[发明专利]一种天基数据链星载消息调度方法及装置

说明书

本发明提供一种天基数据链星载消息调度方法及装置，属于天基数据链领域，所述方法包括：接收天基数据链星载消息，并根据所述消息的应用优先级将所述消息排入不同的队列；根据接收到的各所述消息的服务类型确定消息对应的提取顺序和待分配资源；按照确定的提取顺序，提取各所述队列中同一所述服务类型的消息；根据确定的待分配资源，调度提取的消息。本发明实现对各队列中的各种类别消息的兼顾处理，既提高了信道的利用率，又提高了队列间的公平性，提高了网络的整体服务能力。

技术领域

本发明的一种天基数据链星载消息调度方法及装置，属于天基数据链技术领域。

背景技术

相关的针对数据链的消息调度方法通常包括以下几种：

(1)地面传统数据链的消息调度方法：在地面传统数据链中，端机间是对等的组成结构，各端机在规划时分配的独占时隙上发送消息，其形式为广播，其余端机均可以收到该端机发送的消息。在这种方式中，端机间没有自主的消息调度，消息的发送时机及发送周期是通过预先的任务规划完成的。对于单个端机，消息是按照先进先出的方式发送的，即FIFO；

(2)战术数据链动态轮询调度算法：战术数据链动态轮询调度算法在不增加网络开销的情况下，通过动态预测所有从属站的报文队列长度，每次仅对具有最长报文队列长度的从属站进行轮询，减少对没有数据发送从属站的轮询次数，进而提高信道利用率。此外，算法还充分考虑到所有从属站报文的实时性，在每个从属站中对到达的报文按照优先级进行排序，同时，在给从属站分配传输时隙时，充分考虑其他站点的时延要求，保证所有从属站的消息时延都在要求范围内；这种方法和传统数据链预先设定轮询次序固定不变的方式相比，具有了很好的灵活性，信道利用率得到了提高，传输时延也得到了保障；

(3)优先级队列PQ调度算法：PQ(Priority Queue)是FIFO的一个简单的变种，可以为不同优先级的服务提供一种相对简单的调度方法，其特点是根据队列的优先级来决定转发的优先顺序。其工作原理为：在队列调度时，PQ按照优先级高低调度转发各队列中的数据包，当高优先级队列为空时，才转发低优先级队列中的数据包，这样依次进行各队列中数据包的调度转发；

(4)轮询调度RR算法：轮询(Round Robin)是在队列间依次调度的方法，这种方法按照一定的调度规则顺序对队列进行轮询调度，空队列则被跳过，调度器总是顺序地移动到下一个有待转发数据包的队列，一次调度只转发一个数据包，在某种程度上保证了不同队列间“平等”地使用网络带宽资源，避免了“饿死”情况的发生；

(5)WRR调度算法：WRR(Weighed Round Robin)调度算法是RR算法的扩展，其基本思想是给每一个子队列分配一个权值，同时也为每个队列维护一个计数器，每次轮询调度时，将按照事先规定的调度顺序对各个队列进行轮询调度，同时允许计数器为非零的队列发送一个数据包，直到该队列的计数器为零时调度下一个队列。

上述第(1)种方法调度不灵活、信道利用率低；第(2)种方法中数据链控制站基于预测来控制所有从属站数据发送时机；第(3)种方法中如果系统中长期存在高优先级的数据包，则低优先级的数据包会由于长时间得到不服务而“饿死”，严重影响了队列间的公平性，大大降低了网络的整体服务性能；第(4)种方法中，由于数据包的长度不固定，队列中长数据包可能比短数据包得到更多的带宽资源和服务，队列间的“公平性”在一定程度上受到了限制，进而，时延、时延抖动等性能也得不到保证，该方法无法兼顾各类消息；第(5)种方法缺少对消息各类特性的兼顾。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明提供了一种天基数据链星载消息调度方法及装置，以兼顾处理各队列中的不同类别的数据，提高了队列间的公平性。

为实现上述发明目的，本发明提供如下技术方案：

一种天基数据链星载消息调度方法，包括：

接收天基数据链星载消息，并根据所述消息的应用优先级将所述消息排入不同的队列；