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混合链路中继卫星网络动态资源调度方法优化

【摘要】:特别在混合链路系统中,由于激光束发散角极小,卫星平台的振动将影响光束对准,造成信道质量的严重恶化或链路中断。为适应混合链路系统执行调度方案的不确定性和突发的数传任务,须对混合链路中继卫星系统提出动态资源算法,以提高系统的鲁棒性和资源利用率。针对此问题,本节分析了混合链路中继卫星系统的扰动因素,讨论一种允许任务中继续传的抢占式动态资源调度算法。

当前关于卫星调度问题的研究一般基于微波链路,且多为静态调度,即假设初始调度一旦完成,中继卫星系统将严格按照初始调度方案执行。然而,由于卫星资源调度属于预案调度(即在调度方案执行前,根据预计的未来需要执行的数传任务和系统资源可用情况进行规划),实际运行过程中,系统、环境和用户需求都处在不断变化中,尤其是突发的成像侦察任务和资源故障等。特别在混合链路系统中,由于激光束发散角极小,卫星平台的振动将影响光束对准,造成信道质量的严重恶化或链路中断。因此,激光链路较微波链路更易受环境与系统平台的影响,其初始调度方案在执行过程中的不确定性更大。为适应混合链路系统执行调度方案的不确定性和突发的数传任务,须对混合链路中继卫星系统提出动态资源算法,以提高系统的鲁棒性和资源利用率。

已有工作分析了具有单址和多址微波链路的动态调度问题,提出了基于导向局部搜索的动态调度资源调度算法,做了很多扎实的工作,为本研究提供了理论基础。然而其动态资源调度算法基于任务整传模型,不允许抢占式调度和任务续传,使中继卫星系统不能充分发挥其中继服务效能。针对此问题,本节分析了混合链路中继卫星系统的扰动因素,讨论一种允许任务中继续传的抢占式动态资源调度算法。