專利名稱：一種衛(wèi)星網絡多對一通信沖突的動態(tài)優(yōu)先級調度方法
技術領域：
本發(fā)明所屬技術領域為衛(wèi)星通信網絡，具體地說，涉及一種衛(wèi)星網絡多對一通信沖突的動態(tài)優(yōu)先級調度方法。
背景技術：
隨著衛(wèi)星技術的不斷發(fā)展，衛(wèi)星通信網絡在通信領域中占據著越來越重要的位置。而單顆衛(wèi)星的通信資源有限，在衛(wèi)星通信網絡中存在的通信沖突越來越多，其中主要是中繼衛(wèi)星多對一沖突。目前，解決此類沖突的方法主要是對衛(wèi)星網絡中的中繼衛(wèi)星任務進行合理調度。目前，根據國內外文獻資料，解決此類沖突調度方法主要有用于解決美國空軍衛(wèi)星控制網的低、中高軌衛(wèi)星調度的混合整數規(guī)劃、插入算法和替換算法等確定性調度算法， 該類算法適用于數傳任務較少、約束比較簡單的情況；優(yōu)先級分割算法，王遠振等(《空軍工程大學學報》，2003)提出的將擴展Petri網與啟發(fā)式調度規(guī)則相結合來實現多星地面設備優(yōu)化調度的方法等啟發(fā)式調度算法，該類算法對問題進行了較大簡化，但在解決實際問題中有一定差距，很難實際應用；閻志偉等(《宇航學報》，2003)在預警衛(wèi)星傳感器調度方面研究了并行禁忌遺傳算法，李云峰等(《系統(tǒng)工程理論與實踐》，2008)提出的基于該遺傳算法的衛(wèi)星數傳混合調度算法等智能調度算法，該類算法比較復雜，對衛(wèi)星實時任務的調度響應不夠靈敏。因此需要研發(fā)一種能夠進行實際應用，且算法效率高的衛(wèi)星沖突調度方法。

發(fā)明內容
有鑒于此，本發(fā)明的目的是，克服現有技術的不足，提供一種能夠對衛(wèi)星任務優(yōu)先級進行動態(tài)改變，算法簡單、效率高的優(yōu)先級動態(tài)調度的方法，以解決衛(wèi)星網絡中的中繼衛(wèi)星多對一沖突。這了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星網絡多對一通信沖突的動態(tài)優(yōu)先級調度方法，其特征在于，包括如下步驟步驟I.判斷當前衛(wèi)星是否可以和目標衛(wèi)星通信，如果可以通信則執(zhí)行步驟2，否則結束；步驟2.判斷當前衛(wèi)星是否有通信任務需要執(zhí)行，如有則執(zhí)行步驟3，否則執(zhí)行步驟I;步驟3.計算通信任務的時間窗口 A t, A t = rtej(1-T，其中，t為當前時間為通信任務的絕對截止期；步驟4.判斷通/[目任務的時間窗口 A t是否大于通/[目任務的最小執(zhí)行時間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,返回步驟I ;步驟6.判斷目標衛(wèi)星是否向當前衛(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，返回步驟I ;

步驟8.求出通信任務的優(yōu)先級
權利要求
1.一種衛(wèi)星網絡多對一通信沖突的動態(tài)優(yōu)先級調度方法，其特征在于，包括如下步驟步驟I.判斷當前衛(wèi)星是否可以和目標衛(wèi)星通信，如果可以通信則執(zhí)行步驟2，否則結束；步驟2.判斷當前衛(wèi)星是否有通信任務需要執(zhí)行，如有則執(zhí)行步驟3，否則執(zhí)行步驟I ; 步驟3.計算通信任務的時間窗口 At, Δ t = rtej(1-τ，其中，τ為當前時間，rtej(1為通信任務的絕對截止期；步驟4.判斷通信任務的時間窗口 Λ t是否大于通信任務的最小執(zhí)行時間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，返回步驟I ;步驟6.判斷目標衛(wèi)星是否向當前衛(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，返回步驟I ;melIq步驟8.求出通信任務的優(yōu)先級DP (t), DP奶-v . P rte^t其中，P為調節(jié)任務執(zhí)行強度對任務執(zhí)行緊迫性影響大小的參數，P為大于或等于I的整數；\q為通信任務的價值為通信任務的最少執(zhí)行時間；步驟9.當前衛(wèi)星向目標衛(wèi)星發(fā)送通信請求并等待目標衛(wèi)星的回復，所述通信請求的內容包括通信任務的優(yōu)先級DP(t)，然后，當前衛(wèi)星等待目標衛(wèi)星的回復，等待時長應大于或等于2秒；目標衛(wèi)星收到當前衛(wèi)星的通信請求后，判斷當前衛(wèi)星所要執(zhí)行的通信任務的優(yōu)先級DP(t)是不是最高的，如果是則與當前衛(wèi)星通信，向當前衛(wèi)星發(fā)送允許通信的回復， 否則向當前衛(wèi)星發(fā)送不允許通信的回復；步驟10.判斷當前衛(wèi)星是否收到目標衛(wèi)星允許通信的回復，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)星網絡多對一通信沖突的動態(tài)優(yōu)先級調度方法屬于衛(wèi)星通信網絡領域。該方法包括計算當前衛(wèi)星的通信任務的時間窗口，判斷通信任務的時間窗口是否大于通信任務的最小執(zhí)行時間，如果是，則計算通信任務的優(yōu)先級，目標衛(wèi)星判斷當前衛(wèi)星的通信任務的優(yōu)先級是否是最高的，如果是，則與當前衛(wèi)星通信。本發(fā)明具有以下優(yōu)勢考慮了通信任務的隨機性，適用于具有固定和隨機通信任務的中繼衛(wèi)星通信系統(tǒng)；任務的優(yōu)先級動態(tài)改變，可以充分利用任務空閑時間，從而提高了衛(wèi)星的通信時間；算法簡單，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H04B7/185GK102594433SQ20111041976
公開日2012年7月18日 申請日期2011年12月14日 優(yōu)先權日2011年12月14日
發(fā)明者吳志濤, 潘成勝, 王延春, 陳波, 魏德賓 申請人:大連大學