專利名稱：一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多對(duì)一通信沖突的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域?yàn)樾l(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，具體地說(shuō)，涉及一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多對(duì)一通信沖突的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
隨著衛(wèi)星技術(shù)的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)在通信領(lǐng)域中占據(jù)著越來(lái)越重要的位置。而單顆衛(wèi)星的通信資源有限，在衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)中存在的通信沖突越來(lái)越多，其中主要是中繼衛(wèi)星多對(duì)一沖突。目前，解決此類沖突的方法主要是對(duì)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的中繼衛(wèi)星任務(wù)進(jìn)行合理調(diào)度。目前，根據(jù)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)資料，解決此類沖突調(diào)度方法主要有用于解決美國(guó)空軍衛(wèi)星控制網(wǎng)的低、中高軌衛(wèi)星調(diào)度的混合整數(shù)規(guī)劃、插入算法和替換算法等確定性調(diào)度算法， 該類算法適用于數(shù)傳任務(wù)較少、約束比較簡(jiǎn)單的情況；優(yōu)先級(jí)分割算法，王遠(yuǎn)振等(《空軍工程大學(xué)學(xué)報(bào)》，2003)提出的將擴(kuò)展Petri網(wǎng)與啟發(fā)式調(diào)度規(guī)則相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)多星地面設(shè)備優(yōu)化調(diào)度的方法等啟發(fā)式調(diào)度算法，該類算法對(duì)問(wèn)題進(jìn)行了較大簡(jiǎn)化，但在解決實(shí)際問(wèn)題中有一定差距，很難實(shí)際應(yīng)用；閻志偉等(《宇航學(xué)報(bào)》，2003)在預(yù)警衛(wèi)星傳感器調(diào)度方面研究了并行禁忌遺傳算法，李云峰等(《系統(tǒng)工程理論與實(shí)踐》，2008)提出的基于該遺傳算法的衛(wèi)星數(shù)傳混合調(diào)度算法等智能調(diào)度算法，該類算法比較復(fù)雜，對(duì)衛(wèi)星實(shí)時(shí)任務(wù)的調(diào)度響應(yīng)不夠靈敏。因此需要研發(fā)一種能夠進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，且算法效率高的衛(wèi)星沖突調(diào)度方法。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)πl(wèi)星任務(wù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)改變，算法簡(jiǎn)單、效率高的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)度的方法，以解決衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)中的中繼衛(wèi)星多對(duì)一沖突。這了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多對(duì)一通信沖突的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟步驟I.判斷當(dāng)前衛(wèi)星是否可以和目標(biāo)衛(wèi)星通信，如果可以通信則執(zhí)行步驟2，否則結(jié)束；步驟2.判斷當(dāng)前衛(wèi)星是否有通信任務(wù)需要執(zhí)行，如有則執(zhí)行步驟3，否則執(zhí)行步驟I;步驟3.計(jì)算通信任務(wù)的時(shí)間窗口 A t, A t = rtej(1-T，其中，t為當(dāng)前時(shí)間為通信任務(wù)的絕對(duì)截止期；步驟4.判斷通/[目任務(wù)的時(shí)間窗口 A t是否大于通/[目任務(wù)的最小執(zhí)行時(shí)間metjq, 如果是執(zhí)行步驟6，否則執(zhí)行步驟5 ；步驟5.放棄通信任務(wù),返回步驟I ;步驟6.判斷目標(biāo)衛(wèi)星是否向當(dāng)前衛(wèi)星發(fā)出允許通信的指令，如果是執(zhí)行步驟7，
3否則執(zhí)行步驟8 ；步驟7.執(zhí)行并完成通信任務(wù)，返回步驟I ;

步驟8.求出通信任務(wù)的優(yōu)先級(jí)
權(quán)利要求
1.一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多對(duì)一通信沖突的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法，其特征在于，包括如下步驟步驟I.判斷當(dāng)前衛(wèi)星是否可以和目標(biāo)衛(wèi)星通信，如果可以通信則執(zhí)行步驟2，否則結(jié)束；步驟2.判斷當(dāng)前衛(wèi)星是否有通信任務(wù)需要執(zhí)行，如有則執(zhí)行步驟3，否則執(zhí)行步驟I ; 步驟3.計(jì)算通信任務(wù)的時(shí)間窗口 At, Δ t = rtej(1-τ，其中，τ為當(dāng)前時(shí)間，rtej(1為通信任務(wù)的絕對(duì)截止期；步驟4.判斷通信任務(wù)的時(shí)間窗口 Λ t是否大于通信任務(wù)的最小執(zhí)行時(shí)間me\v如果是執(zhí)行步驟6，否則執(zhí)行步驟5 ；步驟5.放棄通信任務(wù)，返回步驟I ;步驟6.判斷目標(biāo)衛(wèi)星是否向當(dāng)前衛(wèi)星發(fā)出允許通信的指令，如果是執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟8 ；步驟7.執(zhí)行并完成通信任務(wù)，返回步驟I ;melIq步驟8.求出通信任務(wù)的優(yōu)先級(jí)DP (t), DP奶-v . P rte^t其中，P為調(diào)節(jié)任務(wù)執(zhí)行強(qiáng)度對(duì)任務(wù)執(zhí)行緊迫性影響大小的參數(shù)，P為大于或等于I的整數(shù)；\q為通信任務(wù)的價(jià)值為通信任務(wù)的最少執(zhí)行時(shí)間；步驟9.當(dāng)前衛(wèi)星向目標(biāo)衛(wèi)星發(fā)送通信請(qǐng)求并等待目標(biāo)衛(wèi)星的回復(fù)，所述通信請(qǐng)求的內(nèi)容包括通信任務(wù)的優(yōu)先級(jí)DP(t)，然后，當(dāng)前衛(wèi)星等待目標(biāo)衛(wèi)星的回復(fù)，等待時(shí)長(zhǎng)應(yīng)大于或等于2秒；目標(biāo)衛(wèi)星收到當(dāng)前衛(wèi)星的通信請(qǐng)求后，判斷當(dāng)前衛(wèi)星所要執(zhí)行的通信任務(wù)的優(yōu)先級(jí)DP(t)是不是最高的，如果是則與當(dāng)前衛(wèi)星通信，向當(dāng)前衛(wèi)星發(fā)送允許通信的回復(fù)， 否則向當(dāng)前衛(wèi)星發(fā)送不允許通信的回復(fù)；步驟10.判斷當(dāng)前衛(wèi)星是否收到目標(biāo)衛(wèi)星允許通信的回復(fù)，如果是執(zhí)行步驟7，否則執(zhí)行步驟3。
全文摘要
一種衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)多對(duì)一通信沖突的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度方法屬于衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域。該方法包括計(jì)算當(dāng)前衛(wèi)星的通信任務(wù)的時(shí)間窗口，判斷通信任務(wù)的時(shí)間窗口是否大于通信任務(wù)的最小執(zhí)行時(shí)間，如果是，則計(jì)算通信任務(wù)的優(yōu)先級(jí)，目標(biāo)衛(wèi)星判斷當(dāng)前衛(wèi)星的通信任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是否是最高的，如果是，則與當(dāng)前衛(wèi)星通信。本發(fā)明具有以下優(yōu)勢(shì)考慮了通信任務(wù)的隨機(jī)性，適用于具有固定和隨機(jī)通信任務(wù)的中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng)；任務(wù)的優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)改變，可以充分利用任務(wù)空閑時(shí)間，從而提高了衛(wèi)星的通信時(shí)間；算法簡(jiǎn)單，所需資源較少，適用于通信資源有限的衛(wèi)星通信。
文檔編號(hào)H04B7/185GK102594433SQ20111041976
公開(kāi)日2012年7月18日 申請(qǐng)日期2011年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月14日
發(fā)明者吳志濤, 潘成勝, 王延春, 陳波, 魏德賓 申請(qǐng)人:大連大學(xué)