[发明专利]一种低时延业务天基计算方法

权利要求书

1.一种低时延业务天基计算方法，其特征在于步骤如下：

1)设任务源节点卫星S_s的待传输处理任务为任务T(D，R)，其中D为任务T待处理的输入数据，R为任务T处理后的输出数据；将T分解为多个并行子任务，当T的各个子任务均完成时，则任务T完成；

2)低轨网络中每颗卫星周期性向高轨卫星上报自身的网络状态，高轨卫星周期性广播低轨卫星网络状态；

低轨网络每颗卫星具有轨内前后2条、轨间左右2条共4条星间链路，第i个卫星S_i上报内容包括四条星间链路的可用带宽集合B_i Mbps以及当前自身可用计算资源Mflops；B_i＝{B_i,1,B_i,2,B_i,3,B_i,4}，其中B_i,1为第i个卫星S_i的第一条星间链路的可用带宽，B_i,2为第i个卫星S_i的第二条星间链路的可用带宽，B_i,3为第i个卫星S_i的第三条星间链路的可用带宽，B_i,4为第i个卫星S_i的第四条星间链路的可用带宽；

3)根据低轨卫星网络状态确定候选传输路径节点集合，根据步骤1)分解的子任务及子任务属性，对子任务进行排序，然后按排序在候选传输路径节点集合上对子任务进行编排，将子任务映射到对应的卫星节点上；

4)根据编排结果，将子任务待处理的输入数据发送至相应卫星节点，卫星节点根据子任务计算要求加载处理程序，对接收的子任务数据进行处理并将处理结果发送至目标节点，处理结果设置为高优先级业务，通过预留带宽发送；

5)每个子任务正确执行后反馈给任务源节点，对于执行失败的任务，由任务源节点重新分配传输计算过程，直至计算结果正确，所有子任务正确执行后在目标节点汇聚，完成整个任务的传输计算。

2.根据权利要求1所述的一种低时延业务天基计算方法，其特征在于，所述步骤3)中，按照如下方法对子任务进行排序：

设第j个子任务的排序因子为λ_j，

取λ_j＝size(D_j)/size(D_max)-c_{task_j}/c_max，其中D_j为第j个子任务待处理的输入数据，size(D_j)为第j个子任务待处理的输入数据大小，D_max为子任务集合中待处理的输入数据大小最大的子任务对应的待处理输入数据，c_{task_j}为处理第j个子任务所需的计算量，c_max为子任务集合中所需计算量最大的子任务的计算量，λ_j为任务排序因子；

按照排序因子从大到小对每个子任务排序。

3.根据权利要求1所述的一种低时延业务天基计算方法，其特征在于，所述步骤3)中，确定候选传输路径节点集合的方法如下：

将低轨卫星网络抽象为2维mesh网络，从任务源节点S_s到目标节点S_d的最少跳数路径集合中包含的所有节点构成候选传输路径节点集合，集合中节点总个数为L。