T/CAOE 58-2023 卫星海洋应急通信系统传输服务质量规范

ICS 33.060.30
CCS V80/89
团体标准
T/CAOE 58—2023
卫星海洋应急通信系统传输服务质量规范
Specification for transmission service quality of satellite marine emergencycommunication system
2023-06-26 发布2023-06-26 实施
中国海洋工程咨询协会发布

目次
前 言........................................................................... I
1 范围........................................................................... 1
2 规范性引用文件................................................................. 1
3 术语和定义..................................................................... 1
4 传输服务质量要求............................................................... 1
4.1 服务对象和业务类型........................................................... 1
4.1.1 服务对象................................................................... 1
4.1.2 业务类型................................................................... 1
4.2 传输服务质量总体要求......................................................... 1
5 传输服务质量框架............................................................... 2
5.1 传输服务质量服务模型......................................................... 2
5.2 传输服务质量服务等级协议..................................................... 2
6 传输服务质量保障机制........................................................... 2
6.1 终端及业务优先传输服务质量保障............................................... 2
6.2 终端MIR/CIR 功能保障......................................................... 3
6.3 云传输服务质量保障........................................................... 3
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I
前 言
本文件按照GB/T 1.1—2020《标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定起
草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。
本文件由中国海洋工程咨询协会提出并归口。
本文件起草单位：国家海洋信息中心、航天恒星科技有限公司、西安航天天绘数据技术有限公司。
本文件主要起草人：王权、金亮、袁丽、李元洁、陈旭琼。
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卫星海洋应急通信系统传输服务质量规范
1 范围
本文件规定了卫星海洋应急通信系统传输服务质量规范，内容包括传输服务质量要求、传输服务质
量框架和传输服务质量保障机制。
本文件适用于智慧海洋卫星应急通信系统的工程建设与运行维护。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，
仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本
文件。
YD/T 3218—2017 智能型通信网络云计算数据中心网络服务质量（Qos）管理要求
GB/T 36325-2018 信息技术云计算云服务级别协议基本要求
3 术语和定义
3.1
卫星通信信道资源Satellite communication channel resources
TDMA 系统中为时隙个数，FDMA 系统中为载波和带宽大小。
3.2
网络段network segment
卫星通信系统中基于自定义策略的内部网络分段。
3.3
卫星通信传输服务质量Quality of satellite communication transmission service
定义终端优先级/业务优先级和卫星信道资源分配保障策略。资源分配优先级，根据终端站优先级
和业务流优先级划分为不同权重的队列，根据权重比例分配信道资源，分为1 至16 级。
4 传输服务质量要求
4.1 服务对象和业务类型
4.1.1 服务对象
渔政管理、海洋开发、海洋运输、海洋综合感知、海洋工程建设、海洋科学考察、海上搜救等活动
的应急通信服务需求。
4.1.2 业务类型
语音通信、数据传输、视频会商、内容服务等通信业务。
4.2 传输服务质量总体要求
卫星海洋应急通信系统传输服务质量应满足以下传输服务质量要求。
a） 提供应急系统优先级保障机制：针对卫星海洋应急系统中不同的业务类型实现终端传输服务质
量业务和终端MIR（最大信息速率）/CIR（承诺信息速率）配置，保证各类业务的服务质量。
1) 支持业务优先级的传输服务质量保障，语音、视频、图片、文件等各类业务均支持传输服
务质量精细化优先级配置，配置等级不低于4 种。
2) 支持终端优先级传输服务质量保障，不同用户终端应设置不同传输服务质量等级，支持不
少于4 种终端传输服务质量优先级。
3) 支持终端优先级和业务优先级混合使用，通过精细化传输服务质量优先级权重划分，至少
支持16 种传输服务质量优先级保障。
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b） 支持云传输服务质量保障功能：卫星海洋应急通信网络支持云化功能，统筹多系统可用资源、
终端用户和业务类别，实现跨系统传输服务质量保障。
c） 传输服务质量可管理性：针对卫星海洋应急通信系统中不同的业务和用户需求，必要时根据业
务变化进行传输服务质量优先级修改。
5 传输服务质量框架
5.1 传输服务质量服务模型
在卫星海洋应急通信系统中，需要同时在系统中使用传输服务质量机制，本文件通过多种条件灵活
地对业务流进行分类，采用区分服务模型，实现可扩展的、状态无关的传输服务质量体系结构，具有层
次化结构和总体集中式控制策略，增强系统的灵活性与通用性。
5.2 传输服务质量服务等级协议
在卫星海洋应急通信系统中，根据优先级类型设置不同的容量等级，对应一个保证带宽和一个峰值
带宽，即MIR（动态变化的给定时刻的带宽资源上限）/CIR（终端站的最小分配带宽阈值）。传输服务
质量基于终端站优先级、终端站MIR最大值和网络负载情况为每个终端站实时计算瞬时MIR值。
网管中心在处理终端站的业务时，如果带宽出现争用情况，将首先检查站点的优先级，如果当前发
送业务的站点的优先级比较高，系统将自动缩减正在运行的其他低优先级站点的业务传输的带宽，释放
出带宽并分配给高优先级站点。
此外，终端站内部进一步划分业务流优先级，从高到低依次配置业务转发队列。
终端站进行业务传输时首先申请系统带宽资源，并根据所传输业务的动态变化更新带宽请求。在每
个带宽请求中包括终端站优先级、业务流优先级和CIR值。网管中心基于收到的所有终端站资源请求来
进行带宽资源分配。
传输服务质量保障资源配置时采取以下顺序：
a) 首先，为每个终端站的CBR（恒定比特率）和VOIP 业务分配资源；
b) 然后，根据终端站的最低信息速率CIR 分配资源；
c) 其他资源请求根据终端站优先级和业务流优先级划分为不同权重的队列，根据权重比例分配剩
余的资源，如图1 所示。
小站组1
所有CBR和VoIP带宽需求
所有CIR带宽需求
金牌小站
银牌小站
铜牌小站
铁牌小站
（尽力而为服务）
业务流优先级0
业务流优先级1
业务流优先级2
业务流优先级3
业务流优先级0
业务流优先级1
业务流优先级2
业务流优先级3
业务流优先级0
业务流优先级1
业务流优先级2
业务流优先级3
业务流优先级0
业务流优先级1
业务流优先级2
业务流优先级3
小站优先级业务流优先级权重
网管中心16条权重队列配置
金牌0 10
金牌1 35
金牌2 55
金牌3 75
银牌0 10
银牌1 30
银牌2 50
银牌3 70
铜牌0 10
铜牌1 25
铜牌2 45
铜牌3 65
铁牌0 10
铁牌1 20
铁牌2 40
铁牌3 60
小站组2
图1 资源分配优先级队列
6 传输服务质量保障机制
6.1 终端及业务优先传输服务质量保障
为实现业务的传输服务质量保障提供更高的灵活性，本文件采用队列调度机制，关联传输服务质量，
支持基于IP 五元组的业务分类及队列调度优先级配置，用户和业务都包含四个优先级，具体优先级级
别见表1 和表2。
表1 业务优先级权重
序号业务优先级权重值
1 最高8
2 高4
3 中2
4 低1
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表2 终端优先级权重
序号业务优先级权重值
1 最高9
2 高7
3 中4
4 低1
同时，卫星海洋应急通信系统在每一个传输服务质量属性队列后设计实现一组同优先级公平竞争队
列，用以满足TCP 业务及TCP 业务传输质量的需求，保证多个TCP 业务流在系统中的稳定传输。该队
列用来承载不同的TCP 业务连接，每一个新的TCP 连接的数据包将被随机分配到队列中，按照公平调
度的原则发送业务，保证相同优先级的TCP 连接业务可以在系统中稳定传输。
6.2 终端MIR/CIR 功能保障
在卫星海洋应急通信系统网管中心中，用户根据实际需求给每个用户终端（RCST）配置不同的
MIR 和CIR，根据用户配置实现带宽限制/保障策略。MIR/CIR 配置传输服务质量保障策略采用树形分
配结构，系统按照VNO（虚拟网络运营商）-> NS（网络段）->RCST（终端）的分配顺序根据MIR/CIR
配置进行信道资源的动态分配。首先，为每个VNO 分配其在各个NS 下的MIR/CIR 值，然后，在其分
配的基础之上基于站点优先级、终端站申请的业务优先级、MIR/CIR 等传输服务质量配置及系统信道
的资源情况进行资源动态分配。终端站MIR/CIR 分配策略采用树形结构，如图2 所示。
VNO
NS NS
RCST RCST ... RCST RCST
图2 终端站MIR/CIR 分配策略树形结构
当信道资源充足时，网管中心在满足各个VNO/RCST 的CIR 的基础上，将剩余的带宽资源结合站
点优先级、业务优先级以及CIR 配置按比例分配，并保障其分配到的实际带宽速率小于用户所配置的
MIR。
当信道资源紧张时，系统无法满足每个用户的CIR，则首先按照VNO 的CIR 配置按比例分配系统
总带宽至每个VNO，同一VNO 下的远端站结合站点优先级、业务优先级以及CIR 配置按比例分配所
属VNO 所获得的资源。
6.3 云传输服务质量保障
卫星海洋应急通信系统支持云传输服务质量保障功能，符合YD/T 3218—2017 智能型通信网络云
计算数据中心网络服务质量（传输服务质量）管理要求中第6 章的要求和GB/T 36325-2018 信息技术云
计算云服务级别协议基本要求，统筹多系统可用资源、终端用户和业务类别，实现跨系统传输服务质
量保障。
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图3 云传输服务质量架构
云传输服务质量保障（云化资源管理）功能管理整个卫星网络的全球带宽资源，包括多个点波束卫
星和区域波束卫星。通过将全球卫星网络中卫星的所有波束构建成一个统一的带宽池，基于多个波束允
许VNO 用户灵活创建各种带宽保障策略。
整个系统由网管中心和分布的各个信关站组成（见图3）。
a） 网管中心：负责规划每个VNO 用户的全球带宽保障策略，包括总带宽保障（CIR/MIR）、每个
波束下的带宽保障（CIR/MIR）及每个用户终端的带宽保障（CIR/MIR）等。结合各个信关站上报
的VNO 内每个网络段内所有终端的带宽申请量、终端速率等信息，实现动态调配VNO 在不同信
关站、不同卫星波束下的网络段入境资源和出境速率。
b） 信关站：收集本站内的各个VNO 内所有用户终端的带宽申请量、速率等信息并通过地面网络
上报给网管中心；接收其下发的各个VNO 的网络段带宽保障策略，基于该策略依据终端的优先级、
CIR/MIR 配置、申请量等进行终端的实际带宽分配；同时接收网管中心下发的VNO、网络段、终
端等的配置信息并执行。
对于多波束卫星系统，位置区与卫星波束之间动态映射，通过终端位置上报信息，对应到不同位置
区，实现位置区、终端、卫星波束之间的动态映射关系。当某波束资源不足时，通过对VNO 全网资源
使用情况进行资源调整和限速。即采用分层资源分配方法，将VNO 带宽进行各信关站各波束分解，根
据分解结果计算波束下VNO 组的带宽，完成终端的资源分配。
网管中心将根据各信关站上报的接入终端情况及终端资源申请历史情况，对各信关站内不同VNO
组的终端资源分配量进行预估和粗分配，并将该粗分配值下发给不同的信关站中，信关站中的网控单元
根据该粗分配值结合每个终端和业务优先级、MIR/CIR 配置策略进行精细化资源分配。
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图4 云传输服务质量资源管理分配示意图
具体分配（见图4）过程如下：
a） 网管中心创建VNO 并为该VNO 配置总的带宽保障（CIR/MIR）；
b） 网管中心为VNO 创建不同信关站内、不同卫星波束下的网络段带宽保障策略（CIR/MIR）；
c） 网管中心为VNO 创建网络段下各个终端的带宽保障策略（CIR/MIR）；
d） 网管中心获取信关站内的不同VNO 内不同网络段的接入终端带宽申请总量、终端资源申
请速率等信息；
e） 依据获取VNO 带宽保障策略、网络段内终端带宽申请总量和速率等信息，结合当前各个
波束内的可用带宽，通过带宽动态分配算法对VNO 内不同网络段的带宽需求进行粗分配并将
分配结果下发至各个信关站的网控；
f） 信关站内网控依据全球带宽管理下发的网络段带宽粗分配结果，结合各个终端的CIR/MIR
配置、带宽申请量等信息，对各个终端的入境和出境带宽资源进行精细化分配。