[发明专利]一种基于业务和卫星信道特征的消息发送控制方法

说明书

本发明提供了一种基于业务和卫星信道特征的消息发送控制方法，对数据链业务和不同速率的卫星信道进行差异化处理，并综合利用卫星信道链路状态、网络状态等可用信息，有效避免信道拥塞，保证业务高效可靠地进行发送。本发明首先根据信道数量、速率和业务特征决定消息加入到不同队列中，并实时更新维护消息队列。其次按照先高后中再低、均匀接入的原则取出要发送的数据。最后评估各信道状态，综合确定出消息发送信道。本发明提出的综合利用业务特征和卫星信道多属性的消息发送控制方法，有效地满足数据链业务和卫星信道相适配的需求。此外，本发明所提出的方法已在实际工程上得到应用，性能达到研制要求。

技术领域

本发明涉及天基数据链信息处理技术领域，特别涉及多卫星链路中基于业务和信道特征的消息发送控制方法。

背景技术

天基数据链信息处理是对数据链信息进行加工、分类及转换处理，综合利用多种卫星信道资源，将数据链与卫星有效结合，实现数据链消息分发控制、消息协议与卫星信道的适配，满足天基数据链信息处理需求，提升星地一体化作战的能力。

天基数据链消息发送控制不仅需考虑数据链业务消息对可靠性和时效性的要求，还要考虑卫星信道特征及资源充分利用。针对这一处理能力需求，虽然当前已经有学者提出了多种解决方案，但是也有一些不足之处：首先，一些方法没有考虑数据链业务特征，并未对其进行差异化处理；其次，在消息发送控制时考虑了卫星信道链路质量，但没有从网络状态、资源利用、Qos保障等多维度研究发送控制策略；然后，一些方法还停留在理论研究阶段，工程上无法实现；最后，关于多种异构卫星信道消息发送控制方法尚未查阅到。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于业务和卫星信道特征的消息发送控制方法，能够满足数据链业务和多卫星信道适配的需求。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

(1)从规划文件中读取信道类型和个数；给每个信道建立高、中、低三种优先级队列；根据信道速率建立信道与整数值映射关系；当有新消息送达时，产生服从均匀分布的随机数，查询信道与随机整数值映射表选出将要加入的信道队列；

(2)将业务消息分成高、中、低优先级，网管类消息为高优先级，指控类消息为中优先级，周期类消息为低优先级，并依据消息类型将业务消息加入到对应优先级的队列中；当新业务消息为周期类消息，则遍历低优先级消息队列，如果低优先级消息队列中存在着同源消息，更新低优先级消息队列中已存在的同源消息内容，若不存在同源消息，则将新业务消息插入到低优先级消息队列末尾；当新业务消息为网管类消息时直接将新业务消息插入到高优先级消息队列末尾,当新业务消息为指控类消息时直接将新业务消息插入到中优先级消息队列末尾；

(3)高、中、低优先级对应三个连续的整数区间，当同类型信道发送周期到时，对每种信道做相同的处理；在整数区间中生成服从均匀分布的随机数，根据随机数决定发送消息的优先级；若选择发送的优先级为高时，则扫描高优先级消息队列，高优先级消息队列不为空则在消息生命周期有效时，取出最大排队时延的消息，同时删除过期消息；高优先级消息队列为空则按照先中优先级后低优先级的排序依次从中优先级消息队列和低优先级消息队列中，取出最大排队时延的消息；若选择发送的优先级为中时，中优先级消息队列不为空时处理同高优先级；中优先级消息队列为空时，查找顺序为先高优先级消息队列后低优先级消息队列；选择发送的优先级为低时，待低优先级消息队列为空时，首先查找高优先级消息队列再查找中优先级消息队列；

(4)当信道周期性或链路状态发生变化时，各信道上报链路状态、网络成员状态及流量控制报文，对其进行解析处理并建立在网成员各卫星信道状态信息链表；如果成员处于在网状态，且当前信道状态允许发送时，表示该信道可用；