[发明专利]一种卫星通信系统出站资源优化管理方法

说明书

本发明公开了一种卫星通信系统出站资源优化管理方法，包括数据优先级管理和出站链路资源调度，数据优先级管理包括优先级队列的创建、各优先级队列权重的分配、对用户数据优先级的判断，出站链路资源调度包括优先级队列数据提取、链路选择、数据分帧处理以及帧数据存储。能够根据用户数据的优先级和出站链路资源状态的动态变化调整出站链路的资源分配策略，从而保证系统能够高性能运转，最大程度的增加系统使用率，在行业需求与用户数量快速增长的趋势下，提供高质量的通信服务。本发明对于在大量用户数据的情况下，如何平衡卫星链路资源、服务请求优先级，在尽量短的时间内为用户提供更优质快捷的服务有着重要意义。

技术领域

本发明涉及卫星通信算法领域，具体的涉及一种卫星通信系统出站资源优化管理方法。

背景技术

卫星通信系统指由地面中心站收发信号，以卫星作为中继，从而达到中心站与中心站、手持终端与手持终端、中心站与手持终端之间的通信。其主要目的是实现对地面的“无缝隙”覆盖，目前被广泛应用于航海海空、港口交通检测、水文监测、灾难救援及测报等多个领域。随着卫星通信成本的逐步降低，各行业对于卫星通信的需求增加，5G时代的到来等，卫星通信以及全球天地一体化的概念必将成为今后通信发展的新趋势。

为了适应日益增加的行业需求与用户数量，为了能够以更高的效率服务用户，卫星通信系统也在逐步发展壮大，通过多颗卫星、每颗卫星多条链路对系统进行增强与扩容。同时由于用户数量的增加，系统的负载也越来越大。由于受到大量的用户数据、不同服务的优先级高低，以及每个用户可使用的卫星链路等众多因素的影响，往往会因为没有使用适当的出站资源优化管理方法，从而导致出站数据响应时间过长，无法达到既定指标，或者因为对于各个链路使用情况判断的不足，导致部分链路数据拥堵，而另一部分链路却又十分空闲，无法充分的利用卫星资源。此时就需要通过出站资源优化管理来保证系统稳定高效的运行。

目前普遍的做法是通过业务优先级排队算法来进行解决，此种方法的原理是先处理高优先级队列中的数据，只有当高优先级队列处理完成后，才为低优先级数据服务，并且在发送长帧(多帧出站)时，必须采用固定链路的方式进行出站。这种调度算法虽然简单易行，但没有考虑其他因素对系统整体性能所造成的影响，包括链路状态、业务类型、用户类型、系统时延要求等。在大量用户并发的时候会造成系统资源分配不均的问题，严重时还可能会产生链路数据挤压，出站排队堵塞，从而使低优先级数据无法按照规定的响应时间及时出站的问题。那么在大量用户数据入站的情况下，如何平衡卫星链路资源与服务请求优先级，如何在尽量短的时间内为用户提供更优质快捷的服务，是地面中心站急需解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种卫星通信系统出站资源优化管理方法，能够平衡卫星链路资源与服务请求优先级，在尽量短的时间内为用户提供更优质快捷的服务。

根据本发明实施例的一种卫星通信系统出站资源优化管理方法，包括：数据优先级管理和出站链路资源调度两部分。

数据优先级管理的具体步骤为：

S1、创建优先级队列：中心站根据目前已知的用户级别和数据业务类型，在系统中开辟出固定的优先级队列，将接收到的入站数据按照优先级进行划分并存储；

S2、各优先级队列权重的分配：对已创建好的优先级队列，根据优先从高至低依次分配权重值，如系统创建了优先级高、中、低三个队列，可以根据实际情况按照优先级从高至低将队列分配权重值依次为20、10、5，该权重值即为后续步骤中从此队列中每次获取数据数量的依据。

S3、用户数据优先级的判断及存储：接收到用户数据后，根据用户级别和数据业务类型综合判断出数据的优先级别，并将数据按优先级存入预先创建好的优先级队列；

出站链路资源调度的具体步骤为：

S4、优先级队列数据提取：从已经创建好的优先级队列中，按照已分配好的队列权重进行数据提取；