[發明專利]一種低時延業務天基計算方法

在審

• 申請號: 202110987485.8
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113938176A
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 楊旭;方海;趙揚;高媛;陳顯舟;成章博;李聰
• 申請（專利權）人: 西安空間無線電技術研究所
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04W28/08;H04W28/20;H04W84/18
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 張輝

1.一種低時延業務天基計算方法，其特征在于步驟如下：

1)設任務源節點衛星S_s的待傳輸處理任務為任務T(D，R)，其中D為任務T待處理的輸入數據，R為任務T處理后的輸出數據；將T分解為多個并行子任務，當T的各個子任務均完成時，則任務T完成；

2)低軌網絡中每顆衛星周期性向高軌衛星上報自身的網絡狀態，高軌衛星周期性廣播低軌衛星網絡狀態；

低軌網絡每顆衛星具有軌內前后2條、軌間左右2條共4條星間鏈路，第i個衛星S_i上報內容包括四條星間鏈路的可用帶寬集合B_i Mbps以及當前自身可用計算資源Mflops；B_i＝{B_i,1,B_i,2,B_i,3,B_i,4}，其中B_i,1為第i個衛星S_i的第一條星間鏈路的可用帶寬，B_i,2為第i個衛星S_i的第二條星間鏈路的可用帶寬，B_i,3為第i個衛星S_i的第三條星間鏈路的可用帶寬，B_i,4為第i個衛星S_i的第四條星間鏈路的可用帶寬；

3)根據低軌衛星網絡狀態確定候選傳輸路徑節點集合，根據步驟1)分解的子任務及子任務屬性，對子任務進行排序，然后按排序在候選傳輸路徑節點集合上對子任務進行編排，將子任務映射到對應的衛星節點上；

4)根據編排結果，將子任務待處理的輸入數據發送至相應衛星節點，衛星節點根據子任務計算要求加載處理程序，對接收的子任務數據進行處理并將處理結果發送至目標節點，處理結果設置為高優先級業務，通過預留帶寬發送；

5)每個子任務正確執行后反饋給任務源節點，對于執行失敗的任務，由任務源節點重新分配傳輸計算過程，直至計算結果正確，所有子任務正確執行后在目標節點匯聚，完成整個任務的傳輸計算。

2.根據權利要求1所述的一種低時延業務天基計算方法，其特征在于，所述步驟3)中，按照如下方法對子任務進行排序：

設第j個子任務的排序因子為λ_j，

取λ_j＝size(D_j)/size(D_max)-c_{task_j}/c_max，其中D_j為第j個子任務待處理的輸入數據，size(D_j)為第j個子任務待處理的輸入數據大小，D_max為子任務集合中待處理的輸入數據大小最大的子任務對應的待處理輸入數據，c_{task_j}為處理第j個子任務所需的計算量，c_max為子任務集合中所需計算量最大的子任務的計算量，λ_j為任務排序因子；

按照排序因子從大到小對每個子任務排序。

3.根據權利要求1所述的一種低時延業務天基計算方法，其特征在于，所述步驟3)中，確定候選傳輸路徑節點集合的方法如下：

將低軌衛星網絡抽象為2維mesh網絡，從任務源節點S_s到目標節點S_d的最少跳數路徑集合中包含的所有節點構成候選傳輸路徑節點集合，集合中節點總個數為L。