衛(wèi)星移動網(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)星移動網(wǎng)絡(luò)資源也不例外，本文主要研究衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)資源的管理體系的設(shè)計與構(gòu)建。

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　　1引言

　　衛(wèi)星移動網(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、處理及分發(fā)能力，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點具有高度的復(fù)雜性、異構(gòu)性、動態(tài)性，并且網(wǎng)絡(luò)節(jié)點能量受限、可擴展性差，上述特點使衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)中各種網(wǎng)絡(luò)資源尤為珍貴。因此對衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)中的資源進行有效管理是非常必要的。

　　目前針對衛(wèi)星移動網(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)星移動網(wǎng)絡(luò)的管理體系結(jié)構(gòu)

　　衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)獨有的網(wǎng)絡(luò)運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，但復(fù)雜性要小的多。地面中心管理站能夠負責(zé)整個網(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)視各分站的運行狀態(tài)。地面分管理站負責(zé)采集網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的狀態(tài)信息，并將數(shù)據(jù)存儲在數(shù)據(jù)庫里以作為歷史數(shù)據(jù)進行分析，它是各衛(wèi)星節(jié)點的直接管理者，相對于管理中來說，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)星代理主要用來響應(yīng)管理站的操作以及負責(zé)更新其所屬的管理域。

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

　　3.1資源管理系統(tǒng)是通過對衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)中的資源進行統(tǒng)一和規(guī)范的信息描述，對網(wǎng)絡(luò)中資源利用狀況進行有效監(jiān)控，動態(tài)掌握資源信息，對資源進行合理分配，達到提高資源利用效率的目標。

　　資源管理各功能模塊的功能分別為：

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

　　②資源請求分析處理模塊：主要負責(zé)處理來自用戶或者相鄰管理域的資源申請請求，根據(jù)資源分配策略進行資源分配，并及時更新資源信息庫。

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

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

　　3.2資源登記：衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點處于不斷運動變化中，會從一個管理域跨到另一個管理域，可以通過動態(tài)注冊注銷機制實現(xiàn)對衛(wèi)星節(jié)點的不間斷管理。資源登記是指衛(wèi)星代理上的資源信息隨代理動態(tài)注冊注銷而動態(tài)地寫入或從資源信息庫中刪除的過程。分管理站管理域內(nèi)的衛(wèi)星代理注冊到此分管理站時，資源信息自動寫入分管理站的資源信息庫，當(dāng)代理從此分管理站注銷時，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按照事先約定的資源分配策略對網(wǎng)絡(luò)中的資源進行分配的過程。資源分配包括兩個過程：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)的大小進行排序，選擇資源時優(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)星逐個查找，然后根據(jù)不同的資源分配策略進行資源分配。

　　3.3.1衛(wèi)星選擇策略是用戶提交資源申請之后，管理站首先要根據(jù)用戶的申請條件進行衛(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。

　　用戶提交資源申請時，要對申請的資源的各項參數(shù)的權(quán)值進行初始化設(shè)置。權(quán)值反映了資源參數(shù)對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)是指不論申請哪種資源，都要設(shè)置;特有參數(shù)是指申請不同類型的資源時需要獨立考慮的參數(shù)。管理站根據(jù)用戶設(shè)置的參數(shù)計算管理域內(nèi)的衛(wèi)星的選擇系數(shù)，并按照由大到小的順序進行排序。

　　進行衛(wèi)星選擇時，管理站除了考慮用戶提交的各項資源選擇參數(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重要用戶的資源需求沒有得到滿足的情況，無法保證重要任務(wù)的完成。因此在最大最小公平準則的基礎(chǔ)上結(jié)合用戶優(yōu)先級，以此保證存在重要用戶時優(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)點是：

　　(1)保證了高優(yōu)先級用戶首先使用網(wǎng)絡(luò)資源，使得當(dāng)有重要用戶接入網(wǎng)絡(luò)時，不會因為低優(yōu)先級用戶占用了資源而無法保證重要用戶的資源需要。

　　(2)資源在相同優(yōu)先級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是：

　　通過資源分配過程可知，當(dāng)資源供給無法滿足每個用戶需求時，相同優(yōu)先級用戶中，資源需求較少的用戶會首先得到滿足，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

　　本文基于衛(wèi)星移動網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)管理體系結(jié)構(gòu)，提出了空間移動網(wǎng)資源管理的概念，設(shè)計了資源管理系統(tǒng)的功能模塊，并提出了資源信息隨衛(wèi)星代理動態(tài)注冊注銷的思想，然后對資源分配過程進行了描述。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將是資源分配策略的研究，設(shè)計出更加適合衛(wèi)星移動網(wǎng)絡(luò)的資源分配策略。

　　參考文獻

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