[发明专利]星载多通道多终端自适应调度方法和系统

说明书

本发明提供了一种星载多通道多终端自适应调度方法和系统，包括自适应生成二维路由表；根据优先级算法实时刷新各载荷链路的缓存数据量信息，并根据缓存数据量确定各载荷链路接受调度的优先级顺序；根据已经收到的有效数据使能和二维路由表，按照优先级顺序轮询调度各缓存中的输出数据；结合终端处理的载荷速率计算出组帧长度；验证接受调度数据总速率是否满足调度算法要求，若不满足调度算法速率要求，则发送错误标志，并自动更新二维路由表；对缓存中的输出数据进行自适应组帧并结合二维路由表将组帧后数据送至需求终端。本发明实现了多通道多终端的自由调度，降低了终端平均等待时间，提升了各载荷链路服务的公平性，可实现100％吞吐率设计。

技术领域

本发明涉及数据处理技术领域，具体地，涉及星载多通道多终端自适应调度方法和系统。

背景技术

随着卫星的载荷数据和传输规模越来越大，对星载存储器的存储容量，存储速率和信息的实时快速处理与定位提出了越来越高的要求。如何对多通道大容量的载荷数据进行灵活快速存储和智能检索，使卫星能够在有限的带宽限制下，传输最有价值的信息变的尤为重要。

新一代调度系统不仅需要更大的容量和更多的端口，而且对交换的延迟、吞吐率和公平性等性能也提出了更高的要求：1)需要能够同时处理(接收、缓存、转发)更多的端口数据；2)需要能够实现更高的端口速率；3)需要能够实现更短的链路数据交换延迟；4)需要能够自适应不同的载荷需求。但是，传统的调度方法很难满足上面的要求。其中，先来先服务调度方法，可能会导致一个数据流占用所有的缓存空间，从而使得其他链路数据的服务被拒绝。轮询调度方法需要对每条链路以轮询的方式进行服务，由于每条链路速度是不一致，从而导致各链路之间的不公平性。基于优先级的调度方法中，若是优先级确定下来就不能再对调度属性进行自主改变，灵活性差。可见，现有星载调度方法，在多路径多终端载荷数据处理中，存在灵活性、公平性方面的明显不足。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种星载多通道多终端自适应调度方法和系统。

根据本发明提供的一种星载多通道多终端自适应调度方法，包括：

步骤1：根据二维路由表指令自适应生成二维路由表；

步骤2：根据优先级指令计算各载荷链路的缓存数据量Bi，并根据所述缓存数据量Bi确定各载荷链路的优先级顺序Vi；

步骤3：根据各载荷链路上已经收到的有效数据使能Ai和所述二维路由表，按照优先级顺序，轮询调度各缓存中的输出数据；

步骤4：结合终端处理的载荷速率自适应计算出组帧长度；

步骤5：通过Ci和Di的大小验证终端需求各载荷链路在不同速率模式下的总输入速率是否满足调度算法的处理速率要求，若不满足，则发送错误标志，并自动更新二维路由表；其中，Ci表示通过数据终端输出接口将对应链路缓存中一帧有效载荷数据输出所需要的时间；Di表示在数据预处理后允许单链路缓存数据输出的最大时间；

步骤6：对缓存中的输出数据进行组帧，并结合所述二维路由表将组帧数据送至指定终端。

可选地，步骤1中自适应更新二维路由表是指根据终端的最大处理速度和所需处理通道带宽总和完成对二维路由表的动态更新；其中，所述终端最大处理速度是根据二维路由表所选择的终端允许输入数据的最大速率总和；终端所需处理通道带宽总和是根据二维路由表所选择的终端需要处理的所有载荷链路的带宽总和。

可选地，还包括：

若终端所需处理带宽总和小于终端最大处理速度，则执行二维路由表调度需求；

若终端所需处理带宽总和大于终端最大处理速度，则自动屏蔽掉最大速率的载荷数据，并自动更新二维路由表，同时发出速率错误标志，直到总带宽小于终端最大处理速度之后，执行调度需求。