CN115632946A - 一种北斗短报文通信系统、方法及计算机可读存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种北斗短报文通信系统、方法及计算机可读存储介质，北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，包括：短报文处理单元，用于解调用户端发送的短报文信号得到解调结果数据，解调结果数据包括请求数据和业务数据；任务处理单元，用于确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果并发送至用户端；处理计算单元，用于接收由任务处理单元发送的业务数据并进行数据处理得到处理结果后发送至用户端。本发明实施例的北斗短报文通信系统，能够解决现有北斗短报文系统不能满足用户对时延敏感业务处理需求的问题，且能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

Description

一种北斗短报文通信系统、方法及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及北斗短报文通信相关技术领域，尤其是涉及一种北斗短报文通信系统、方法及计算机可读存储介质。

背景技术

相较于GPS系统，北斗系统除了可以在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务外，还能提供采用码分多址体制的区域短报文和全球短报文的短消息服务，目前北斗短报文已经在气象、水文、地质、海洋等领域广泛应用。虽然北斗短报文系统为用户提供了全球通信的手段，但是用户的服务还是要回到地面站的中心云端进行处理。用户要对自己收集的数据进行处理（图像等），但是由于自身的计算能力有限，所以要传回到云端处理。用户发送的数据需要先经过多颗卫星的接力传输才能到达地面站的中心云端进行处理，地面站再将处理后的数据发送给多颗卫星进行接力传输后再将数据中转至用户，这样的处理方式时延大，不能满足时延敏感业务的需求。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种北斗短报文通信系统，能够解决现有北斗短报文系统不能满足用户对时延敏感业务处理需求的问题，且能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

本发明还提供了一种北斗短报文通信方法以及计算机可读存储介质。

根据本发明的第一方面实施例的北斗短报文通信系统，设于北斗卫星上，所述北斗短报文通信系统包括：

短报文处理单元，用于接收并解调由用户端发送的短报文信号，得到解调结果数据，所述解调结果数据包括请求数据和业务数据；

任务处理单元，用于接收并解析所述解调结果数据，并在所述解调结果数据为所述请求数据时确定所述请求数据所需的目标计算存储资源，根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送所述资源计算结果至所述用户端，在所述解调结果数据为所述业务数据时发送所述业务数据至处理计算单元；

处理计算单元，用于接收由所述任务处理单元发送的所述业务数据，对所述业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至所述用户端；所述剩余计算存储资源为所述处理计算单元的总计算存储资源与接收到的所有所述请求数据所需的目标计算存储资源的总和之间的差值。

根据本发明实施例的北斗短报文通信系统，至少具有如下有益效果：

用户端通过以短报文信号的形式发送需要处理的数据至短报文处理单元，通过短报文处理单元可以解调短报文信号得到解调结果数据，通过任务处理单元可以确定解调结果数据是请求数据还是业务数据。若为请求数据，则可以确定请求数据所需的目标计算存储资源，若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则通知用户端可以进行处理，用户端再发送业务数据至短报文处理单元，任务处理单元则可以发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对用户上传的业务数据进行数据处理，得到处理结果后发送回用户端，完成用户端的数据处理需求。由于本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端、卫星、地面站、卫星、用户端转换为用户端、卫星、用户端，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。且考虑到目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

根据本发明的一些实施例，所述任务处理单元包括：

任务分配单元，用于获取并解析由所述短报文处理单元发送的所述解调结果数据，以区分所述解调结果数据为所述请求数据还是所述业务数据；

任务调度单元，用于接收由所述任务分配单元发送的所述请求数据，确定所述请求数据所需的目标计算存储资源，根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送所述资源计算结果至所述用户端，以及根据所述资源计算结果生成调度结果，发送所述调度结果至所述任务分配单元，以在所述任务分配单元接收到所述调度结果后发送所述业务数据至所述处理计算单元进行数据处理。

根据本发明的一些实施例，所述处理计算单元包括多个子处理单元，多个所述子处理单元的子计算存储资源之和等于所述总计算存储资源；所述任务调度单元包括：

算力计算单元，用于接收由所述任务分配单元发送的所述请求数据，确定所述请求数据所需的目标计算存储资源，根据所述目标计算存储资源和每个所述子处理单元的子剩余资源一一对应得到多个子计算结果，根据多个所述子计算结果确定所述资源计算结果，发送所述资源计算结果至所述用户端；

算力调度单元，用于根据多个所述子计算结果从多个所述子处理单元中确定目标处理单元，并生成所述调度结果发送至所述任务分配单元，以在所述任务分配单元接收到所述调度结果后发送所述业务数据至所述目标处理单元进行数据处理。

根据本发明的一些实施例，所述北斗短报文通信系统还包括存储单元，所述存储单元通过总线与所述处理计算单元连接，所述存储单元用于存储在处理所述业务数据的过程中产生的中间计算数据。

根据本发明的第二方面实施例的北斗短报文通信方法，应用于上述第一方面实施例所述的北斗短报文通信系统，所述北斗短报文通信方法包括以下步骤：

获取解调结果数据，所述解调结果数据通过对用户端发送的短报文信号解调得到，所述解调结果数据包括请求数据和业务数据；

根据所述解调结果数据执行数据处理策略，所述数据处理策略包括第一处理策略和第二处理策略；其中，所述第一处理策略包括以下步骤：确定所述请求数据所需的目标计算存储资源；根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，所述剩余计算存储资源为所述处理计算单元的总计算存储资源与接收到的所有所述请求数据所需的目标计算存储资源的总和之间的差值；发送所述资源计算结果至所述用户端；

所述第二处理策略包括以下步骤：发送所述业务数据至所述处理计算单元，以通过所述处理计算单元对所述业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至所述用户端。

根据本发明实施例的北斗短报文通信方法，至少具有如下有益效果：

用户端通过以短报文信号的形式发送需要处理的数据至短报文处理单元，通过短报文处理单元可以解调短报文信号得到解调结果数据，解调结果数据包括请求数据和业务数据。若解调结果数据为请求数据，则通过确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果。若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则通知用户端可以进行处理，用户端再发送业务数据至短报文处理单元。若解析到解调结果数据为业务数据则发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对用户上传的业务数据进行数据处理，得到处理结果后发送回用户端，完成用户端的数据处理需求。由于本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端、卫星、地面站、卫星、用户端转换为用户端、卫星、用户端，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。通过根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

根据本发明的一些实施例，所述根据所述解调结果数据执行数据处理策略，所述数据处理策略包括第一处理策略和第二处理策略，包括以下步骤：

若所述解调结果数据为所述请求数据，执行所述第一处理策略；

若所述解调结果数据为所述业务数据，执行所述第二处理策略。

根据本发明的一些实施例，所述处理计算单元包括多个子处理单元，多个所述子处理单元的子计算存储资源之和等于所述总计算存储资源；所述根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，包括以下步骤：

根据所述请求数据所需的目标计算存储资源和每个所述子处理单元的子剩余资源一一对应得到多个子计算结果；

根据多个所述子计算结果确定所述资源计算结果。

根据本发明的一些实施例，所述资源计算结果包括允许处理结果和不允许处理结果；所述根据多个所述子计算结果确定所述资源计算结果，包括以下步骤：

若有至少一个所述子计算结果表征所述请求数据所需的目标计算存储资源小于等于所述子剩余资源，将所述允许处理结果确定为所述资源计算结果；

若每个所述子计算结果皆表征所述请求数据所需的目标计算存储资源大于所述子剩余资源，将所述不允许处理结果确定为所述资源计算结果。

根据本发明的一些实施例，所述发送所述业务数据至所述处理计算单元，以通过所述处理计算单元对所述业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至所述用户端，包括以下步骤：

根据多个所述子计算结果从多个所述子处理单元中确定目标处理单元，所述目标处理单元的所述子剩余资源大于等于所述请求数据所需的所述目标计算存储资源；

发送所述业务数据至所述目标处理单元，以通过所述目标处理单元对所述业务数据进行数据处理得到所述处理结果后发送至所述用户端。

根据本发明的第三方面实施例的计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行如上述第二方面实施例所述的北斗短报文通信方法。由于计算机可读存储介质采用了上述实施例的北斗短报文通信方法的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明一实施例的北斗短报文通信系统的系统框图；

图2是本发明一实施例的北斗短报文通信方法的流程图。

附图标记：

短报文处理单元100；

任务分配单元210、任务调度单元220；

子处理单元300；

SRAM缓存单元410、MRAM缓存单元420；

用户端500；

接收天线单元600；

总线700。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，如果有描述到第一、第二等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

本发明的一个实施例提供了一种北斗卫星，包括本发明第一方面实施例的北斗短报文通信系统，用户端500通过以短报文信号的形式发送需要处理的数据至短报文处理单元100，通过短报文处理单元100可以解调短报文信号得到解调结果数据，通过任务处理单元可以确定解调结果数据是请求数据还是业务数据。若为请求数据，则可以确定请求数据所需的目标计算存储资源，若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则通知用户端500可以进行处理，用户端500再发送业务数据至短报文处理单元100，任务处理单元则可以发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对用户上传的业务数据进行数据处理，得到处理结果后发送回用户端500，完成用户端500的数据处理需求。由于本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端500、卫星、地面站、卫星、用户端500转换为用户端500、卫星、用户端500，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。且考虑到目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

下面将结合图1对本发明第一方面实施例的北斗短报文通信系统进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

根据本发明第一方面实施例的北斗短报文通信系统，设于北斗卫星上，北斗短报文通信系统包括短报文处理单元100、任务处理单元、处理计算单元。

短报文处理单元100，用于接收并解调由用户端500发送的短报文信号，得到解调结果数据，解调结果数据包括请求数据和业务数据；

任务处理单元，用于接收并解析解调结果数据，并在解调结果数据为请求数据时确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送资源计算结果至用户端500，在解调结果数据为业务数据时发送业务数据至处理计算单元；

处理计算单元，用于接收由任务处理单元发送的业务数据，对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500；剩余计算存储资源为处理计算单元的总计算存储资源与接收到的所有请求数据所需的目标计算存储资源的总和之间的差值。

短报文处理单元100可以采用现场可编程逻辑门阵列（FPGA），可以对短报文信号进行解调。任务处理单元可以采用数字信号处理器（DSP），以确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送资源计算结果至用户端500。处理计算单元则可以采用中央处理器（CPU），以对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500。

需要说明的是短报文处理单元100、任务处理单元和处理计算单元皆可以采用其他具体器件，只要能实现相应的功能即可，不能看作是对本发明的限定。

在一些实施例中，短报文处理单元100的核心片采用XCZU29DR，XCZU29DR可以满足处理资源需求，最大程度地降低硬件设计复杂度，提升可靠性。任务处理单元的核心片采用SMJ320C6701，SMJ320C6701可以实现高性能的浮点计算，满足算法的快速收敛。处理计算单元的核心片采用ATMELAT697，ATMELAT697具有抗辐照、高性能计算的特点，可以很好地适应北斗卫星的工作环境。

需要说明的是，短报文处理单元100、任务处理单元和处理计算单元的具体型号可以根据实际情况进行选择，不能看作是对本发明的限定。

请求数据主要用于指示需要处理的业务数据所需的目标计算存储资源，业务数据才是正常需要被处理的数据。请求数据和业务数据的帧结构可以根据实际需要设定，在此不作具体限定。

用户端500以短报文信号的形式发送请求数据给北斗卫星上的短报文处理单元100，请求数据中包含了处理业务数据所需的目标计算存储资源。北斗卫星通过短报文处理单元100将这个短报文信号解出来，交给任务处理单元，任务处理单元发现这是请求数据，则根据接收到的所有请求数据所需的目标计算存储资源的总和，以及北斗卫星本身的计算存储资源（即处理计算单元的总计算存储资源），进行算力的调度，若目标计算存储资源小于剩余计算存储资源，则表示可以满足用户的需求，就发送一个回执（即资源计算结果）给用户端500，告诉用户端500可以满足其数据处理请求。用户端500再以短报文信号的形式上传正常的业务数据，北斗卫星通过短报文处理单元100将这个短报文信号解出来给任务处理单元，任务处理单元发现这是业务数据，则将业务数据发送给处理计算单元进行数据处理。处理计算单元处理完成之后，将处理结果发送给用户端500。

本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端500、卫星、地面站、卫星、用户端500转换为用户端500、卫星、用户端500，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。通过根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，还包括与短报文处理单元100连接的接收天线单元600，需要说明的是，接收天线单元600的工作原理为本领域技术人员可知的现有技术，在此不再进行赘述。

根据本发明实施例的北斗短报文通信系统，用户端500通过以短报文信号的形式发送需要处理的数据至短报文处理单元100，通过短报文处理单元100可以解调短报文信号得到解调结果数据，通过任务处理单元可以确定解调结果数据是请求数据还是业务数据。若为请求数据，则可以确定请求数据所需的目标计算存储资源，若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则通知用户端500可以进行处理，用户端500再发送业务数据至短报文处理单元100，任务处理单元则可以发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对用户上传的业务数据进行数据处理，得到处理结果后发送回用户端500，完成用户端500的数据处理需求。由于本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端500、卫星、地面站、卫星、用户端500转换为用户端500、卫星、用户端500，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。且考虑到目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，参考图1，任务处理单元包括任务分配单元210和任务调度单元220。

任务分配单元210，用于获取并解析由短报文处理单元100发送的解调结果数据，以区分解调结果数据为请求数据还是业务数据；

任务调度单元220，用于接收由任务分配单元210发送的请求数据，确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送资源计算结果至用户端500，以及根据资源计算结果生成调度结果，发送调度结果至任务分配单元210，以在任务分配单元210接收到调度结果后发送业务数据至处理计算单元进行数据处理。

任务分配单元210和任务调度单元220皆可以采用数字信号处理器（DSP）。任务分配单元210解析到解调结果数据为请求数据，则将请求数据发送至任务调度单元220，使得任务调度单元220确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，资源计算结果包括允许处理结果和不允许处理结果。

若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则表示有富余计算存储资源以供业务数据的处理，发送允许处理结果至用户端500，通知用户端500可以进行处理，用户端500再发送业务数据至短报文处理单元100，并生成调度结果发送至任务分配单元210。

若目标计算存储资源大于剩余计算存储资源，则表示没有富余计算存储资源以供业务数据的处理，发送不允许处理结果至用户端500，通知用户端500不能进行处理，用户端500则不再发送业务数据至短报文处理单元100。

任务分配单元210解析到解调结果数据为业务数据且接收到调度结果，则直接将业务数据发送至处理计算单元，以通过处理计算单元对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500。根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，参考图1，处理计算单元包括多个子处理单元300，多个子处理单元300的子计算存储资源之和等于总计算存储资源；任务调度单元220包括算力计算单元和算力调度单元。

算力计算单元，用于接收由任务分配单元210发送的请求数据，确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和每个子处理单元300的子剩余资源一一对应得到多个子计算结果，根据多个子计算结果确定资源计算结果，发送资源计算结果至用户端500；

算力调度单元，用于根据多个子计算结果从多个子处理单元300中确定目标处理单元，并生成调度结果发送至任务分配单元210，以在任务分配单元210接收到调度结果后发送业务数据至目标处理单元进行数据处理。

多个子处理单元300皆可以处理业务数据，多个子处理单元300可以分别处理不同用户的数据，多个子处理单元300分别具有不同用途数据的数据处理功能，如无人机图像识别，用户端500将图像以短报文信号的方式发送至短报文处理单元100进行解调，任务分配单元210再将解调后的数据分配至有富余计算存储资源的子处理单元300进行处理，得到图像识别结果，再发送图像识别结果至用户端500。再如无人车信息处理，用户端500将无人车上报的感知信息以短报文信号的方式发送至短报文处理单元100进行解调，任务分配单元210再将解调后的数据分配至有富余计算存储资源的子处理单元300进行处理，得到处理结果后发送至用户端500。

需要说明的是，业务数据的具体内容和含义可以根据实际应用场景确定，子处理单元300对业务数据做的对应的数据处理方式以及得到的处理结果也对应于实际应用情况确定，在此不对其进行具体限定。子处理单元300具体处理什么业务数据可以进行变换，子处理单元300的具体数量和具体数据处理类型皆不能看作是对本发明的限定。

若算力计算单元计算出子剩余资源大于等于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示对应的子处理单元300有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，子计算结果则表示可以进行数据处理，可以将该子处理单元300确定为目标处理单元，以通过目标处理单元对业务数据进行数据处理。若有多个子处理单元300的子剩余资源皆大于等于请求数据所需的目标计算存储资源，则可以在这多个子处理单元300中选择一个作为目标处理单元。具体可以根据业务数据的类型和子处理单元300的主要数据处理类型确定目标处理单元，具体的目标处理单元需要根据实际情况进行确定，在此不作限定。

若算力计算单元计算出子剩余资源小于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示对应的子处理单元300没有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，子计算结果则表示不可以进行数据处理。

若有至少一个子计算结果表示可以进行数据处理，则将允许处理结果确定为资源计算结果；若每个子计算结果皆表示不可以进行数据处理，则将不允许处理结果确定为资源计算结果。根据目标计算存储资源和每个子剩余资源的大小来确定资源计算结果，以控制用户端500业务数据的发送，能够利用每个子处理单元300有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，参考图1，北斗短报文通信系统还包括存储单元，存储单元通过总线700与处理计算单元连接，存储单元用于存储在处理业务数据的过程中产生的中间计算数据。中间计算数据包括中间变量和中间计算结果。在一些实施例中，存储单元包括静态随机存取存储器缓存单元（SRAM缓存单元410）和磁性随机存取存储器缓存单元（MRAM缓存单元420），静态随机存取存储器缓存单元和磁性随机存取存储器缓存单元共同用于存储在处理业务数据的过程中产生的中间计算数据。

需要说明的是，SRAM缓存单元410和MRAM缓存单元420的具体工作原理为本领域技术人员可知的现有技术，在此不再进行赘述。

在本发明的一些实施例中，SRAM缓存单元410采用UT9Q，MRAM缓存单元420采用MR2A16A。需要说明的是，SRAM缓存单元410和MRAM缓存单元420的具体型号可以根据实际需要进行选择，不能看作是对本发明的限定。

下面将结合图1和图2对本发明第二方面实施例的北斗短报文通信方法进行清楚、完整的描述，显然，以下所描述的实施例是本发明一部分实施例，并非全部实施例。

根据本发明的第二方面实施例的北斗短报文通信方法，应用于上述第一方面实施例的北斗短报文通信系统，北斗短报文通信方法包括以下步骤：

获取解调结果数据，解调结果数据通过对用户端500发送的短报文信号解调得到，解调结果数据包括请求数据和业务数据；

根据解调结果数据执行数据处理策略，数据处理策略包括第一处理策略和第二处理策略；其中，第一处理策略包括以下步骤：确定请求数据所需的目标计算存储资源；根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，剩余计算存储资源为处理计算单元的总计算存储资源与接收到的所有请求数据所需的目标计算存储资源的总和之间的差值；发送资源计算结果至用户端500；

第二处理策略包括以下步骤：发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500。

请求数据主要用于指示需要处理的业务数据所需的目标计算存储资源，业务数据才是正常需要被处理的数据。请求数据和业务数据的帧结构可以根据实际需要设定，在此不作具体限定。

用户端500以短报文信号的形式发送请求数据给北斗卫星上的短报文处理单元100，请求数据中包含了处理业务数据所需的目标计算存储资源。北斗卫星通过短报文处理单元100将这个短报文信号解出来，交给任务处理单元，任务处理单元发现这是请求数据，则根据接收到的所有请求数据所需的目标计算存储资源的总和，以及北斗卫星本身的计算存储资源（即处理计算单元的总计算存储资源），进行算力的调度，若目标计算存储资源小于剩余计算存储资源，则表示可以满足用户的需求，就发送一个回执（即资源计算结果）给用户端500，告诉用户端500可以满足其数据处理请求。用户端500再以短报文信号的形式上传正常的业务数据，北斗卫星通过短报文处理单元100将这个短报文信号解出来给任务处理单元，任务处理单元发现这是业务数据，则将业务数据发送给处理计算单元进行数据处理。处理计算单元处理完成之后，将处理结果发送给用户端500。

本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端500、卫星、地面站、卫星、用户端500转换为用户端500、卫星、用户端500，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。通过根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

根据本发明实施例的北斗短报文通信方法，用户端500通过以短报文信号的形式发送需要处理的数据至短报文处理单元100，通过短报文处理单元100可以解调短报文信号得到解调结果数据，解调结果数据包括请求数据和业务数据。若解调结果数据为请求数据，则通过确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果。若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则通知用户端500可以进行处理，用户端500再发送业务数据至短报文处理单元100。若解析到解调结果数据为业务数据则发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对用户上传的业务数据进行数据处理，得到处理结果后发送回用户端500，完成用户端500的数据处理需求。由于本发明实施例的北斗短报文通信系统设于北斗卫星上，将现有北斗短报文系统的地面站所实现的功能转移到了北斗卫星上，数据传输过程从用户端500、卫星、地面站、卫星、用户端500转换为用户端500、卫星、用户端500，降低了时延，能够满足用户对时延敏感业务的处理需求。通过根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，根据解调结果数据执行数据处理策略，数据处理策略包括第一处理策略和第二处理策略，包括以下步骤：

若解调结果数据为请求数据，执行第一处理策略；

若解调结果数据为业务数据，执行第二处理策略。

任务处理单元对解调结果数据进行解析，以区别解调结果数据是请求数据还是业务数据。若解调结果数据为请求数据，则需要确定请求数据所需的目标计算存储资源，根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，资源计算结果包括允许处理结果和不允许处理结果。若目标计算存储资源小于等于剩余计算存储资源，则表示有富余计算存储资源以供业务数据的处理，发送允许处理结果至用户端500，通知用户端500可以进行处理，用户端500再发送业务数据至短报文处理单元100。若目标计算存储资源大于剩余计算存储资源，则表示没有富余计算存储资源以供业务数据的处理，发送不允许处理结果至用户端500，通知用户端500不能进行处理，用户端500则不再发送业务数据至短报文处理单元100。

任务处理单元解析到解调结果数据为业务数据，则直接将业务数据发送至处理计算单元，以通过处理计算单元对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500。根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，参考图1，处理计算单元包括多个子处理单元300，多个子处理单元300的子计算存储资源之和等于总计算存储资源；根据目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，包括以下步骤：

根据请求数据所需的目标计算存储资源和每个子处理单元300的子剩余资源一一对应得到多个子计算结果；

根据多个子计算结果确定资源计算结果。

多个子处理单元300皆可以处理业务数据，多个子处理单元300可以分别处理不同用户的数据，多个子处理单元300分别具有不同用途数据的数据处理功能，如无人机图像识别，用户端500将图像以短报文信号的方式发送至短报文处理单元100进行解调，任务处理单元再将解调后的数据分配至有富余计算存储资源的子处理单元300进行处理，得到图像识别结果，再发送图像识别结果至用户端500。再如无人车信息处理，用户端500将无人车上报的感知信息以短报文信号的方式发送至短报文处理单元100进行解调，任务处理单元再将解调后的数据分配至有富余计算存储资源的子处理单元300进行处理，得到处理结果后发送至用户端500。

需要说明的是，业务数据的具体内容和含义可以根据实际应用场景确定，子处理单元300对业务数据做的对应的数据处理方式以及得到的处理结果也对应于实际应用情况确定，在此不对其进行具体限定。子处理单元300具体处理什么业务数据可以进行变换，子处理单元300的具体数量和具体数据处理类型皆不能看作是对本发明的限定。

若子剩余资源大于等于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示对应的子处理单元300有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，子计算结果则表示可以进行数据处理。若子剩余资源小于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示对应的子处理单元300没有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，子计算结果则表示不可以进行数据处理。

若有至少一个子计算结果表示可以进行数据处理，则将允许处理结果确定为资源计算结果；若每个子计算结果皆表示不可以进行数据处理，则将不允许处理结果确定为资源计算结果。根据目标计算存储资源和每个子剩余资源的大小来确定资源计算结果，以控制用户端500业务数据的发送，能够利用每个子处理单元300有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，资源计算结果包括允许处理结果和不允许处理结果；根据多个子计算结果确定资源计算结果，包括以下步骤：

若有至少一个子计算结果表征请求数据所需的目标计算存储资源小于等于子剩余资源，将允许处理结果确定为资源计算结果；

若每个子计算结果皆表征请求数据所需的目标计算存储资源大于子剩余资源，将不允许处理结果确定为资源计算结果。

若有至少一个子剩余资源大于等于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示对应的子处理单元300有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，则可以发送允许处理结果至用户端500，通知用户端500可以进行处理，用户端500再发送业务数据至短报文处理单元100。

若所有子剩余资源都小于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示所有子处理单元300皆没有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，则发送不允许处理结果至用户端500，通知用户端500不能进行处理，用户端500则不再发送业务数据至短报文处理单元100。根据目标计算存储资源和每个子剩余资源的大小来控制用户端500业务数据的发送，能够利用每个子处理单元300有限的计算存储资源更加有效的服务多个用户，使得整体的系统效用最大化。

在本发明的一些实施例中，参考图1，发送业务数据至处理计算单元，以通过处理计算单元对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500，包括以下步骤：

根据多个子计算结果从多个子处理单元300中确定目标处理单元，目标处理单元的子剩余资源大于等于请求数据所需的目标计算存储资源；

发送业务数据至目标处理单元，以通过目标处理单元对业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至用户端500。

若有子剩余资源大于等于请求数据所需的目标计算存储资源，则表示对应的子处理单元300有富余的计算存储资源以供业务数据的处理，可以将该子处理单元300确定为目标处理单元，以通过目标处理单元对业务数据进行数据处理。

若有多个子处理单元300的子剩余资源皆大于等于请求数据所需的目标计算存储资源，则可以在这多个子处理单元300中选择一个作为目标处理单元。具体可以根据业务数据的类型和子处理单元300的主要数据处理类型确定目标处理单元，具体的目标处理单元需要根据实际情况进行确定，在此不作限定。

另外，本发明的一个实施例还提供了一种控制装置，该控制装置包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器和存储器可以通过总线700或者其他方式连接。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序以及非暂态性计算机可执行程序。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施方式中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

实现上述实施例的北斗短报文通信方法所需的非暂态软件程序以及指令存储在存储器中，当被处理器执行时，执行上述实施例中的北斗短报文通信方法。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

此外，本发明第三方面实施例还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令被一个处理器或控制器执行，例如，被上述控制装置中的一个处理器执行，可使得上述处理器执行上述实施例中的北斗短报文通信方法。

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。某些物理组件或所有物理组件可以被实施为由处理器，如中央处理器、数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质（或非暂时性介质）和通信介质（或暂时性介质）。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息（诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据）的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘（DVD）或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种北斗短报文通信系统，其特征在于，设于北斗卫星上，所述北斗短报文通信系统包括：

短报文处理单元，用于接收并解调由用户端发送的短报文信号，得到解调结果数据，所述解调结果数据包括请求数据和业务数据；

任务处理单元，用于接收并解析所述解调结果数据，并在所述解调结果数据为所述请求数据时确定所述请求数据所需的目标计算存储资源，根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送所述资源计算结果至所述用户端，在所述解调结果数据为所述业务数据时发送所述业务数据至处理计算单元；

处理计算单元，用于接收由所述任务处理单元发送的所述业务数据，对所述业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至所述用户端；所述剩余计算存储资源为所述处理计算单元的总计算存储资源与接收到的所有所述请求数据所需的目标计算存储资源的总和之间的差值。

2.根据权利要求1所述的北斗短报文通信系统，其特征在于，所述任务处理单元包括：

任务分配单元，用于获取并解析由所述短报文处理单元发送的所述解调结果数据，以区分所述解调结果数据为所述请求数据还是所述业务数据；

任务调度单元，用于接收由所述任务分配单元发送的所述请求数据，确定所述请求数据所需的目标计算存储资源，根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，发送所述资源计算结果至所述用户端，以及根据所述资源计算结果生成调度结果，发送所述调度结果至所述任务分配单元，以在所述任务分配单元接收到所述调度结果后发送所述业务数据至所述处理计算单元进行数据处理。

3.根据权利要求2所述的北斗短报文通信系统，其特征在于，所述处理计算单元包括多个子处理单元，多个所述子处理单元的子计算存储资源之和等于所述总计算存储资源；所述任务调度单元包括：

算力计算单元，用于接收由所述任务分配单元发送的所述请求数据，确定所述请求数据所需的目标计算存储资源，根据所述目标计算存储资源和每个所述子处理单元的子剩余资源一一对应得到多个子计算结果，根据多个所述子计算结果确定所述资源计算结果，发送所述资源计算结果至所述用户端；

算力调度单元，用于根据多个所述子计算结果从多个所述子处理单元中确定目标处理单元，并生成所述调度结果发送至所述任务分配单元，以在所述任务分配单元接收到所述调度结果后发送所述业务数据至所述目标处理单元进行数据处理。

4.根据权利要求1所述的北斗短报文通信系统，其特征在于，所述北斗短报文通信系统还包括存储单元，所述存储单元通过总线与所述处理计算单元连接，所述存储单元用于存储在处理所述业务数据的过程中产生的中间计算数据。

5.一种北斗短报文通信方法，其特征在于，应用于如权利要求1至4任一所述的北斗短报文通信系统，所述北斗短报文通信方法包括以下步骤：

获取解调结果数据，所述解调结果数据通过对用户端发送的短报文信号解调得到，所述解调结果数据包括请求数据和业务数据；

根据所述解调结果数据执行数据处理策略，所述数据处理策略包括第一处理策略和第二处理策略；其中，所述第一处理策略包括以下步骤：确定所述请求数据所需的目标计算存储资源；根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，所述剩余计算存储资源为所述处理计算单元的总计算存储资源与接收到的所有所述请求数据所需的目标计算存储资源的总和之间的差值；发送所述资源计算结果至所述用户端；

所述第二处理策略包括以下步骤：发送所述业务数据至所述处理计算单元，以通过所述处理计算单元对所述业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至所述用户端。

6.根据权利要求5所述的北斗短报文通信方法，其特征在于，所述根据所述解调结果数据执行数据处理策略，所述数据处理策略包括第一处理策略和第二处理策略，包括以下步骤：

若所述解调结果数据为所述请求数据，执行所述第一处理策略；

若所述解调结果数据为所述业务数据，执行所述第二处理策略。

7.根据权利要求5所述的北斗短报文通信方法，其特征在于，所述处理计算单元包括多个子处理单元，多个所述子处理单元的子计算存储资源之和等于所述总计算存储资源；所述根据所述目标计算存储资源和剩余计算存储资源得到资源计算结果，包括以下步骤：

根据所述请求数据所需的目标计算存储资源和每个所述子处理单元的子剩余资源一一对应得到多个子计算结果；

根据多个所述子计算结果确定所述资源计算结果。

8.根据权利要求7所述的北斗短报文通信方法，其特征在于，所述资源计算结果包括允许处理结果和不允许处理结果；所述根据多个所述子计算结果确定所述资源计算结果，包括以下步骤：

若有至少一个所述子计算结果表征所述请求数据所需的目标计算存储资源小于等于所述子剩余资源，将所述允许处理结果确定为所述资源计算结果；

若每个所述子计算结果皆表征所述请求数据所需的目标计算存储资源大于所述子剩余资源，将所述不允许处理结果确定为所述资源计算结果。

9.根据权利要求7所述的北斗短报文通信方法，其特征在于，所述发送所述业务数据至所述处理计算单元，以通过所述处理计算单元对所述业务数据进行数据处理得到处理结果后发送至所述用户端，包括以下步骤：

根据多个所述子计算结果从多个所述子处理单元中确定目标处理单元，所述目标处理单元的所述子剩余资源大于等于所述请求数据所需的所述目标计算存储资源；

发送所述业务数据至所述目标处理单元，以通过所述目标处理单元对所述业务数据进行数据处理得到所述处理结果后发送至所述用户端。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机可执行指令，其特征在于，所述计算机可执行指令用于执行如权利要求5至9中任一所述的北斗短报文通信方法。

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