一种实现负载均衡的分布式卫星通信网络管理系统
多路径传输技术研究综述
多路径传输技术研究综述1. 多路径传输技术研究综述随着无线通信技术的快速发展，多路径传输技术已经成为实现高效、可靠通信的关键手段。
多路径传输技术是指通过两条或两条以上的路径同时传输数据信号，以提高数据传输的鲁棒性和吞吐量。
在本综述中，我们将探讨多路径传输技术的研究现状和发展趋势。
多路径传输理论主要研究多路径传输系统中的信号干扰和噪声问题。
通过对多径信号的建模和分析，可以得出信道容量、误码率和信干比等关键性能指标。
这些指标为多路径传输系统的设计和优化提供了理论支持。
为了提高多路径传输系统的性能，研究者们提出了许多多路径传输算法。
这些算法包括：多径功率分配算法、多径定时同步算法和多径信道估计算法等。
这些算法在保证通信质量的前提下，实现了多路径传输系统的优化。
多路径传输系统的实现需要解决硬件和软件方面的挑战，在硬件方面，需要设计高性能的天线、射频前端和基带处理模块。
在软件方面，需要开发高效的信号处理算法和通信协议。
多路径传输系统的实现还需要考虑系统的兼容性、可扩展性和可靠性等因素。
多路径传输技术在许多领域具有广泛的应用前景，如卫星通信、无线局域网、车载网络和物联网等。
在卫星通信中，多路径传输技术可以提高信号的传输质量和可靠性；在无线局域网中，多路径传输技术可以实现多用户同时接入，提高网络容量；在车载网络中，多路径传输技术可以增强车辆间的通信能力，提高道路安全；在物联网中，多路径传输技术可以实现大量设备的互联互通，降低网络能耗。
多路径传输技术作为实现高效、可靠通信的关键手段，其研究和发展对于无线通信领域具有重要意义。
随着技术的不断进步和应用需求的增长，多路径传输技术将面临更多的挑战和机遇，值得我们继续关注和研究。
1.1 多路径传输技术概述多路径传输技术是一种在无线通信系统中实现高效数据传输的方法。
它通过在多个信道上同时发送和接收数据包，以提高数据传输速率和系统容量。
多路径传输技术的核心思想是利用无线信道的特性，如时变性、空间特性等，实现数据的快速传输。
卫星通信系统的链路建立与连接管理指南
卫星通信系统的链路建立与连接管理指南随着科技的不断进步和人类对信息传输需求的不断增加，卫星通信系统成为了全球范围内最重要的通信方式之一。
而在卫星通信系统中，链路建立与连接管理是确保通信质量和正常运行的关键。
一、卫星通信系统链路建立链路建立是卫星通信系统中的第一步，它是指建立起卫星终端与卫星之间的通信连接。
以下是在链路建立过程中需要注意的几个关键环节：1. 频段与天线选择：在建立链路之前，需要选择适当的频段和天线，以实现对所需通信的覆盖范围，提高通信质量。
同时，需要考虑频段的合法性和以往的经验数据。
2. 发射与接收参数设置：在链路建立的过程中，需要根据通信需求设置发射与接收的参数。
如发射功率与接收灵敏度等，以确保信号传输的可靠性与稳定性。
3. 发射与卫星的对接：在完成前两步后，需要将信号通过特定的方式传输到卫星上。
这需要确保发射与卫星的对接能够保证信号传输的准确性和稳定性。
4. 卫星与接收端的对接：最后，卫星上的信号需要在接收端进行接收和处理。
这里需要注意接收端的处理能力和对应的设备配备，以确保信号能够准确传输到指定地点。
二、卫星通信系统连接管理链路建立后，连接管理是确保通信系统正常运行和提高通信效率的关键环节。
以下是连接管理中需要注意的几个方面：1. 连接的稳定性与可靠性：在实际通信中，连接的稳定性和可靠性是确保通信质量的基础。
管理者需要定期检查和维护连接，保证其正常运行。
2. 连接容量与负载均衡：随着通信需求的增加，连接的容量也需要增加。
管理者需要根据实际需求优化连接容量，并进行负载均衡，以提高通信系统的效率。
3. 连接的优化与调整：卫星通信系统往往需要应对不同的应用场景和需求。
管理者需要根据实际情况对连接进行调整和优化，以满足不同用户的需求。
4. 安全与隐私保护：在卫星通信系统中，安全与隐私保护是至关重要的。
管理者需要采取相应的措施，确保通信过程中的信息不受到非法侵入和泄露。
5. 故障检测与修复：连接出现故障是不可避免的，管理者需要建立相应的故障检测机制，并及时修复故障，以保证通信系统的连续性和可用性。
新一代SIPDS系统介
新一代SIPDS系统介绍一、背景随着经济的发展，民航空中交通日渐繁忙，空中交通管制逐渐由程序管制过渡至雷达管制，面对巨大的航班量，管制员需要更多的信息提前制定指挥预案，帮助决策，确保飞行安全。
管制员日常指挥中需要的信息主要包括：雷达信息（用于实时显示航空器飞行动态）、指挥信息（用于地空间，管制区之间，席位之间传递和回馈各类指挥指令）、气象信息（有关飞行的各类气象信息）、航行情报（有关飞行的机场、航路、导航设施设备及变化信息）、其它信息（用于辅助管制指挥的其它信息）。
其中雷达信息、指挥信息为管制指挥中最重要信息，一般由管制专业系统实现，其它信息为辅助信息分别由气象部门、航行情报部门、机场、航空公司所建设的各类子系统提供。
由于指挥航空器有序运行，需要各类信息的汇总、分析、决策，形成指挥指令下达给机组，管制员希望在工作中能够获得最多、最全、最新的各类有关信息，矛盾的是大量的信息由各个子系统实现，且随着部门的发展，子系统越来越多，实现功能越来越精细，不可能在空间有限的管制席位上架设众多的子系统终端，这样几乎是无法实现的，同时也会造成信息显示的混乱，及子系统终端操作的混乱。
空管综合信息处理及显示系统（简称SIPDS）,作为管制信息综合显示平台开始应用于管制指挥辅助决策，在欧美发达国家，已成为管制席位标准配置。
国内于2009年由民航数据公司主导，编写并发布了《空管综合信息处理及显示系统行业标准》（MH/T 4026-2009），该标准制定后，民航数据公司分别在北京、上海、广州三大区管中心实施了SIPDS系统一、二期建设（内容介绍：/index.php?option=com_content&view=ar ticle&id=61&Itemid=212）。
二、新一代SIPDS系统早在2003年昆明空管中心已着手研制SIPDS系统，2005年第一代SIPDS系统应用于昆明空管中心管制指挥辅助决策，系统强调气象信息的综合显示，2005年以后不断升级先后加入航行情报信息、飞行流量信息、航行管制信息，为2009年制定SIPDS行业标准提供了范例。
SkyWAN宽带VSAT系统+-+IDU+7000系列简介(9[1].3)
![SkyWAN宽带VSAT系统+-+IDU+7000系列简介(9[1].3)](https://img.taocdn.com/s3/m/73dbd739bd64783e09122b8c.png)
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SkyWAN® BOD动态带宽按需分配(2)
在SkyWAN®网络中可以设置多个主站，彼此间形成异地备份。当主用主站失效 时，备用主站可自动接管主站功能，保持网络继续运行，从而大大提高网络的可 用性和可靠性。此外，在SkyWAN®网络中还可设置多个NMS网络管理系统，以 提供分级管理、分区管理和异地备份等功能。
SkyWAN® IDU 2570 SkyWAN® IDU 2570 只有 2U高，其性能与IDU 7000 全面兼容并提供完全相同的 用户接口。IDU 2570 的缺省配置为星状网，通过简单升级即可支持全网状网。 当网络结构为星状网或用户希望节省机架空 间时，IDU 2570 可谓理想之选。通过配合使 用诺达公司的RFT 5000 系列高功率ODU， IDU 2570 能够用于卫星覆盖较弱地区或支持 更高数据速率的回传信道。
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SkyWAN® 新一代卫星网络
SkyWAN® IDU 7000 技术指标(续)
室外单元(ODU) Ku 频段
C 频段
电源
网络管理系统(NMS) NMS 平台 NMS 布局 IDU 管理接口
开通管理器(Line-up Manager)
NMS 及站点安全
电气和机械 尺寸 SkyWAN® IDU 7000
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SkyWAN® 新一代卫星网络
某一节点进行通信。而星状模式远端站还可升级支持网状网通信，不同站型可在 同一网络中一起运行。
IDU 2570
备用主控站
IDU 7000
主站/主控站
iDirect方案及产品介绍
一. iDirect卫星系统架构介绍iDirect卫星系统是业界唯一从底层设计完全支持IP的双向卫星通信系统。
在下行载波（或主站出向载波）上iDirect采用的简洁、高效的HDLC封装方式（如同地面网络的Cisco路由器），形成一个基于TDM的SCPC载波。
在小站上行载波上，iDirect使用专利的确定性TDMA访问方案（D-TDMA，Deterministic-TDMA），以带宽高效利用的方式来快速响应小站的带宽分配请求。
区别于其它卫星系统，iDirect系统集成度高，各种功能全面内置（如TCP/HTTP加速、Qos保障、加密等）。
同时iDirect系统提供一站式、功能全面的网络管理系统，方便用户对网络的管理与使用。
iDirect允许在单个主站机箱支持多个输入/输出载波，可以同时连接多达5颗不同的卫星、或5个不同的频段。
该体系结构使网络运营商节约大量的成本开销，无需多个主站设备的开支以支持多颗卫星。
iDirect同样的硬件/软件，只要作不同的参数设置，即可支持多种应用拓朴结构（星状、星状/网状、SCPC点到点），可以灵活组网以满足不同客户的要求。
其网状功能可以单跳实现小站之间的直接通信，大大缩短卫星时延，有效地保证话音/视频等实时业务的服务质量。
-iDirect系统非常适合于采用主站/小站星状网络结构、业务具有突发性的网络应用。
系统从底层设计来充分提高TCP/IP业务通过卫星传输的效率，可以提供高达98%的载荷效率，为用户及运营商获得更多的信息传输容量。
iDirect系统性能非常可靠，由于具有TPC编码，QPSK、8PSK等先进的编码和调制功能，即使使用口径相对较小的天线和低瓦数功放也能获得很好的通信效果，为用户节约了建站成本。
同时系统内置自动上行功率控制，可确保在恶劣天气下的系统正常工作。
1.1 iDirect主站构成iDirect主站支持网络数目、载波数、载波大小、转发器、卫星、带宽等方面的灵活调整。
高速公路“两客一危”管理系统
技术< TECHNOLOGYD O I : 10.13439/j .cnki .itsc .2021.02.017高速公路“两客一危”管理系统张海燕(广东飞达交通工程有限公司，广东广州510663)摘要：“两客一危”车辆的管控对于重大交通事敁的防控有着非常重要的意义。
随着我国经济的快速发展，交通运输量曰益增长，高速公路管理者需要一个精准、易用、稳定的“两客一危”管理系统。
本文介绍了一套针对高速公路运营的“两客一危”管理系统，并对其原理和架构做 了阐述。
关键词：两客一危；管理；系统；架构本文提出一套针对高速公路运营的“两客一危”管理系统。
系统使用的数据来自“两客一危”车载GPS 定时上报数据，这些 数据经过层层上报，最后汇总到数据中心。
系统从数据中心接入 这些数据，并从中筛选出高速管理者需要管理的高速路段行驶车 辆的数据，然后通过多沖渠道和方式向用户展示。
一、系统需解决的问题可靠地运行。
为解决上述问题，本系统采用高并发、负载均衡等技术解决 性能与可靠性的问题，可以稳定高效地接入并处理和筛选数据。
采用分布式和模块化等技术解决用户需求多样化的问题，将经过 筛选后的数据通过多种渠道、多沖途径、多沖形式提供给不同类 型用户，既可以给企业用户订阅做二次开发，也可以直接在PC 浏 览器、APP 、小程序上进行实时监控及历史轨迹等功能的展示。
实现数据接入和筛选功能，系统要面临以下问题。
(1)数据量大。
车载GPS 数据几十秒上报一次，而广东省 “两客一危”车辆就达到了百万级。
(2 )运算量大。
从广东全省的车辆上报数据中筛选出高速 路段上行驶的车辆，需要判断每一条上报消息中的GPS 坐标是否 在高速路段的电子围栏之内。
而一条高速路段的电子围栏往往有 数千个坐标点，因此每一条上报消息的运算量都比较大。
(3 )在信息化高度发展的今天如何解决用户多样化的需求。
(4 )有效节省硬件性能，降低对运行环境的要求。
(5)在数据量、运算量巨大的情况下，如何保证系统稳定二、系统架构及原理系统架构包含数据接入模块、处理模块、转发模块、数据存 储模块、接口服务模块。
LEO卫星网络海量遥感数据下行的负载均衡多径路由算法
LEO卫星网络海量遥感数据下行的负载均衡多径路由算法刘沛龙;陈宏宇;魏松杰;程浩;李帅;汪骏勇【摘要】LEO 卫星网络能够为各类用户提供全球无缝实时数据通信,近年来得到了快速发展.与此同时,空间数据源如遥感卫星的海量载荷数据下行体制依旧采用传统的存储转发方式,如果将此类卫星接入配有星间链路的LEO 卫星网络,可以有效提高空间任务数据的实时性.但是需要为这种应用需求设计专门的卫星网络负载均衡路由算法.针对视频卫星实时直播的应用场景,设计了一套并行链路不相交多径路由算法SPEMR.OPNET仿真结果表明SPEMR实现的多径方案的性能劣化指数为0.32,仅为TLR路由协议的32%,传统DSP方案的21%,具有相对更强的实时传输海量数据的能力.%LEO satellite networks can provide seamless real-time data communication for all kinds of users, which de-veloped rapidly in recent years. At the mean time, the massive payload data down-link system of space data sources, such as remote sensing satellites, still make use of traditional storage and forward mode. The real-time performance of space mission data will be improved effectively, if such satellites are connected to LEO satellite networks equipped with inter satellite links. However, it is necessary to design a specialized satellite network load balancing routing algorithm. Satellite parallel edge-disjoint multipath routing protocol (SPEMR) was designed for remote sensing satellite real-time down-link applications. OPNET simulation results indicate that the performance degradation index(DI) of the multipath scheme im-plemented by SPEMR is 0.32, which is only 32% of the TLR and 21% of the traditional DSP scheme.It is demonstrated that SPEMR has the better capability of transmitting massive data in real time.【期刊名称】《通信学报》【年(卷),期】2017(038)0z1【总页数】8页(P135-142)【关键词】LEO;卫星网络;多径;遥感;路由【作者】刘沛龙;陈宏宇;魏松杰;程浩;李帅;汪骏勇【作者单位】中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;上海微小卫星工程中心,上海 201203;中国科学院大学,北京 101407;上海微小卫星工程中心,上海 201203;南京理工大学计算机与工程学院,江苏南京 210094;南京理工大学计算机与工程学院,江苏南京 210094;南京理工大学计算机与工程学院,江苏南京210094;中国科学院上海微系统与信息技术研究所,上海 200050;上海微小卫星工程中心,上海 201203;中国科学院大学,北京 101407【正文语种】中文【中图分类】TN927众所周知，LEO（low earth orbit）卫星网络凭借其全球覆盖性、部署灵活性等诸多独特优势，在全球通信系统中一直是地面网络的有效补充[1]。
通信学院2012届本科毕业设计选题结果(学生)2要点
序号 学生姓名 30 吕书炜 31 魏鹏 579 刘丽 580 钱海涛 581 463 1030 553 997 311 32 343 589 862 1 233 927 774 712 85 501 77 844 845 846 847 杨泓艳 呼亚囡 郑勇 贺晓明 张准 曾佳林 邓华 龙昌位 吴先宽 陈飞鸿 李年勋 景杨 陈淼 王哓峰 何平 姚源 冯大川 张伟 程力 刘欢 钱昊 汪曼 学号 00 00 00 00 00 04020305 05020309 05020814 05020820 05310110 06010316 06010410 06310111 06610222 07010320 07010330 07010422 07010423 07010520 07020509 07020614 07020716 07020808 07020813 07020815 07310103 学生分类 电科 电科 电科 电科 电科 电子信息工程 电子信息工程 电子信息工程 信息工程 通信工程 通信工程 信息工程 重修 通信工程 通信工程 通信工程 通信工程 通信工程 电子信息工程 重修 电子信息 题目 基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计 基于MATLAB的FIR数字滤波器的设计 基于PDF拟合优度的冲激无线电超宽带（IR-UWB）接收机设计 基于PDF拟合优度的冲激无线电超宽带（IR-UWB）接收机设计 基于PDF拟合优度的冲激无线电超宽带（IR-UWB）接收机设计 基于虚拟化的服务组合节点映射机制研究 LDLC编译码算法及其仿真 机会网络直接传输路由协议研究 基于Matlab的IIR数字滤波器设计 基于小波变换的数字水印技术的研究 “数字通信原理”的Simuliink仿真教学系统设计 基于认知无线电的频谱感知技术的研究 基于EDA的电梯控制器的设计 用matlab设计低通滤波器 GPON在FTTx中的应用及设计 数据采集控制系统的设计 LTE网络中GTPv2的解码研究与实现 基于GPON的光纤接入网设计 基于p2p的即时通信软件设计 基于单片机的广告控制器程序设计 基于Matlab的正交幅度调制（QAM）的仿真 基于FPGA的相位差计的设计与实现 模拟信号数字化的仿真实现 PAM系统的最佳接收 QAM系统的性能分析 数字基带最佳传输系统的仿真实现 指导老师 曹建玲 曹建玲 申滨 申滨 申滨 刘媛妮 朱联祥 任智 周晓霞 李强 曹建玲 李云 谭钦红 张刚 包杰 雷芳 张治中 向劲松 韦世红 代少升 明艳 程方 于秀兰 于秀兰 于秀兰 于秀兰
卫讯卫星通信
1.1.1 卫星通信卫星通信具有覆盖面广、容量巨大、通信不受地理环境和气候条件的限制且信道稳定、通信质量好等特点。
尤其是Ku频段天线有着尺寸较小、车载安装容易、通信质量可靠等优点，在机动指挥通信中得以广泛应用。
VSAT卫星通信系统作为人防机动指挥平台多种通信手段中的重要一环，可以为人防系统提供多种可靠业务应用，如话音服务、视频会议、图像传输、文件传输、专网接入等。
1.1.1.1 卫星网络需求分析LINKWAY卫星通信系统含有一个网控中心站（使用运营商已建的网络）、16个固定远端站，以及16个车载小站的星状/网状混合型卫星通信网络。
根据用户要求对网络系统需求总结如下：⏹网络规模一个网控中心站（运营商已建）及32个远端小站，远端小站类型包括16个区县站及16个车载站。
⏹网络拓扑星状/网状混合网络拓扑，灵活可变的卫星单跳通信网，任何固定站和车载站以及车载站之间均可直接单跳通信。
⏹转发器频段Ku波段⏹设备接口具有以太网接口，支持视频、数据和话音等基于ＩＰ的多媒体传输。
⏹应用类型◆电视会议◆视频传输◆VOIP电话◆数据网络管理NMS动态带宽管理功能，具有QoS能力。
1.1.1.2 系统总体设计我们充分理解应急卫星通信系统建设的需求和目标，即：利用Ku波段的空间段为远端站与中心站之间的多媒体数据传输提供高速、可靠、高效和灵活的卫星通信信道。
设计推荐的卫星通信系统不仅必须完全满足需求书中提出的工程现期业务要求，还必须具有方便、灵活和经济地实现系统规模不断扩充、业务容量不断提高和种类不断增加的能力。
LINKWAY是一个多载波、多速率、时分多址（TDMA）的VSAT平台。
它能够为要求带宽灵活的按需分配的企业宽带联网应用提供无缝全网状连接。
LINKWAY 系统能够支持上千台配有小口径天线的低成本终端。
单跳连接是它的标准功能，无需使用昂贵的主站就可以实现。
建议的LINKWAY系统具有如下特点：LINKWAY 系统可以实现跳频和跳速LINKWAY 系统支持在一个网络中同时使用不同速率、不同频率的载波收发信息，使网络变得更加灵活。
力控HMI SCADA监控组态软件---eForcecon 2.0
力控HMI/SCADA监控组态软---eForcecon 2.0一、概述现代的生产企业由于面临着激烈的市场竞争，企业管理者迫切需要加强各地分散的企业集中生产管理，掌控全局，随着工业IT技术的快速发展，工厂的“数字化”的不断深入，企业面临着诸多如各种控制设备“数字化”通讯标准不统一、各种自动化监控软件、管理数据库系统软件规范不统一、各种企业“工厂模型”无参比的问题，这些问题已经成为制约企业信息化深入的瓶颈，为控制系统全集成及企业信息化带来了诸多问题，而为了加速企业信息的集成与后续的升级与维护，面向“服务”的平台及解决方案在企业信息化中发挥重大的关键作用，而如何解决企业在“工厂数字化”面临的诸多标准不统一是选择基础自动化平台是软件系统设计的关键，因此“数字化“工厂对生产息息相关的自动化软件平台的设计与研发提出了新的需求与挑战。
力控科技作为民族自动化平台软件的先驱者，在业界已经耕耘了十几年，多年来，通过对多个国内生产行业应用的不断的创新与求索来把握当前行业需求，对系列自动化平台软件采用了当前十几项先进的工业IT技术，率先于国内同行业内在专业与行业的结合上设计出了完全适合大规模生产行业定制的自动化平台软件，为民族产业的中国创造结出了丰硕的果实。
力控科技开发的自有知识产权的软件产品覆盖了企业综合自动化系统的各个角落，为解决企业生产信息化提供了诸多的解决方案与产品，力控ForceCon系列的自动化与信息化软件产品可为“数字化”工厂的“可视化”、仿真和信息分析与管理提供了有效的工具，可以完整的进行现实生产“世界”的虚拟与仿真，为工厂“模型化“提供基础海量数据平台，极大有效的保证了企业的高效、安全的进行综合生产管理与运营。
力控科技于2009年度推出的力控eForceCon系列自动化平台软件主要定位于国内高端自动化市场及应用，可以面向“数字化“工厂整体解决方案、大型SCADA调度系统、DCS控制系统应用，是企业信息化的有力生产监控数据处理平台，该产品是力控科技根据当前的自动化技术的发展趋势，结合了当前先进的IT技术，总结了多年的开发、实践经验和大量的用户需求而设计开发的高端自动化软件产品，是力控科技全体研发工程师集体智慧的结晶，该产品的推出使民族监控组态软件在大规模SCADA系统和DCS系统中的应用性能上真正的达到国际先进水平，是一个可以和国外同类高端软件相抗衡的民族工业产品。
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一种实现负载均衡的分布式卫星通信网络管理系统作者：高鑫孙艳峰来源：《硅谷》2014年第11期摘要随着网络技术和多媒体业务的发展，Internet节点不断接入甚小孔径终端（Very Small Aperture Terminal，VSAT）卫星通信网络，丰富了VSAT的业务类型。
然而传统VSAT通信网采用集中式网络管理结构，大量Internet节点的接入降低了VSAT通信网络性能。
针对这一问题，文章设计了一种分布式卫星通信网络管理方案。
本方案采用主从关系的分布式结构，包括一个主管理者和若干从管理者。
主管理者首先计算各VSAT节点的任务负载率，依据轮询比例公平调度算法为从管理者均衡分配任务，保证各从管理者承担近似相同的任务负载率，解决了传统NMS中单一管理者任务负载率过高的问题，极大提升了网络管理系统（Network Management System，NMS）的任务处理能力，保障了业务的实时性。
关键词网络管理；层次型分布式；负载均衡中图分类号：TN927 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）11-0036-02卫星通信[1]是指利用人造地球卫星作为空间中继站来转发无线电信号，在两个或多个地球站、宇宙站之间进行信息交换和信息传输的通信方式。
在20世纪80年代，VSAT卫星通信网的出现为大量专用卫星通信网络的发展创造了条件，开创了卫星通信应用发展的新局面。
此后，VSAT卫星通信网得到了快速发展，企业采用VSAT卫星通信网传输数据，作为地面电话和数据系统的一种替代方案。
到了20世纪末，随着社会科技、文化和经济以及计算机网络技术与通信技术的快速发展，Internet得到了飞跃式的发展，人们开始考虑将Internet接入VSAT 卫星通信网，将Internet的覆盖范围扩大至全球，标志着卫星通信网进入一个新时代。
在VSAT卫星通信网中，NMS是保证网络能够有效、可靠、安全、经济地提供服务的重要条件。
NMS[2]是整个网络的指挥控制中心，负责监测VSAT卫星通信网的运行状态，并依据实际需求和运行状态来调整相关VSAT网络节点的工作参数，以保证VSAT卫星通信网平稳、高效地运行。
在现代VSAT卫星通信网中，VSAT节点的数量不仅庞大，而且除了包括卫星通信专用的调制解调器之外，还包括路由器、交换机等数据通信设备，造成了传统集中式NMS工作负载增加。
为保证对VSAT节点状态信息的监控，必须延长轮询周期以处理更多实时请求任务和查询请求任务。
然而轮询周期的延长必然导致请求任务响应时间的加长，影响了管理任务的实效性，为VSAT卫星通信网NMS设计带来了新的挑战。
分布式NMS采用主从管理结构，主管理者将管理任务委托给从管理者，由从管理者来执行具体任务，降低单一管理者的负载，提升NMS的任务处理能力。
从管理者负责管理数据的采集、处理，并将处理结果上报至主管理者。
主管理者对处理结果进行汇总，并根据处理结果将所实施的管理指令通过从管理者传送至被管理对象。
主管理者应根据各个从管理者的处理能力，利用轮询比例公平调度策略[3]将管理任务均衡地分配至不同的从管理者，最大程度地利用各从管理者的处理能力。
分布式NMS以集群系统方式提高NMS处理能力与性能，缩短了VSAT用户对请求任务响应的等待时间。
1层次型分布式网络管理体系结构1）分布式网管管理系统的必要性。
国际标准化组织在ISO/IEC 7498-4所定义的NMS包括：故障管理、性能管理、配置管理、计费管理和安全管理，其具体功能如表1所示。
在构建NMS时，网络管理协议和网络管理体系结构是基本要素，其中管理协议规定管理者与被管理者之间消息传递方式，网络管理体系结构将执行管理的元素组合在一起的一系列规则。
以上两要素实现对网络资源的管理，保证NMS的通用性、可扩展性以及高效性。
表1网络管理功能描述管理内容功能描述故障管理故障采集、隔离与诊断；故障查询和统计计费管理设置费率，查询并生成账单配置管理修改被管理设备的工作参数，查询被管理设备的状态参数；开通和终止网络服务性能管理性能监测、分析和控制安全管理建立、删除和控制安全机制与安全相关信息和事件的发布；传统VSAT卫星通信网采用集中式管理体系结构。
这是一种由单一管理者完成所有管理任务的体系结构。
在该体系结构中，所有管理数据均利用简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol，SNMP）发送至NMS进行集中处理。
代理仅仅作为网络管理数据的采集者和对被管理对象施加控制指令的中间传递者。
该网络管理体系结构的优点在于：设计简单，容易实现，管理员便于实施对整个网络的灵活管理，适用于小型网络或者不频繁访问的有限的网络中。
随着VSAT卫星通信网规模的不断扩大，被管理VSAT节点和网络设备的数量将显著增加，管理数据也将显著增加，必然导致NMS负担过重，影响管理任务处理的实时性。
此外，SNMP占用较多的网络带宽资源，增加网络开销，有可能造成网络拥塞，甚至导致卫星通信网管理信道的瘫痪，无法直接应用于被管理对象数量较多的现代卫星通信网络。
因此，利用分布式体系结构设计面向大规模被管理VSAT节点的NMS迫在眉睫。
2）基于主从关系的分布式NMS。
分布式管理体系结构[4,5]是管理者将管理任务委托给其它的实体来执行管理。
由这些委托实体负责管理数据的采集、处理，并将处理结果上报至管理者。
管理者对管理结果进行汇总，并将根据管理结果所实施的管理指令通过这些委托实体传送至被管理对象。
基于主从关系的分布式体系结构实现简单，包括一个主管理者、多个从管理者。
从管理者直接与被管理VSAT节点交互管理数据，如图1所示。
从管理者承担双重角色：下层被管理对象的管理者和主管理者的代理。
因此，这些从管理者充当主管理者和被管理对象的中间媒介。
在分布式网络管理体系中，从管理者不仅是网络管理数据的采集者以及控制指令的传递者，还是具备管理功能的中间层管理者。
从管理者由主管理者委托管理任务，是主管理者的施动者，充当执行管理的角色。
因此，分布式网络管理体系结构减小网络传输的数据量，消除瓶颈，增加网络的可靠性和扩展性。
图1基于主从关系的分布式管理体系结构2基于任务的负载均衡技术在层次型网络管理体系结构中，管理任务采用垂直委派顺序来执行。
NMS首先执行管理任务的分类与分解，并将执行分类或分解之后的管理任务委派至相应的从管理者或通过远程方法调用（Remote Method Invocation，RMI）将代理发送至相应的从管理者。
从管理者根据所委派的任务对VSAT节点执行包括性能参数采集、状态轮询、配置入网轮询等在内的管理。
对于NMS来说，从管理者作为被管理节点的角色；而对于VSAT节点来说，从管理者作为管理节点的角色，VSAT节点作为被管理对象。
这样降低了顶层管理者的负担，增大了NMS的管理容量。
采用该机构，实现了网络管理的分布程度和系统实现复杂程度的折中，既具有管理的分布性，又降低了系统实现的复杂性，是一种对大规模复杂网络进行有效管理、增强实用性的解决方案。
在卫星网络中，每个VSAT节点具有不同数量的性能参数和状态参数，而每个VSAT节点具有不同的性能参数采集周期和状态参数轮询周期，其中，表示卫星网络中VSAT节点的数量。
性能参数和状态参数都是基于SNMP来完成采集。
因此，利用状态参数数量、性能参数数量、状态参数轮询周期和性能参数采集周期来衡量每个VSAT节点任务负载率。
（1）其中，表示利用SNMP协议采集单个参数所消耗的系统资源。
对于每个VSAT节点来说，状态参数的采集是按照固定周期来执行，采集状态参数的数量也固定不变。
而每个VSAT节点包括不同数量的性能参数，而每个VSAT节点性能参数的采集周期也不相同，因此每个VSAT节点的任务负载率取决于。
所以，顶层管理者在向从管理者委派任务之前需要评估每个VSAT节点的任务负载率。
然后通过轮询比例公平调度算法将管理任务均衡地分配至从管理者，使得每个从管理者承担近似相同的任务负载率。
通过采用轮询比例公平调度算法避免了SNMP流量集中于单一从管理者，造成单一从管理者负载过大，同时可以降低系统维护和硬件升级的成本，也有助于优化NMS的性能。
令表示管理任务集合，其中代表VSAT节点的管理任务；表示从管理者，表示从管理者承载的任务负载率，表示从管理者的数量。
管理任务分配的具体步骤如下。
1）利用式（1）评估每个管理任务的任务负载率，计算任务负载率和。
2）计算平均任务负载率，将其作为任务分配的门限值。
3）遍历管理任务集合，以编号升序顺序来分配管理任务；对于Agent（j），分配管理任务之后，如果小于，则继续对Agent（j）分配管理任务；否则开始对下一个Agent（j+1）分配管理任务。
3结论在VSAT卫星通信网中，NMS负责监测网络的运行状态，然后基于实际需求和运行状态来调整相关VSAT节点的工作参数。
本文利用主从关系的分布式体系结构来设计VSAT卫星通信网的NMS，以实现对网内更多VSAT节点的高效管理。
基于主从关系的NMS包括一个主管理者、多个从管理者。
从管理者负责从VSAT节点采集数据进行处理，并将处理结果上报至主管理者。
基于此结构，本文利用基于轮询比例公平调度算法来分配管理任务，首先统计每个VSAT节点的任务负载率，然后计算平均任务负载率作为分配门限值，以此门限值来将管理任务分配至从管理者，使得每个从管理者承担近似相同的任务负载率，解决单一管理者负载过大的问题，提升NMS的任务处理能力。
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