[發明專利]星載多通道多終端自適應調度方法和系統

在審

• 申請號: 201910971213.1
• 申請日: 2019-10-09
• 公開（公告）號: CN110691039A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 潘樂樂;任海;張風源;蔣志勝;章泉源;林閩佳
• 申請（專利權）人: 上海航天電子通訊設備研究所
• 主分類號: H04L12/863
• 分類號: H04L12/863;H04L12/865;H04L12/751;H04L1/00;H04B7/185
• 代理公司: 31236 上海漢聲知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡晶

本發明提供了一種星載多通道多終端自適應調度方法和系統，包括自適應生成二維路由表；根據優先級算法實時刷新各載荷鏈路的緩存數據量信息，并根據緩存數據量確定各載荷鏈路接受調度的優先級順序；根據已經收到的有效數據使能和二維路由表，按照優先級順序輪詢調度各緩存中的輸出數據；結合終端處理的載荷速率計算出組幀長度；驗證接受調度數據總速率是否滿足調度算法要求，若不滿足調度算法速率要求，則發送錯誤標志，并自動更新二維路由表；對緩存中的輸出數據進行自適應組幀并結合二維路由表將組幀后數據送至需求終端。本發明實現了多通道多終端的自由調度，降低了終端平均等待時間，提升了各載荷鏈路服務的公平性，可實現100％吞吐率設計。

技術領域

本發明涉及數據處理技術領域，具體地，涉及星載多通道多終端自適應調度方法和系統。

背景技術

隨著衛星的載荷數據和傳輸規模越來越大，對星載存儲器的存儲容量，存儲速率和信息的實時快速處理與定位提出了越來越高的要求。如何對多通道大容量的載荷數據進行靈活快速存儲和智能檢索，使衛星能夠在有限的帶寬限制下，傳輸最有價值的信息變的尤為重要。

新一代調度系統不僅需要更大的容量和更多的端口，而且對交換的延遲、吞吐率和公平性等性能也提出了更高的要求：1)需要能夠同時處理(接收、緩存、轉發)更多的端口數據；2)需要能夠實現更高的端口速率；3)需要能夠實現更短的鏈路數據交換延遲；4)需要能夠自適應不同的載荷需求。但是，傳統的調度方法很難滿足上面的要求。其中，先來先服務調度方法，可能會導致一個數據流占用所有的緩存空間，從而使得其他鏈路數據的服務被拒絕。輪詢調度方法需要對每條鏈路以輪詢的方式進行服務，由于每條鏈路速度是不一致，從而導致各鏈路之間的不公平性。基于優先級的調度方法中，若是優先級確定下來就不能再對調度屬性進行自主改變，靈活性差。可見，現有星載調度方法，在多路徑多終端載荷數據處理中，存在靈活性、公平性方面的明顯不足。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種星載多通道多終端自適應調度方法和系統。

根據本發明提供的一種星載多通道多終端自適應調度方法，包括：

步驟1：根據二維路由表指令自適應生成二維路由表；

步驟2：根據優先級指令計算各載荷鏈路的緩存數據量Bi，并根據所述緩存數據量Bi確定各載荷鏈路的優先級順序Vi；

步驟3：根據各載荷鏈路上已經收到的有效數據使能Ai和所述二維路由表，按照優先級順序，輪詢調度各緩存中的輸出數據；

步驟4：結合終端處理的載荷速率自適應計算出組幀長度；

步驟5：通過Ci和Di的大小驗證終端需求各載荷鏈路在不同速率模式下的總輸入速率是否滿足調度算法的處理速率要求，若不滿足，則發送錯誤標志，并自動更新二維路由表；其中，Ci表示通過數據終端輸出接口將對應鏈路緩存中一幀有效載荷數據輸出所需要的時間；Di表示在數據預處理后允許單鏈路緩存數據輸出的最大時間；

步驟6：對緩存中的輸出數據進行組幀，并結合所述二維路由表將組幀數據送至指定終端。

可選地，步驟1中自適應更新二維路由表是指根據終端的最大處理速度和所需處理通道帶寬總和完成對二維路由表的動態更新；其中，所述終端最大處理速度是根據二維路由表所選擇的終端允許輸入數據的最大速率總和；終端所需處理通道帶寬總和是根據二維路由表所選擇的終端需要處理的所有載荷鏈路的帶寬總和。

可選地，還包括：

若終端所需處理帶寬總和小于終端最大處理速度，則執行二維路由表調度需求；

若終端所需處理帶寬總和大于終端最大處理速度，則自動屏蔽掉最大速率的載荷數據，并自動更新二維路由表，同時發出速率錯誤標志，直到總帶寬小于終端最大處理速度之后，執行調度需求。