CN117241387B - 一种按vdes消息类型和优先级进行通信调度方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，包括以下步骤：对通信消息类型分为短消息类型和非短消息类型；分别对短消息类型和非短消息类型的通信消息进行信令信道资源占用情况分析；计算每一个VDES帧发送的消息类型及个数，最大化利用每一个帧的所有信令信道时隙；按照调度协议开始一个VDES帧发送。本发明有益效果：提高VDES系统ASC和RAC信令信道利用率，降低时隙冲突发生；同一帧的每一个RAC时隙块可以分时隙处理多个船站消息，避免因船站发送的信息只占用很少一部分RAC时隙块资源，其余部分得不到有效利用而浪费。

Description

一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法

技术领域

本发明属于VDES消息通信调度领域，尤其是涉及一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法。

背景技术

甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System，VDES)通过对时隙的映射引入了逻辑信道的概念，VDE定义了逻辑信道为时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)信道内的一组连续时隙的功能。

在甚高频数据交换系统(VHF Data Exchange System，VDES)中，根据R-REC-M.2092-1-202202卫星公告牌信令信道(BBSC，用于卫星信息、频率、时隙和逻辑信道的资源配置)、广播信令信道（ASC，用于媒体接入控制、寻呼、资源分配和数据广播）、数据确认信令信道（DSCH，用于下行链路数据的确认）、随机接入信道（RAC，用于资源请求、寻呼响应和短消息）、数据上行或下行信道（DC，用于数据上行链路或下行链路）必须使用指定的帧时隙块传输信息。而各个信令信道又可能处理来自多个船站的不同类型的信息。目前的规范中没有对船站以及船站的信息与信令信道之间的使用对应关系进行规划，这样势必造成信道资源的浪费，船站数量较多时多个船站多种不同类型的信息发送时，发生时隙碰撞的可能性大大增加，信道资源使用不合理，信道利用率又大大降低。

VDES的帧结构是实现数据同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键，VDES一帧长度为1分钟，分为2250个时隙，每个时隙占26.67ms，具有相同功能的时隙组成一个逻辑信道。卫星与地面通信是按照VDES时隙映射信道对的规则进行，VDES一帧按照时隙功能划分依次为第一个90个时隙为BBSC逻辑信道，第二个90个时隙为ASC逻辑信道，从第三个30个时隙、第四个90时隙到第八个30时隙为DC逻辑信道，第九个30时隙为DSCH逻辑信道，第十个179时隙为RAC逻辑信道，第十一个1时隙为空信道，直到将2250个时隙排满。而不同消息类型的通信完成一次通信需要的逻辑信道资源差别也很大，比如广播消息通信，需要占用BBSC、ASC、DC逻辑信道，并不需要占用RAC逻辑信道，而且根据实际需要进行广播通信的船站任务数量不同，需要实际占用的功能时隙的数量也同，而具体使用方法在现有的规范中没有规定，在实际星地通信过程中，若不对每次需要通信的任务进行合理规划，会造成信道资源的极大浪费，信道得不到高效利用。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，以解决现有规范中没有规定信令信道利用具体方法的问题，并提高信道资源利用率。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，包括以下步骤：

S1、对卫星通信端即将进行的通信消息类型进行划分，分为短消息类型和非短消息类型；

S2、分别对短消息类型和非短消息类型的通信消息进行信令信道资源占用情况分析；

S3、计算每一个VDES帧发送的消息类型及个数，最大化利用每一个帧的所有信令信道时隙；

S4、按照调度协议开始一个VDES帧发送。

进一步的，在步骤S1中，所述短消息类型包括上行无ACK短消息、上行ACK短消息、下行无ACK短消息和下行ACK短消息；

所述非短消息类型包括寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信；

上行编址多包通信包括上行编址多包通信无ACK和上行编址多包通信ACK。

进一步的，在步骤S3中，所述计算每一个VDES帧发送的消息类型及个数，包括以下步骤：

S31、按照消息类型进行分组，将同一类型的通信消息划分为一组，直到将所有的同类通信消息全部分组完成；

S32、同一组内的通信消息按照任务的紧急程度进行优先级排序，优先级由高到低依次排序，直到将所有分组内的通信消息按照优先级从高到低依次排序完成。

进一步的，在步骤S4中，调度协议，包括：

对逻辑信道VDES帧的连续功能时隙数，按照对应链路信息一次突发传输所需的时隙数对逻辑信道进行二次划分，逻辑信道VDES帧包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道、DSCH逻辑信道、RAC逻辑信道；

对于BBSC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路一次突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多完成6次突发传输；对于ASC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多完成6次突发传输；对于DSCH逻辑信道的30个连续时隙，完成一次突发传输时隙数为5，所以30个连续时隙最多完成6次突发传输；对于RAC逻辑信道的179个连续时隙，对应链路突发传输时隙数为5，所以179个连续时隙最多完成35次突发传输；

同一卫星的BBSC逻辑信道公用，短消息类型通信不需要占用DC逻辑信道，非短消息类型通信需要占用DC逻辑信道；

对不同消息类型的通信消息确定一次传输需要的逻辑信道；

根据当前任务集合中的任务情况，将短消息类型的通信消息与非短消息类型的通信消息交叉在一个VDES帧。

进一步的，在步骤S4中，对不同消息类型的通信消息确定一次传输需要的逻辑信道，包括：

上行无ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和RAC逻辑信道；上行ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和DSCH逻辑信道；下行无ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道和ASC逻辑信道；下行ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和RAC逻辑信道；

寻呼消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和DSCH逻辑信道，广播消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和DC逻辑信道，上行编址多包通信占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道和RAC逻辑信道，下行编址不带EDN多包通信占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道和DSCH逻辑信道，下行编址带EDN多包通信占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道、DSCH逻辑信道和RAC逻辑信道。

进一步的，在步骤S4中，根据当前任务集合中的任务情况，将短消息类型的通信消息与非短消息类型的通信消息交叉在一个VDES帧，包括：

安排上行编址多包通信和上行ACK短消息交叉；

安排上行无ACK短消息与广播消息交叉。

进一步的，在步骤S4中，安排上行编址多包通信和上行ACK短消息交叉时：

在上行编址多包通信消息时MAC中对应字段设定允许所有类型通信，利用空闲的DSCH逻辑信道的30个时隙，传输N个上行ACK短消息，N最大值为6；

在MAC中，系统访问优先级字段，在优先级字段中设定为以下几种情况：

一、允许所有消息类型的访问；二、允许除了短消息之外的所有访问；三、仅允许资源请求或者资源响应；四、不允许任何类型的访问，系统繁忙；若允许所有访问将该字段值设定为第一种情况。

进一步的，在步骤S4中，若同时安排上行无ACK短消息与广播消息传输，共用BBSC逻辑信道，在广播消息传播时MAC中对应字段设定允许短消息通信，利用空闲的RAC逻辑信道的179个时隙，传输N个上行无ACK短消息，N最大值为35。

相对于现有技术，本发明所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法具有以下优势：

（1）本发明所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，提高VDES系统ASC和RAC信令信道利用率，降低时隙冲突发生；同一帧的每一个RAC时隙块可以分时隙处理多个船站消息，避免因船站发送的信息只占用很少一部分RAC时隙块资源，其余部分得不到有效利用而浪费。

（2）本发明所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，降低紧急或者重要的船站信息长期等待得不到及时处理概率；降低优先级较低的任务长时间等待的概率，兼顾低优先级任务的处理；同一个时隙块信道为多个船站或者多个信息共享，提高信道利用率，提高系统的通信容量。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的通信调度方法总流程示意图；

图2为本发明实施例所述的通信调度方法实例流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1至图2所示，一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，包括以下步骤：

1.对卫星通信端即将进行的通信消息类型进行划分，分为短消息（上行无ACK短消息、上行ACK短消息、下行无ACK短消息和下行ACK短消息）类型通信和非短消息类型通信（包括寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信）。不同消息需要占用的逻辑信道资源情况见下表1。

表1

2.从表1中可以看出，短消息类型通信占用的逻辑信道资源明显少于非短消息类型通信，若不合理规划，势必造成信道资源利用上的浪费，合理规划通信调度方式，会极大提高逻辑信道资源利用率，降低消息等待时间。

3.VDE-SAT帧逻辑时隙划分见表2。

表2 VDE-SAT时隙映射信及功能时隙划分（信道对A＆B）

4.短消息类型通信不需要资源分配，不需要占用DC逻辑信道，短消息类型通信可以利用非短消息类型通信过程中对应时隙的空闲逻辑信道传输。

5.按照消息类型进行分组，将同一类型的消息划分为一组，比如将所有的上行无ACK的短消息分为第一组，所有的上行ACK短消息分为第二组，所有的广播消息分为第三组，以此类推，直到将所有的同类消息全部分组完成。

6.同一组内的消息按照任务的紧急程度进行优先级排序，优先级最高的排在最前面，优先级由高到低依次排序，比如将第一组上行无ACK的短消息按照优先级由高到低依次排序，再将第二组上行ACK短消息按照优先级从高到低依次排序，以此类推，将所有分组内的消息按照优先级从高到低依次排序完成。

7.对逻辑信道VDES帧的连续功能时隙数，按照对应链路信息一次突发传输所需的时隙数对逻辑信道进行二次划分，对于BBSC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路一次突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多可完成6次突发传输；对于ASC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多可以完成6次突发传输；对于DSCH逻辑信道的30个连续时隙，完成一次突发传输时隙数为5，所以30个连续时隙最多可以完成6次突发传输；对于RAC的179个连续时隙，对应链路突发传输时隙数为5，所以179个连续时隙最多可完成35次突发传输。

8.由于不同类型消息完成一次传输需要的逻辑信道资源不同。比如广播消息需要传输BBSC，MAC、资源分配和广播消息，占用的逻辑信道包括BBSC、ASC和DC数据信道，不占用DSCH和RAC逻辑信道。各个逻辑信道占用的时隙数为BBSC 6次突发传输占用90时隙，ASC需要两次突发传输：一次突发传输MAC、占用15个时隙、一次突发传输资源分配、占用15个时隙、共占用30个时隙，DC数据信道根据广播消息内容分配时隙。

9.上行无ACK短消息需要传输BBSC，MAC和短消息，占用的逻辑信道包括BBSC、ASC和RAC随机访问信令信道。各个逻辑信道占用的时隙数为BBSC 6次突发传输占用90时隙、ASC一次突发传输占用15个时隙，RAC一次突发传输占用5个时隙。

10.同一卫星的BBSC逻辑信道可以公用，比如同一个VDES帧按照时隙资源可以全部传输广播消息，广播消息公用BBSC，但需分别使用ASC时隙，因为一次突发传输需要30个时隙（一次突发传输MAC、占用15个时隙、一次突发传输资源分配、占用15个时隙），所以一个连续ASC的90个时隙则可以最多传输3个广播消息，这样，就占满了BBSC和ASC连续时隙，但同时，浪费了DSCH逻辑信道和RAC逻辑信道。

11.遵循最大化利用所有逻辑信道资源的原则，若同时安排上行无ACK短消息与广播消息传输，共用BBSC逻辑信道，在广播消息传播时MAC中对应字段设定允许短消息通信，则可以利用空闲的RAC逻辑信道的179个时隙，传输上行无ACK短消息，可以传输一个上行无ACK短消息，也可以传输N个上行无ACK短消息，N最大值为35个上行无ACK短消息。

12.因此，既可以实现广播消息与上行无ACK短消息的混合传输，减少上行无ACK短消息等待的时间，提高通信效率。

13.其他情况的组合类似以上方法，将传输需要占用资源相对较少的短消息尽可能穿插在非短消息类型通信过程中，提高信道利用率。

14.同时。还需要考虑优先级问题，每次安排发送哪些消息之前需要先检查消息分组的优先级，首先安排优先级最高的消息优先传输，同时需考虑剩余信道资源情况，在资源利用与优先级之间权衡。

15.比如，当前安排传输N个广播消息，此时，DSHC和RAC逻辑信道空闲，可以查看上行无ACK短消息分组队列情况，若有等待消息，但是优先级可能比其他等待分组的低M（M的取值可以根据实际应用要求而定）优先级，但是为了资源的有效利用可以先传输该组消息，若不传输该消息，当前剩余逻辑信道资源也满足不了优先级更高的其他等待分组的消息传输，无法传输其他分组消息，分配给上行无ACK短消息分组消息传输，既提高了资源利用率，也提高了系统通信效率，减少该消息的等待时间。

16.根据当前任务集合中的实际任务情况，将短消息类型通信与非短消息类型通信交叉在一个VDES帧，可以达到充分利用信令信道资源的目的，进而提高逻辑信道时隙利用率。

17.交叉传输的方式有多种，以下也是一种交叉方式：分配一个VDES帧发送中消息类型及消息数量，比如，可以安排上行编址多包通信和上行ACK短消息交叉。

18.若当前上行编址多包通信和上行ACK短消息优先级最高，则可以安排它们混合传输。

19.上行编址多包通信消息需要传输BBSC，MAC和资源分配、资源请求和上行编址多包通信消息以及应答消息ACK，占用的逻辑信道包括BBSC、ASC、DC数据信道和RAC逻辑信道，不占用DSCH逻辑信道。各个逻辑信道占用的时隙数为BBSC 6次突发传输占用90时隙，ASC需要两次突发传输：一次突发传输MAC、占用15个时隙，一次突发传输资源分配、占用15个时隙，共占用30个时隙，DC数据信道根据上行编址多包通信消息内容分配时隙；

20.上行ACK短消息需要传输BBSC（与上行编址多包通信消息共用），MAC、应答信息ACK和上行ACK短消息。占用的逻辑信道包括BBSC、ASC、和DSCH逻辑信道，不占用DC数据信道和RAC逻辑信道。各个逻辑信道占用的时隙数为BBSC 6次突发传输占用90时隙(可以与上行编址多包通信消息公用)。ASC一次突发传输MAC、占用15个时隙。DSCH一次突发传输上行ACK短消息，可以连续发送N包，N最大值取6，共占用完30个时隙，DC数据信道根据上行编址多包通信消息内容分配时隙；

21.遵循最大化利用所有逻辑信道资源的原则，若同时安排上行编址多包通信消息和上行ACK短消息传输，共用BBSC逻辑信道，在上行编址多包通信消息时MAC中对应字段设定允许所有类型通信，则可以利用空闲的DSCH逻辑信道的30个时隙，传输上行ACK短消息，可以传输一个上行ACK短消息，也可以传输N个上行ACK短消息，N最大值为6。

22.在MAC消息中，媒体访问优先级字段，在该字段中可以设定为以下几种情况：1）允许所有消息类型的访问，2）允许除了短消息之外的所有访问，3）仅允许资源请求或者资源响应，4）不允许任何类型的访问，系统繁忙。若允许所有的访问将该字段值设定为第1种情况。

23.资源分配：包括分配将要通信的船站ID，逻辑信道号，物理信道LinkID。

24.短消息：上行短消息和下行短消息；下行短消息：分配卫星ID，源ID、船站ID。

25.上行短消息：分配船站ID、目的站ID。

本申请提出一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，提高VDES系统ASC和RAC信令信道利用率，降低时隙冲突发生；同一帧的每一个RAC时隙块可以分时隙处理多个船站消息，避免因船站发送的信息只占用很少一部分RAC时隙块资源，其余部分得不到有效利用而浪费；降低紧急或者重要的船站信息长期等待得不到及时处理概率；降低优先级较低的任务长时间等待的概率，兼顾低优先级任务的处理；同一个时隙块信道为多个船站或者多个信息共享，提高信道利用率，提高系统的通信容量。

实施例1

本方法具体信息处理流程如下：

1.对卫星通信端即将进行的通信消息类型进行划分，分为短消息（上行无ACK短消息、上行ACK短消息、下行无ACK短消息和下行ACK短消息）类型通信和非短消息类型通信（包括寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信）。

2.按照消息类型进行分组，将同一类型的消息划分为一组，比如将所有的上行无ACK的短消息分为第一组，所有的上行ACK短消息分为第二组，所有的广播消息分为第三组，所有的下行无ACK短消息分位第四组，所有的下行ACK短消息分为第五组，以此类推，直到将所有的同类消息全部分组完成。

3.同一组内的消息按照优先级排序，优先级最高的排在最前面，优先级由高到低依次排序，构成消息队列，同理将第二组的消息也按照优先级进行排列，进一步，将所有组的消息分别按照优先级排列，组成多组带优先级的消息队列。

4.开始一个VDES帧传输之前，按照寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信的顺序优先级最高的三个任务在时隙范围（0-629）发送，时隙范围（630-808）卫星接收地面发送的上行短消息（上行无ACK短消息、上行ACK短消息），可以接收N条短消息（N小于等于35）。

5.对逻辑信道VDES帧的连续功能时隙数，按照对应链路信息一次突发传输所需的时隙数对逻辑信道进行二次划分，对于BBSC逻辑信道的90个连续时隙(0-90)，对应链路一次突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多可完成6次突发传输,正好用于传输BBSC的6段内容（R-REC-M.2092-1-202202中卫星公告牌规定）；对于ASC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多可以完成6次突发传输，选择优先级最高的非短消息队列信息，比如当前广播消息优先级最高，则选择发送广播消息的MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），最多可以连续发送3个广播消息，全部占满90个连续时隙（90-179）。

6.对于DSCH逻辑信道的30个连续时隙（600-629），因当前广播消息不需要占用该功能时隙，所以当前DSCH逻辑信道可以用于传输其他消息，比如可以用来传输上行ACK短消息，上行ACK短消息完成一次突发传输时隙数为5，所以30个连续时隙（600-629）最多可以完成6次突发传输，传输6个上行ACK短消息；对于RAC的179个连续时隙（630-808），对应链路突发传输时隙数为5，所以179个连续时隙最多可完成35次突发传输，可以传输上行无ACK短消息，下行ACK短消息的ACK，资源请求等消息，根据当前各消息队列的优先级确定传输内容。

7.从寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信队列中找出优先级最高的在ASC逻辑信道（时隙810-899，90个时隙）发送单个消息的MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），最多可以发送3个消息，占满90个时隙。3个消息可以相同，比如全部都发送下行编址带EDN多包通信，也可以发送不同的消息内容，如可以发送一个下行编址带EDN多包通信，发送MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），共占用30个时隙；接着发送寻呼消息发送MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），共占用30个时隙；接着再发送一个广播消息，发送MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），共占用30个时隙；总共占满整个ASC逻辑信道的连续功能时隙（810-899，90个时隙）。

8.对于DSCH逻辑信道的30个连续时隙（1320-1349），因当前广播消息不需要占用该功能时隙，所以当前DSCH逻辑信道可以用于传输其他消息，比如可以用来传输上行ACK短消息，上行ACK短消息完成一次突发传输时隙数为5，所以30个连续时隙最多可以完成6次突发传输，传输6个上行ACK短消息；对于RAC的179个连续时隙（1350-1528），对应链路突发传输时隙数为5，所以179个连续时隙最多可完成35次突发传输，可以传输上行无ACK短消息，下行ACK短消息的ACK。资源请求等消息，根据当前各消息队列的优先级确定传输内容。

9.从寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信队列中找出优先级最高的在ASC逻辑信道（时隙1530-1619，90个时隙）发送单个消息的MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），最多可以发送3个消息，占满90个时隙。3个消息可以相同，比如全部都发送下行编址带EDN多包通信，也可以发送不同的消息内容，如可以发送一个下行编址带EDN多包通信，发送MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），共占用30个时隙；接着发送寻呼消息发送MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），共占用30个时隙；接着再发送一个广播消息，发送MAC（一次突发传输占15时隙）和资源分配（一次突发传输占15时隙），共占用30个时隙；总共占满整个ASC逻辑信道的连续功能时隙（810-899，90个时隙）。

10.对于DSCH逻辑信道的30个连续时隙（2040-2069），因当前广播消息不需要占用该功能时隙，所以当前DSCH逻辑信道可以用于传输其他消息，比如可以用来传输上行ACK短消息，上行ACK短消息完成一次突发传输时隙数为5，所以30个连续时隙（2040-2069）最多可以完成6次突发传输，传输6个上行ACK短消息；对于RAC的179个连续时隙（2070-2248），对应链路突发传输时隙数为5，所以179个连续时隙最多可完成35次突发传输，可以传输上行无ACK短消息，下行ACK短消息的ACK。资源请求等消息，根据当前各消息队列的优先级确定传输内容。

11.继续下一个VDES帧的消息传输，重复步骤1-10，传输的短消息类型和非短消息类型的内容可以根据当时需要传输的消息队列的优先级情况调整。

12.BBSC、ASC、DSCH、RAC逻辑信道得到充分利用，大大提高信道容量，提高通信效率，降低任务等待时间。

其中，“上行”表示：地面船站到卫星；“下行”：卫星到地面船站。

本申请提供一种按照VDES消息类型分时隙共享信令信道方法，解决现有规范中没有规定信令信道利用具体方法的问题，提高信道资源利用率。本方法可以在不改变现有VDES通信协议规定的前提下，最大化利用信令信道的时隙资源，提高信令信道的利用效率。本方法可以提供一种船站发出的信息的从无序到有序，提高信息的处理速度，减少任务等待时间。本方法可以降低卫星端数据处理的复杂程度。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、对卫星通信端即将进行的通信消息类型进行划分，分为短消息类型和非短消息类型；

S2、分别对短消息类型和非短消息类型的通信消息进行信令信道资源占用情况分析；

S3、计算每一个VDES帧发送的消息类型及个数，最大化利用每一个帧的所有信令信道时隙；

S4、按照调度协议开始一个VDES帧发送；

在步骤S1中，所述短消息类型包括上行无ACK短消息、上行ACK短消息、下行无ACK短消息和下行ACK短消息；

所述非短消息类型包括寻呼消息、广播消息、上行编址多包通信、下行编址不带EDN多包通信和下行编址带EDN多包通信；

上行编址多包通信包括上行编址多包通信无ACK和上行编址多包通信ACK；在步骤S3中，所述计算每一个VDES帧发送的消息类型及个数，包括以下步骤：

S31、按照消息类型进行分组，将同一类型的通信消息划分为一组，直到将所有的同类通信消息全部分组完成；

S32、同一组内的通信消息按照任务的紧急程度进行优先级排序，优先级由高到低依次排序，直到将所有分组内的通信消息按照优先级从高到低依次排序完成；

在步骤S4中，调度协议，包括：

对逻辑信道VDES帧的连续功能时隙数，按照对应链路信息一次突发传输所需的时隙数对逻辑信道进行二次划分，逻辑信道VDES帧包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道、DSCH逻辑信道、RAC逻辑信道；

对于BBSC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路一次突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多完成6次突发传输；对于ASC逻辑信道的90个连续时隙，对应链路突发传输的时隙数为15，所以90个时隙最多完成6次突发传输；对于DSCH逻辑信道的30个连续时隙，完成一次突发传输时隙数为5，所以30个连续时隙最多完成6次突发传输；对于RAC逻辑信道的179个连续时隙，对应链路突发传输时隙数为5，所以179个连续时隙最多完成35次突发传输；同一卫星的BBSC逻辑信道公用；

对不同消息类型的通信消息确定一次传输需要的逻辑信道；

根据当前任务集合中的任务情况，将短消息类型的通信消息与非短消息类型的通信消息交叉在一个VDES帧。

2.根据权利要求1所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，其特征在于：在步骤S2中，所述短消息类型通信不需要占用DC逻辑信道，非短消息类型通信需要占用DC逻辑信道。

3.根据权利要求1所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，其特征在于：在步骤S4中，对不同消息类型的通信消息确定一次传输需要的逻辑信道，包括：

上行无ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和RAC逻辑信道；上行ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和DSCH逻辑信道；下行无ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道和ASC逻辑信道；下行ACK短消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和RAC逻辑信道；

寻呼消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和DSCH逻辑信道，广播消息占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道和DC逻辑信道，上行编址多包通信占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道和RAC逻辑信道，下行编址不带EDN多包通信占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道和DSCH逻辑信道，下行编址带EDN多包通信占用的逻辑信道包括BBSC逻辑信道、ASC逻辑信道、DC逻辑信道、DSCH逻辑信道和RAC逻辑信道。

4.根据权利要求1所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，其特征在于：在步骤S4中，根据当前任务集合中的任务情况，将短消息类型的通信消息与非短消息类型的通信消息交叉在一个VDES帧，包括：

安排上行编址多包通信和上行ACK短消息交叉；

安排上行无ACK短消息与广播消息交叉。

5.根据权利要求4所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，其特征在于：在步骤S4中，安排上行编址多包通信和上行ACK短消息交叉时：

在上行编址多包通信消息时MAC中对应字段设定允许所有类型通信，利用空闲的DSCH逻辑信道的30个时隙，传输N个上行ACK短消息，N最大值为6；在MAC中，系统访问优先级字段，在优先级字段中设定为以下几种情况：一、允许所有消息类型的访问；二、允许除了短消息之外的所有访问；三、仅允许资源请求或者资源响应；四、不允许任何类型的访问，系统繁忙；若允许所有访问将该字段值设定为第一种情况。

6.根据权利要求4所述的一种按VDES消息类型和优先级进行通信调度方法，其特征在于：在步骤S4中，若同时安排上行无ACK短消息与广播消息传输，共用BBSC逻辑信道，在广播消息传播时MAC中对应字段设定允许短消息通信，利用空闲的RAC逻辑信道的179个时隙，传输N个上行无ACK短消息，N最大值为35。