CN116707623B - 基于目标中继卫星传输数据的方法、装置及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于目标中继卫星传输数据的方法、装置及存储介质，包括：第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；第一地面站判定中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；目标中继卫星中的接收模块接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块；目标中继卫星中的发送模块将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星。从而达到了保证数据传输速率，减小时延的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及卫星通信技术领域，特别是涉及一种基于目标中继卫星传输数据的方法、装置及存储介质。
背景技术
随着卫星通信技术的不断发展，利用中继卫星转发数据成为了传输数据信息的主要方式之一。卫星通信系统凭借其较强的广域覆盖能力，可以为全球用户特别是传统地面蜂窝网络无法覆盖的偏远地区、海洋以及移动通信链路损毁的灾区提供无缝互联网宽带服务。
现有的数据传输过程中，可以通过利用单个中继卫星传输数据，也可以利用多个中继卫星传输数据。当需要传输大数据量的数据时，就需要利用多个中继卫星传输数据。但是若随机指定传输数据的多个中继卫星，则可能出现所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大或所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的问题。
进一步地，在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大的情况下，可能存在浪费中继卫星的使用资源的问题；在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的情况下，可能存在时延较大的问题。
公开号为CN115021793A，名称为基于网络编码的卫星网络星间链路规划与功率分配方法。该发明提出了基于网络编码技术的卫星网络容量提升方法并考虑了星间链路规划与功率分配方法，通过拉格朗日松弛法来解耦原问题为两个子问题，路由问题和加权的容量最大化问题，通过迭代地求解子问题来得到一个优化解，最后还给出一种解提升方法来得到近优解。
公开号为CN114430295A，名称为卫星网络链路故障处理方法、装置、设备及存储介质。方法包括：获取实时的星间路由快照；星间路由快照包括卫星网络中所有有效的星间直连路由；基于实时的星间路由快照，确定报文发送卫星与其直连卫星之间的多条不重叠的路径，对应生成报文发送卫星对应的实时的星间链路映射；基于星间链路映射，从多条不重叠的路径中确定报文发送卫星对应的当前最优路径；当当前最优路径通信异常时，根据星间链路映射重新确定当前最优路径。
针对上述的现有技术中存在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大的情况下，可能存在浪费资源的技术问题；在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的情况下，可能存在时延较大技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本公开的实施例提供了一种基于目标中继卫星传输数据的方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中存在的所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大的情况下，可能存在浪费资源的技术问题；在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的情况下，可能存在时延较大的技术问题。
根据本公开实施例的一个方面，提供了一种基于目标中继卫星传输数据的方法，包括：第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；第一地面站判定各个中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；目标中继卫星中的接收模块接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块，其中第一卫星为相对于目标中继卫星的上一跳卫星；目标中继卫星中的发送模块将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星，其中第二卫星为相对于目标中继卫星的下一跳卫星。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种存储介质，存储介质包括存储的程序，其中，在程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种基于目标中继卫星传输数据的装置，包括：优先级概率确定模块，用于确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；目标中继卫星确定模块，用于判定各个中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；第一传送帧传输模块，用于接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块，其中第一卫星为相对于目标中继卫星的上一跳卫星；第二传送帧转换模块，用于将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及第二传送帧传输模块，用于通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星，其中第二卫星为相对于目标中继卫星的下一跳卫星。
根据本公开实施例的另一个方面，还提供了一种基于目标中继卫星传输数据的装置，包括：处理器；以及存储器，与处理器连接，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；第一地面站判定各个中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；目标中继卫星中的接收模块接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块，其中第一卫星为相对于目标中继卫星的上一跳卫星；目标中继卫星中的发送模块将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星，其中第二卫星为相对于目标中继卫星的下一跳卫星。
本申请提供了一种基于目标中继卫星传输数据的方法。首先，第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率。其次，第一地面站判定中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，并根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星。进一步地，目标中继卫星中的接收模块接收由上一跳卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块。此外，目标中继卫星中的发送模块将第一传送帧转换为对应的第二传送帧。最后，目标中继卫星的发送模块通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至下一跳卫星。
由于本申请是根据与各个中继卫星对应的优先级参数，确定的与各个中继卫星对应的优先级概率，并将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星，因此本申请中最终确定的中继卫星为最适于传输数据的中继卫星。进一步地，由于本申请仅仅是将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星，而不使用优先级概率小于预设阈值的中继卫星传输数据，因此在需要传输大量数据的情况下，不仅减少了传输数据所需要使用的中继卫星资源，还保证了数据传输速率，减小时延。从而解决了现有技术中存在的所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大的情况下，可能存在浪费资源的技术问题；在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的情况下，可能存在时延较大的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
图1是根据本申请实施例1的第一个方面所述的利用多个目标中继卫星传输数据示意图；
图2A是根据本申请实施例1的第一个方面所述的第一卫星、多个中继卫星以及第二卫星的硬件架构的示意图；
图2B是根据本申请实施例1的第一个方面所述的第一地面站和第二地面站的硬件架构的示意图；
图3是根据本申请实施例1的第一个方面所述的地面系统的模块化示意图；
图4是根据本申请实施例1的第一个方面所述的目标中继卫星的层级结构示意图；
图5是根据本申请实施例1的第一个方面所述的目标中继卫星的上一跳卫星、目标中继卫星以及目标中继卫星的下一跳卫星的数据传输示意图；
图6是根据本申请实施例1的第一个方面所述的基于目标中继卫星传输数据的方法流程示意图；
图7是根据本申请实施例1的第一个方面所述的与各个目标中继卫星对应的数据量的示意图；
图8是根据本申请实施例1的第一个方面所述的神经网络模型的示意图；
图9A是根据本申请实施例1的第一个方面所述的未对第一虚拟信道调整前的第一传送帧与第一虚拟信道的对应关系示意图；
图9B是根据本申请实施例1的第一个方面所述的已对第一虚拟信道调整后的第一传送帧与第一虚拟信道的对应关系示意图；
图10A是根据本申请实施例1的第一个方面所述的第一虚拟信道的时隙与未调整前的第二虚拟信道的时隙的对比图；
图10B是根据本申请实施例1的第一方面所述的第一虚拟信道的时隙与调整后的第二虚拟信道的时隙的对比图；
图11是根据本申请实施例2的第一个方面所述的基于目标中继卫星传输数据的装置示意图；以及
图12是根据本申请实施例3的第一个方面所述的基于目标中继卫星传输数据的装置示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本公开的技术方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。
需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例1
根据本实施例，提供了一种基于目标中继卫星传输数据的方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本申请实施例所述的利用多个目标中继卫星传输数据示意图。参考图1所示，源终端设备500通过互联网与第一地面站400进行交互，从而源终端设备500通过无线网络将数据发送至第一地面站400。第一地面站400根据与各个中继卫星210~240对应的优先级参数，确定多个中继卫星210~240中的目标中继卫星（例如可以是中继卫星220和中继卫星230），并通过遥控的方式将数据以及所确定的目标中继卫星的信息传输至中继卫星210~240的上一跳卫星100。
然后，目标中继卫星的上一跳卫星100根据接收到的信息，将数据传输至目标中继卫星。
进一步地，目标中继卫星将数据传输至下一跳卫星300。目标中继卫星的下一跳卫星300例如通过遥测的方式将数据传输至第二地面站600。
最后，第二地面站600通过无线网络将数据发送至目标终端设备700。
图2A是根据本申请实施例所述的第一卫星100、多个中继卫星210~240以及第二卫星300的硬件架构的示意图。参考图2A所示，第一卫星100、多个中继卫星210~240以及第二卫星300包括综合电子系统，综合电子系统包括：处理器、存储器、总线管理模块以及通信接口。其中存储器与处理器连接，从而处理器可以访问存储器，读取存储器存储的程序指令，从存储器读取数据或者向存储器写入数据。总线管理模块与处理器连接，并且还与例如CAN总线等总线连接。从而处理器可以通过总线管理模块所管理的总线，同与总线连接的星载外设进行通信。此外，处理器还经由通信接口与相机、星敏感器、测控应答机以及数传设备等设备通信连接。本领域普通技术人员可以理解，图2A所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，卫星系统还可包括比图2A中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2A所示不同的配置。
图2B是根据本申请实施例所述的第一地面站400和第二地面站600的硬件架构的示意图。参考图2B所示，第一地面站400和第二地面站600可以包括一个或多个处理器（处理器可以包括但不限于微处理器MCU或可编程逻辑器件FPGA等的处理装置）、用于存储数据的存储器、用于通信功能的传输装置以及输入/输出接口。其中存储器、传输装置以及输入/输出接口通过总线与处理器连接。除此以外，还可以包括：与输入/输出接口连接的显示器、键盘以及光标控制设备。本领域普通技术人员可以理解，图2B所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，地面系统还可包括比图2B中所示更多或者更少的组件，或者具有与图2B所示不同的配置。
应当注意到的是，图2A和图2B中示出的一个或多个处理器和/或其他数据处理电路在本文中通常可以被称为“数据处理电路”。该数据处理电路可以全部或部分的体现为软件、硬件、固件或其他任意组合。此外，数据处理电路可为单个独立的处理模块，或全部或部分的结合到计算设备中的其他元件中的任意一个内。如本公开实施例中所涉及到的，该数据处理电路作为一种处理器控制（例如与接口连接的可变电阻终端路径的选择）。
图2A和图2B中示出的存储器可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本公开实施例中的基于目标中继卫星传输数据的方法对应的程序指令/数据存储装置，处理器通过运行存储在存储器内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理，即实现上述的应用程序的基于目标中继卫星传输数据的方法。存储器可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器
此处需要说明的是，在一些可选实施例中，上述图2A和图2B所示的设备可以包括硬件元件（包括电路）、软件元件（包括存储在计算机可读介质上的计算机代码）、或硬件元件和软件元件两者的结合。应当指出的是，图2A和图2B仅为特定具体实例的一个实例，并且旨在示出可存在于上述设备中的部件的类型。
图3是根据本申请实施例所述的与第一地面站400和第二地面站600对应的地面系统的模块化示意图。参考图3所示，地面系统中包括优先级参数确定模块、优先级概率计算模块、判定模块以及交互模块。其中，优先级参数确定模块用于确定与各个中继卫星210~240对应的优先级参数。其中，优先级参数例如可以是第一虚拟信道的带宽值、第二虚拟信道的带宽值、第一虚拟信道的信噪比以及第二虚拟信道的信噪比。优先级概率计算模块用于根据与各个中继卫星210~240对应的优先级参数，确定与各个中继卫星210~240对应的优先级概率。判定模块用于将与各个中继卫星210~240对应的优先级概率与预定阈值进行比对，并根据判定结果，确定目标中继卫星。交互模块用于与目标中继卫星的上一跳卫星100和目标中继卫星的下一跳卫星300进行交互。
图4是根据本申请实施例所述的目标中继卫星的层级结构示意图。参考图4所示，接收模块包括第一物理层、第一数据链路层、第一网络层以及第一传输层。发送模块包括第二物理层、第二数据链路层、第二网络层以及第二传输层。
目标中继卫星的第一物理层接收到由上一跳卫星100发送的第一数据流后，将第一数据流传输至第一数据链路层。第一数据链路层接收到第一数据流后，根据第一数据流生成第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至第一网络层。第一网络层接收到第一传送帧后，根据第一传送帧生成第一数据包，并将第一数据包传输至第一传输层。最后，第一传输层根据第一数据包生成数据报文段，并将数据报文段传输至发送模块的第二传输层。
进一步地，第二传输层将数据报文段转化为第二数据包，并将第二数据包传输至第二网络层。第二网络层根据第二数据包生成第二传送帧，并将通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二数据链路层。第二数据链路层通过第二虚拟信道接收到第二传送帧，并将第二传送帧转化为第二数据流。
最后，第二数据链路层将第二数据流传输至第二网络层。
此外，第一数据链路层中还设置有第一监测模块、第一信道计算模块、第一信道调整模块。其中，第一监测模块用于监测第一虚拟信道的实时带宽值、第一信道计算模块用于计算第一虚拟信道所能够传输的数据量大小恰好等于对应的第一传送帧的数据量大小时的时隙大小。第一信道调整模块用于调整第一虚拟信道的时隙。
第二数据链路层中设置有第二信道调整模块。其中，第二信道调整模块用于根据第一信道计算模块计算的结果对第二虚拟信道的时隙进行调整。
图5是根据本申请实施例所述的目标中继卫星的上一跳卫星、目标中继卫星以及目标中继卫星的下一跳卫星的数据传输示意图。参考图5所示，目标中继卫星的上一跳卫星100通过物理信道将数据传输至目标中继卫星接收端中的第一物理信道，第一物理信道将第一数据流传输至第一主信道，第一主信道将第一数据流转化为多个第一传送帧，并将多个第一传送帧传输至多个第一虚拟信道。
然后，目标中继卫星将第一传送帧转化为第二传送帧。
进一步地，目标中继卫星发送端的多个第二虚拟信道接收到多个第二传送帧，并将多个第二传送帧传输至第二主信道。第二主信道将多个第二传送帧转化为第二数据流，并将第二数据流传输至第二物理信道。
最后，目标中继卫星通过第二物理信道将数据传输至目标中继卫星的下一跳卫星。
在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种基于目标中继卫星传输数据的方法，该方法由图2A和图2B中所示的处理器实现。图6示出了该方法的流程示意图，参考图6所示，该方法包括：
S602：第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；
S604：第一地面站判定中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；
S606：目标中继卫星中的接收模块接收由上一跳卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块，其中第一卫星为相对于目标中继卫星的上一跳卫星；
S608：目标中继卫星中的发送模块将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及
S610：目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星，其中第二卫星为相对于目标中继卫星的下一跳卫星。
具体地，参考图1所示，首先，源终端设备500通过无线网络将数据发送至第一地面站400。
然后，第一地面站400中的优先级参数确定模块通过目标中继卫星的上一跳卫星100向中继卫星210~240发送优先级参数获取请求。中继卫星210~240响应于接收到的优先级参数获取请求，通过目标中继卫星的上一跳卫星100将优先级参数返回至第一地面站400。从而，第一地面站400中的优先级参数确定模块确定与各个中继卫星210~240对应的优先级参数。其中，与各个中继卫星210~240对应的优先级参数例如可以是第一虚拟信道的带宽H 1 、第二虚拟信道的带宽H 2 、第一虚拟信道的信噪比Q 1 和第二虚拟信道的信噪比Q 2 。
进一步地，第一地面站400中的优先级概率计算模块根据与各个中继卫星210~240对应的优先级参数，确定与各个中继卫星210~240对应的优先级概率（S602）。具体地，优先级概率计算模块接收到由优先级参数确定模块发送的与各个中继卫星210~240对应的优先级参数后，将与各个中继卫星210~240对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型，并确定与各个中继卫星210~240对应的优先级概率。例如，中继卫星210的优先级概率为P 1 、中继卫星220的优先级概率为P 2 、中继卫星230的优先级概率为P 3 以及中继卫星240的优先级概率为P 4 。上述关于根据与各个中继卫星210~240对应的优先级参数，确定与各个中继卫星210~240对应的优先级概率的操作步骤将在后续进行详细描述，因此此处不再加以赘述。
然后，第一地面站400中的优先级概率计算模块将与各个中继卫星210~240对应的优先级概率发送至判定模块。
第一地面站400中的判定模块判定与各个中继卫星210~240对应的优先级概率是否大于预设阈值，并根据判定结果，将优先级概率大于阈值的中继卫星确定为目标中继卫星（S604）。具体地，判定模块将接收到的中继卫星210的优先级概率P 1 、中继卫星220的优先级概率P 2 、中继卫星230的优先级概率P 3 以及中继卫星240的优先级概率P 4 ，与预设的优先级概率阈值P k 进行比对。判定模块经比对后发现，中继卫星220的优先级概率P 2 和中继卫星230的优先级概率P 3 大于预设的优先级概率阈值P k 。从而，判定模块确定中继卫星220和中继卫星230为目标中继卫星。
进一步地，第一地面站400例如通过遥控的方式将数据以及所确定的目标中继卫星的信息发送至目标中继卫星的上一跳卫星100。然后，目标中继卫星的上一跳卫星100根据接收到的信息，将数据发送至目标中继卫星。其中，目标中继卫星可以是一个中继卫星也可以是多个中继卫星。当目标中继卫星是多个中继卫星的情况下，目标中继卫星的上一跳卫星100需要根据与各个目标中继卫星对应的优先级概率，确定发送给各个目标中继卫星的数据量。图7是根据本申请实施例所述的与各个目标中继卫星对应的数据量的示意图。参考图7所示，目标中继卫星的上一跳卫星100根据与中继卫星220对应的优先级概率和与中继卫星230对应的优先级概率，将数据分为两份。并且中继卫星220传输数据量X 1 的数据，中继卫星230传输数据量X 2 的数据。其中，数据量X 1 与数据量X 2 之和，等于所需传输的总数据的数据量X q 。
然后，参考图4和图5所示，接收模块中的第一数据链路层接收到第一数据流后，将第一数据流转化为第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至第一网络层。第一网络层根据第一传送帧生成第一数据包，并将第一数据包传输至第一传输层。第一传输层根据第一数据包生成数据报文段，并将数据报文段传输至目标中继卫星中的发送模块（S606）。
进一步地，目标中继卫星中的第二传输层接收到数据报文段后，根据数据报文段生成第二数据包，并将第二数据包传输至第二网络层。第二网络层根据第二数据包生成第二传送帧，并将第二传送帧传输至第二数据链路层（S608）。
最后，发送模块中的第二数据链路层通过第二虚拟信道接收到第二传送帧，根据第二传送帧生成第二数据流，并将第二数据流传输至下一跳卫星300（S610）。
正如背景技术中所述，现有的数据传输过程中，可以通过利用单个中继卫星传输数据，也可以利用多个中继卫星传输数据。当需要传输大数据量的数据时，就需要利用多个中继卫星传输数据。但是若随机指定传输数据的多个中继卫星，则可能出现所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大或所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的问题。
进一步地，在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大的情况下，可能存在浪费中继卫星的使用资源的问题；在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的情况下，可能存在时延较大的问题。
有鉴于此，由于本申请是根据与各个中继卫星对应的优先级参数，确定的与各个中继卫星对应的优先级概率，并将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星，因此本申请中最终确定的中继卫星为最适于传输数据的中继卫星。进一步地，由于本申请仅仅是将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星，而不使用优先级概率小于预设阈值的中继卫星传输数据，因此在需要传输大量数据的情况下，不仅减少了传输数据所需要使用的中继卫星资源，还保证了数据传输速率，减小时延。从而解决了现有技术中存在的所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较大的情况下，可能存在浪费资源的技术问题；在所指定的多个中继卫星能够传输的数据量大小相比于需要传输的数据的数据量大小较小的情况下，可能存在时延较大的技术问题。
可选地，根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率的操作，包括：地面站将与各个中继卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型，并根据输出结果确定与各个中继卫星对应的优先级概率。
具体地，图8是根据本申请实施例所述的神经网络模型的示意图。参考图8所示，该神经网络模型包括输入层、隐藏层、输出层以及softmax分类层。第一地面站400将与中继卫星210对应的优先级参数、与中继卫星220对应的优先级参数、与中继卫星230对应的优先级参数以及与中继卫星240对应的优先级参数输入至神经网络模型。其中，中继卫星210的优先级参数为第一虚拟信道的带宽值H 11 、第二虚拟信道的带宽值H 12 、第一虚拟信道的信噪比Q 11 以及第二虚拟信道的信噪比Q 12 ；中继卫星220的优先级参数为第一虚拟信道的带宽值H 21 、第二虚拟信道的带宽值H 22 、第一虚拟信道的信噪比Q 21 以及第二虚拟信道的信噪比Q 22 ；中继卫星230的优先级参数为第一虚拟信道的带宽值H 31 、第二虚拟信道的带宽值H 32 、第一虚拟信道的信噪比Q 31 以及第二虚拟信道的信噪比Q 32 ；中继卫星240的优先级参数为第一虚拟信道的带宽值H 41 、第二虚拟信道的带宽值H 42 、第一虚拟信道的信噪比Q 41 以及第二虚拟信道的信噪比Q 42 。
并且其中，中继卫星210的优先级参数、中继卫星220的优先级参数、中继卫星230的优先级参数以及中继卫星240的优先级参数可以组成一向量矩阵I 1 。
进一步地，神经网络模型输出与中继卫星210对应的优先级概率P 1 、与中继卫星220对应的优先级概率P 2 、与中继卫星230对应的优先级概率P 3 以及与中继卫星240对应的优先级概率P 4 。从而，第一地面站400可以根据与各个中继卫星210~240对应的优先级概率，确定目标中继卫星。
可选地，在确定目标中继卫星为多个中继卫星的情况下，还包括：第一目标站根据与各个目标中继卫星对应的优先级概率，确定发送至各个目标中继卫星的数据量。
具体地，参考图7所示，在确定了中继卫星220和中继卫星230是目标中继卫星后，根据与中继卫星220对应的优先级概率P 2 和与中继卫星230对应的优先级概率P 3 ，确定中继卫星220所需要传输的数据量大小以及中继卫星230所需要传输的数据量大小。
例如，中继卫星220的优先级概率P 2 为40%，中继卫星230的优先级概率P 3 为60%。则目标中继卫星的上一跳卫星100按照4:6的比例对所需要传输的总数据进行拆分，并将占比40%的数据传输至中继卫星220，将占比60%的数据传输至中继卫星230。
从而，通过按照与目标中继卫星对应的优先级概率对所需要传输的数据进行拆分，并利用多个目标中继卫星传输对应数据量的数据的操作，达到了能够提高目标中继卫星传输数据的效率的技术效果。
可选地，还包括：接收模块监测第一虚拟信道的第一带宽值，并统计第一传送帧的数据量；接收模块根据第一虚拟信道的第一带宽值和第一传送帧的数据量，计算接收第一传送帧所需要的时间；以及接收模块根据计算得到的时间，调整第一虚拟信道的时隙，并生成与第一传送帧的数据量大小对应的第一虚拟信道。
具体地，图9A是根据本申请实施例所述的未对第一虚拟信道调整前的第一传送帧与第一虚拟信道的对应关系示意图，图9B是根据本申请实施例所述的已对第一虚拟信道调整后的第一传送帧与第一虚拟信道的对应关系示意图。参考图9A所示，由于接收模块的第一数据链路层根据第一数据流生成的多个第一传送帧的数据量可能不同，因此若接收模块中的第一数据链路层生成的多个第一虚拟信道的时隙大小相同，则可能会出现第一虚拟信道所能够传输的数据量大小大于第一传送帧的数据量大小或第一虚拟信道所能够传输的数据量大小小于第一传送帧的数据量大小的现象。
例如，第一传送帧0的数据量大于第一虚拟信道0所能够传输的数据量大小、第一传送帧1的数据量大小大于第一虚拟信道1所能够传输的数据量大小以及第一传送帧2的数据量大小小于第一虚拟信道2所能够传输的数据量大小。
综上所述，在第一虚拟信道所能够传输的数据量大小大于第一传送帧的数据量大小的情况下，存在浪费资源的问题；在第一虚拟信道所能够传输的数据量大小小于第一传送帧的数据量大小的情况下，存在时延较大的问题。
因此，需要统计多个第一传送帧的数据量，并根据各个第一传送帧的数据量大小调整对应的第一虚拟信道的时隙大小。
首先，第一数据链路层中的第一监测模块监测第一虚拟信道的第一带宽值B 1 ，以及各个第一传送帧的第一数据量W i 。其中，i=1~n。
然后，第一数据链路层中的第一信道计算模块根据第一虚拟信道的第一带宽值B 1 和各个第一传送帧的第一数据量W i ，确定接收第一传送帧所需要的时间T i 。计算公式如下：
（公式1）
进一步地，接收模块中的第一信道调整模块根据第一信道计算模块发送的与各个第一虚拟信道对应的接收第一传送帧所需要的时间T i ，对各个第一虚拟信道的时隙进行调整，从而生成与第一传送帧的数据量大小对应的第一虚拟信道。
例如，对比图9A和图9B所示，未调节前的第一虚拟信道0所能够传输的数据量大小小于第一传送帧0的数据量大小、未调节前的第一虚拟信道1所能够传输的数据量大小小于第一传送帧1的数据量大小以及未调节前的第一虚拟信道2所能够传输的数据量大小大于第一传送帧2的数据量大小。并且其中，第一虚拟信道0所能够传输的数据量大小、第一虚拟信道1所能够传输的数据量大小以及第一虚拟信道2所能够传输的数据量大小相同。
第一信道调整模块在对第一虚拟信道0~2进行调整后，第一虚拟信道0所能够传输的数据量大小等于第一传送帧0的数据量大小、第一虚拟信道1所能够传输的数据量大小等于第一传送帧1的数据量大小以及第一虚拟信道2所能够传输的数据量大小等于第一传送帧2的数据量大小。
从而，通过对第一虚拟信道0和第一虚拟信道1的时隙大小进行调整，能够减少资源的浪费；通过对第一虚拟信道2的时隙大小进行调整，能够减小数据传输的时延。
综上所述，通过根据与第一传送帧的数据量大小调整各个第一虚拟信道的时隙的操作，达到了能够提高第一虚拟信道的数据传输效率的技术效果。
此外，图10A是根据本申请实施例所述的第一虚拟信道的时隙与未调整前的第二虚拟信道的时隙的对比图；图10B是根据本申请实施例所述的第一虚拟信道的时隙与调整后的第二虚拟信道的时隙的对比图。参考图10A所示，由于接收模块中第一数据链路层和发送模块中的第二数据链路层并未以同一标准生成虚拟信道，因此第一数据链路层所生成的第一虚拟信道的时隙大小，与第二数据链路层所生成的第二虚拟信道的时隙大小可能不同。
例如，第一虚拟信道0的时隙大小大于第二虚拟信道0的时隙大小，第一虚拟信道1的时隙大小小于第二虚拟信道1的时隙大小，第一虚拟信道2的时隙大小小于第二虚拟信道2的时隙大小。即，第一虚拟信道0所能够传输的数据量大小大于第二虚拟信道0所能够传输的数据量大小，第一虚拟信道1所能够传输的数据量大小小于第二虚拟信道1所能够传输的数据量大小，第一虚拟信道2所能够传输的数据量大小小于第二虚拟信道2所能够传输的数据量大小。
因此，第二数据链路层中的第二信道调整模块在接收到由第一信道调整模块发送的第一虚拟信道0~2的时隙信息后，根据接收到的时隙信息对第二虚拟信道0~2的时隙大小进行调整。
参考图10B可知，经过第二信道调整模块调整后的第二虚拟信道0的时隙大小等于第一虚拟信道0的时隙大小，第二虚拟信道1的时隙大小等于第二虚拟信道1的时隙大小，第二虚拟信道2的时隙大小等于第一虚拟信道2的时隙大小。
从而，经过调整后的第二虚拟信道0~2所能够传输的数据量大小恰好等于对应的第二传送帧的数据量大小。
从而根据本实施例的第一个方面，能够达到保证数据传输速率，减小时延的技术效果。
此外，参考图2A或图2B所示，根据本实施例的第二个方面，提供了一种存储介质。所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行以上任意一项所述的方法。
从而根据本实施例，能够达到保证数据传输速率，减小时延的技术效果。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到根据上述实施例的方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质（如ROM/RAM、磁碟、光盘）中，包括若干指令用以使得一台终端设备（可以是手机，计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述的方法。
实施例2
图11示出了根据本实施例所述的基于目标中继卫星传输数据的装置1100，该装置1100与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图11所示，该装置1100包括：优先级概率确定模块1110，用于确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；目标中继卫星确定模块1120，用于判定中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；第一传送帧传输模块1130，用于接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块，其中第一卫星为相对于目标中继卫星的上一跳卫星；第二传送帧转换模块1140，用于将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及第二传送帧传输模块1150，用于通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星，其中第二卫星为相对于目标中继卫星的下一跳卫星。
可选地，优先级概率确定模块1110，包括：优先级概率确定子模块，用于将与各个中继卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型，并根据输出结果确定与各个中继卫星对应的优先级概率。
可选地，在确定所述目标中继卫星为多个中继卫星的情况下，装置1100还包括：数据量确定模块，用于根据与各个目标中继卫星对应的优先级概率，确定发送至各个目标中继卫星的数据量。
可选地，装置1100还包括：第一数据量统计模块，用于监测第一虚拟信道的第一带宽值，并统计第一传送帧的数据量；第一接收时间计算模块，用于根据第一虚拟信道的第一带宽值和第一传送帧的数据量，计算接收第一传送帧所需要的时间；以及第一虚拟信道时隙调整模块，用于根据计算得到的时间，调整第一虚拟信道的时隙，并生成与第一传送帧的数据量大小对应的第一虚拟信道。
从而根据本实施例，能够达到保证数据传输速率，减小时延的技术效果。
实施例3
图12示出了根据本实施例所述的基于目标卫星传输数据的装置1200，该装置1200与根据实施例1的第一个方面所述的方法相对应。参考图12所示，该装置1200包括：处理器1210；以及存储器1220，与处理器1210连接，用于为处理器1210提供处理以下处理步骤的指令：第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据优先级参数，确定与各个中继卫星对应的优先级概率；第一地面站判定中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；目标中继卫星中的接收模块接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将第一传送帧传输至目标中继卫星的发送模块，其中第一卫星为相对于目标中继卫星的上一跳卫星；目标中继卫星中的发送模块将第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将第二传送帧传输至第二卫星，其中第二卫星为相对于目标中继卫星的下一跳卫星。
从而根据本实施例，能够达到保证数据传输速率，减小时延的技术效果。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述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，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，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单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于目标中继卫星传输数据的方法，其特征在于，包括：
第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据所述优先级参数，确定与所述各个中继卫星对应的优先级概率；
第一地面站判定所述各个中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将所述优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；
目标中继卫星中的接收模块接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将所述第一传送帧传输至所述目标中继卫星的发送模块，其中所述第一卫星为相对于所述目标中继卫星的上一跳卫星；
目标中继卫星中的发送模块将所述第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及
目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将所述第二传送帧传输至第二卫星，其中所述第二卫星为相对于所述目标中继卫星的下一跳卫星。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述优先级参数，确定与所述各个中继卫星对应的优先级概率的操作，包括：
第一地面站将与所述各个中继卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型，并根据输出结果确定与所述各个中继卫星对应的优先级概率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在确定所述目标中继卫星为多个中继卫星的情况下，还包括：
第一地面站根据与各个目标中继卫星对应的优先级概率，确定发送至所述各个目标中继卫星的数据量。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
目标中继卫星的接收模块监测所述第一虚拟信道的第一带宽值，并统计所述第一传送帧的数据量；
目标中继卫星的接收模块根据所述第一虚拟信道的第一带宽值和所述第一传送帧的数据量，计算接收所述第一传送帧所需要的时间；以及
目标中继卫星的接收模块根据计算得到的时间，调整所述第一虚拟信道的时隙，并生成与所述第一传送帧的数据量大小对应的第一虚拟信道。
5.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时由处理器执行权利要求1至4中任意一项所述的方法。
6.一种基于目标中继卫星传输数据的装置，其特征在于，包括：
优先级概率确定模块，用于确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据所述优先级参数，确定与所述各个中继卫星对应的优先级概率；
目标中继卫星确定模块，用于判定所述各个中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将所述优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；
第一传送帧传输模块，用于接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将所述第一传送帧传输至所述目标中继卫星的发送模块，其中所述第一卫星为相对于所述目标中继卫星的上一跳卫星；
第二传送帧转换模块，用于将所述第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及
第二传送帧传输模块，用于通过第二虚拟信道将所述第二传送帧传输至第二卫星，其中所述第二卫星为相对于所述目标中继卫星的下一跳卫星。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，优先级概率确定模块，包括：
优先级概率确定子模块，用于将与所述各个中继卫星对应的优先级参数输入至预先设置的神经网络模型，并根据输出结果确定与所述各个中继卫星对应的优先级概率。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，在确定所述目标中继卫星为多个中继卫星的情况下，装置还包括：
数据量确定模块，用于根据与各个目标中继卫星对应的优先级概率，确定发送至所述各个目标中继卫星的数据量。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，装置还包括：
第一数据量统计模块，用于监测所述第一虚拟信道的第一带宽值，并统计所述第一传送帧的数据量；
第一接收时间计算模块，用于根据所述第一虚拟信道的第一带宽值和所述第一传送帧的数据量，计算接收所述第一传送帧所需要的时间；以及
第一虚拟信道时隙调整模块，用于根据计算得到的时间，调整所述第一虚拟信道的时隙，并生成与所述第一传送帧的数据量大小对应的第一虚拟信道。
10.一种基于目标中继卫星传输数据的装置，其特征在于，包括：
处理器；以及
存储器，与所述处理器连接，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：
第一地面站确定与各个中继卫星对应的优先级参数，并根据所述优先级参数，确定与所述各个中继卫星对应的优先级概率；
第一地面站判定所述各个中继卫星的优先级概率是否大于预设阈值，根据判定结果，将所述优先级概率大于预设阈值的中继卫星确定为目标中继卫星；
目标中继卫星中的接收模块接收由第一卫星传输的第一传送帧，并通过第一虚拟信道将所述第一传送帧传输至所述目标中继卫星的发送模块，其中所述第一卫星为相对于所述目标中继卫星的上一跳卫星；
目标中继卫星中的发送模块将所述第一传送帧转换为对应的第二传送帧；以及
目标中继卫星中的发送模块通过第二虚拟信道将所述第二传送帧传输至第二卫星，其中所述第二卫星为相对于所述目标中继卫星的下一跳卫星。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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