[发明专利]一种基于动态周期映射的卫星网络业务确定性调度方法

说明书

一种基于动态周期映射的卫星网络业务确定性调度方法，首先根据不同业务服务要求划分服务等级，并得到每种等级业务的参数特征，然后对接入卫星网络的业务进行识别分类，从而整形为不同等级业务队列，计算每个队列的业务平均速率，得到每个业务队列的传输时间，接着对卫星节点的转发时间进行划分，确定每个队列的传输周期，并根据卫星网络拓扑结构确定卫星节点间的周期映射关系表，最后对接入业务标识周期标签，卫星节点根据业务携带标签查找周期映射关系表进行业务转发，保证每种业务在各个卫星节点的固定周期内传输，精准控制每种业务的转发时间，实现多业务的确定性传输。

技术领域

本发明涉及一种基于动态周期映射的卫星网络业务确定性调度方法，属于卫星通信技术领域。

背景技术

随着空间信息网络与地面网络的融合发展，大量地面移动通信业务(如AR/VR、4K/8K、高可靠工业互联网业务等)、数据量急剧增加的空间情报业务、指控类业务等各类新业务不断融入空间信息网络，多类型业务特征和服务质量要求存在巨大差异性，因此，在众多业务通过空间信息网络同时传输的背景下，对如何保证高可靠业务的确定性服务质量(有界的时延及时延抖动)提出了新要求。

目前空间信息网络交换与传输协议(如CCSDS、DTN或自定义空间信息网络协议)均基于TCP/IP网络协议族发展而来，传统的TCP/IP协议采用“尽力而为”传输和存储转发方式只能提供面向非连接的、不可靠的分组交付功能。现有方法通过采用设置优先级、预留带宽等方式进行服务质量保障，但这些方式存在以下不足：

(1)对所有业务采用相同的调度策略，使得不同业务在同时到达时会因相互竞争资源造成微突发，在多跳累积下导致业务数据包转发的不可控，不能保证不同业务的确定性时延等服务质量要求；

(2)对于设置优先级的方法，当低优先级业务数据包长度过大时，高优先级业务数据包需要进行存储等待，不能满足确定性服务质量要求。

(3)资源预留方法针对所有业务流进行带宽预留等操作，并不细化区分业务，无法进行数据包级的QoS保障；

同时，卫星网络拓扑的动态性、星间链路的无线传输会造成业务速率和传输时延的变化，从而对业务的确定性传输提出了新的挑战。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供了一种基于动态周期映射的卫星网络业务确定性调度方法，首先根据不同业务服务要求划分服务等级，并得到每种等级业务的参数特征，然后对接入卫星网络的业务进行识别分类，从而整形为不同等级业务队列，计算每个队列的业务平均速率，得到每个业务队列的传输时间，接着对卫星节点的转发时间进行划分，确定每个队列的传输周期，并根据卫星网络拓扑结构确定卫星节点间的周期映射关系表，最后对接入业务标识周期标签，卫星节点根据业务携带标签查找周期映射关系表进行业务转发，保证每种业务在各个卫星节点的固定周期内传输，精准控制每种业务的转发时间，实现多业务的确定性传输。

本发明目的通过以下技术方案予以实现：

一种基于动态周期映射的卫星网络业务确定性调度方法，包括如下步骤：

S1.卫星网络管理控制中心将确定性业务按照服务质量要求划分业务服务等级，并得到每个等级的流量特征参数；

S2.根据步骤S1的流量特征参数对卫星网络业务进行分类识别，并整形为不同等级的业务队列，计算得到每个队列的平均业务速率；

S3.根据步骤S2的平均业务速率，计算每个队列在各卫星节点的业务传输时间；

S4.卫星节点根据步骤S3中每个队列的传输时间将各卫星节点的传输时间进行划分，并确定业务队列在卫星网络节点之间的周期映射关系表；

S5.根据S4中的周期映射关系表，不同等级队列中的业务数据在接入卫星网络时标识相应的周期标签；