[发明专利]一种AOS的虚拟信道动态调度方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种虚拟信道动态调度方法，具体涉及一种高级在轨系统（AOS）的虚拟信道动态调度方法，属于通信技术领域。

背景技术

虚拟信道（VC）是建立在一个物理信道上的多个并行的“虚拟”通路，利用虚拟信道机制，一个物理信道可以被多个不同业务的用户共享。各个虚拟信道中的数据单元被封装到高级在轨系统(AOS)传输帧的数据域。利用差错控制处理将AOS上多个虚拟信道的传输帧同步地装入一个信道存取数据单元（CADU）中，形成连续并邻接的CADU数据流，通过物理信道传输出去。

在对AOS上多个虚拟信道的传输帧进行调度的过程中，最简单的调度策略是静态周期轮转的调度策略。同传统的时分制非常类似，它的主要特点是各虚拟信道的传输帧输出具有等时性，其优点是星上实现简单，但这种方法对突发数据的传输效率较低，不能适应星上数据源的动态变化，比如当星上突发故障而产生大量诊断数据时，这些数据是地面关心的，占用某个或某些虚拟信道传输，地面通常希望能尽快而且完整地传回，此时静态周期轮转的调度策略对这些虚拟信道仍采用原先不紧不慢的步调传输，就不能适应这种突发数据的要求。

为了保证AOS信道合路器能够高效、有序地完成合路调度的任务，因此需要设计一种虚拟信道动态调度策略，使其可以很好的解决静态周期轮转调度策略效率低、实时性差的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决静态周期轮转调度策略不能适应星上数据源的动态变化的问题，提出了一种AOS的虚拟信道动态调度方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种AOS的虚拟信道动态调度方法，具体步骤为：

步骤一、在FPGA中设置多个缓存器，其中每一缓存器对应一个虚拟信道，初始时将每一缓存器的传送紧迫度设置为0；

步骤二、确定每一虚拟信道接收外部输入数据的类型，根据其接收数据的重要性和实时性要求，为其对应的缓存器定义一个优先级，且各缓存器所定义的优先级各不相同；

步骤三、周期性地对FPGA上各缓存器进行判断，当判定至少存在一个缓存器存有数据需要参与调度，则对FPGA上的数据调度模块提出申请；

步骤四、判断各缓存器对应的紧迫度，若存在唯一一个最高紧迫度时，则将该最高紧迫度对应的缓存器定义为优先缓存器，并进入步骤五，若存在的最高紧迫度为多个时，则将该多个最高紧迫度对应的缓存器定义为优先缓存器，并进入步骤六；

步骤五、数据调度模块调度优先缓存器中的数据，当调度完毕后将该优先缓存器对应的紧迫度设置为0，同时进入步骤七；

步骤六、判断多个优先缓存器所对应的优先级，数据调度模块调度优先级最高的优先缓存器中存储的数据，当调度完毕后将该被调度数据的缓存器对应的紧迫度设置为0；同时进入步骤七；

步骤七、在步骤四中提出调度申请，但是得不到调度，且得不到调度的时间达到数据调度模块调度1帧数据的时间时，则将该缓存器对应的紧迫度加1；同时判断数据调度模块是否接收到外部输入的停止调度的指令，若是则结束，否则数据调度模块将采集的数据输出，并返回步骤三。

有益效果

本发明灵活的根据星上数据的重要性为其设计优先级，同时根据缓存器存储数据的时间对其设置紧迫度，基于对紧迫度和优先级的判断，实现对多个缓存器中存储数据的调度，这样可以很好的应对星上数据源动态变化的问题，使得该方法调度效率高、实时性好。

附图说明

图1为基于AOS的虚拟信道动态调度方法流程框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明的动态调度方法作进一步说明。

AOS的虚拟信道动态调度方法的实现采用VHDL硬件描述语言编程实现，并下载到可编程逻辑器件FPGA中，由FPGA和FIFO等硬件实现对虚拟信道动态调度的技术方案。

如图1所示，本发明AOS的虚拟信道动态调度方法，具体步骤如下：

步骤一、在FPGA中设置多个缓存器，其中每一缓存器对应一个虚拟信道，初始时将每一缓存器的传送紧迫度设置为K=0。

根据CCSDS AOS标准协议要求，虚拟信道标识符采用6个比特位来标识，因此，在实际应用中，虚拟信道数量最多为2⁶=64个，其中空闲帧占一个信道，因此实际的业务数据通道最多为63个。

因为紧迫度与数据在缓存器中存储的时间有关，因此在初始时刻，每一缓存器中还未存储数据，因此将其紧迫度设置为0。