CN109257303A - QoS队列调度方法、装置和卫星通信系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种QoS队列调度方法，包括：获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息；其中，调度信息包括可调度QoS队列，以及可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；确定卫星通信系统中可用于调度的子载波及子载波对应的时隙资源；分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源，并生成调度结果；向各端站下发调度结果；其中，调度结果用于指示各端站分别根据调度结果对各可调度QoS队列进行调度。通过根据各端站的调度信息，利用可用于调度的子载波及对应的时隙资源，为等待调度的各QoS队列分配子载波及对应的时隙资源，实现对各端站14的QoS队列及时调度，大幅提升卫星资源的利用率。

Description

QoS队列调度方法、装置和卫星通信系统

技术领域

本申请涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种QoS队列调度方法、装置和卫星通信系统。

背景技术

随着卫星通信技术的发展，现代卫星通信系统中，主要包括中心站以及端站。中心站是卫星通信系统的指挥调度中心，负责各个端站的通信指挥与调度、语音交换和数据处理等。端站接收中心站传来的指令信息，并执行相应的操作。

在卫星通信系统中，用户业务类型包括：实时类业务、即时通信业务、广播业务和可延迟的文件传输等类型。由于卫星通信资源(子载波)匮乏，卫星通信网络中会出现突发的流量情况，影响到用户业务传输的性能指标。传统的卫星通信系统中的流量控制方法是采用令牌桶、通过控制TCP窗(慢启动，拥塞避免及快重传和快恢复算法等)以及队列调度(包括公平、轮询、绝对优先级和基于队列权重等)。在实现本发明的过程中，发明人发现传统的卫星通信系统中的流量控制方法中至少存在卫星资源的利用率低的问题。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够大大提高卫星资源的利用率的QoS队列调度方法、一种QoS队列调度装置和一种卫星通信系统。

为实现上述目的，本发明实施例采用以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供一种QoS队列调度方法，包括：

获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息；其中，所述调度信息包括可调度QoS队列，以及所述可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；

确定所述卫星通信系统中可用于调度的子载波及所述子载波对应的时隙资源；

分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源，并生成调度结果；

向各所述端站下发所述调度结果；其中，所述调度结果用于指示各所述端站分别根据所述调度结果对各所述可调度QoS队列进行调度。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

分别根据各所述端站的历史统计数据或各所述端站到达所述卫星通信系统的中心站的位置信息，确定各所述端站所属的载波组；其中，所述载波组包括一个或两个以上的可用于调度的所述子载波。

在其中一个实施例中，所述获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息的步骤，包括：

分别获取各所述端站的可延迟业务的缓存状态；

分别根据各所述端站的可延迟业务的缓存状态，确定各所述端站的所述可调度QoS队列和所述可调度QoS队列的所述请求数据量；

分别根据各所述可调度QoS队列的特征数据，计算各所述可调度QoS队列对应的所述调度特性。

在其中一个实施例中，所述特征数据包括所述可调度QoS队列的时延数据、带宽和业务优先级；

所述调度特性为所述时延数据、所述带宽和所述业务优先级通过设定算法计算得到的乘积值。

在其中一个实施例中，所述分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源的过程，包括：

按照各所述可调度QoS队列的所述调度特性从高到低的顺序，依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波，并分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量，确定各所述可调度QoS队列的时隙资源。

在其中一个实施例中，依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波的过程，包括：

在所述载波组内，从可调度起始时刻最早的一个所述子载波开始，按所述调度特性从高到低依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：

若各所述子载波的所述可调度起始时刻相同，则随机从任一个所述子载波开始，按所述调度特性从高到低依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波。

在其中一个实施例中，确定各所述可调度QoS队列的时隙资源的过程，包括：

若所述可调度QoS队列的持续时长大于所述时隙资源的门限值，则确定所述时隙资源的门限值为所述可调度QoS队列的所述时隙资源；其中，所述时隙资源的门限值为各所述端站的突发数据统计结果确定的门限值；

若所述可调度QoS队列的持续时长小于所述时隙资源的门限值，则确定所述持续时长为所述可调度QoS队列的所述时隙资源。

另一方面，还提供一种QOS队列调度装置，包括：

信息获取模块，用于获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息；其中，所述调度信息包括可调度QoS队列，以及所述可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；

资源确定模块，用于确定所述卫星通信系统中可用于调度的子载波及所述子载波对应的时隙资源；

资源分配模块，用于分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源，并生成调度结果；

调度下发模块，用于向各所述端站下发所述调度结果；其中，所述调度结果用于指示各所述端站分别根据所述调度结果对各所述可调度QoS队列进行调度。

又一方面，还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述的QoS队列调度方法的步骤。

再一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的QoS队列调度方法的步骤。

再一方面，还提供一种卫星通信系统，包括通信连接的卫星应用服务器和若干端站，所述卫星应用服务器用于获取待调度的各端站的调度信息；其中，所述调度信息包括可调度QoS队列，以及所述可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；确定可用于调度的子载波及所述子载波对应的时隙资源；分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源，并生成调度结果，以及向各所述端站下发所述调度结果；各所述端站用于分别根据所述调度结果对各所述可调度QoS队列进行调度。

上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的QoS队列调度方法，通过根据各端站的调度信息，利用卫星通信系统中可用于调度的子载波及对应的时隙资源，为等待调度的各QoS队列分配所述子载波及对应的所述时隙资源，从而生成对应的调度结果下发到各端站，以实现对各端站的QoS队列及时调度。如此，实现在突发流量的情况下，保证QoS队列的特性要求同时避免部分QoS队列长时间得不到调度的问题，达到大幅提升卫星资源的利用率的效果。

附图说明

图1为一个实施例中卫星通信系统的组成示意图；

图2为一个实施例中QoS队列调度方法的流程示意图；

图3为另一个实施例中QoS队列调度方法的流程示意图；

图4为一个实施例中获取调度信息的流程示意图；

图5为一个实施例中为各可调度QoS队列分配资源的示意图；

图6为一个实施例中QoS队列调度装置的模块结构图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

卫星通信系统简要的工作原理是入境(即端站向中心站发送数据)采用时分多址接入(MF-TDMA)方式。MF-TDMA允许多个用户终端采用不同的子载波，每个子载波进行时隙划分，通过综合调度时频域二维资源，达到资源灵活分配的目的。在上行MF-TDMA制式，已有的研究在资源分配时做出了如下限制：同一子载波同一时刻不能调度不同的端站；同一时刻，在不同的子载波上不能调度同一端站；调度端站获得的时隙资源不能超过一个子载波的可用时隙长度。

在一个实施例中，如图1所示，本申请提供的卫星通信系统100，可以包括通信连接的卫星应用服务器12和若干端站14。卫星应用服务器12用于获取待调度的各端站14的调度信息；其中，调度信息包括可调度QoS队列，以及可调度QoS队列对应的请求数据量和调度特性；确定可用于调度的子载波及子载波对应的时隙资源；分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源，并生成调度结果，以及向各端站14下发调度结果。各端站14用于分别根据调度结果对各可调度QoS队列进行调度。

可以理解，上述的QoS(Quality of Service，服务质量)队列为各端站14上传输的可延迟业务的队列。卫星应用服务器12可以但不限于通过各端站14上的缓存状态管理器，通过周期性和/或事件方式提供的可延迟业务的缓存状态，来获取各端站14相应的可调度QoS队列，以及可调度QoS队列对应的请求数据量。卫星应用服务器12可以但不限于通过运维人员预先输入或者从相应数据库中提取的方式获取各端站14的可调度QoS队列的调度特性。在上述的卫星应用服务器12中，各可调度QoS队列的调度处理可以具体由集中调度器(如中央处理器)来控制实现。

具体的，在上述的卫星通信系统100中，卫星应用服务器12获取各端站14的调度信息后，可以通过但不限于查询载波组当前可用于调度的资源量的方式，来确定可用于调度的子载波及对应的时隙资源。进而，卫星应用服务器12根据各个可调度QoS队列分别对应的请求数据量和调度特性，为各个可调度QoS队列分别分配子载波及对应的时隙资源并生成调度结果。最后，卫星应用服务器12分别向各端站14下发相应的调度结果。各端站14在接收到卫星应用服务器12下发的调度结果后，即可按照调度结果的指示调度自身相应的可调度QoS队列，避免通信网络中出现突发流量等大流量需求情况时，业务队列无法及时得到调度导致网络拥塞。

上述的卫星通信系统100，通过根据各端站14的调度信息，利用可用于调度的子载波及对应的时隙资源，为等待调度的各QoS队列分配所述子载波及对应的所述时隙资源，从而生成对应的调度结果下发到各端站14，以实现对各端站14的QoS队列及时调度。如此，实现在突发流量的情况下，保证QoS队列的特性要求同时有效避免部分QoS队列长时间得不到调度的问题，达到大幅提升卫星资源的利用率的效果。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种QoS队列调度方法，以该方法应用于图1中的卫星通信系统100为例进行说明，包括以下步骤S12至S18：

S12，获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息；其中，调度信息包括可调度QoS队列，以及可调度QoS队列的请求数据量和调度特性。

具体地，卫星应用服务器12可以通过与各端站14之间的交互实时获取待调度的各端站14的调度信息。例如通过各端站14上的缓存状态管理器，通过周期性和/或事件方式提供的可延迟业务的缓存状态来获取相应的可调度QoS队列，以及可调度QoS队列的请求数据量；可以但不限于通过运维人员预先输入或者从相应数据库中提取的方式获取各端站14的各可调度QoS队列的调度特性。

S14，确定卫星通信系统中可用于调度的子载波及子载波对应的时隙资源。

具体地，卫星应用服务器12可以通过但不限于查询载波组当前可用于调度的资源量(也即子载波及其可分配时隙资源)的方式来确定可用于调度的子载波及对应的时隙资源，以便确定各端站所使用的载波组内可以分配给各可调度QoS队列的载波资源。可以理解，一个载波组可以包含一定数量的子载波。

S16，分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源，并生成调度结果。

具体地，卫星应用服务器12确定各端站14的调度信息和可以用于调度的子载波及其对应的时隙资源后，可以根据调度信息中的各可调度QoS队列的请求数据量及调度特性，分别为各相应可调度QoS队列分配子载波和分配对应的时隙资源。完成各端站的上述资源分配后即生成对应的调度结果，例如调度命令或其他形式的调度指示。

S18，向各端站下发调度结果；其中，调度结果用于指示各端站分别根据调度结果对各可调度QoS队列进行调度。

具体地，卫星应用服务器12分别通过与各端站14的通信链路下发相应的调度结果，以使各个端站14根据下发的调度结果，对各自内部的各个可调度QoS队列进行调度。

上述QoS队列调度方法中，通过根据各端站14的调度信息，利用卫星通信系统100中可用于调度的子载波及对应的时隙资源，为等待调度的各可调度QoS队列分配子载波及对应的时隙资源，从而生成对应的调度结果下发到各端站14，以实现对各端站14的可调度QoS队列及时调度。如此，实现在突发流量的情况下，保证QoS队列的特性要求同时避免部分可调度QoS队列长时间得不到调度的问题，达到大幅提升卫星资源的利用率的效果。

在一个实施例中，如图3所示，上述的QoS队列调度方法还可以包括如下步骤S20：

S20，分别根据各端站的历史统计数据或各端站到达卫星通信系统的中心站的位置信息，确定各端站所属的载波组；其中，载波组包括一个或两个以上的可用于调度的子载波。

可以理解，载波组为各端站14向中心站回传数据信息(也即处理业务队列时)所使用的子载波所在的载波组。在上述实施例中，卫星应用服务器12可以通过但不限于预先设定或者读取预先录入的端站14与载波组对应关系的记录信息等方式来获知各端站14分别所属的载波组，以便为各端站14分别在各自所属的载波组内分配相应的子载波及对应的时隙资源。

具体的，在本实施例中，卫星应用服务器12可以通过端站14回传至中心站的历史统计数据或者端站14到达中心站的位置信息来即时获知各端站14所属的载波组。任一载波组内均可以至少包含一个子载波，卫星应用服务器12也即可以在确定可用于调度的子载波及时隙资源时，即可分别确定各载波组内可用于调度的各子载波及其时隙资源。如此，即时确定端站14所属的载波组后，卫星应用服务器12即可按照端站所述的载波组，在相应载波组内快速将可用于调度的子载波及其对应的时隙资源，分配给归属与该载波组的各端站14，以便快速准确完成相应的资源分配。

通过上述的步骤S20，卫星应用服务器12可以在网络中出现突发流量时，即时在线获知待调度的各端站14分别所属的载波组，从而在相应载波组内将调度可用于调度的子载波及对应的时隙资源对应分到相应的端站14，提高资源分配效率，从而提升QoS队列的调度效率。

在一个实施例中，载波组的带宽为设定带宽，载波组内的子载波带宽为设定带宽与子载波总数量的比值。

可以理解，上述各端站14分别所属的载波组的带宽均为设定带宽，各设定带宽的具体值可以相同也可以不同。任一载波组内的子载波的带宽为设定带宽与子载波总数量的比值，也即：F＝Mx/nrOfSubCarrierx，其中，F表示子载波的带宽，Mx表示载波组的设定带宽，nrOfSubCarrierx表示载波组内包含的子载波总数量。也即是说，同一载波组内的各个子载波的带宽相同。如此，通过上述的载波组与其内子载波的带宽关系，可以大大方便为各QoS队列进行统一的子载波及相应的时隙资源的分配，提高QoS队列调度效率。

在一个实施例中，如图4所示，关于上述的步骤S12，具体可以包括如下步骤S122至S126：

S122，分别获取各端站的可延迟业务的缓存状态。

其中，可延迟业务的缓存状态为相应端站14上的缓存状态管理器维护的该端站14可延迟业务的业务缓存状态，可用于获知可延迟业务的数据量大小。具体的，卫星应用服务器12可以通过读取各端站14上报的可延迟业务的缓存状态，或者直接与各端站14的缓存状态管理器交互，提取可延迟业务的缓存状态等方式，获取各端站14的可延迟业务的缓存状态。

S124，分别根据各端站的可延迟业务的缓存状态，确定各端站的可调度QoS队列和可调度QoS队列的请求数据量。

具体的，卫星应用服务器12获取各端站14的可延迟业务的缓存状态后，即可以分别根据各端站14上的可延迟业务的缓存状态，直接确定相应各端站14上等待调度的可调度QoS队列，例如在当前网络出现突发流量的情况下，相应端站14上是否存在可调度QoS队列，其数量有多少且各可调度QoS队列的请求数据量的大小等信息。

S126，分别根据各可调度QoS队列的特征数据，计算各可调度QoS队列对应的调度特性。

其中，特征数据为可调度QoS队列的基础特征数据，用于标示可调度QoS队列的传输质量要求，可以根据卫星通信系统100的数据传输只要要求进行预先设定。具体的，卫星应用服务器12在确定各端站14上的各可调度QoS队列及相应的请求数据量后，即可根据各可调度QoS队列的特征数据来计算各可调度QoS队列的调度特性，以便确定为各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源时的顺序，也即调度顺序。

在一个实施例中，特征数据包括可调度QoS队列的时延数据、带宽和业务优先级。调度特性为时延数据、带宽和业务优先级通过设定算法计算得到的乘积值。

其中，时延数据为卫星通信系统100中设计要求的可调度QoS队列时延要求限值，带宽为可调度QoS队列所需的带宽，业务优先级为可调度QoS队列的优先级数值，前述各指标均用于保证QoS业务要求。

具体的，卫星应用服务器12可以根据可调度QoS队列的时延数据、带宽和业务优先级，通过根据时延数据、带宽和业务优先级通过以下设定算法计算得到：也即利用时延数据的特性函数、带宽的特性函数以及业务优先级做相乘计算来得到可调度QoS队列的调度特性。

其中，P_j表示第j个可调度QoS队列的调度特性。表示第j个可调度QoS队列的时延数据的特性函数。f(Q_j)表示第j个可调度QoS队列的业务优先级。Φ(requsetRate_j)表示第j个可调度QoS队列的带宽的特性函数。特性函数可以采用但不限于指数函数或对数函数，例如，特性函数Φ(requsetRate_j)可以表示为：log(requestRatej)。通过上述的计算方式，卫星应用服务器12即可快速获得各可调度QoS队列的调度特性，以便根据各可调度QoS队列的调度特性的高低顺序，确定各可调度QoS队列的调度顺序。

在一个实施例中，关于上述的步骤S16中：分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源的过程，具体可以包括如下步骤：

按照各可调度QoS队列的调度特性从高到低的顺序，依次为各可调度QoS队列分配子载波，并分别根据各可调度QoS队列的请求数据量，确定各可调度QoS队列的时隙资源。

具体的，卫星应用服务器12在为各可调度QoS队列分配资源时，可以先按照各可调度QoS队列的调度特性从高到低的顺序，先为调度特性最高一个可调度QoS队列分配子载波，再为调度特性次高一个可调度QoS队列分配子载波，以此类推，依次为各可调度QoS队列分配子载波。

卫星应用服务器12在为任一可调度QoS队列分配子载波时，即可对应地为该可调度QoS队列确定所需分配的时隙资源，从而完成对该可调度QoS队列的资源分配。对于其他可调度QoS队列可以同理理解。通过上述步骤的具体处理方式，即可快速实现对各可调度QoS队列的资源分配。

在一个实施例中，如图5所示，关于上述依次为各可调度QoS队列分配子载波的过程，具体可以包括如下过程：

从相应在载波组内，从可调度起始时刻最早的一个子载波开始，按调度特性从高到低依次为各可调度QoS队列分配的子载波。

具体的，在同一载波组内为属于该载波组的各端站14的各可调度QoS队列进行资源分配时，可以从载波组内可调度起始时刻起，如图4所示的执行第一次调度所在时刻起，从起始时刻最早的一个子载波开始，按调度特性从高到低依次为各可调度QoS队列分配子载波，从而实现各可调度QoS队列的子载波快速分配。例如，在载波组1内，当前次的调度所在时刻起，可调度起始时刻第一早的一个子载波为a1、可调度起始时刻第二早的一个子载波为a2、可调度起始时刻第三早的一个子载波为a3、可调度起始时刻第四早的一个子载波又为a1(已对应确定了时隙资源后)、可调度起始时刻第五早的一个子载波为a3和可调度起始时刻第六早的一个子载波为a2。而在载波组1内共3个端站14：C0至C3，各端站14总计有6个等待调度的各可调度QoS队列N1至N6，按照调度特性从高到低的顺序排列为：N1至N6。分配子载波时，先将a1分配给N1并分配相应的时隙资源；再将a2分配给N2并分配相应的时隙资源；然后将a3分配给N3并分配相应的时隙资源；再然后将a1分配给N4并分配相应的时隙资源，以此类推。

在一个实施例中，上述的QoS队列调度方法还可以包括如下步骤：

若各子载波的可调整起始时刻相同，则随机从任一个子载波开始，按所度特性从高到低依次为各可调度QoS队列分配子载波。

可以理解，在子载波分配过程中，在同一载波组内，载波组的起始时刻起，各子载波的起始时刻均相同时，即可随机选取一个子载波给属于该载波组内的且调度特性最高的一个可调度QoS队列，然后按照调度特性降序，依次为其他可调度QoS队列分配其他可分配的子载波，从而可靠实现各可调度QoS队列的子载波分配。

在一个实施例中，如图5所示，上述确定各可调度QoS队列的时隙资源的过程，具体可以包括：

若可调度QoS队列的持续时长大于时隙资源的门限值，则确定时隙资源的门限值为可调度QoS队列的时隙资源；其中，时隙资源的门限值为各端站的突发数据统计结果确定的门限值。

其中，可调度QoS队列的持续时长为该可调度QoS队列实际所需的时隙资源长度，也即图5中所示的调度时间长度。时隙资源的门限值为载波组内任一子载波可用于调度的最大时隙长度。时隙资源的门限值可以通过各端站14的突发数据情况统计结果来进行实时确定，以获知各端站14在网络出现突发流量时，可以用于调度的时隙资源量。可调度QoS队列的持续时长等于该可调度QoS队列的请求数据量与所属载波组内的子载波的带宽之比，也即：L＝Bj_Ci/(Mx/nrOfSubCarrierx)，其中，Bj_Ci表示第j个可调度QoS队列的请求数据量，(Mx/nrOfSubCarrierx)表示所属载波组内的子载波的带宽。

具体的，卫星应用服务器12在为任一可调度QoS队列分配子载波时，还需同时确定该可调度QoS队列所需分配的时隙资源。在时隙资源的分配过程中，卫星应用服务器12可以将可调度QoS队列的持续时长与所在子载波的时隙资源的门限值进行大小比较。在判断到可调度QoS队列的持续时长大于所在子载波的时隙资源的门限值时，即将所在子载波的时隙资源的门限值确定为该可调度QoS队列的时隙资源，也即将所在子载波的全部可调度的时隙资源分配给该可调度QoS队列。

若可调度QoS队列的持续时长小于时隙资源的门限值，则确定持续时长为可调度QoS队列的时隙资源。

具体的，在判断到可调度QoS队列的持续时长小于所在子载波的时隙资源的门限值时，也即是说可调度QoS队列所分配到的子载波上，在当前此的调度过程中，该子载波可提供的时隙资源长度大于可调度QoS队列的持续时长。则可以按照该可调度QoS队列的持续时长来分配时隙资源，也即将该可调度QoS队列的持续时长相同长度的时隙资源分配为该可调度QoS队列的时隙资源。如此，通过上述的步骤，可以可靠且精确地实现各可调度QoS队列的时隙资源分配，达到提高调度效率的效果。

可以理解的是，虽然图2-4的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-4中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

为了更具体准确地说明，提供以下示例进行辅助说明：

在卫星通信系统100中有5个端站14，编号分别为C0至C4。若每个端站14至多有七个队列，队列的业务类型包括：网管或信令、语音业务、即时通信业务、互联网业务以及可延迟业务。队列优先级由高到低编号为q1至q7。其中，编号为q1，q2，q4的队列为可延迟业务。卫星通信系统100中有2个不同的载波组。

分别根据各端站14的历史数据量统计信息或各端站14到达中心站的位置信息等确定出端站C0，C1和C2属于载波组1，端站C3和C5属于载波组2。对于载波组1，确定到各端站14的各可调度QoS队列的调度特性由高到低依次为：C0:q2，C1:q1，C2:q1，C0:q1，C2:q4，C1:q2，C0:q4。对于载波组2，确定到各端站14的各可调度QoS队列的调度特性由高到低依次为：C3:q4，C4:q4，C4:q2，C3:q2，C4:q1。如图5所示，若载波组1包括3个子载波，载波组2包括2个子载波。对于载波组1：在资源池1中，确定可调度QoS队列C0:q2使用的子载波为第一个子载波，确定可调度QoS队列的持续时长为B2_C0/(M0/3)，不超过时隙资源的门限值，该队列的时域资源即为持续时长。按照各可调度QoS队列的调度特性从高到低的顺序，依次为载波组1的各端站14的可调度QoS队列分配子载波及时隙资源。其中，资源池也即包含上述载波组1及相应的时隙资源总量的载波资源池。通过资源池的形式进行资源分配便于资源和分配的统一管理。对于载波组2，在资源池2中为各端站14的可调度QoS队列分配资源的方法同上理解。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种QoS队列调度装置200，包括：信息获取模块11、资源确定模块13、资源分配模块15和调度下发模块17。其中：信息获取模块11，用于获取卫星通信系统100中待调度的各端站14的调度信息；其中，调度信息包括可调度QoS队列，以及可调度QoS队列的请求数据量和调度特性。资源确定模块13，用于确定卫星通信系统100中可用于调度的子载波及子载波对应的时隙资源。资源分配模块15，用于分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源，并生成调度结果。调度下发模块17，用于向各端站14下发调度结果；其中，调度结果用于指示各端站14分别根据调度结果对各可调度QoS队列进行调度。

上述的QoS队列调度装置200，通过根据各端站14的调度信息，利用可用于调度的子载波及对应的时隙资源，为等待调度的各QoS队列分配子载波及对应的时隙资源，从而生成对应的调度结果下发到各端站14，以实现对各端站14的QoS队列及时调度。如此，实现在突发流量的情况下，保证QoS队列的特性要求同时避免部分QoS队列长时间得不到调度的问题，达到大幅提升卫星资源的利用率的效果。

在一个实施例中，上述的QoS队列调度装置200还包括载波确定模块，用于分别根据各端站14的历史统计数据或各端站14到达卫星通信系统100的中心站的位置信息，确定各端站14所属的载波组；其中，载波组包括一个或两个以上的可用于调度的子载波。

在一个实施例中，上述的信息获取模块11具体可以包括状态获取模块、数据量确定模块和特性计算模块。其中：状态获取模块，用于分别获取各端站14的可延迟业务的缓存状态。数据量确定模块，用于分别根据各端站14的可延迟业务的缓存状态，确定各端站14的可调度QoS队列和可调度QoS队列的请求数据量。特性计算模块，用于分别根据各可调度QoS队列的特征数据，计算各可调度QoS队列对应的调度特性。

在一个实施例中，关于上述的资源分配模块15，可以包括载波分配子模块和时隙分配子模块，其中：载波分配子模块，用于按照各可调度QoS队列的调度特性从高到低的顺序，依次为各可调度QoS队列分配子载波。时隙分配子模块，用于分别根据各可调度QoS队列的请求数据量，确定各可调度QoS队列的时隙资源。

在一个实施例中，关于上述的载波分配子模块，具体可以包括第一载波分配子模块，用于在载波组内，从可调度起始时刻最早的一个子载波开始，按调度特性从高到低依次为各可调度QoS队列分配子载波。

在一个实施例中，关于上述的载波分配子模块，具体可以包括第二载波分配子模块，用于在各子载波的可调度起始时刻相同时，随机从任一个子载波开始，按调度特性从高到低依次为各可调度QoS队列分配子载波。

在一个实施例中，关于上述的时隙分配子模块，具体可以包括第一时隙分配子模块和第二时隙分配子模块。第一时隙分配子模块，用于在可调度QoS队列的持续时长大于时隙资源的门限值时，确定时隙资源的门限值为可调度QoS队列的时隙资源。第二时隙分配子模块，用于在可调度QoS队列的持续时长小于时隙资源的门限值时，确定持续时长为可调度QoS队列的时隙资源。其中，时隙资源的门限值为各端站14的突发数据情况统计结果确定的门限值。

关于QoS队列调度装置200的具体限定可以参见上文中对于QoS队列调度方法的限定，在此不再赘述。上述QoS队列调度装置200中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，例如卫星通信系统100的中心站内的卫星应用服务器12。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储载波资源、时隙资源和其他通信数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的端站14通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种QoS队列调度方法。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：获取卫星通信系统100中待调度的各端站14的调度信息；其中，调度信息包括可调度QoS队列，以及可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；确定卫星通信系统100中可用于调度的子载波及子载波对应的时隙资源；分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源，并生成调度结果；向各端站14下发调度结果；其中，调度结果用于指示各端站14分别根据调度结果对各可调度QoS队列进行调度。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现上述其他实施例中QoS队列调度方法的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：获取卫星通信系统100中待调度的各端站14的调度信息；其中，调度信息包括可调度QoS队列，以及可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；确定卫星通信系统100中可用于调度的子载波及子载波对应的时隙资源；分别根据各可调度QoS队列的请求数据量和调度特性，为相应各可调度QoS队列分配子载波及时隙资源，并生成调度结果；向各端站14下发调度结果；其中，调度结果用于指示各端站14分别根据调度结果对各可调度QoS队列进行调度。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现上述其他实施例中QoS队列调度方法的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种QoS队列调度方法，其特征在于，包括：

获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息；其中，所述调度信息包括可调度QoS队列，以及所述可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；

确定所述卫星通信系统中可用于调度的子载波及所述子载波对应的时隙资源；

分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源，并生成调度结果；

向各所述端站下发所述调度结果；其中，所述调度结果用于指示各所述端站分别根据所述调度结果对各所述可调度QoS队列进行调度。

2.根据权利要求1所述的QoS队列调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

分别根据各所述端站的历史统计数据或各所述端站到达所述卫星通信系统的中心站的位置信息，确定各所述端站所属的载波组；其中，所述载波组包括一个或两个以上的可用于调度的所述子载波。

3.根据权利要求2所述的QoS队列调度方法，其特征在于，所述获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息的步骤，包括：

分别获取各所述端站的可延迟业务的缓存状态；

分别根据各所述端站的可延迟业务的缓存状态，确定各所述端站的所述可调度QoS队列和所述可调度QoS队列的所述请求数据量；

分别根据各所述可调度QoS队列的特征数据，计算各所述可调度QoS队列对应的所述调度特性。

4.根据权利要求3所述的QoS队列调度方法，其特征在于，所述特征数据包括所述可调度QoS队列的时延数据、带宽和业务优先级；

所述调度特性为所述时延数据、所述带宽和所述业务优先级通过设定算法计算得到的乘积值。

5.根据权利要求4所述的QoS队列调度方法，其特征在于，所述分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源的过程，包括：

按照各所述可调度QoS队列的所述调度特性从高到低的顺序，依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波，并分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量，确定各所述可调度QoS队列的时隙资源。

6.根据权利要求5所述的QoS队列调度方法，其特征在于，依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波的过程，包括：

在所述载波组内，从可调度起始时刻最早的一个所述子载波开始，按所述调度特性从高到低依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波。

7.根据权利要求6所述的QoS队列调度方法，其特征在于，所述方法还包括：

若各所述子载波的所述可调度起始时刻相同，则随机从任一个所述子载波开始，按所述调度特性从高到低依次为各所述可调度QoS队列分配所述子载波。

8.根据权利要求5至7任一项所述的QoS队列调度方法，其特征在于，确定各所述可调度QoS队列的时隙资源的过程，包括：

若所述可调度QoS队列的持续时长大于所述时隙资源的门限值，则确定所述时隙资源的门限值为所述可调度QoS队列的所述时隙资源；其中，所述时隙资源的门限值为各所述端站的突发数据统计结果确定的门限值；

若所述可调度QoS队列的持续时长小于所述时隙资源的门限值，则确定所述持续时长为所述可调度QoS队列的所述时隙资源。

9.一种QoS队列调度装置，其特征在于，包括：

信息获取模块，用于获取卫星通信系统中待调度的各端站的调度信息；其中，所述调度信息包括可调度QoS队列，以及所述可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；

资源确定模块，用于确定所述卫星通信系统中可用于调度的子载波及所述子载波对应的时隙资源；

资源分配模块，用于分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源，并生成调度结果；

调度下发模块，用于向各所述端站下发所述调度结果；其中，所述调度结果用于指示各所述端站分别根据所述调度结果对各所述可调度QoS队列进行调度。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述QoS队列调度方法的步骤。

11.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至8中任一项所述的QoS队列调度方法的步骤。

12.一种卫星通信系统，其特征在于，包括通信连接的卫星应用服务器和若干端站，所述卫星应用服务器用于获取待调度的各端站的调度信息；其中，所述调度信息包括可调度QoS队列，以及所述可调度QoS队列的请求数据量和调度特性；确定可用于调度的子载波及所述子载波对应的时隙资源；分别根据各所述可调度QoS队列的所述请求数据量和所述调度特性，为相应各所述可调度QoS队列分配所述子载波及所述时隙资源，并生成调度结果，以及向各所述端站下发所述调度结果；各所述端站用于分别根据所述调度结果对各所述可调度QoS队列进行调度。