CN111711991B - 一种星地融合网络中的计算任务调度方法 - Google Patents

一种星地融合网络中的计算任务调度方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种星地融合网络中的计算任务调度方法,包括:提供星地融合网络,将与地面网络部分通信连接的空间基站作为第一空间基站,在第一空间基站中预配置多种类型的计算任务处理模式;第一空间基站接收到来自地面网络部分的需求用户的数据处理需求以作为计算任务请求,生成当前计算任务,并根据当前计算任务或第一空间基站的当前状态,从计算任务处理模式中选择其中一种作为当前指示模式;根据当前指示模式来相应地执行当前计算任务,得到计算结果;将计算结果发送至需求用户。本发明通过为卫星空间基站合理配置并选择计算任务处理模式,优化了星地融合网络中计算任务的调度机制,提高了空间设备和地面设备的资源利用效率。

Description

一种星地融合网络中的计算任务调度方法
技术领域
本发明属于无线通信技术领域,具体涉及一种星地融合网络中的计算任务调度方法。
背景技术
卫星通信网络和地面通信网络在通信能力和覆盖范围等方面具有互补性。卫星通信系统由于轨道高度高、对地覆盖面积大,可以突破地形地域和地面灾害袭击的限制。通过高、中、低轨卫星的联合组网,能够实现洲际甚至全球性的移动网络覆盖,特别是增强对高速及远距离移动用户(如高铁、邮轮、飞机等)的通信业务支撑。因此,卫星网络和地面网络相融合的一体化网络能够解决全覆盖和深覆盖问题,为海上、应急、及全球性移动通信等应用提供高效解决方案,实现真正的全球增强移动宽带和万物互联。
此外,随着空间业务应用类型的丰富、以及海量数据的低时延要求,系统对高效可靠的空间计算资源的需求也越来越高。以地球观测应用为例,在形成多尺度、多角度、全向、各种天气的三维地球观测时,卫星会产生大量数据。传统的做法是,卫星空间基站将大量数据发送到地面云计算中心进行处理和决策。以低轨卫星为例,现有的卫星空间基站的主要功能包括[1]:1)透明转发;2)星上处理。透明转发是指卫星空间基站在上下行链路上仅实现频率转换和射频放大功能,对应于一个模拟射频中继器。星上处理是指卫星具有部分或全部的基站功能,支持从地面接收信号的再生。上述功能负责为地面信号建立信息传输的空间通信通道。该方式带来如下问题:1)通信带宽易阻塞;2)时间敏感性业务的数据无法及时响应。
这不仅要求卫星空间基站具备高性能的计算能力,能够独立进行数据处理;同时也需要综合考虑空间设备(如卫星空间基站)和地面设备(如数据中心)的多元化计算资源,从系统角度优化计算任务调度机制和资源利用效率。
现有技术主要是针对星地融合网络的通信功能的优化,并未针对卫星空间基站的计算功能,包括空间计算任务调度以及对应的信令和流程等进行优化设计。
3GPP 5G NR第17版本(R17)的非地面网络(Non-terrestrial Network,NTN)预期将成为未来星地融合网络的主流国际技术标准规范[2]。5G NTN研究面向非地面网络(卫星通信及地空宽带通信等)的关键技术,包括:随机接入、移动性管理、网络架构等,目标是在5G NR技术规范基础上扩展空间通信能力。由于上述技术还在标准化讨论的前期阶段,关于空间基站的计算能力、计算任务处理等更复杂的需求和功能尚未展开讨论。
参考文献
[1]Digital Video Broadcasting(DVB):Second Generation DVB InteractiveSatellite System(DVB-RSC2);Overview and System Level specification,DVBDocument A155-1,Jan.2019.
[2]3GPP TR 38.821,v16.0.0,Solutions for NR to support non-terrestrialnetworks(NTN).
发明内容
本发明旨在提供一种星地融合网络中的计算任务调度方法,以提高空间设备和地面设备的资源利用效率。
为了实现上述目的,本发明提供一种星地融合网络中的计算任务调度方法,包括:
步骤S1:提供一个包括空间网络部分和地面网络部分的星地融合网络,将星地融合网络中与地面网络部分通信连接的空间基站作为第一空间基站,在第一空间基站中预配置多种类型的计算任务处理模式;
步骤S2:第一空间基站接收到来自地面网络部分的需求用户的数据处理需求以作为计算任务请求,生成当前计算任务,并根据当前计算任务或第一空间基站的当前状态,从所述计算任务处理模式中选择其中一种作为当前指示模式;
步骤S3:第一空间基站根据所述当前指示模式来相应地执行当前计算任务,得到计算结果;
步骤S4:第一空间基站将计算结果发送至所述需求用户。
在所述步骤S1中,第一空间基站根据其星上处理能力、星地通信能力和星间通信能力等来预配置所述计算任务处理模式。
在所述步骤S2中,当前指示模式采用资源余量门限值方法来获取;采用资源余量门限值方法来获取当前指示模式,包括:
步骤S21:第一空间基站预设至少一个资源余量门限值,并获取其当前的可用资源值;
步骤S22:将所述可用资源值与所述资源余量门限值进行比较,根据比较结果获取当前指示模式。
在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算和地面计算;
在所述步骤S21中,所述资源余量门限值的数量为一个;
且在所述步骤S22中,
当可用资源值大于所述资源余量门限值时,当前指示模式为本地计算;
当可用资源值小于所述资源余量门限值时,当前指示模式为地面计算。
在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算;
在所述步骤S21中,所述资源余量门限值包括一个预设取值区域的最小值和最大值;
且在所述步骤S22中,
当可用资源值大于所述预设取值区域的最大值时,当前指示模式为本地计算;
当可用资源值小于所述预设取值区域的最小值时,当前指示模式为地面计算;
当可用资源值位于所述预设取值区域中时,当前指示模式为邻星协同计算或星地协同计算。
在所述步骤S2中,当前指示模式采用任务延时优先级方法来获取;采用任务延时优先级方法来获取当前指示模式,包括:
步骤S21’:第一空间基站预设至少一个延时门限值,并获取当前计算任务的延时需求;
步骤S22’:将当前计算任务的延时需求与所述延时门限值进行比较,根据比较结果获取当前指示模式。
在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算和地面计算;本地计算是全部计算任务在第一空间基站上处理;
地面计算是第一空间基站将计算任务全部发送至地面网络部分,以进行处理;
在所述步骤S21’中,所述延时门限值的数量为一个;
且在所述步骤S22’中,
当当前计算任务的延时需求小于所述延时门限值时,当前指示模式为本地计算;
当当前计算任务的延时需求大于所述延时门限值时,当前指示模式为地面计算。
在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算;
在所述步骤S21’中,所述延时门限值包括一个预设取值区域的最小值和最大值;
且在所述步骤S22’中,
当当前计算任务的延时需求小于所述预设取值区域的最小值时,当前指示模式为本地计算;
当当前计算任务的延时需求大于所述预设取值区域的最大值时,当前指示模式为地面计算;
当当前计算任务的延时需求位于所述预设取值区域中时,当前指示模式为邻星协同计算或星地协同计算;
当当前计算任务的延时需求位于所述预设取值区域中时,通过邻星信令交互,获知相邻的空间基站的计算资源部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,当前指示模式为邻星协同计算;通过星地信令交互,获知地面网络部分的计算资源部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,当前指示模式为星地协同计算;当相邻的空间基站的计算资源和地面网络部分的计算资源两者均部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,任选邻星协同计算和星地协同计算的其中一种作为当前指示模式。
在所述步骤S3中,
在当前指示模式为本地计算时,所述第一空间基站将全部的当前计算任务在本地处理;
在当前指示模式为邻星协同计算时,所述第一空间基站将全部的当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个,以进行处理;或者,第一空间基站将部分当前计算任务进行本地处理,将部分当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个,以进行处理;
在当前指示模式为星地协同计算时,第一空间基站将部分当前计算任务进行本地处理、将部分当前计算任务发送至地面网络部分,以进行处理;
在当前指示模式为地面计算时,第一空间基站将全部的当前计算任务发送至地面网络部分,以进行处理。
在所述步骤S4中,所述第一空间基站按照与当前指示模式相匹配的方式获取当前计算任务的计算结果,并将计算结果发送至需求用户。
本发明的星地融合网络中的计算任务调度方法通过为卫星空间基站预配置多类型的计算任务处理模式,并根据当前计算任务或第一空间基站的当前状态合理选择当前指示模式,一方面能够平衡单个卫星空间基站由于物理资源受限(如功率、体积、重量等)和较高的生产及维护成本的约束,弥补单个卫星空间基站无法单独完成全部计算任务的不足;另一方面,支持计算任务在当前卫星基站、或邻星卫星基站、或地面设备等多个设备的联合调度机制,不仅提高了空间设备和地面设备的资源利用效率,也为满足计算任务完成质量提供了可靠保证。综上,本发明的星地融合网络中的计算任务调度方法优化了星地融合网络中计算任务的调度机制,提高了空间设备和地面设备的资源利用效率。
附图说明
图1是根据本发明的一个实施例的星地融合网络中的计算任务调度方法的流程图。
图2是根据本发明的一个实施例的星地融合网络中的计算任务调度方法所适用的星地融合网络的场景示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1所示,根据本发明的一个实施例的星地融合网络中的计算任务调度方法,具体包括以下步骤:
步骤S1:提供一个包括空间网络部分1和地面网络部分2的星地融合网络,将星地融合网络中与地面网络部分2通信连接的空间基站作为第一空间基站11,在第一空间基站11中预配置多种类型的计算任务处理模式。
如图2所示为根据本发明的一个实施例的星地融合网络中的计算任务调度方法所适用的星地融合网络的场景示意图。本发明的星地融合网络中的计算任务调度方法适用于基于卫星和地面网络的星地融合网络,其中,星地融合网络包括空间网络部分1和地面网络部分2。在本实施例中,空间网络部分1包括3个空间基站,即第一空间基站11、第二空间基站12和第三空间基站13,第一空间基站11、第二空间基站12和第三空间基站13均为卫星空间基站。地面网络部分2可以包括与空间网络部分1通信连接的物联网21、地面基站22、数据中心23、终端用户24、信关站25等多类型地面设备或者飞机26(如航空通信场景),其中,终端用户24还可以与地面基站22通信连接而不与空间网络部分1直接连接,信关站25通过网关251与一个核心网27通信连接。第一空间基站11与地面网络部分2通信连接,设置为接收来自地面网络部分2的应用的数据处理需求,以作为计算任务请求。且第一空间基站11通过地面网络部分2的地面站与数据中心相连。
需要说明的是,本发明的星地融合网络中的计算任务调度方法不仅适用于基于卫星和地面网络的星地融合网络,在其他实施例中还可以适用于其他类型的星地融合网络,其中,空间网络部分可以包括多个空间基站,而不仅限于3个空间基站。空间基站1除了可以是卫星空间基站外,也同样可以是搭载在无人机、浮空平台等其他设备上的空间基站。
其中,第一空间基站11根据其星上处理能力、星地通信能力和星间通信能力等来预配置所述计算任务处理模式。
所述计算任务处理模式包括但不限于:本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算等。在其他实施例中,所述计算任务处理模式可以包括本地计算和地面计算。
其中,本地计算指,全部的当前计算任务在当前的第一空间基站11上处理;
邻星协同计算指,当前的第一空间基站11将全部的当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个(在本实施例中,发送至第二空间基站12和/或第三空间基站13),以进行处理;或者,第一空间基站11将部分当前计算任务进行本地处理,将部分当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个,以进行处理;
星地协同计算指,当前的第一空间基站11将部分当前计算任务进行本地处理、将部分当前计算任务发送至地面网络部分2(如数据中心),以进行处理;
地面计算指,当前的第一空间基站11将当前计算任务全部发送至地面网络部分2,以进行处理。
步骤S2:第一空间基站11接收到来自地面网络部分2的需求用户的数据处理需求以作为计算任务请求,生成当前计算任务,并根据当前计算任务或第一空间基站11的当前状态,从所述计算任务处理模式中选择其中一种作为当前指示模式。
由此,当前指示模式指示了第一空间基站11采用的计算任务处理方式。
如上文所述,计算任务处理方式包括但不限于本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算等,因此当前指示模式为本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算等的其中一种。当前指示模式的指示值举例如表1所示。
表1当前指示模式的指示值与计算任务处理模式的关系
在其他实施例中,当所述计算任务处理模式仅仅包括本地计算和地面计算时,所述当前指示模式为本地计算和地面计算的其中一种。
其中,当前指示模式采用资源余量门限值方法或任务延时优先级方法来获取。
采用资源余量门限值方法来获取当前指示模式,具体包括:
步骤S21:第一空间基站11预设至少一个资源余量门限值,并获取其当前的可用资源值;
其中,所述可用资源值可通过第一空间基站11的资源管理模块获取,该资源管理模块会监测、统计并汇报第一空间基站11自身的资源使用情况。
步骤S22:将所述可用资源值与所述资源余量门限值进行比较,根据比较结果获取当前指示模式。
其中,当所述计算任务处理模式包括本地计算和地面计算时,所述资源余量门限值的数量为一个,
当可用资源值大于所述资源余量门限值时,当前指示模式为本地计算;
当可用资源值小于所述资源余量门限值时,当前指示模式为地面计算。
由此,指示本地计算的预设资源余量门限值和指示地面计算的预算资源余量门限值是相同的门限值。该预设余量门限值用于评估空间基站的可用资源值大小,举例:当空间基站的可用资源值较充足时(大于所述资源余量门限值),当前计算任务应当在本地计算(获取低时延快速处理的好处),当前指示模式为本地计算;反之,当空间基站的可用资源值较小时(小于所述资源余量门限值),当前计算任务应当传输至地面计算而不再由空间基站进行本地计算(以时延为代价换取计算任务的可靠计算),当前指示模式为地面计算;
其中,所述资源余量门限值为非负实数,且不大于空间基站的最大资源值。
当所述计算任务处理模式包括但不限于本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算等时,所述资源余量门限值的数量为两个,即所述资源余量门限值包括一个预设取值区域的最小值和最大值,
当可用资源值大于所述预设取值区域的最大值时,当前指示模式为本地计算;
当可用资源值小于所述预设取值区域的最小值时,当前指示模式为地面计算;
当可用资源值位于所述预设取值区域中时,当前指示模式为邻星协同计算(如,第一空间基站11、第二空间基站12和第三空间基站协同计算)或星地协同计算(如,第一空间基站11与地面网络部分2协同计算)。
具体地,当可用资源值位于所述预设取值区域中时,通过邻星信令交互,获知相邻的空间基站的可用资源值总和部分或全部满足当前计算任务的所需资源值时,当前指示模式为邻星协同计算;通过星地信令交互,获知地面网络部分2的可用资源值部分或全部满足当前计算任务的所需资源值时,当前指示模式为星地协同计算;当相邻的空间基站的可用资源值总和以及地面网络部分2的可用资源值两者均部分或全部满足当前计算任务的所需资源值时,任选邻星协同计算和星地协同计算的其中一种作为当前指示模式。
其中,所述资源余量门限值均为非负实数,且均不大于空间基站的最大资源值。
采用任务延时优先级方法来获取当前指示模式,具体包括:
步骤S21’:第一空间基站11预设至少一个延时门限值,并获取当前计算任务的延时需求;
其中,当前计算任务的延时需求为与任务类型相对应的配置参数;可以随当前计算任务的数据一起发送至空间基站;也可以预先定义与各种任务类型相对应的任务延时需求表,根据当前计算任务的任务类型查询所述任务延时需求表来获取所述当前计算任务的延时需求。
步骤S22’:将当前计算任务的延时需求与所述延时门限值进行比较,根据比较结果获取当前指示模式;
其中,当所述计算任务处理模式包括本地计算和地面计算时,所述延时门限值的数量为一个,
当当前计算任务的延时需求小于所述延时门限值时,当前指示模式为本地计算;
当当前计算任务的延时需求大于所述延时门限值时,当前指示模式为地面计算。
当所述计算任务处理模式包括但不限于本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算等时,所述延时门限值的数量为两个,即所述延时门限值包括一个预设取值区域的最小值和最大值,
当当前计算任务的延时需求小于所述预设取值区域的最小值时,当前指示模式为本地计算;
当当前计算任务的延时需求大于所述预设取值区域的最大值时,当前指示模式为地面计算;
当当前计算任务的延时需求位于所述预设取值区域中时,当前指示模式为邻星协同计算或星地协同计算。
具体地,当当前计算任务的延时需求位于所述预设取值区域中时,通过邻星信令交互,获知相邻的空间基站的计算资源部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,当前指示模式为邻星协同计算;通过星地信令交互,获知地面网络部分2的计算资源部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,当前指示模式为星地协同计算。当相邻的空间基站的计算资源和地面网络部分2的计算资源两者均部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,任选邻星协同计算和星地协同计算的其中一种作为当前指示模式。
步骤S3:第一空间基站11根据当前指示模式来相应地执行计算任务,得到计算结果。
在步骤S3中,
1)在当前指示模式为本地计算时,第一空间基站11将全部的当前计算任务在本地(即第一空间基站上)处理;
2)在当前指示模式为邻星协同计算时,第一空间基站11将全部的当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个(在本实施例中,发送至第二空间基站12和/或第三空间基站13),以进行处理;或者,第一空间基站11将部分当前计算任务进行本地处理,将部分当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个,以进行处理;
3)在当前指示模式为星地协同计算时,第一空间基站11将部分当前计算任务进行本地处理、将部分当前计算任务发送至地面网络部分2(如数据中心),以进行处理。
4)在当前指示模式为地面计算时,第一空间基站11将全部的当前计算任务发送至地面网络部分2(如数据中心),以进行处理。
步骤S4:第一空间基站11将计算结果发送至所述需求用户。
其中,第一空间基站11按照与当前指示模式相匹配的方式获取当前计算任务的计算结果,并将计算结果发送至需求用户。
1)当当前指示模式为本地计算时,第一空间基站11获取本地的计算结果,并将其发送至需求用户;
2)当当前指示模式为邻星协同计算时,第一空间基站11汇聚本地的计算结果(当部分任务在邻星空间基站执行时)和邻星空间基站返回的计算结果,并将其发送至需求用户;
3)当当前指示模式为邻星协同计算时,第一空间基站11汇聚本地计算结果和地面设备返回的计算结果,并将其发送至需求用户;
4)当当前指示模式为地面计算时,第一空间基站11获取地面设备返回的计算结果,并将其发送至需求用户。
以上所述的,仅为本发明的较佳实施例,并非用以限定本发明的范围,本发明的上述实施例还可以做出各种变化。凡是依据本发明申请的权利要求书及说明书内容所作的简单、等效变化与修饰,皆落入本发明专利的权利要求保护范围。本发明未详尽描述的均为常规技术内容。

Claims (7)

1.一种星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,包括:
步骤S1:提供一个包括空间网络部分和地面网络部分的星地融合网络,将星地融合网络中与地面网络部分通信连接的空间基站作为第一空间基站,在第一空间基站中预配置多种类型的计算任务处理模式;
步骤S2:第一空间基站接收到来自地面网络部分的需求用户的数据处理需求以作为计算任务请求,生成当前计算任务,并根据当前计算任务或第一空间基站的当前状态,从所述计算任务处理模式中选择其中一种作为当前指示模式;
步骤S3:第一空间基站根据所述当前指示模式来相应地执行当前计算任务,得到计算结果;
步骤S4:第一空间基站将计算结果发送至所述需求用户;
在所述步骤S2中,当前指示模式采用资源余量门限值方法来获取;采用资源余量门限值方法来获取当前指示模式,包括:
步骤S21:第一空间基站预设至少一个资源余量门限值,并获取其当前的可用资源值;其中,所述可用资源值通过第一空间基站的资源管理模块获取,该资源管理模块设置为监测、统计并汇报第一空间基站自身的资源使用情况;
步骤S22:将所述可用资源值与所述资源余量门限值进行比较,根据比较结果获取当前指示模式;
在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算;
在所述步骤S21中,所述资源余量门限值包括一预设取值区域的最小值和最大值;
且在所述步骤S22中,
当可用资源值大于所述预设取值区域的最大值时,当前指示模式为本地计算;
当可用资源值小于所述预设取值区域的最小值时,当前指示模式为地面计算;
当可用资源值位于所述预设取值区域中时,当前指示模式为邻星协同计算或星地协同计算。
2.根据权利要求1所述的星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,在所述步骤S1中,第一空间基站根据其星上处理能力、星地通信能力和星间通信能力来预配置所述计算任务处理模式。
3.根据权利要求1所述的星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,在所述步骤S2中,当前指示模式采用任务延时优先级方法来获取;采用任务延时优先级方法来获取当前指示模式,包括:
步骤S21’:第一空间基站预设至少一个延时门限值,并获取当前计算任务的延时需求;
步骤S22’:将当前计算任务的延时需求与所述延时门限值进行比较,根据比较结果获取当前指示模式。
4.根据权利要求3所述的星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算和地面计算;本地计算是全部计算任务在第一空间基站上处理;
地面计算是第一空间基站将计算任务全部发送至地面网络部分,以进行处理;
在所述步骤S21’中,所述延时门限值的数量为一个;
且在所述步骤S22’中,
当当前计算任务的延时需求小于所述延时门限值时,当前指示模式为本地计算;
当当前计算任务的延时需求大于所述延时门限值时,当前指示模式为地面计算。
5.根据权利要求3所述的星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,在所述步骤S1中,所述计算任务处理模式包括本地计算、邻星协同计算、星地协同计算和地面计算;
在所述步骤S21’中,所述延时门限值包括一个预设取值区域的最小值和最大值;
且在所述步骤S22’中,
当当前计算任务的延时需求小于所述预设取值区域的最小值时,当前指示模式为本地计算;
当当前计算任务的延时需求大于所述预设取值区域的最大值时,当前指示模式为地面计算;
当当前计算任务的延时需求位于所述预设取值区域中时,当前指示模式为邻星协同计算或星地协同计算;
当当前计算任务的延时需求位于所述预设取值区域中时,通过邻星信令交互,获知相邻的空间基站的计算资源部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,当前指示模式为邻星协同计算;通过星地信令交互,获知地面网络部分的计算资源部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,当前指示模式为星地协同计算;当相邻的空间基站的计算资源和地面网络部分的计算资源两者均部分或全部满足当前计算任务的延时需求时,任选邻星协同计算和星地协同计算的其中一种作为当前指示模式。
6.根据权利要求1或5所述的星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,在所述步骤S3中,
在当前指示模式为本地计算时,所述第一空间基站将全部的当前计算任务在本地处理;
在当前指示模式为邻星协同计算时,所述第一空间基站将全部的当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个,以进行处理;或者,第一空间基站将部分当前计算任务进行本地处理,将部分当前计算任务发送至相邻的空间基站中的至少一个,以进行处理;
在当前指示模式为星地协同计算时,第一空间基站将部分当前计算任务进行本地处理、将部分当前计算任务发送至地面网络部分,以进行处理;
在当前指示模式为地面计算时,第一空间基站将全部的当前计算任务发送至地面网络部分,以进行处理。
7.根据权利要求1所述的星地融合网络中的计算任务调度方法,其特征在于,在所述步骤S4中,所述第一空间基站按照与当前指示模式相匹配的方式获取当前计算任务的计算结果,并将计算结果发送至需求用户。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113691598B (zh) * 2021-08-15 2022-11-25 南京理工大学 一种星地融合网络的协同缓存方法
CN114374425B (zh) * 2022-01-14 2022-09-16 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种通信网络中的终端计算业务资源请求方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2773342A1 (en) * 2012-03-30 2013-09-30 Disternet Technology, Inc. System and method for managing streaming services
CN106100719A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 西安电子科技大学 基于对地观测任务的小卫星网络高效资源调度方法
CN106851749A (zh) * 2017-04-06 2017-06-13 上海航天测控通信研究所 一种基于资源预留的中继卫星系统资源调度方法
CN107528887A (zh) * 2017-07-26 2017-12-29 广州云晫信息科技有限公司 一种基于融合统一计算的分布式云系统
CN109409734A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种卫星数据产品生产调度系统
CN109818669A (zh) * 2019-01-18 2019-05-28 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种基于虚拟化的卫星业务处理方法、系统和存储介质
CN109936619A (zh) * 2019-01-18 2019-06-25 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种基于雾计算的空间信息网络架构、方法和可读存储介质
CN110489226A (zh) * 2019-07-05 2019-11-22 中国科学院国家空间科学中心 一种基于可用能力计算的天基资源在轨虚拟化方法
CN110647391A (zh) * 2019-09-27 2020-01-03 北京邮电大学 面向星地协同网络的边缘计算方法及系统
CN111241038A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 中国科学院电子学研究所 卫星数据处理方法及系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120254280A1 (en) * 2011-04-04 2012-10-04 Parker Ii Lansing Arthur Method and system for distributed computing using mobile devices
FR3026258B1 (fr) * 2014-09-22 2016-12-09 Thales Sa Procede d'allocation dynamique de la puissance instantanee disponible d'un satellite et systeme associe
FR3026257B1 (fr) * 2014-09-22 2016-12-09 Thales Sa Procede et gestion dynamique de ressources et systeme associe
AU2017268026B2 (en) * 2016-05-20 2022-08-04 Myriota Pty Ltd Position estimation in a low earth orbit satellite communications system

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2773342A1 (en) * 2012-03-30 2013-09-30 Disternet Technology, Inc. System and method for managing streaming services
CN106100719A (zh) * 2016-06-06 2016-11-09 西安电子科技大学 基于对地观测任务的小卫星网络高效资源调度方法
CN106851749A (zh) * 2017-04-06 2017-06-13 上海航天测控通信研究所 一种基于资源预留的中继卫星系统资源调度方法
CN107528887A (zh) * 2017-07-26 2017-12-29 广州云晫信息科技有限公司 一种基于融合统一计算的分布式云系统
CN109409734A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 中国电子科技集团公司第五十四研究所 一种卫星数据产品生产调度系统
CN109818669A (zh) * 2019-01-18 2019-05-28 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种基于虚拟化的卫星业务处理方法、系统和存储介质
CN109936619A (zh) * 2019-01-18 2019-06-25 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种基于雾计算的空间信息网络架构、方法和可读存储介质
CN110489226A (zh) * 2019-07-05 2019-11-22 中国科学院国家空间科学中心 一种基于可用能力计算的天基资源在轨虚拟化方法
CN110647391A (zh) * 2019-09-27 2020-01-03 北京邮电大学 面向星地协同网络的边缘计算方法及系统
CN111241038A (zh) * 2020-01-19 2020-06-05 中国科学院电子学研究所 卫星数据处理方法及系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
崔爱欣 ; 朱岱寅 ; 金微微 ; .基于FPGA的星载SAR成像信号处理技术.现代雷达.2018,(08),全文. *

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