源需求較大的用戶最終分到的資源與需求差額較大。

　　4結(jié)束語(yǔ)

　　本文基于衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)，提出了空間移動(dòng)網(wǎng)資源管理的概念，設(shè)計(jì)了資源管理系統(tǒng)的功能模塊，并提出了資源信息隨衛(wèi)星代理動(dòng)態(tài)注冊(cè)注銷的思想，然后對(duì)資源分配過程進(jìn)行了描述。從文中可以看出資源分配策略比較單一，因此今后的研究重點(diǎn)將是資源分配策略的研究，設(shè)計(jì)出更加適合衛(wèi)星移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的資源分配策略。

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