CN118138118B - 一种vdes上下行通信协同分配数据信道资源的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，由数据信道资源系统实现，所述数据信道资源包括卫星端和多个船站，卫星端向船站通信为下行通信，船站向卫星端通信为上行通信。本发明有益效果：提供一种VDES上下行通信中数据信道使用具体方法，可提高数据信道资源利用率；本方法提供一种VDE‑SAT上下行通信多会话同时存在情况下，可优化卫星分配数据信道资源方法；本方法的实现比较简单，不需要复杂的计算，不需要过多的硬件资源；本方法可以降低上下行通信单方向会话等待的时间，均衡VDE‑SAT上行和下行通信对数据信道的利用。
Description
技术领域
本发明属于VDES上下行通信领域，尤其是涉及一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法。
背景技术
目前VDES系统设计主要依据文件是最新版本的ITU-R M.2092-1VHF水上移动频段内的数据交换系统的技术特性建议书，在该指导性文件或者其他相关文件中，没有对VDE-SAT上下行通信同时存在多会话请求的情况下，通信的规则进行明确说明，目前一般的处理方法是按照下行优先或者上行优先的简单方式进行系统设计。
这种方式在上下行会话任务数较少时，是一种比较简单有效的办法，但是当上下行会话任务数比较多时，尤其是实际使用时，海上船只可能有成千上万艘，亦或者更多，需要尽快与卫星之间通信，或者卫星需要尽快与很多船只发送不同的消息，而寻呼和广播方式不能尽快解决问题，这时就可能带来很多问题，可能很长时间在处理一个方向上的会话任务，另一个方向上的长时间得不到通信所需数据信道资源，造成重要信息得不到及时发送和接收。所以，有必要探索更加高效更加合理的解决方式，提高通信效率，降低重要信息等待的时间。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，以解决现有规范中没有规定VDE-SAT上下行通信中数据信道使用具体方法的问题，提高数据信道资源利用率。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，由数据信道资源系统实现，所述数据信道资源包括卫星端和多个船站，卫星端向船站通信为下行通信，船站向卫星端通信为上行通信，所述方法包括以下步骤：
S1、在一个VDE-SAT帧的时隙开始处动态评估数据信道资源系统系统的待传输的下行通信的数据包报文数量m1i和上行通信的数据包报文数量m2i；
S2、分配存储下行通信数据包报文的存储器RAM1，分配存储上行通信数据包报文的存储器RAM2；
S3、确定上行通信数据包和下行通信数据包报文发送的博弈参数；
S4、将下行通信数据包报文存储到存储器RAM1；将上行通信数据包报文存储到存储器；
S5、上行通信数据包、下行通信数据包分别依据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则开始依次向低地址方向存储；否，则开始依次向高地址方向存储；
S6、每一个VDE-SAT帧包含三个TDMA子帧，每一个TDMA子帧中包括DC0～DC5六个时隙连续的数据信道，依据协议将数据信道DC0～DC5划分为若干子信道，上下行通信分配数据信道资源以子信道为单位，按照所需要的子信道数量进行分配；
S7、动态评估当前可用的数据信道的子信道数量Nchannel；
S8、根据上下行通信采用的通信链路一次突发传输需要的时隙个数，对数据信道DC0～DC5进行子信道分配；
S9、统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
S10、比较存储器RAM1和存储器RAM2中，两个最低地址下行通信数据包报文和上行通信数据包报文发送的博弈参数；
S11、当VDE-SAT帧的第一个TDMA帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up个空闲子信道给上行通信，指定相应Nidle_down个空闲子信道给下行通信；
S12、根据步骤S10的上下行通信博弈参数比较结果，确定将剩余的空闲数据信道的全部时隙分配给博弈参数大的通信任务使用；
S13、统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
S14、重复步骤S10至步骤S13，对VDE-SAT帧的第二个TDMA帧重复操作；
S15、重复步骤S10至步骤S13，对VDE-SAT帧的第三个TDMA帧重复操作；
S16、完成第一个VDE-SAT帧的数据信道资源分配，等待下一个VDE-SAT帧。
进一步的，在步骤S2中，存储下行通信数据包报文的存储器RAM1的容量需满足S1≥max{m1i}；存储上行通信的数据包报文存储器RAM2的容量需满足S2≥max{m2i}。
进一步的，在步骤S4中，将下行通信数据包报文存储到存储器RAM1时，从存储器RAM1的位置开始存储；将上行通信数据包报文存储到存储器时，从存储器RAM2的位置开始存储。
进一步的，在步骤S5中，上行通信数据包、下行通信数据包分别依据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则开始依次向低地址方向存储；否，则开始依次向高地址方向存储，包括：
下行通信数据包发送时，根据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则，则依次从存储器RAM1的位置开始向低地址方向存储；否，则从存储器RAM1的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m1i个下行通信数据包全部存储进存储器RAM1；
上行通信数据包发送时，根据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则依次从存储器RAM2的位置开始向低地址方向存储；否，则从存储器RAM2的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m2i个上行通信数据包全部存储进存储器RAM2。
进一步的，在步骤S6中，按照所需要的子信道数量进行分配，分配方法包括：
数据信道DC0～DC5的子信道中若有当前继续进行上行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道仍然分配给上行通信使用；
若数据信道的子信道有当前继续进行下行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道分配给下行通信使用；
若数据信道没有继续分配给上行通信和下行通信的子信道，即该数据信道全部空闲，则按照步骤S12进行分配。
进一步的，在步骤S8中，根据上下行通信采用的通信链路一次突发传输需要的时隙个数，对数据信道DC0～DC5进行子信道分配，包括：
数据信道DC0和数据信道DC5各占用30个时隙，数据信道DC1～DC4各占用90个时隙，结合各个数据信道分配给上行通信或者下行通信，动态进行子信道划分，若将数据信道DC0分配给下行通信，采用链路ID33，BPSK调制方式，一次突发传输需要占用15时隙，则将数据信道DC0划分为2个子信道，若将数据信道DC0分配给上行通信，采用链路ID22，π
/4-QPSK调制方式，一次突发传输需要占用3时隙，则将数据信道DC0划分为10个子信道。
相对于现有技术，本发明所述的一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法具有以下优势：
本发明所述的一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，提供一种VDES上下行通信中数据信道使用具体方法，可提高数据信道资源利用率；本方法提供一种VDE-SAT上下行通信多会话同时存在情况下，可优化卫星分配数据信道资源方法；本方法的实现比较简单，不需要复杂的计算，不需要过多的硬件资源；本方法可以降低上下行通信单方向会话等待的时间，均衡VDE-SAT上行和下行通信对数据信道的利用。
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整体方法流程示意图；
图2为本发明实施例所述的数据信道资源系统示意图。
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VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，由数据信道资源系统实现，所述数据信道资源包括卫星端和多个船站，卫星端向船站通信为下行通信，船站向卫星端通信为上行通信，所述方法包括以下步骤：
1.动态评估数据信道资源系统某一时刻(在一个VDE-SAT帧的时隙开始处)的待传输的上行通信的数据包报文数量m2i和下行通信的数据包报文数量m1i。
2.存储下行通信数据包报文的存储器RAM1的容量需满足S1≥max{m1i}。
3.存储上行通信的数据包报文存储器RAM2的容量需满足S2≥max{m2i}。
4.将下行通信数据包报文存储到存储器RAM1时，从存储器RAM1的位置开始存储。
5.将上行通信数据包报文存储到存储器RAM2时，从存储器RAM2的位置开始存储。
6.确定上行和下行通信数据包报文发送的博弈参数(比如紧急程度，是否需要紧急发送)。
7.紧接着后面需要发送的下行数据包，依据博弈参数(若属于需要紧急发送的类型)，则依次从存储器RAM1的位置开始向低地址方向存储，否则，从存储器RAM1的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m1i个下行通信数据包全部存储进RAM1。
8.紧接着后面需要发送的上行数据包，依据博弈参数(若属于需要紧急发送的类型)，则依次从存储器RAM2的位置开始向低地址方向存储，否则，从存储器RAM2的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m2i个上行通信数据包全部存储进RAM2。
9.按照采用的通信链路突发传输所需要的时隙数为单位，将数据信道DC0～DC5划分为若干子信道，上下行通信分配数据信道资源以子信道为单位，按照所需要的子信道数量进行分配。
10.动态评估当前可用的数据信道子信道数量Nchannel。
11.根据R-REC-M.2092-1-202202规定，每一个VDE-SAT帧包含三个VDE-SAT子帧，每一个VDE-SAT子帧中包含DC0～DC5六个时隙连续的数据信道，为了提高信通信的质量及信道利用率，可以按照如下方法进行分配，数据信道DC0～DC5的子信道中有当前继续进行上行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道仍然分配给上行通信使用，若数据信道的子信道有当前继续进行下行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道分配给下行通信使用，若数信道没有继续分配给上行通信和下行通信的子信道，即该数据信道全部空闲，则按照15进行分配。
12.动态评估当前各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道，下行通信的子信道以及空闲信道，统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲的子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot。
13.先比较RAM1和RAM2中，两个最低地址下行数据包报文和上行数据包报文发送的博弈参数。
14.当前资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up个数据信道子信道给上行通信，指定相应Nidle_down个数据信道子信道给下行通信。
15.根据上下行通信的博弈参数，确定将剩余的空闲数据信道的全部时隙分配给相应的通信任务使用。
16.这样的原则批量发送，减少单个发送计算的时间，简化发送过程，又减少造成上行或者下行通信数据包因为一方过多，另一方长时间等待的问题发生。
17.DC0～DC5不同数据链路，一个VDE－SAT帧的一个VDE-SAT子帧中分配的时隙数不完全相同，按照通信采用的链路突发传输所需要的时隙数为单位，每个数据信道划分的子信道数目不一定相同。
18.因通信采用的链路不同，单次数据突发传输需要的时隙数量不同，相应子信道占用的时隙数量也可能不同，根据具体的情况进行划分。具体方法：
1.在一个VDE-SAT帧的时隙开始处动态评估数据信道资源系统的待传输的下行通信的数据包报文数量m1i和上行通信的数据包报文数量m2i；
2.分配存储下行通信数据包报文的存储器RAM1，存储下行通信数据包报文的存储器RAM1的容量需满足S1≥max{m1i}；
3.分配存储上行通信数据包报文的存储器RAM2，存储上行通信的数据包报文存储器RAM2的容量需满足S2≥max{m2i}；
4.确定上行和下行通信数据包报文发送的博弈参数(比如紧急程度，是否需要紧急发送)；
5.将下行通信数据包报文存储到存储器时，从存储器RAM1的位置开始存储；
6.将上行通信数据包报文存储到存储器时，从存储器RAM2的位置开始存储；
7.紧接着后面需要发送的下行数据包，根据博弈参数(比如若属于需要紧急发送的类型)，则依次从存储器RAM1的位置开始向低地址方向存储，否则，从存储器RAM1的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m1i个下行通信数据包全部存储进RAM1；
8.紧接着后面需要发送的上行数据包，根据博弈参数(若属于需要紧急发送的类型)，则依次从存储器RAM2的位置开始向低地址方向存储，否则，从存储器RAM2的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m2i个上行通信数据包全部存储进RAM2；
9.根据R-REC-M.2092-1-202202规定，每一个VDE-SAT帧包含三个TDMA子帧，每一个TDMA子帧中包含DC0～DC5六个时隙连续的数据信道，按照通信调制方式突发传输所需要的时隙数为单位，将数据信道DC0～DC5划分为若干子信道，上下行通信分配数据信道资源以子信道为单位，按照所需要的子信道数量进行分配；
10.动态评估当前可用的数据信道子信道数量Nchannel；
11.为了提高信通信的质量及信道利用率，可以按照如下方法进行分配，数据信道DC0～DC5的子信道中有当前继续进行上行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道仍然分配给上行通信使用，若数据信道的子信道有当前继续进行下行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道分配给下行通信使用，若数据信道没有继续分配给上行通信和下行通信的子信道，即该数据信道全部空闲，则按照16进行分配；
12.根据上下行通信采用的通信链路一次突发传输需要的时隙个数，对数据信道DC0～DC5进行子信道划分。DC0和DC5各占用30个时隙，DC1～DC4各占用90个时隙，结合各个数据信道分配给上行通信或者下行通信，动态进行子信道划分，若将DC0分配给下行通信，采用链路ID33(ITU-R M.2092-1中规定)，BPSK调制方式，一次突发传输需要占用15时隙，则可以将DC0数据信道划分为2个子信道，若将DC0分配给上行通信，采用链路ID22(ITU-RM.2092-1中规定)，π/4-QPSK调制方式，一次突发传输需要占用3时隙，则可以将DC0数据信道划分为10个子信道；
13.动态评估前VDE-SAT的TDMA帧各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道，下行通信的子信道以及空闲信道，统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲的子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
14.先比较RAM1和RAM2中，两个最低地址下行数据包报文和上行数据包报文发送的博弈参数(比如紧急程度，是否需要紧急发送)；
15.当VDE-SAT第一个TDMA帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up个数据信道给上行通信，指定相应Nidle_down个数据信道给下行通信；
16.根据上下行通信的博弈参数，确定将剩余的空闲数据信道的全部时隙分配给相应的通信任务使用；
17.动态评估当前VDE-SAT的TDMA帧各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道，下行通信的子信道以及空闲信道，统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲的子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
18.先比较RAM1和RAM2中，两个最低地址下行数据包报文和上行数据包报文发送的博弈参数；
19.当VDE-SAT第二个TDMA帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up个数据信道给上行通信，指定相应Nidle_down个数据信道给下行通信；
20.根据上下行通信的博弈参数，确定将剩余的空闲数据信道的全部时隙分配给相应的通信任务使用；
21.动态评估当前VDE-SAT的TDMA帧各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道，下行通信的子信道以及空闲信道，统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲的子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
22.先比较RAM1和RAM2中，两个最低地址下行数据包报文和上行数据包报文发送的博弈参数；
23.当VDE-SAT第三个TDMA帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up个数据信道给上行通信，指定相应Nidle_down个数据信道给下行通信；
24.根据上下行通信的博弈参数，确定将剩余的空闲数据信道的全部时隙分配给相应的通信任务使用；
这样的原则批量发送，减少单个发送计算的时间，简化发送过程，又减少造成上行或者下行通信数据包因为一方过多，另一方长时间等待的问题发生。
本发明的优势：
提供一种VDES上下行通信中数据信道使用具体方法，可提高数据信道资源利用率；本方法提供一种VDE-SAT上下行通信多会话同时存在情况下，可优化卫星分配数据信道资源方法；本方法的实现比较简单，不需要复杂的计算，不需要过多的硬件资源；本方法可以降低上下行通信单方向会话等待的时间，均衡VDE-SAT上行和下行通信对数据信道的利用。
实施例1
1.在一个VDE-SAT帧的时隙开始处，动态评估数据信道资源系统的待传输的下行通信的数据包报文数量m1i＝20和上行通信的数据包报文数量m2i＝10。
2.分配存储下行通信数据包报文的存储器RAM1，存储下行通信数据包报文的存储器RAM1的容量需满足S1≥max{m1i}，假定评估数据信道资源系统长时间下行通信的数据包报文最大长度不超过100，则可以分配RAM1的容量为100个存储单元。
3.分配存储上行通信数据包报文的存储器RAM2，存储上行通信的数据包报文存储器RAM2的容量需满足S2≥max{m2i}；假定评估数据信道资源系统长时间上行通信的数据包报文最大长度不超过80，则可以分配RAM1的容量为80个存储单元。
4.将下行通信数据包报文存储到存储器时，从存储器RAM1的位置单元开始存储。
5.将上行通信数据包报文存储到存储器时，从存储器RAM2的位置单元开始存储。
6.紧接着后面需要发送的下行数据包，依据博弈参数(比如紧急程度)，若属于需要紧急发送的类型，则依次从存储器RAM1的位置开始向低地址方向存储，否则，从存储器RAM1的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m1i＝20个下行通信数据包全部存储进RAM1。
7.紧接着后面需要发送的上行数据包，依据博弈参数(比如紧急程度)，若属于需要紧急发送的类型，则依次从存储器RAM2的位置开始向低地址方向存储，否则，从存储器RAM2的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m2i＝10个上行通信数据包全部存储进RAM2。
8.确定上行和下行通信数据包报文发送的博弈参数(比如紧急程度)。
9.根据R-REC-M.2092-1-202202规定，每一个VDE-SAT帧包含三个VDE-SAT子帧，每一个VDE-SAT子帧中包含DC0～DC5六个时隙连续的数据信道，按照通信调制方式突发传输所需要的时隙数为单位，将数据信道DC0～DC5划分为若干子信道，上下行通信分配数据信道资源以子信道为单位，按照所需要的子信道数量进行分配。
10.动态评估当前可用的数据信道子信道数量Nchannel。
11.为了提高信通信的质量及信道利用率，可以按照如下方法进行分配，数据信道DC0～DC5的子信道中有当前继续进行上行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道仍然分配给上行通信使用，若数据信道的子信道有当前继续进行下行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道分配给下行通信使用，若数信道没有继续分配给上行通信和下行通信的子信道，即该数据信道全部空闲，则按照16进行分配。
12.假定下行通信采用通信链路ID33，调制方式为BPSK方式，一次突发传输需要15个时隙；
假定上行通信采用链路ID238PSK调制方式，一次突发传输需要3个时隙；
DC0和DC5各占用30个时隙，
若用于下行数据传输，则每个数据信道划分为2个子信道，
若用于上行传输则每个数据信道划分为10个子信道。
DC1～DC4各占用90个时隙，
若用于下行数据传输，则每个数据信道划分为6个子信道，
若用于上行数据传输，则每个数据信道可划分为30个子信道。
13.动态评估当前VDE-SAT的VDE-SAT子帧各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道和下行通信的子信道，若当前数据信道DC0有用于上行通信的子信道，数据信道DC5有用于下行通信的子信道以及空闲数据信道DC1、DC2、DC3、DC4，统计有上行通信的数据信道DC0中占用的子信道数量及空闲的子信道数量Nidle_up，假定Nidle_up＝2，统计有下行通信的数据信道DC5中占用的子信道数量及空闲子信道数量Nidle_down＝1，统计空闲数据信道Nidle_channel＝4。
14.先比较RAM1和RAM2中，两个最低地址下行数据包报文和上行数据包报文发送的博弈参数，比如按照紧急程度从高到低发送，则比较二者的紧急程度，选择最紧急的传输。
15.当VDE-SAT第一个VDE-SAT子帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定DC0数据信道剩余的Nidle_up＝2个子数据信道给上行通信，指定DC5数据信道剩余Nidle_down＝1个子数据信道给下行通信。
16.根据上下行通信的博弈参数，比如RAM1和RAM2最低地址通信任务比较，当前下行通信紧急程度大于上行通信，确定将剩余的空闲数据信道DC1、DC2、DC3、DC4的全部时隙分配给下行通信任务使用。
17.动态评估当前VDE-SAT的VDE-SAT子帧各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道，下行通信的子信道以及空闲信道，统计若上行通信的数据信道DC0中存在被占用的子信道，空闲的子信道数量Nidle_up＝2，统计下行通信的DC1数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down＝2，统计空闲数据信道DC2、DC3、DC4、DC5,的Nidle_channel＝4。
18.根据上下行通信的博弈参数，比如RAM1和RAM2最低地址通信任务比较，当前上行通信紧急程度大于下行通信，确定将剩余的空闲数据信道DC2、DC3、DC4、DC5的全部时隙分配给上行通信任务使用。
19.当VDE-SAT第二个VDE-SAT子帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定数据信道DC0的Nidle_up＝2个空闲子数据信道给上行通信，指定DC1数据信道的Nidle_down＝2个子数据信道给下行通信。
20.根据上下行通信的博弈参数，比如RAM1和RAM2最低地址通信任务比较，当前上行通信紧急程度大于下行通信，确定将剩余的空闲数据信道DC2、DC3、DC4、DC5的全部时隙分配给上行通信任务使用。
21.动态评估当前VDE-SAT的VDE-SAT子帧各个数据信道DC0～DC5中用于上行通信的子信道，下行通信的子信道以及空闲信道，统计若上行通信的数据信道DC5中有占用的子信道，空闲的子信道数量Nidle_up＝2，若下行通信的数据信道DC1中有被占用的子信道、空闲子信道数量Nidle_down＝1，统计空闲数据信道Nidle_channel＝4。
22.先比较RAM1和RAM2中，两个最低地址下行数据包报文和上行数据包报文发送的博弈参数。
23.当VDE-SAT第三个VDE-SAT子帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up＝2个数据信道给上行通信，指定相应Nidle_down＝1个数据信道给下行通信。
24.根据上下行通信的博弈参数，比如RAM1和RAM2最低地址通信任务比较，当前上行通信紧急程度大于下行通信，确定将剩余的空闲数据信道DC0、DC2、DC3、DC4的全部时隙分配给上行通信任务使用。
25.这样的原则批量发送，减少单个发送计算的时间，简化发送过程，又减少造成上行或者下行通信数据包因为一方过多，另一方长时间等待的问题发生。
本方法可以解决VDE-SAT上下行通信多会话同时存在情况下，优化卫星分配数据信道资源方法，使得紧急程度或者优先级不同的会话在合理的时间进行收发，提高VDES系统解决实际通信问题的能力。本方法的实现比较简单，不需要复杂的计算，不需要过多的硬件资源。本方法可以降低单方向会话等待的时间，均衡VDE-SAT上行和下行通信对数据信道的需求。
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 (4)
1.一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，其特征在于：由数据信道资源系统实现，所述数据信道资源包括卫星端和多个船站，卫星端向船站通信为下行通信，船站向卫星端通信为上行通信，所述方法包括以下步骤：
S1、在一个VDE-SAT帧的时隙开始处动态评估数据信道资源系统系统的待传输的下行通信的数据包报文数量m1i和上行通信的数据包报文数量m2i；
S2、分配存储下行通信数据包报文的存储器RAM1，分配存储上行通信数据包报文的存储器RAM2；
S3、确定上行通信数据包和下行通信数据包报文发送的博弈参数；
S4、将下行通信数据包报文存储到存储器RAM1；将上行通信数据包报文存储到存储器RAM2；
S5、上行通信数据包、下行通信数据包分别依据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则开始依次向低地址方向存储；否，则开始依次向高地址方向存储；
S6、每一个VDE-SAT帧包含三个TDMA子帧，每一个TDMA子帧中包括DC0～DC5六个时隙连续的数据信道，依据协议将数据信道DC0～DC5划分为若干子信道，上下行通信分配数据信道资源以子信道为单位，按照所需要的子信道数量进行分配；
S7、动态评估当前可用的数据信道的子信道数量Nchannel；
S8、根据上下行通信采用的通信链路一次突发传输需要的时隙个数，对数据信道DC0～DC5进行子信道分配；
S9、统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
S10、比较存储器RAM1和存储器RAM2中，两个最低地址下行通信数据包报文和上行通信数据包报文发送的博弈参数；
S11、当VDE-SAT帧的第一个TDMA帧资源分配消息时隙到来时，一次性指定相应Nidle_up个空闲子信道给上行通信，指定相应Nidle_down个空闲子信道给下行通信；
S12、根据步骤S10的上下行通信博弈参数比较结果，确定将剩余的空闲数据信道的全部时隙分配给博弈参数大的通信任务使用；
S13、统计上行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_up，统计下行通信的数据信道中占用的子信道数量、空闲子信道数量Nidle_down，统计空闲数据信道Nidle_channel及其子信道数量Nidle_slot；
S14、重复步骤S10至步骤S13，对VDE-SAT帧的第二个TDMA帧重复操作；
S15、重复步骤S10至步骤S13，对VDE-SAT帧的第三个TDMA帧重复操作；
S16、完成第一个VDE-SAT帧的数据信道资源分配，等待下一个VDE-SAT帧；
在步骤S4中，将下行通信数据包报文存储到存储器RAM1时，从存储器RAM1的位置开始存储；
在步骤S4中，将上行通信数据包报文存储到存储器时，从存储器RAM2的位置开始存储；
在步骤S5中，上行通信数据包、下行通信数据包分别依据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则开始依次向低地址方向存储；否，则开始依次向高地址方向存储，包括：
下行通信数据包发送时，根据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则，则依次从存储器RAM1的位置开始向低地址方向存储；否，则从存储器RAM1的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m1i个下行通信数据包全部存储进存储器RAM1；
上行通信数据包发送时，根据博弈参数判断是否需要紧急发送，是，则依次从存储器RAM2的位置开始向低地址方向存储；否，则从存储器RAM2的位置开始，向高地址方向存储，按照此规则将当前待发送的m2i个上行通信数据包全部存储进存储器RAM2；
在步骤S6中，按照所需要的子信道数量进行分配，分配方法包括：
数据信道DC0～DC5的子信道中若有当前继续进行上行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道仍然分配给上行通信使用；
若数据信道的子信道有当前继续进行下行通信的子信道，则将剩余的空闲子信道分配给下行通信使用；
若数据信道没有继续分配给上行通信和下行通信的子信道，即该数据信道全部空闲，则按照步骤S12进行分配。
2.根据权利要求1所述的一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，其特征在于：在步骤S2中，存储下行通信数据包报文的存储器RAM1的容量需满足S1≥max{m1i}。
3.根据权利要求1所述的一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，其特征在于：在步骤S2中，存储上行通信的数据包报文存储器RAM2的容量需满足S2≥max{m2i}。
4.根据权利要求1所述的一种VDES上下行通信协同分配数据信道资源的方法，其特征在于：在步骤S8中，根据上下行通信采用的通信链路一次突发传输需要的时隙个数，对数据信道DC0～DC5进行子信道分配，包括：
数据信道DC0和数据信道DC5各占用30个时隙，数据信道DC1～DC4各占用90个时隙，结合各个数据信道分配给上行通信或者下行通信，动态进行子信道划分，若将数据信道DC0分配给下行通信，采用链路ID33，BPSK调制方式，一次突发传输需要占用15时隙，则将数据信道DC0划分为2个子信道，若将数据信道DC0分配给上行通信，采用链路ID22，π/4-QPSK调制方式，一次突发传输需要占用3时隙，则将数据信道DC0划分为10个子信道。
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