CN112332909A - 基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法及装置 - Google Patents
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Abstract
基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法及装置，方法包括：将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期；通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度；响应于调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，响应于调度，开启传输通道以进行数据回传；对于实时数据，响应于调度，直接开启传输通道以进行数据回传；对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。大大降低通用卫星物联网终端的电力消耗，延长终端使用年限，提高部署的环境适应性。
Description
技术领域
本发明涉及卫星通信技术，尤其与一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法及装置相关。
背景技术
物联网技术正在逐步成熟，但物联网的实际应用依赖于大量物联网终端的部署，部分行业的物联网终端需要部署在野外偏远地区，这类地区往往无有效的移动或固定网络覆盖，卫星通信天生具备广覆盖的特点，是部署泛在物联网终端的优选方案。物联网终端的野外部署要求设备能长时间无人值守工作，设备的运行和在网时间以年计，一般采用电池供电，所以对于设备的功耗要求越低越好。
目前通用的卫星通信终端设备由于需要长期保持与中心站的连接，所需功耗均较高，卫星通信终端信号发射时的能量消耗是设备待机时功耗的至少2倍以上，高功耗大大降低了泛在卫星物联网终端部署的环境适应性。
发明内容
本发明主要针对上述相关现有技术的不足与缺陷，提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法及装置，大大降低通用卫星物联网终端的电力消耗，延长终端使用年限，提高部署的环境适应性。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术：
一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，包括步骤：
卫星中心站将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期；
卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度；
卫星物联网终端响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端直接开启传输通道以进行数据回传；
对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星物联网终端，包括步骤：
响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，直接开启传输通道以进行数据回传；
所述卫星中心站的调度，是指卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起的调度；
所述轮询调度周期，是为分组后的每组卫星物联网终端预设的不同轮询调度周期；
对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星中心站，包括步骤：
将卫星物联网终端分组，为每组预设不同的轮询调度周期，并通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度，以使卫星物联网终端通过基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，使卫星物联网终端响应于调度以开启传输通道进行数据回传；
对于实时数据，使卫星物联网终端响应于响应于调度以直接开启传输通道进行数据回传；
对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星中心站发起的调度不会使处于周期性自我休眠状态的卫星物联网终端的传输通道从关闭状态变为开启状态。
一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，包括卫星中心站，所述卫星中心站用于将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期，并用于通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度，以使卫星物联网终端通过基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，使卫星物联网终端响应于调度以开启传输通道进行数据回传；
对于实时数据，使卫星物联网终端响应于响应于调度以直接开启传输通道进行数据回传。
一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，包括卫星物联网终端，所述卫星物联网终端用于响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，直接开启传输通道以进行数据回传；
所述卫星中心站的调度，是指卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起的调度；
所述轮询调度周期，是为分组后的每组卫星物联网终端预设的不同轮询调度周期。
一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，包括：
中心站和卫星物联网终端；
所述卫星中心站用于将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期；并用于通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度；
所述卫星物联网终端，用于响应卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端直接开启传输通道以进行数据回传。
本发明有益效果在于：
1、通过对卫星物联网终端分组并配置不同的轮询调度周期，通过轮询调度周期进行调度，结合基于分类的存储转发方式，可以有效降低设备供电消耗，极限场景下较常规耗能降低90%。
2、本方案中所设计的终端调度方案中终端设计灵活，约束少，不依赖于特殊的星历数据或其它硬件，卫星物联网终端调度的决策权在卫星中心站一侧，卫星中心站基于网路终端类型主动进行周期性的网络调度，卫星物联网终端的休眠期由该终端的传输数据类型、存储空间以及卫星中心站共同决定。
3、卫星物联网的卫星中心站管理了大量的终端设备，不同终端设备类型对于调度周期的要求不同，如水文、地质监测站点的数据回传周期可能以小时计，物流数据回传以天计，卫星中心站通过对终端分组，优化资源分配机制，提高资源使用效率。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。
图1为卫星频实施例的卫星中心站与卫星物联网终端传输方法流程图。
图2为本申请实施例的卫星物联网终端传输方法流程图。
图3为本申请实施例的卫星中心站传输方法流程图。
图4为本申请实施例的传输装置结构框图。
图5为本申请实施例的卫星物联网终端状态转换示意图。
图6为本申请实施例的卫星中心站与卫星物联网终端交互流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例一
本实例提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星中心站和卫星物联网终端，卫星中心站和卫星物联网终端的结构框图如图4所示。
本实例的传输方法流程如图1所示，包括如下步骤：
S1卫星中心站将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期。
S2卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度。
S3卫星物联网终端响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端直接开启传输通道以进行数据回传；
对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
具体的，卫星中心站和卫星物联网终端之间的交互流程，发起周期性调度及径向数据回传/数据发送可参考如图6所示的示意图。
实施例二
本实例提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星物联网终端，如图2所示，包括如下步骤：
S1响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
S11对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，开启传输通道以进行数据回传；
S12对于实时数据，直接开启传输通道以进行数据回传；
所述卫星中心站的调度，是指卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起的调度；
所述轮询调度周期，是为分组后的每组卫星物联网终端预设的不同轮询调度周期；
S13对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
具体的，步骤S11~S13涉及的卫星物联网终端状态转换可以参见如图3所示的转换状态图。
实施例三
本实例提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星中心站，如图3所示，流程包括如下步骤：
S1将卫星物联网终端分组，为每组预设不同的轮询调度周期。
S2通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度，以使卫星物联网终端通过基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，使卫星物联网终端响应于调度以开启传输通道进行数据回传；
对于实时数据，使卫星物联网终端响应于响应于调度以直接开启传输通道进行数据回传；
对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星中心站发起的调度不会使处于周期性自我休眠状态的卫星物联网终端的传输通道从关闭状态变为开启状态。
实施例四
本实例提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，包括卫星中心站。
本实例的卫星中心站与多个卫星物联网终端同处于卫星组网系统，参见图4。
本实例的卫星中心站将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期，并通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度，如图6所示，以使卫星物联网终端通过基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，使卫星物联网终端响应于调度以开启传输通道进行数据回传；
对于实时数据，使卫星物联网终端响应于响应于调度以直接开启传输通道进行数据回传。
卫星物联网终端的传输通道在未达到前两种条件下处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
实施例五
本实例提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，包括卫星物联网终端。本实例的卫星物联网终端有多个，与卫星中心站同处于卫星组网系统，如图4所示。
本实例的卫星物联网终端响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传，如图5~6：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，直接开启传输通道以进行数据回传；
具体的，本实例所指的卫星中心站的调度，是指卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起的调度。其中，轮询调度周期，是为分组后的每组卫星物联网终端预设的不同轮询调度周期。
卫星物联网终端的传输通道在未达到前两种条件下处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
实施例六
本实例提供一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，包括：中心站和卫星物联网终端，如图4所示。
本实例的卫星中心站将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期。
如图5~6所示，本实例的卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度。本实例的卫星物联网终端响应卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端直接开启传输通道以进行数据回传。
卫星物联网终端的传输通道在未达到前两种条件下处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
以上仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，其特征在于，包括步骤：
卫星中心站将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期；
卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度；
卫星物联网终端响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，响应于卫星中心站的调度，卫星物联网终端直接开启传输通道以进行数据回传。
2.根据权利要求1所述的基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，其特征在于，对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
3.一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星物联网终端，其特征在于，包括步骤：
响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，直接开启传输通道以进行数据回传；
所述卫星中心站的调度，是指卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起的调度；
所述轮询调度周期，是为分组后的每组卫星物联网终端预设的不同轮询调度周期。
4.根据权利要求3所述的基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，其特征在于，对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星物联网终端的传输通道处于周期性的自我休眠状态，收发通道均处于关闭状态。
5.一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，应用于卫星中心站，其特征在于，包括步骤：
将卫星物联网终端分组，为每组预设不同的轮询调度周期，并通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度，以使卫星物联网终端通过基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，使卫星物联网终端响应于调度以开启传输通道进行数据回传；
对于实时数据，使卫星物联网终端响应于响应于调度以直接开启传输通道进行数据回传。
6.根据权利要求5所述的基于轮询调度的卫星物联网数据传输方法，其特征在于，对于不属于实时数据的情况，在非实时数据未存储达到限制时，卫星中心站发起的调度不会使处于周期性自我休眠状态的卫星物联网终端的传输通道从关闭状态变为开启状态。
7.一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，其特征在于，包括卫星中心站，所述卫星中心站用于将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期，并用于通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度，以使卫星物联网终端通过基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，使卫星物联网终端响应于调度以开启传输通道进行数据回传；
对于实时数据，使卫星物联网终端响应于响应于调度以直接开启传输通道进行数据回传。
8.一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，其特征在于，包括卫星物联网终端，所述卫星物联网终端用于响应于卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
对于非实时数据先进行存储，当达到存储限制后，开启传输通道以进行数据回传；
对于实时数据，直接开启传输通道以进行数据回传；
所述卫星中心站的调度，是指卫星中心站通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起的调度；
所述轮询调度周期，是为分组后的每组卫星物联网终端预设的不同轮询调度周期。
9.一种基于轮询调度的卫星物联网数据传输装置，其特征在于，包括：
中心站和卫星物联网终端；
所述卫星中心站用于将卫星物联网终端分组，并为每组预设不同的轮询调度周期；并用于通过前向载波以预设的轮询调度周期主动向卫星物联网终端设备发起调度；
所述卫星物联网终端，用于响应卫星中心站的调度，采用基于分类的存储转发方式进行数据回传：
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20220722 |
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