CN117914393A - 一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法、装置及存储介质 - Google Patents
一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法、装置及存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本申请公开了一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法、装置及存储介质，方法包括：分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值；分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及分段层和传送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
Description
技术领域
本申请涉及航天遥控技术领域，特别是涉及一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法、装置及存储介质。
背景技术
分包遥控技术已经广泛应用于地面系统与卫星等航天器之间的数据传输。通过分包遥控，地面系统可以将应用数据传输至航天器，从而实现航天器上应用数据的更新。其中，图1A示出了分包遥控系统的层次结构。参考图1A所示，分包遥控系统的层次结构包括包装层、分段层、传送层、信道编码层以及物理层。其中，在地面系统（即发送端），遥控应用数据在包装层加上包头后，形成遥控包（即遥控用户数据单元）。遥控包在分段层被分段或被集装后，加上段头形成遥控段（即遥控帧数据单元）。在传送层，遥控帧数据单元放入遥控传送帧的数据域，在它的前面设置帧头，后面可选地设置差错控制码做帧尾。在信道编码层，一个遥控传送帧被分组编码为一系列有固定长度的码块，这些码块有纠检错能力。并且，分组码序列再包装成一个遥控信道传输单元，每个单元可以包含一个或多个遥控传送帧。最后在物理层，这些遥控信道传输单元调制到物理信道上，向航天器发送。而航天器（即接收端）则完成上述操作的逆过程。此外，图1B示出了各个层处理的分包遥控数据结构的示意图。并且，航天器接收到遥控传送帧之后，通过分包遥测的方式将与遥控传送帧对应的遥控信道控制字（即反馈信息）发送至地面系统。
其中，公开号为CN113507311A，名称为“一种用于卫星地面应用系统信道设备的控制显示装置”的发明，包括控制处理板、显示屏、控制键盘和处理软件：控制处理板遥控或本控设备，监测设备的温度和工作状态；显示屏显示设备状态，包括信道设备的参数、内部温度、电源电压、遥控或本控状态、故障报警信息；控制键盘提供本控输入设备的接口；处理软件安装于控制处理板，遥控或本控设备，监测温度和状态；为卫星地面应用系统信道设备提供了通用的装置简化了硬件品种，降低了设备成本，提高了控制显示装置的操作适用性。
此外，为了能够提高分包遥控的数据传输效率，需要针对分包遥控的过程进行调度。例如，公开号为CN115567184A，发明名称为“基于分段层调节虚拟信道的时隙的方法、装置及存储介质”的发明专利申请，公开了一种基于分段层调节虚拟信道的时隙的方法、装置及存储介质，用于卫星遥控发送系统，其中卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，包括：包装层接收来自多个信源的遥控应用数据，并生成分别与多个信源对应的遥控包；分段层接收遥控包，并根据遥控包生成与多个信源对应的遥控段；分段层确定用于在多个信源之间进行调度的调度配置信息；以及传送层创建分别与多个信源对应的虚拟信道，并根据调度配置信息所指示的比例关系，调节虚拟信道的时隙长度。
其中，为了能够按照调度配置信息所指示的比例，对传输至传送层的遥控段进行调度，现有技术在分段层中设置有与不同的信源对应的遥控段队列，用于暂存与不同的信源对应的遥控段。然后根据基于优先级配置的调度配置信息所指示的比例关系，从各个遥控段队列中按比例读取相应的遥控段，并按照顺序生成相应的遥控传送帧，并分配至相应的虚拟信道。其中，各个虚拟信道的时隙长度也按照调度配置信息所指示的比例关系进行调节，从而对于根据调度配置信息所指示的较高比例的信源，其相应的虚拟信道能够分配到更大的时隙长度。从而通过这种方式，能够根据各个应用的优先级对分包遥控进行调度，从而提高了分包遥控的传输率。
但是在分段层设置遥控段队列情况下，尽管能够在一定程度上提高分包遥控的数据传输效率，但对于调度配置信息所指示的比例较低的信源，当该信源的待传输的数据量较大时，由于其在分包遥控的调度过程中所分配的传输资源比例较低，因此会导致信源待传输的数据发生拥塞。尤其是，导致其对应的遥控段队列中的遥控段发生拥塞，从而容易引起遥控段队列的遥控段数据溢出。
对于现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请的实施例提供了一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法、装置及存储介质，以至少解决现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题。
根据本申请实施例的一个方面，提供了一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法，用于卫星遥控发送系统，其中卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，方法包括：分段层从包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；分段层根据遥控包生成分别与多个信源对应的遥控段，并将遥控段输入至相应的遥控段队列，其中遥控段队列分别与不同的信源对应；分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值，其中调度配置信息的权重值用于对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及分段层和传送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
根据本申请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所述的方法。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种基于分段层的自适应分包遥控调度装置，用于卫星遥控发送系统，其中卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，装置包括：遥控包接收模块，用于通过分段层从包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；遥控段生成模块，用于通过分段层根据遥控包生成分别与多个信源对应的遥控段，并将遥控段输入至相应的遥控段队列，其中遥控段队列分别与不同的信源对应；函数生成模块，用于通过分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；函数值生成模块，用于通过分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值，其中调度配置信息的权重值用于对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；调度配置信息调节模块，用于通过分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及调度模块，用于通过分段层和传送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
根据本申请实施例的另一个方面，还提供了一种基于分段层的自适应分包遥控调度装置，用于卫星遥控发送系统，其中卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层。装置包括：处理器；以及与处理器连接的存储器，用于为处理器提供处理以下处理步骤的指令：通过分段层从包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；通过分段层根据遥控包生成分别与多个信源对应的遥控段，并将遥控段输入至相应的遥控段队列，其中遥控段队列分别与不同的信源对应；通过分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；通过分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值，其中调度配置信息的权重值用于对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；通过分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及通过分段层和传送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
从而，本申请的技术方案的分段层在分包遥控过程的调度过程中，统计各个遥控段队列中的遥控段的数量，根据各个遥控段队列中的遥控段的数量构建相应的狄利克雷分布函数，并且确定与该狄利克雷分布函数对应的归一化函数。该归一化函数能够反映调度配置信息中与各个信源的数据传输比例对应的权重值，与各个遥控段队列中的遥控段数量之间的匹配程度。从而，分段层通过将调度配置信息的权重值输入至归一化函数，即可根据计算得到的归一化函数值判定是否需要对调度配置信息的权重值进行调节。从而在需要进行调节的情况下，分段层基于归一化函数值和各个遥控段队列中的遥控段数量对调度配置信息的权重值进行调节。然后分段层和传送层基于调节后的权重值，对分包遥控过程进行调度。从而通过这种方式，可以在分包遥测的调度过程中，将调度过程与遥控段队列中的遥控段数量进行适配，从而使得遥控段队列中拥塞较多遥控段的信源能够分配到适当的数据传输比例。从而防止遥控端队列中的数据发生拥塞或溢出。从而解决了现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1A是根据现有标准的卫星遥控发送系统的层次结构的示意图；
图1B是根据现有标准的卫星遥控发送系统的各个层处理的分包遥控数据结构的示意图；
图2是根据本申请实施例1所述的卫星遥控系统示意图；
图3是根据本申请实施例1所述的卫星遥控系统的地面系统的示意图；
图4是根据本申请实施例1所述的地面系统中部署的卫星遥控发送系统的系统架构示意图；
图5是根据本申请实施例1所述的卫星遥控发送系统中的分段层的架构示意图；
图6是根据本申请实施例1所述的分段层中的与接收地址指针对应的多个遥控段队列的示意图；
图7是根据本申请实施例1的第一个方面所述的基于分段层的自适应分包遥控调度方法的流程示意图；
图8是根据本申请实施例2所述的基于分段层的自适应分包遥控调度装置的示意图；以及
图9是根据本申请实施例3所述的基于分段层的自适应分包遥控调度装置的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请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，以便这里描述的本申请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
图2示出了根据本实施例所述的卫星遥控遥测系统的示意图。该系统包括：地面系统20以及卫星系统10，其中地面系统20通过分包遥控的方式，经由地面系统20与卫星系统10之间的遥控信道向卫星系统20发送遥控应用数据。此外，卫星系统10接收地面系统20发送的遥控应用数据，并且通过分包遥测的方式，经由卫星系统10与地面系统20之间的遥测信道向地面系统20传输遥测数据。
图3进一步示出了图2中地面系统20的硬件架构的示意图。参考图3所示，地面系统20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3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3中所示更多或者更少的组件，或者具有与图3所示不同的配置。
应当注意到的是，图3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。如本申请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3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，如本申请实施例中的基于分段层的自适应分包遥控调度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分段层的自适应分包遥控调度方法。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3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3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4示出了根据本实施例所述的地面系统20内部署的卫星遥控发送系统的系统架构。图5示出了根据本实施例所述的卫星遥控发送系统中的分段层的层析结构。
参考图4所示，卫星遥控发送系统的分段层能够访问预先设置的接收地址指针配置表以及优先级配置表，从而获取接收地址指针配置表的信息以及优先级配置表的信息。此外，工作人员可以通过用户接口对接收地址指针配置表以及优先级配置表进行配置。其中，下面表1示出了接收地址指针配置表：
表1
参考图4和表1所示，在本实施例中，信源0~信源n（IS_0~IS_n）例如分别与不同的应用0~应用n（APP_0~APP_n）对应。例如信源0（IS_0）与应用0（APP_0）对应；信源1（IS_1）与应用1（APP_1）对应；......；以及信源n（IS_n）与应用n（APP_n）对应。
此外，表2示出了优先级配置表：
表2
其中，优先级对应的数字越小，其对应的优先级参数越大。例如优先级0对应的优先级参数D0最大，优先级n对应的优先级参数Dn最小。
参考图4所示，信源0~信源n（IS_0~IS_n）通过应用数据接口将遥控应用数据传输至卫星遥控发送系统的包装层。卫星遥控发送系统的包装层接收到由多个信源发送的遥控应用数据后，生成分别与多个信源对应的遥控包。其中，下面表3示出了遥控包的数据格式的示意图：
表3
包装层根据与遥控应用数据对应的多个信源，在遥控包的主导头中填写字段“应用过程识别”。表1是应用序号—应用—应用过程识别的配置表。参考表1所示，不同的应用对应特定的应用序号，并且不同的应用对应特定的应用过程识别。其中，APP_0表示应用0，APP_1表示应用1，以此类推，APP_n表示应用n。APID_0表示APP_0的应用过程识别，APID_1表示APP_1的应用过程识别，以此类推，APID_n表示APP_n的应用过程识别。
卫星遥控发送系统的分段层接收遥控包，并根据遥控包生成与多个信源对应的遥控段。参考图5所示，本实施例中的分段层设置了分段处理单元、多个遥控段队列和遥控段传输单元。其中，分段处理单元可以是用于执行分段层操作的程序单元，例如可以是一个用于执行分段层操作的线程或进程。分段层中的分段处理单元根据接收到的遥控包生成遥控段。具体地，分段处理单元把一个长的遥控包分为几个较短的遥控段，优选地，分段处理单元例如可以以相同的长度划分遥控包从而生成相同长度的不同遥控段。其中，下面表4示出了遥控段的数据格式：
表4
此外，分段处理单元可以访问预先设置的接收地址指针配置表，从而，分段处理单元可以根据接收地址指针配置表以及数据包的应用过程标识，配置遥控段段头的“接收地址指针”字段。
此外，参考图5所示，本实施例中的分段层还设置有多个遥控段队列。分段处理单元通过多个遥控段队列将遥控段传输至遥控段传输单元。具体地，多个遥控段队列分别与不同的接收地址指针对应，用于分别暂存排列包含相应的接收地址指针的遥控段。其中遥控段队列i（0≤i≤n）与接收地址指针ADD_i（0≤i≤n）对应。例如，遥控段队列0与接收地址指针ADD_0对应，遥控段队列1与接收地址指针ADD_1对应，以此类推，遥控段队列n与接收地址指针ADD_n对应。
由于遥控段中包含不同的接收地址指针，因此分段处理单元能够将遥控段传输至对应的遥控段队列中。例如，图6示出了分段层中与接收地址指针对应的多个遥控段队列。其中，TS_i（0≤i≤n）表示接收地址指针为ADD_i的遥控段。例如，TS_0被传输至遥控段队列0，TS_1被传输至遥控段队列1，TS_2被传输至遥控段队列2，以此类推，TS_n被传输至遥控段队列n。因此，遥控段队列0中所包含的都是接收地址指针为0的遥控段TS_0，遥控段队列1中所包含的都是接收地址指针为1的遥控段TS_1，遥控段队列2中所包含的都是接收地址指针为2的遥控段TS_2，以此类推，遥控段队列n中所包含的都是接收地址指针为n的遥控段TS_n。然后，遥控段传输单元可以从多个遥控段队列获取相应的遥控段并传输至传送层。
其中，参考图4和图5所示，遥控段传输单元可以访问预先设定的优先级配置表，参考表2所示，各个信源对应不同的优先级，各个信源的优先级对应不同的优先级参数。然后遥控传输单元根据优先级配置表确定多个信源之间进行调度的调度配置信息。其中，该调度配置信息用于指示各个信源IS_0~IS_n的传输数据之间的比例关系。例如，调度配置信息可以是分别与信源IS_0~IS_n对应的权重值w0~wn（w0~wn均大于或等于0）。其中，w0为与信源IS_0对应的权重值，w1为与信源IS_1对应的权重值，......，wn为与信源IS_n对应的权重。并且，在本实施例中，权重值w0~wn之和为1。从而，遥控段传输单元可以根据权重w0~wn对应的比例从各个遥控段队列获取各个信源IS_0~IS_n对应的遥控段，并将其依序传输至传送层。
最后，传送层将所接收的遥控段封装为相应的遥控传送帧，并且利用与各个信源IS_0~IS_n对应的虚拟信道VC_0~VC_n，将相应的遥控传送帧传输至卫星系统10。其中，传送层例如可以根据调度配置信息（即权重w0~wn）指示的比例，配置各个虚拟信道VC_0~VC_n的时隙长度，从而可以按照调度配置信息所指示的比例向卫星系统10传输各个信源IS_0~IS_n的数据。
在上述运行环境下，根据本实施例的第一个方面，提供了一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法，该方法由图2中所示的地面系统20实现。图7示出了根据本实施例所述的方法流程示意图，参考图7所示，该方法包括：
S702：分段层从包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；
S704：分段层根据遥控包生成分别与多个信源对应的遥控段，并将遥控段输入至相应的遥控段队列，其中遥控段队列分别与不同的信源对应；
S706：分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；
S708：分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值，其中调度配置信息的权重值用于对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；
S710：分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及
S712：分段层和发送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
具体地，正如上文所述，分段层的分段处理单元从包装层接收分别与多个信源IS_0~IS_n对应的遥控包（S702），并且分段处理单元还根据遥控包生成分别与多个信源IS_0~IS_n对应的遥控段TS_0~TS_n，并将遥控段TS_0~TS_n输入至相应的遥控段队列0~n（S704）。
然后，参考图5所示，分段层包含有调度配置信息调节单元。该调度配置信息调节单元对遥控段队列0~n中的遥控段的数量进行统计，从而确定各个遥控段队列0~n中的遥控段的数量。例如，确定遥控段队列0中的遥控段的数量为k0，确定遥控段队列1中的遥控段的数量为k1，......，以及确定遥控段队列n中的遥控段的数量为kn。
然后，调度配置信息调节单元取：
α0=k0+1；
α1=k1+1；
...
αn=kn+1。
从而生成相应的狄利克雷分布函数：
然后，其中均大于等于0，且/>。
由此，调度配置信息调节单元根据各个遥控段队列0~n中的遥控段的数量构建了相应的狄利克雷分布函数。
然后，调度配置信息调节单元对该狄利克雷分布函数进行归一化处理，即，将该狄利克雷分布的输出结果映射在0~1的空间内，从而确定相应的归一化函数g(x0, x1, x2,..., xn)（S706）。
然后，调度配置信息调节单元获取上面所述的调度配置信息的权重值w0~wn（即第一权重值），并将权重值代入到归一化函数g(x0, x1, x2, ..., xn)，得到相应的归一化函数值g=g(w0, w1, w2, ..., wn)（S708）。
其中该归一化函数值体现了相对于各个遥控段队列中的遥控段数量k0~k1，该权重值w0~wn的适配程度。该数值越接近1说明适配程度越高，否则说明其适配程度越低。
然后，调度配置信息调节单元根据计算得到的归一化函数值g判定是否对调度配置信息进行调节。例如，调度配置信息调节单元将归一化函数值g与预定阈值（例如0.8）进行比较，当归一化函数值g小于或者等于预定阈值时，则判定需要对调度配置信息进行调节。其中预定阈值可以根据历史数据确定，也可以根据实际情况由工作人员设定，此处不作具体限定。
从而在调度配置信息调节单元根据归一化函数值g判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，基于该归一化函数值g以及遥控段数量k0~kn，对调度配置信息的权重值w0~wn进行调节，生成相应的调节后的权重值z0~zn（即第二权重值）（S710）。其中，调节后的权重值z0~zn用于指示各个信源IS_0~IS_n的传输数据的传输比例。
然后，分段层的遥控段传输单元以及传送层基于调节后的权重值z0~zn用对分包遥控过程进行调度（S712）。具体地，分段层的遥控段传输单元根据该权重值z0~zn的比例关系，从遥控段队列0~n按比例读取各个信源IS_0~IS_n的遥控段，并将所读取的遥控段依序传输至传送层。传送层根据该权重值z0~zn的比例关系，按比例设置于IS_0~IS_n对应的虚拟信道VC_0~VC_n的时隙长度。从而通过这种方式，实现对分包遥控过程的调度。
正如背景技术中所述的，在分段层设置遥控段队列情况下，尽管能够在一定程度上提高分包遥控的数据传输效率，但对于调度配置信息所指示的比例较低的信源，当该信源的待传输的数据量较大时，由于其在分包遥控的调度过程中所分配的传输资源比例较低，因此会导致信源待传输的数据发生拥塞。尤其是，导致其对应的遥控段队列中的遥控段发生拥塞，从而容易引起遥控段队列的遥控段数据溢出。
有鉴于此，本申请的技术方案的分段层在分包遥控过程的调度过程中，统计各个遥控段队列中的遥控段的数量，根据各个遥控段队列中的遥控段的数量构建相应的狄利克雷分布函数，并且确定与该狄利克雷分布函数对应的归一化函数。该归一化函数能够反映调度配置信息中与各个信源的数据传输比例对应的权重值，与各个遥控段队列中的遥控段数量之间的匹配程度。从而，分段层通过将调度配置信息的权重值输入至归一化函数，即可根据计算得到的归一化函数值判定是否需要对调度配置信息的权重值进行调节。从而在需要进行调节的情况下，分段层基于归一化函数值和各个遥控段队列中的遥控段数量对调度配置信息的权重值进行调节。然后分段层和传送层基于调节后的权重值，对分包遥控过程进行调度。从而通过这种方式，可以在分包遥测的调度过程中，将调度过程与遥控段队列中的遥控段数量进行适配，从而使得遥控段队列中拥塞较多遥控段的信源能够分配到适当的数据传输比例。从而防止遥控端队列中的数据发生拥塞或溢出。从而解决了现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题。
可选地，根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数的操作，包括：根据遥控段数量确定狄利克雷分布函数的分布参数；以及根据所确定的分布参数，确定相应的狄利克雷分布函数。
具体地，参考上文所述的，分段层的调度配置信息调节单元根据遥控段数量k0~kn，确定狄利克雷分布函数的分布参数α0~αn。然后，调度配置信息调节单元基于分布参数α0~αn，构建公式1所示的狄利克雷分布函数。
从而，该狄利克雷函数值体现了相对于各个遥控段队列中的遥控段数量k0~k1，该权重值w0~wn的适配程度。该数值越高说明适配程度越高，否则说明其适配程度越低。
可选地，对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数的操作，包括：将狄利克雷分布函数的输出结果的最大值映射到数值1，从而将狄利克雷分布函数的输出结果映射到[0,1]的区间范围内。
可选地，在确定归一化函数值之后，方法还包括：根据归一化函数值判定是否需要对调度配置信息进行调节。并且进一步地，根据归一化函数值判定是否需要对调度配置信息进行调节的操作，包括：在归一化函数值大于预定阈值的情况下，不需要对调度配置信息进行调节，否则需要对调度配置信息进行调节。
可选地，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值的操作，包括：基于遥控段数量，生成与多个信源对应的第三权重值；以及根据归一化函数值将第一权重值和第三权重值进行数据融合，生成第二权重值。
具体地，分段层的调度配置信息调节单元首先根据各个遥控段队列中的遥控段数量k0~kn，生成与各个信源对应的第三权重值y0~yn。
其中，
其中j=0~n。
从而，y0~yn分别与信源IS_0~IS_n对应，并且y0~yn之和为1。然后，调度配置信息调节单元利用归一化函数值g，将权重值W和Y进行数据融合，生成权重值Z：
其中，Z=[z0, z1, z2, ..., zn]T；Y=[y0, y1, y2, ..., yn]T；以及W=[w0, w1, w2,..., wn]T。
从而本申请通过以上方式，可以通过数据融合的方式结合遥控段数量k0~kn、调度配置信息的权重值w0~wn以及遥控段数量与调度配置信息之间的匹配程度，对调度配置信息的权重值w0~wn进行调节，从而调节后的调度配置信息能够更有效地避免信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出。
可选地，根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度的操作，包括：分段层根据第二权重值，按照相应的比例从各个遥控段队列中读取相应的遥控段，并将所读取的遥控段依序传输至传送层；以及传送层根据第二权重值，按照相应的比例调节与各个信源对应的虚拟信道的时隙长度。
正如上文所述的，分段层的遥控段传输单元根据该权重值z0~zn的比例关系，从遥控段队列0~n按比例读取各个信源IS_0~IS_n的遥控段，并将所读取的遥控段依序传输至传送层。传送层根据该权重值z0~zn的比例关系，按比例设置于IS_0~IS_n对应的虚拟信道VC_0~VC_n的时隙长度。从而通过这种方式，实现对分包遥控过程的调度。
此外，参考图2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所述的方法。
综上，本申请的技术方案的分段层在分包遥控过程的调度过程中，统计各个遥控段队列中的遥控段的数量，根据各个遥控段队列中的遥控段的数量构建相应的狄利克雷分布函数，并且确定与该狄利克雷分布函数对应的归一化函数。该归一化函数能够反映调度配置信息中与各个信源的数据传输比例对应的权重值，与各个遥控段队列中的遥控段数量之间的匹配程度。从而，分段层通过将调度配置信息的权重值输入至归一化函数，即可根据计算得到的归一化函数值判定是否需要对调度配置信息的权重值进行调节。从而在需要进行调节的情况下，分段层基于归一化函数值和各个遥控段队列中的遥控段数量对调度配置信息的权重值进行调节。然后分段层和传送层基于调节后的权重值，对分包遥控过程进行调度。从而通过这种方式，可以在分包遥测的调度过程中，将调度过程与遥控段队列中的遥控段数量进行适配，从而使得遥控段队列中拥塞较多遥控段的信源能够分配到适当的数据传输比例。从而防止遥控端队列中的数据发生拥塞或溢出。从而解决了现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题。
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8是根据本申请实施例2所述的基于分段层的自适应分包遥控调度装置800的示意图，该装置800用于卫星遥控发送系统，其中卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，装置包括：遥控包接收模块810，用于通过分段层从包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；遥控段生成模块820，用于通过分段层根据遥控包生成分别与多个信源对应的遥控段，并将遥控段输入至相应的遥控段队列，其中遥控段队列分别与不同的信源对应；函数生成模块830，用于通过分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；函数值生成模块840，用于通过分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值，其中调度配置信息的权重值用于对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；调度配置信息调节模块850，用于通过分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及调度模块860，用于通过分段层和传送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
可选地，函数生成模块830，包括：第一确定子模块，用于根据遥控段数量确定狄利克雷分布函数的分布参数；以及第二确定子模块，用于根据所确定的分布参数，确定相应的狄利克雷分布函数。
可选地，函数生成模块830，包括：第三确定子模块，用于将狄利克雷分布函数的输出结果的最大值映射到数值1，从而将狄利克雷分布函数的输出结果映射到[0,1]的区间范围内。
可选地，装置800还包括：判定模块，用于根据归一化函数值判定是否需要对调度配置信息进行调节。
可选地，判定模块，包括：第一调节子模块，用于在归一化函数值大于预定阈值的情况下，不需要对调度配置信息进行调节，否则需要对调度配置信息进行调节。
可选地，调度配置信息调节模块850，包括：第一生成子模块，用于基于遥控段数量，生成与多个信源对应的第三权重值；以及第二生成子模块，用于根据归一化函数值将第一权重值和第三权重值进行数据融合，生成第二权重值。
可选地，调度模块860，包括：传输子模块，用于分段层根据第二权重值，按照相应的比例从各个遥控段队列中读取相应的遥控段，并将所读取的遥控段依序传输至传送层；以及第二调节子模块，用于传送层根据第二权重值，按照相应的比例调节与各个信源对应的虚拟信道的时隙长度。
综上，本申请的技术方案的分段层在分包遥控过程的调度过程中，统计各个遥控段队列中的遥控段的数量，根据各个遥控段队列中的遥控段的数量构建相应的狄利克雷分布函数，并且确定与该狄利克雷分布函数对应的归一化函数。该归一化函数能够反映调度配置信息中与各个信源的数据传输比例对应的权重值，与各个遥控段队列中的遥控段数量之间的匹配程度。从而，分段层通过将调度配置信息的权重值输入至归一化函数，即可根据计算得到的归一化函数值判定是否需要对调度配置信息的权重值进行调节。从而在需要进行调节的情况下，分段层基于归一化函数值和各个遥控段队列中的遥控段数量对调度配置信息的权重值进行调节。然后分段层和传送层基于调节后的权重值，对分包遥控过程进行调度。从而通过这种方式，可以在分包遥测的调度过程中，将调度过程与遥控段队列中的遥控段数量进行适配，从而使得遥控段队列中拥塞较多遥控段的信源能够分配到适当的数据传输比例。从而防止遥控端队列中的数据发生拥塞或溢出。从而解决了现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题。
实施例3
图9是根据本申请实施例3所述的基于分段层的自适应分包遥控调度装置900的示意图，该装置900用于卫星遥控发送系统，其中卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层。参考图9所示，装置900包括：处理器910；以及与处理器910连接的存储器920，用于为处理器910提供处理以下处理步骤的指令：通过分段层从包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；通过分段层根据遥控包生成分别与多个信源对应的遥控段，并将遥控段输入至相应的遥控段队列，其中遥控段队列分别与不同的信源对应；通过分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；通过分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入归一化函数，确定与调度配置信息对应的归一化函数值，其中调度配置信息的权重值用于对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；通过分段层在根据归一化函数值判定需要对调度配置信息进行调节的情况下，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及通过分段层和传送层根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
可选地，根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数的操作，包括：根据遥控段数量确定狄利克雷分布函数的分布参数；以及根据所确定的分布参数，确定相应的狄利克雷分布函数。
可选地，对狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数的操作，包括：将狄利克雷分布函数的输出结果的最大值映射到数值1，从而将狄利克雷分布函数的输出结果映射到[0,1]的区间范围内。
可选地，在确定归一化函数值之后，装置900还包括：根据归一化函数值判定是否需要对调度配置信息进行调节。
可选地，根据归一化函数值判定是否需要对调度配置信息进行调节的操作，包括：在归一化函数值大于预定阈值的情况下，不需要对调度配置信息进行调节，否则需要对调度配置信息进行调节。
可选地，根据归一化函数值和遥控段数量，对第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值的操作，包括：基于遥控段数量，生成与多个信源对应的第三权重值；以及根据归一化函数值将第一权重值和第三权重值进行数据融合，生成第二权重值。
可选地，根据第二权重值，对卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度的操作，包括：分段层根据第二权重值，按照相应的比例从各个遥控段队列中读取相应的遥控段，并将所读取的遥控段依序传输至传送层；以及传送层根据第二权重值，按照相应的比例调节与各个信源对应的虚拟信道的时隙长度。
综上，本申请的技术方案的分段层在分包遥控过程的调度过程中，统计各个遥控段队列中的遥控段的数量，根据各个遥控段队列中的遥控段的数量构建相应的狄利克雷分布函数，并且确定与该狄利克雷分布函数对应的归一化函数。该归一化函数能够反映调度配置信息中与各个信源的数据传输比例对应的权重值，与各个遥控段队列中的遥控段数量之间的匹配程度。从而，分段层通过将调度配置信息的权重值输入至归一化函数，即可根据计算得到的归一化函数值判定是否需要对调度配置信息的权重值进行调节。从而在需要进行调节的情况下，分段层基于归一化函数值和各个遥控段队列中的遥控段数量对调度配置信息的权重值进行调节。然后分段层和传送层基于调节后的权重值，对分包遥控过程进行调度。从而通过这种方式，可以在分包遥测的调度过程中，将调度过程与遥控段队列中的遥控段数量进行适配，从而使得遥控段队列中拥塞较多遥控段的信源能够分配到适当的数据传输比例。从而防止遥控端队列中的数据发生拥塞或溢出。从而解决了现有技术中所存在的对于传输比例较低的信源，当其待传输的数据量较大时，容易引起信源待传输的数据发生拥塞以及遥控段队列的遥控段数据溢出的技术问题。
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)
1.一种基于分段层的自适应分包遥控调度方法，用于卫星遥控发送系统，其中所述卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，其特征在于，包括：
所述分段层从所述包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；
所述分段层根据所述遥控包生成分别与所述多个信源对应的遥控段，并将所述遥控段输入至相应的遥控段队列，其中所述遥控段队列分别与不同的信源对应；
所述分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对所述狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；
所述分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入所述归一化函数，确定与所述调度配置信息对应的归一化函数值，其中所述调度配置信息的所述权重值用于对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；
所述分段层在根据所述归一化函数值判定需要对所述调度配置信息进行调节的情况下，根据所述归一化函数值和所述遥控段数量，对所述第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及
所述分段层和所述传送层根据所述第二权重值，对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数的操作，包括：
根据所述遥控段数量确定所述狄利克雷分布函数的分布参数；以及
根据所确定的分布参数，确定相应的狄利克雷分布函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数的操作，包括：
将所述狄利克雷分布函数的输出结果的最大值映射到数值1，从而将所述狄利克雷分布函数的输出结果映射到[0,1]的区间范围内。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定所述归一化函数值之后，方法还包括：根据所述归一化函数值判定是否需要对所述调度配置信息进行调节。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述归一化函数值判定是否需要对所述调度配置信息进行调节的操作，包括：在所述归一化函数值大于预定阈值的情况下，不需要对所述调度配置信息进行调节，否则需要对所述调度配置信息进行调节。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述归一化函数值和所述遥控段数量，对所述第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值的操作，包括：
基于所述遥控段数量，生成与所述多个信源对应的第三权重值；以及
根据所述归一化函数值将所述第一权重值和所述第三权重值进行数据融合，生成所述第二权重值。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第二权重值，对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度的操作，包括：
所述分段层根据所述第二权重值，按照相应的比例从所述各个遥控段队列中读取相应的遥控段，并将所读取的遥控段依序传输至所述传送层；以及
所述传送层根据所述第二权重值，按照相应的比例调节与所述各个信源对应的虚拟信道的时隙长度。
8.一种存储介质，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7中任意一项所述的方法。
9.一种基于分段层的自适应分包遥控调度装置，用于卫星遥控发送系统，其中所述卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，其特征在于，包括：
遥控包接收模块，用于通过所述分段层从所述包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；
遥控段生成模块，用于通过所述分段层根据所述遥控包生成分别与所述多个信源对应的遥控段，并将所述遥控段输入至相应的遥控段队列，其中所述遥控段队列分别与不同的信源对应；
函数生成模块，用于通过所述分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对所述狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；
函数值生成模块，用于通过所述分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入所述归一化函数，确定与所述调度配置信息对应的归一化函数值，其中所述调度配置信息的所述权重值用于对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；
调度配置信息调节模块，用于通过所述分段层在根据所述归一化函数值判定需要对所述调度配置信息进行调节的情况下，根据所述归一化函数值和所述遥控段数量，对所述第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及
调度模块，用于通过所述分段层和所述传送层根据所述第二权重值，对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
10.一种基于分段层的自适应分包遥控调度装置，用于卫星遥控发送系统，其中所述卫星遥控发送系统中设置有包装层、分段层以及传送层，其特征在于，包括：
处理器；以及
与所述处理器连接的存储器，用于为所述处理器提供处理以下处理步骤的指令：
通过所述分段层从所述包装层接收分别与多个信源对应的遥控包；
通过所述分段层根据所述遥控包生成分别与所述多个信源对应的遥控段，并将所述遥控段输入至相应的遥控段队列，其中所述遥控段队列分别与不同的信源对应；
通过所述分段层根据各个遥控段队列中的遥控段数量确定相应的狄利克雷分布函数，并对所述狄利克雷分布函数的输出结果的数值进行归一化处理，确定相应的归一化函数；
通过所述分段层将调度配置信息所指示的与各个信源对应的第一权重值输入所述归一化函数，确定与所述调度配置信息对应的归一化函数值，其中所述调度配置信息的所述权重值用于对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度；
通过所述分段层在根据所述归一化函数值判定需要对所述调度配置信息进行调节的情况下，根据所述归一化函数值和所述遥控段数量，对所述第一权重值进行调节，生成相应的第二权重值；以及
通过所述分段层和所述传送层根据所述第二权重值，对所述卫星遥控发送系统的分包遥控过程进行调度。
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