[發明專利]一種基于資源預留的中繼衛星系統資源調度方法

有效

• 申請號: 201710221987.3
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN106851749B
• 公開（公告）日: 2020-04-07
• 發明（設計）人: 鄧松峰;劉艷麗;田文波;張寧;沈霽;鄭璧青;張震;葉恒
• 申請（專利權）人: 上海航天測控通信研究所
• 主分類號: H04W28/26
• 分類號: H04W28/26;H04W72/12;H04B7/185
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

一種基于資源預留的中繼衛星系統資源調度方法，在預設條件下進行中繼衛星系統資源調度，具體包括步驟：判斷待調度業務集是否為空；若否，從待調度業務集中選取優先級最高的業務，并判斷選定的業務是突發業務還是常規業務；若選定的業務為突發業務，則對選定的業務進行調度，若選定的業務為常規業務，判斷可用資源集占總資源集的比例是否大于預設的資源預留率，若大于，則對選定的業務進行調度，否則，對選定的業務進行降級處理，繼續選取優先級最高的業務；對調度的業務進行資源匹配。通過資源預留機制，解決了突發業務快速調度的問題，可用于衛星網絡中大規模的動態資源調度問題，加快了調度的響應速度，并提高了資源的有效利用率。

技術領域

本發明涉及衛星通信技術領域，具體涉及一種基于資源預留的中繼衛星系統資源調度方法。

背景技術

隨著航空航天領域中對地觀測、軍事偵察以及深空探測等技術的不斷發展, 中繼衛星數據傳輸呈現了大容量、高速率以及多樣化中繼任務的特點,衛星資源優化調度問題愈凸顯迫切和重要。在眾多測控業務需求中，對快速響應有著較高要求的突發業務占到很大比重，如何在保障大規模用戶航天器的跟蹤、測控與數據中繼需求的條件下同時保障突發業務的快速響應要求對中繼衛星系統合理且快速的資源調度提出了挑戰。

目前，根據國內外文獻資料，現有中繼衛星系統任務調度研究的主要對象是預約式任務。有學者將約束規劃模型應用于中繼衛星任務調度，建立了約束滿足規劃(CSP)模型，在滿足任務之間邏輯約束條件下，采用優先級高低作為資源競爭時的分配依據，但僅針對單個空間目標的復雜任務調度。鄭偉等統籌考慮了中繼衛星S和Ka頻段服務鏈路，利用時間窗口的沖突檢測分配鏈路資源，但由于遺傳算法求解問題的收斂速度慢，僅適用于任務數量較少的情況。有學者提出一種六元法對任務進行分解，利用優先級高低作為資源分配依據，但僅解決單個中繼衛星的任務調度。SW Cheng等提出一種任務調度框架，將中繼衛星的任務進一步分解為持續時間更短的子任務集合，但僅針對單個空間目標的可分解任務調度。上述預約式任務調度的研究均沒有考慮空間任務的突發特性，因此需要研發一種能夠及時調度突發業務且計算簡單的中繼衛星系統資源調度方法。

發明內容

針對中繼衛星系統中的資源調度問題，本申請提供一種基于資源預留的中繼衛星系統資源調度方法，包括步驟：

判斷待調度業務集是否為空；

若否，從待調度業務集中選取優先級最高的業務，并判斷選定的業務是否為突發業務；

若選定的業務為突發業務，則對選定的業務進行調度，否則，判斷可用資源集占總資源集的比例是否大于預設的資源預留率，若大于，則對選定的業務進行調度，否則，對選定的業務進行降級處理，并返回待調度業務集中繼續選取優先級最高的業務；

對調度的業務進行資源匹配。

一種實施例中，判斷選定的業務是否為突發業務的步驟是：判斷選定的業務的截止時間是否在預設的突發時間限內，若是，選定的業務為突發業務，否則為常規業務。

一種實施例中，從待調度業務集中選取優先級最高的業務之前，還包括判斷相同最高優先級的業務的個數是否為多個，若是，在多個相同最高優先級的業務中選取截止時間最早的業務。

一種實施例中，對調度的業務進行資源匹配的步驟是：

從可用資源集中選取出符合業務要求時間段及鏈路速率的擁有最早開始時間的資源匹配給調度的業務；

從可用資源集中移除該段資源并將其加入已占用資源集；

將調度的業務從待調度業務集中移除并加入已安排業務集。

一種實施例中，若對調度的業務進行資源匹配失敗，還包括步驟：根據優先級低高的原則，對調度業務所需時間段上占用的業務進行資源的重新匹配，調整業務的資源占用情況，將調整后的空閑資源匹配給調度的業務。