一種源包和虛擬信道相結(jié)合的AOS調(diào)度算法

龍吟

（中國(guó)空間技術(shù)研究院載人航天總體部，北京 100094）

1 引言

隨著航天技術(shù)的發(fā)展，航天器上的設(shè)備數(shù)量日益增多和復(fù)雜化，各個(gè)設(shè)備作為遙測(cè)數(shù)據(jù)源，產(chǎn)生遙測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)機(jī)以及數(shù)據(jù)量大小也千差萬(wàn)別。傳統(tǒng)的脈沖編碼調(diào)制（PCM）遙測(cè)體制［1］，事先規(guī)定好遙測(cè)數(shù)據(jù)幀的格式、長(zhǎng)度及采樣周期，已經(jīng)不能滿足新型航天器下行遙測(cè)的需求。針對(duì)上述問(wèn)題，國(guó)際空間數(shù)據(jù)咨詢(xún)委員會(huì)（CCSDS）提出了高級(jí)在軌系統(tǒng)（AOS）［2-8］，用于解決新型航天器上數(shù)據(jù)源種類(lèi)繁多、數(shù)據(jù)量及速率各異的問(wèn)題，并且已經(jīng)成功應(yīng)用于“國(guó)際空間站”等航天器上。

目前，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)開(kāi)展了對(duì)AOS 調(diào)度算法的研究，并且提出了基于虛擬信道的若干調(diào)度策略［9-13］，諸如全同步調(diào)度策略、全異步調(diào)度策略，以及同步與異步相結(jié)合的調(diào)度策略。全同步的調(diào)度策略，保證各虛擬信道按照固定時(shí)隙發(fā)送，但在處理突發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)效率低下。全異步的調(diào)度策略，保證突發(fā)數(shù)據(jù)的優(yōu)先下行，但容易造成等時(shí)數(shù)據(jù)（如圖像、話音）的阻塞。同步與異步相結(jié)合的調(diào)度策略，通過(guò)分配同步時(shí)隙和異步時(shí)隙，較好地滿足了等時(shí)數(shù)據(jù)源和異步數(shù)據(jù)源的下行要求，是一種較優(yōu)的AOS 虛擬信道調(diào)度策略，但它缺少對(duì)源包調(diào)度的支持。源包調(diào)度是在虛擬信道調(diào)度之前執(zhí)行的調(diào)度，它按照一定的調(diào)度策略，挑選由航天器各分系統(tǒng)及設(shè)備產(chǎn)生的遙測(cè)數(shù)據(jù)源包封裝而成的包裝協(xié)議數(shù)據(jù)單元（EPDU），進(jìn)行復(fù)用連接生成多路復(fù)用協(xié)議數(shù)據(jù)單元（MPDU），以達(dá)到兼顧航天器各分系統(tǒng)及設(shè)備產(chǎn)生的遙測(cè)數(shù)據(jù)源包的格式、長(zhǎng)度、刷新率和下傳周期的目的。……