一种基于卫星通讯系统的调度方法及装置与流程

本发明涉及卫星通讯技术领域，特别涉及一种基于卫星通讯系统的调度方法及装置。

背景技术：

基于dvb(digitalvideobroadcasting，数字视频广播)系列协议的卫星宽带移动通讯近年来发展迅速，尤其在北美地区，卫星通讯系统的性价比已经可媲美陆地蜂窝通讯系统。卫星通讯提供的支持端站以及个人用户全业务的qos(qualityofservice，服务质量)特性，对于用户的感受影响非常大。由于卫星通讯的特殊性，大部分个人用户是通过端站接入卫星通讯系统，卫星通讯运营商也一般按照端站以及端站组来为个人用户提供服务，形成端站组、端站、个人用户的使用者层级结构，这种结构跟传统的地面蜂窝通讯不同。卫星通讯运营商与传统地面蜂窝通讯运营商策略也不相同，要求制定以端站组、端站、个人用户层级的全业务qos服务，传统qos机制一般都是以个人用户为主，以业务类型为辅，与卫星通讯运营商所需的分层级服务并体现业务类型等级要求不符，不能满足全业务的qos特性。

技术实现要素：

根据本发明实施例提供的方案解决的技术问题是卫星通讯运营商不能满足全业务的qos特性。

根据本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统的调度方法，包括：

获取每个端站组内进行卫星通信的应用流；

根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源；

当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据其允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组。

优选地，所述获取每个端站组内进行卫星通信的应用流包括：

通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有个人用户进行卫星通信的应用流；或者

通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有端站下所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有端站进行卫星通信的应用流。

优选地，所述根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源包括：

根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，为每个端站组配置空口资源。

优选地，所述每个端站组配置的空口资源占比是根据除去系统必要公共开销空口资源占比所剩下的空口资源占比和需要配置空口资源占比的端站组数量所配置的。

优选地，所述当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据其允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组包括：

根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，判断每个端站组配置的空口资源是否超额；

若判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组允许超额使用空口资源的权限时，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组；

若判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组不允许超额使用空口资源的权限时，则所述端站组使用预先配置的空口资源占比进行空口资源调度。

根据本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统的调度装置，包括：

获取模块，用于获取每个端站组内进行卫星通信的应用流；

配置模块，用于根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源；

调度模块，用于当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据其允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组。

优选地，所述获取模块包括：

第一获取单元，用于通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有个人用户进行卫星通信的应用流；或者

第二获取单元，用于通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有端站下所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有端站进行卫星通信的应用流。

优选地，所述配置模块具体用于根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，为每个端站组配置空口资源。

优选地，所述调度模块包括：

判断单元，用于根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，判断每个端站组配置的空口资源是否超额；

调度单元，用于当判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组允许超额使用空口资源的权限时，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组，以及当判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组不允许超额使用空口资源的权限时，则所述端站组使用预先配置的空口资源占比进行空口资源调度。

根据本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统调度的电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行以下步骤：

获取每个端站组内进行卫星通信的应用流；

根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源；

当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据端站组允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组。

根据本发明实施例提供的方案，通过对卫星通讯运营商的运营要求进行研究，以及个人用户全业务服务的要求，采用端站组、个人用户、业务分成多种策略的多个层级进行qos调度。满足了卫星通讯运营商对其各代理商对空口资源划分的要求，也可以满足端站或个人用户qos配置要求，还可以满足端站或个人用户下各种应用对qos的要求，形成组、用户/端站、业务的全方位qos保障，对运营商、代理商、个人用户都有配置和使用上的提升。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统的调度方法流程图；

图2是本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统的调度装置示意图；

图3是本发明实施例提供的基于卫星通讯系统的调度模块示意图；

图4是本发明实施例提供的基于卫星通讯系统的调度一流程图；

图5是本发明实施例提供的基于卫星通讯系统的调度一处理流程图；

图6是本发明实施例提供的基于卫星通讯系统的调度二流程图；

图7是本发明实施例提供的基于卫星通讯系统的调度二处理流程图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

图1是本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统的调度方法流程图，如图1所示，包括：

步骤s101：获取每个端站组内进行卫星通信的应用流；

步骤s102：根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源；

步骤s103：当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据其允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组。

其中，所述获取每个端站组内进行卫星通信的应用流包括：通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有个人用户进行卫星通信的应用流；或者通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有端站下所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有端站进行卫星通信的应用流。

其中，所述根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源包括：根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，为每个端站组配置空口资源。

其中，所述每个端站组配置的空口资源占比是根据除去系统必要公共开销空口资源占比所剩下的空口资源占比和需要配置空口资源占比的端站组数量所配置的。

其中，所述当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据其允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组包括：根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，判断每个端站组配置的空口资源是否超额；若判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组允许超额使用空口资源的权限时，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组；若判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组不允许超额使用空口资源的权限时，则所述端站组使用预先配置的空口资源占比进行空口资源调度。

图2是本发明实施例提供的一种基于卫星通讯系统的调度装置示意图，如图2所示，包括：获取模块201，用于获取每个端站组内进行卫星通信的应用流；配置模块202，用于根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源；调度模块203，用于当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据其允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组。

其中，所述获取模块201包括：第一获取单元，用于通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有个人用户进行卫星通信的应用流；或者第二获取单元，用于通过对每个端站组内已连接卫星通讯网络的所有端站下所有个人用户使用的特定类型业务的应用流进行检测，得到每个端站组内所有端站进行卫星通信的应用流。

其中，所述配置模块202具体用于根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，为每个端站组配置空口资源。

其中，所述调度模块203包括：判断单元，用于根据每个端站组预先配置的空口资源占比和所获取的进行卫星通信应用流，判断每个端站组配置的空口资源是否超额；调度单元，用于当判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组允许超额使用空口资源的权限时，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组，以及当判断端站组配置的空口资源超额且所述端站组不允许超额使用空口资源的权限时，则所述端站组使用预先配置的空口资源占比进行空口资源调度。

本发明实施例还提供了一种基于卫星通讯系统调度的电子设备，所述电子设备包括：处理器和存储器，其中，所述存储器用于存储可执行程序代码；所述处理器通过读取所述存储器中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代码对应的程序，以用于执行以下步骤：

获取每个端站组内进行卫星通信的应用流；

根据所获取的每个端站组内进行卫星通信的应用流，为每个端站组配置空口资源；

当为某个端站组配置的空口资源超额时，根据端站组允许超额使用空口资源的权限，将属于其他端站组的空口资源调度给该空口资源超额的端站组。

本发明实施例通过对卫星通讯运营商的运营要求进行研究，以及个人用户全业务服务的要求，采用端站组、个人用户、业务分成多种策略的三个层级进行qos调度。

第一层级针对端站组，端站组是卫星通讯运营商为其多个代理商提供的最小带宽服务范围，每个代理商分配一个端站组，该端站组由所属该代理商的端站组成。端站组也可代表虚拟运营商。

每个端站组配置指定的空口资源比例，并可制定策略，是否允许端站组超额使用配置的空口资源。如果设置的策略是不允许超额使用，则每个端站组最大只能使用其配置的空口资源比例；如果设置的策略是允许超额使用时，当其他端站组实际所需带宽较少，因此其配比的空口资源有剩余时，业务较忙碌的端站组可超过其分配的空口资源占比进行空口资源分配，以达到充分使用空口资源使得系统总吞吐量最大化。当网络拥塞时，各端站组所配置的空口资源比例不允许其他端站组使用，除非有些端站组的实际所需带宽少于相应空口资源占比。

第二层级设定每个端站组的二级调度策略以及该层级的qos配置，按个人用户调度，或按端站调度。

第二层级如果设置针对个人用户调度，针对该某端站组下的所有个人用户进行统一调度。在该端站组配置的空口资源比例范围内，按照为个人用户配置的qos要求，为所属该端站组内的所有个人用户进行调度，满足该端站组内个人用户的qos公平性。每个端站组内的调度方式，与传统地面蜂窝通讯小区级下所有个人用户调度方式原理一致。

第二层级如果设置针对端站调度。即一个端站组下的所有所属端站进行统一调度，而不是针对该端站组下所有用户进行统一调度。在这种策略下，为该端站组内的每个端站设置相应qos配置。每个端站组内的调度方式，与传统地面蜂窝通讯小区级下所有个人用户调度方式原理一致，把传统通讯中的个人用户当做端站对待。

第三层级设置业务的qos。相应地，第三层级也依照第二层级的策略，调度的范围有所变化。

如果第二层级针对个人用户调度，第三层级则针对个人用户内的不同业务，针对某端站组下的某一个个人用户下的不同应用业务类型，按照个人用户不同业务qos配置的要求，进行调度，实现该个人用户下不同业务的qos公平性。个人用户下不同业务的调度方式，与传统地面蜂窝通讯个人用户下不同业务调度方式原理一致。

如果第二层级针对端站调度，第三层级针对端站组内的不同业务，类似个人用户内的不同业务，按业务进行qos配置和调度。

具体地说，包括以下步骤：

步骤1，设置第一层级调度节点。划分端站组，设置空口占比，设置是否可超额使用空口参数。

端站组配置模块按照运营商给各代理商的带宽要求，为每个代理商各设置一个端站组，在频谱范围内分别为各代理商划分空口资源占用比例。所有代理商占用空口资源比例总和，不能超过总频谱除必要系统公共开销外的剩余资源比例。

步骤1.1，制定端站组超额使用策略。针对每个端站组设置：如果该端站组实际业务需求带宽较大，且同时其他端站组实际业务需求带宽小于其配置的空口占用比例，则该端站组可配置为可超额使用或不可超额使用。

步骤1.2，端站组须选择个人用户或端站作为第二层级调度节点。

步骤2，设置第二层级调度节点。设置每个端站组选择个人用或选择端站，并分别设置个人用户或端站qos属性。

步骤2.1，如果步骤1.2选择个人用户作为第二层级调度节点，则按下述进行设置。个人用户配置模块按照运营商的用户qos配置策略，为个人用户设置业界常规的qos属性，主要包括用户等级、信息带宽速率等属性。并为该个人用户配置其所属的端站组。

步骤2.2，如果步骤1.2选择端站作为第二层级调度节点，则按下述进行设置。端站配置模块按照运营商的端站qos配置策略，为端站设置业界常规的qos属性，主要包括端站等级、信息带宽速率等属性。并为该端站配置其所属的端站组。

步骤3，设置第三层级qos属性。

业务配置模块按照运营商的业务qos配置策略，为不同业务应用设置业界常规的qos属性，主要包括业务等级、信息带宽速率、是否时延敏感等属性。

步骤4，端站组空口资源调度模块运行多个实例，每个实例独立为其中一个端站组进行端站组内调度。

步骤4.1，如果步骤1.2选择个人用户作为第二层级调度节点，在该端站组内，按照该端站组内的已连接到卫星网络的、且属于该端站组的个人用户及其业务应用对带宽的需求、配置，按业界通常qos调度方式进行空口资源分配，其中调度单位是个人用户级的业务流，每个业务流是每位个人用户使用特定类型业务的应用流，待调度的是该端站组下所有个人用户的各种业务流。按照卫星通讯协议生成物理层组物理帧所需的mac层帧，缓存在本端站组mac帧队列中。

步骤4.2，如果步骤1.2选择端站作为第二层级调度节点，在该端站组内，按照该端站组内的已连接到卫星网络的、且属于该端站组的端站及其业务应用对带宽的需求、配置，按业界通常qos调度方式进行空口资源分配，其中调度单位是端站级的业务流，每个业务流由该端站上多个个人用户使用同种类型的应用业务流汇聚而成，待调度的是该端站组下所有端站的各种业务流。按照卫星通讯协议生成物理层组物理帧所需的mac层帧，缓存在本端站组mac帧队列中。

步骤5，空口资源总分配模块对端站组之间进行调度。

空口资源总分配模块根据各端站组配置的空口资源占用比例，从各端站组mac帧队列中取相应mac帧，提交物理层进行物理层组帧。如果其中一个端站组实际业务需求带宽超过其所配置的空口资源占用比例，且其他端站组当前实际业务需求带宽小于其所配置的空口资源占比比例，按照步骤1.1的超额使用策略，可为该端站组超额使用，或不超额使用空口资源。

实施例1：

运营商要各为每个代理商配置一个端站组，端站组内独立配置qos属性，并独立进行调度，端站组内的个人用户共享该组内qos属性，可设置端站组超额或不超额使用的策略。如图3和图4所示，包括：

步骤101，运营商利用端站组配置模块为3个代理商配置3个端站组，去除系统必要公共开销空口资源占比后还剩下90％空口资源供分配。3个端站组分别配置30％，40％，20％的空口资源占比。配置3个端站组的可超额使用方式。选择个人用户调度方式。

步骤102，运营商利用个人用户配置模块，为个人用户设置3类用户类型，并分别为3种类型用户配置信息速率等业界为个人用户配置的qos属性。

步骤103，运营商利用业务配置模块，为语音业务、实时视频业务、上网业务分配配置不同业务应用类型，以及各种业务的信息速率、是否时延敏感等业界为业务配置的qos属性。

步骤104，按照配置的端站组个数，运行3个端站组空口资源调度模块实例。每个空口资源调度模块实例，分别对应一个已配置的端站组。在该端站组内，按照业界常规的针对个人用户和业务qos调度方式，根据步骤102和103配置的qos属性，进行qos调度，调度的单位是个人用户级的应用流，待调度的是本端站组内所有个人用户的各种应用流，并将调度后的mac帧缓存到本端站组相应mac帧队列中。

步骤105，空口资源总分配模块按照步骤101为各端站组配置的空口资源占比进行分配。

步骤106，根据步骤105，如果这3个端站组有部分端站组实际所需带宽超额，且其他端站组当前实际所需带宽小于其所配置占用比例，根据步骤101的超额使用策略，如果可超额使用，则可超额为部分端站组进行分配调度，否则只能按步骤101配置好的各端站组所占比例进行分配调度。如果3个端站组都无实际所需带宽超过其配置比例，则按步骤101配置好的各端站组所占比例进行分配调度。

步骤107，根据步骤105、106，从步骤104中缓存的mac帧队列取出mac帧，提交到物理层进行组帧。

步骤108，循环执行步骤104～107。

实施例2：

运营商要各为每个代理商配置一个端站组，端站组内独立配置qos属性，并独立进行调度，端站组内的端站共享该组内qos属性，可设置端站组超额或不超额使用的策略。如图5和图6所示，包括：

步骤201，运营商利用端站组配置模块为3个代理商配置3个端站组，去除系统必要公共开销空口资源占比后还剩下90％空口资源供分配。3个端站组分别配置30％，40％，20％的空口资源占比。配置3个端站组的超额使用方式。选择端站调度方式。

步骤202，运营商利用端站配置模块，为端站设置3种类型，并分别为3种类型端站配置信息速率等业界为端站配置的qos属性。

步骤203，运营商利用业务配置模块，为语音业务、实时视频业务、上网业务分配配置不同等级，以及各种业务的信息速率、是否时延敏感等业界为业务配置的qos属性。

步骤204，按照配置的端站组个数，运行3个端站组空口资源调度模块实例。每个空口资源调度模块实例，分别对应一个已配置的端站组。在该端站组内，按照业界常规的针对端站和业务qos调度方式，根据步骤202和203配置的qos属性，进行qos调度，调度的最小单位是端站级的应用流，待调度的是本端站组内各端站的各种应用流，并将调度后的mac帧缓存到本端站组相应mac帧队列中。

步骤205，空口资源总分配模块按照步骤201为各端站组配置的空口资源占比进行分配。

步骤206，根据步骤205，如果这3个端站组有部分端站组实际所需带宽超额，且其他端站组当前实际所需带宽小于其所配置占用比例，根据步骤201的超额使用策略，如果可超额使用，则可超额为部分端站组进行分配调度，否则只能按步骤201配置好的各端站组所占比例进行分配调度。如果3个端站组都无实际所需带宽超过其配置比例，则按步骤201配置好的各端站组所占比例进行分配调度。

步骤207，根据步骤205、206，从步骤204中缓存的mac帧队列取出mac帧，提交到物理层进行组帧。

步骤208，循环执行步骤204～207。

根据本发明实施例提供的方案，通过对卫星通讯运营商的运营要求进行研究，以及个人用户全业务服务的要求，采用多个层级的调度方式，分别按端站组、用户或端站、业务分层级独立调度，提供超额使用分配带宽的可选择策略，最后汇聚调度结果，达到各层级调度带宽分配按运营商所需，并充分提高系统吞吐量。

尽管上文对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于此，本技术领域技术人员可以根据本发明的原理进行各种修改。因此，凡按照本发明原理所作的修改，都应当理解为落入本发明的保护范围。